微量元素与营养

关于微量元素与营养人体常量和微量元素以占身体重量万分之一为界；微量：必需和非必需微量元素必需微量元素：参与正常生理活动、维持生命或构成人体的元素。非必需微量元素：除了常量与必需微量元素外的，如：铝，钡，钛等。第2页,共48页，2024年2月25日，星期天人体必需微量元素定义1990年WHO营养专家委员会，提出了必需微量元素的定义（1996年公布）：若该元素的摄入量减少到低于某一限值，总会导致同一种重要生理功能的损伤；该元素是体内生物活性物质结构的必需组分。第3页,共48页，2024年2月25日，星期天微量元素分类第一类：人体必需微量元素铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、碘(I)、硒(Se)、铬(Cr)、钴(Co)、钼(Mo)第二类：人体可能必需微量元素锰(Mn)、硅(Si)、镍(Ni)、硼(B)、钒(V)第三类：有潜在毒性，但低剂量时可能具有必需功能氟(F)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铝(Al)、锂(Li)、锡(Sn)第4页,共48页，2024年2月25日，星期天必需微量元素的生理功能构成体内生物活性物质的必需组分：组合蛋白：血红蛋白(Fe)、铜兰蛋白(Cu)；酶类：谷胱甘酞过氧化物酶(Se)、呼吸酶类(Fe、Cu)等；激素：甲状腺激素T4、T3(I)；维生素：VitB12(Co)。激活酶、激素：葡萄糖耐量因子(Cr)、胰岛素(Zn)；核酸代谢(Cr、Mn、Co、Cu、Zn)；肾上腺类固醇的生成(Cu)。参与基因调控、细胞繁殖、氧化和抗氧化反应、增强免疫力等。第5页,共48页，2024年2月25日，星期天微量元素缺乏或中毒阴离子型的碘、硒、氟：碘缺乏病/甲状腺肿；克山病和大节骨病/硒中毒；龋齿/氟骨症。阳离子型的铁、锌、铜、铬等：食物加工过程中微量元素的丢失，如大米白面的精加工丢失了几乎80%的必需微量元素。食物中影响吸收的组分：水果中的维生素C可促进铁吸收；谷物中植酸和草酸会减低铁、锌、铬的吸收率；茶叶和咖啡会影响铁和锌的吸收。特殊身体状况时，对某些微量元素需要量会增加：儿童生长发育期；妇女孕期和授乳期；老年期等特殊生理时期；患某些疾病或创伤手术时。第6页,共48页，2024年2月25日，星期天铁在人体中的分布体内含铁总量：男50mg/kg，女35mg/kg总铁量的70%为功能铁(血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、运铁蛋白)总铁量的30%为储存铁(铁蛋白、血铁黄素)—Iron,Fe第7页,共48页，2024年2月25日，星期天铁的种类和吸收血红素铁(吸收率可达25%)：动物性食品(肉、鱼和禽类)；非血红素铁(吸收率只有3%)：植物性食品(谷类、豆类、水果、蔬菜)和蛋奶类。促进非血红素铁吸收因子：维生素C、某些氨基酸、单糖、有机酸（柠檬酸、苹果酸、山梨酸），以及肉、鱼和禽类中存在的“肉因子”。抑制因子：麸糠、胚芽、植酸盐、草酸盐、磷酸盐（全谷类制品中），以及某些形式的蛋白质（蛋黄、奶制品）和多酚类（如茶叶咖啡）。它们在肠内与铁形成难溶性的络合物。—Iron,Fe第8页,共48页，2024年2月25日，星期天缺铁性贫血铁缺乏（血清铁蛋白降低）：Fe储存减少轻度贫血（血红蛋白90-120克/升）：对个体健康无明显影响，因代谢机制（增加心血排出量，加强心脑血流量等）可维持对组织的供氧。严重贫血（血红蛋白<70克/升）：这些适应机制不能代偿血液携氧能力的下降而出现酸中毒。非常严重贫血（血红蛋白<40克/升）：各组织细胞严重缺氧，而出现各种合并症，死亡率增加。—Iron,Fe第9页,共48页，2024年2月25日，星期天铁缺乏后果心理活动和智力发育损坏，以及行为改变儿童缺铁表现出：易于烦躁、注意力难于集中、对周围不感兴趣、认知能力下降。成人缺铁表现为：倦怠和疲乏，活动后心悸，工作效率明显下降。抗感染免疫力下降。在寒冷中维持体温能力下降。贫血孕妇死亡率高；早产和胎儿死亡率高。—Iron,Fe第10页,共48页，2024年2月25日，星期天铁缺乏的原因膳食中铁供应不足和吸收率低对铁需要量增加；特殊生理时期各种隐性出血（如创伤、痔疮、消化道溃疡、肠道寄生虫等疾病，以及长期用药出血）—Iron,Fe第11页,共48页，2024年2月25日，星期天铁中毒铁急性中毒：呕吐和血性腹泻，代谢性酸中毒和休克。血色素沉着症：长期过量服用铁剂或含铁高的食品；慢性酒精中毒和门脉性肝硬化使铁吸收增加，造成铁蓄积。铁中毒的机制：以2价亚铁和3价高铁形式参与氧化还原反应，产生氧自由基，损伤细胞成分，造成组织器官损伤。—Iron,Fe第12页,共48页，2024年2月25日，星期天铁的摄入量铁的需要量即补足每天丢失铁（粪、尿、汗）：男子1.0mg，女子1.3mg（血红蛋白每天周转20mg/d铁）2000年根据膳食铁生物利用率8%计算：适宜摄入量：15/20mg/d（男/女）可耐受最高摄入量：50mg/d。—Iron,Fe第13页,共48页，2024年2月25日，星期天铁的食物来源食物主要来源：丰富：血、肝、肉、禽、黑木耳、黑芝麻等良好：红糖、蛋黄、干果等一般：鱼、谷类、菠菜、扁豆、豌豆等较少：奶制品、蔬菜、水果等—Iron,Fe第14页,共48页，2024年2月25日，星期天锌在人体中的分布体内含锌总量约：男2.5g，女1.5g55%在肌肉中，30%在骨骼中，其次在皮肤、肝、脑之中；组织中锌含量：以前列腺最高，其次是肝、骨骼、肌肉、肾、胰、心。—Zinc,Zn第15页,共48页，2024年2月25日，星期天锌的吸收膳食锌吸收率约20~30%。动物性食物的吸收率均高于植物性食物。影响锌吸收：植物性食物中的植酸、草酸、纤维素和多酚类物质；钙、铁、铜比例不当。有利于锌吸收：蛋白质消化后的氨基酸、低分子配位体。—Zinc,Zn第16页,共48页，2024年2月25日，星期天锌的生理生化功能锌通过含锌酶或蛋白在体内代谢中起着催化、结构、调节作用，特别在细胞分化的基因调控和免疫调节中起着重要作用。已知有50多种200多个含锌酶或蛋白，六大酶类中均有。如RNA聚合酶和DNA聚合酶参与细胞分化复制；羟酸脱氢酶参与糖代谢；碱性磷酸酶参与骨代谢；醇脱氢酶参与乙醇代谢。—Zinc,Zn第17页,共48页，2024年2月25日，星期天锌缺乏危害发育障碍：胎儿缺锌，骨骼和脑发育不良，造成畸形；婴儿缺锌，矮小瘦弱。孕妇和乳母会累及胎儿和婴儿。组织再生能力减弱：伤口愈合不良，锌在伤口愈合中促进纤维细胞和上皮细胞增生以及胶原合成作用。生殖系统发育障碍：缺锌使性成熟推迟，性器官和第二性征发育不全、性功能降低、精子减少、月经停止。味觉障碍：偏食、厌食、异食癖(唾液味觉素含有锌)。皮肤损害：皮肤粗糙；眼鼻和口腔溃疡；皮炎；脱发。免疫力下降：T细胞受损，淋巴细胞转化率降低。对脑功能的影响：人体总锌含量的1.5%在脑中，主要聚集在大脑皮层和海马体上，人体严重缺锌时，表现出易激动、嗜睡、抑郁、认知行为改变。—Zinc,Zn第18页,共48页，2024年2月25日，星期天锌缺乏的原因摄入不足：动物性食物摄入不足，或疾病导致食欲不振而各种营养素摄入减少。吸收率低：以谷类为主的膳食(植酸、纤维素)，二价金属(Cu、Co、Fe、Mn等)，酒精也有抑制或延缓锌的吸收作用。对锌需要量增加：特殊生理时期。丢失增加：大量出汗可使锌从皮肤丢失；烧伤骨折、糖尿病、肾病等可使锌从尿排出增加。—Zinc,Zn第19页,共48页，2024年2月25日，星期天锌中毒急性：职业中毒（金属锌烟气）；治疗中过量涂抹、服用或注射锌剂。腹痛、腹泻、恶心、呕吐。慢性：长期补充大剂量锌（100mg/d）影响。贫血、免疫功能下降、HDL胆固醇降低等。—Zinc,Zn第20页,共48页，2024年2月25日，星期天锌的摄入量锌的需要量即补足每天丢失锌（粪、尿、皮肤）：男子1.4mg，女子1.0mg2000年根据膳食锌吸收利用率25%计算：推荐摄入量(RNI):15.5/11.5mg/d(男/女)可耐受最高摄入量(UL):45/37mg/d(男/女)—Zinc,Zn第21页,共48页，2024年2月25日，星期天锌的食物来源丰富：贝类海产品、红肉、内脏（肝、脑、心等）、干果、谷类胚芽、麦麸良好：干酪、燕麦、花生、花生酱较少：蔬菜、水果等—Zinc,Zn第22页,共48页，2024年2月25日，星期天铜在人体中的分布成人体内含铜总量约50~120mg。约50~70%存在于肌肉和骨骼中，20%在肝中，5~10%在血液中。组织中以肝、肾、心、脑和头发较高。—Copper,Cu第23页,共48页，2024年2月25日，星期天铜的吸收膳食铜吸收率约25~70%；铜吸收受膳食中其他成分的影响较大：如Zn、Fe、Mo、S等比例不当会影响铜吸收；维生素C、果糖、蔗糖降低铜的吸收。—Copper,Cu第24页,共48页，2024年2月25日，星期天铜的生理功能通过含铜酶或蛋白参与各种代谢。维持正常的造血机能，铜蓝蛋白有促进铁吸收和转运，以及促进血红素和血红蛋白合成的作用；维持正常皮肤、骨骼、血管系统的结缔组织：赖氨酰氧化酶有促进胶原和弹性蛋白的交联作用。维持中枢神经系统：细胞色素氧化酶促进髓鞘形成；单氨氧化酶对神经递质、神经肽的调节作用。保护毛发正常色素和结构：酪氨酸酶催化黑色素形成，硫氢基氧化酶有维护毛发正常结构和防止角化作用。保护细胞免遭氧自由基损伤：超氧化物歧化酶。—Copper,Cu第25页,共48页，2024年2月25日，星期天铜缺乏的表现及原因铜缺乏主要表现：贫血、骨质疏松皮肤和毛发脱色神经发育停滞、嗜睡、运动障碍免疫系统受损、糖代谢和脂代谢紊乱肝豆状核变性（Wilson病）和Menke卷发综合症铜缺乏病主要发生于以下几种情况：早产儿全面营养不良和长期腹泻伴有小肠吸收不良病变长期完全肠外营养的病人长期使用螯合剂或锌剂—Copper,Cu第26页,共48页，2024年2月25日，星期天铬的生理生化功能铬是葡萄糖耐量因子的活性组分，即三价铬与烟酸、甘氨酸、谷氨酸及胱氨酸等结合物。葡萄糖耐量因子有加强胰岛素的作用。加强胰岛素的作用，恢复糖耐量；降低血清胆固醇、增加HDL-胆固醇和载脂蛋白A浓度，预防动脉粥样硬化和冠心病；参与核酸和蛋白质代谢，促进生长发育；增加血清免疫球蛋白，影响特异免疫功能。—Chromium,Cr第27页,共48页，2024年2月25日，星期天铬中毒急性中毒：过敏性皮炎、皮肤溃疡以及气管癌症；慢性中毒：肺癌(粉尘)、皮炎和过敏等。—Chromium,Cr第28页,共48页，2024年2月25日，星期天铬的摄入量和食物来源2000年中国营养学会制定：成人适宜摄入量（AI）：50微克/d可耐受最高摄入量（UL）：500微克/d食物主要来源：丰富：海产品、坚果、乳制品良好：谷类、豆类、肉、肝、啤酒、红糖、黑胡椒—Chromium,Cr第29页,共48页，2024年2月25日，星期天钴的特性与生理功能钴的生理作用即维生素B12的生理作用：促进红细胞成熟。维生素B12缺乏症：巨红细胞型贫血及神经系统疾病。钴影响甲状腺功能（人群中甲状腺功能紊乱，可能与钴低或碘钴比例不适有关）。钴属于低毒物质。—Cobalt,Co第30页,共48页，2024年2月25日，星期天钴的摄入量及食物来源美国提出的维生素B12的膳食供给量成人为每日2微克。食物主要来源：VitB12形式：肝、肾、海产品非VitB12形式：绿叶蔬菜—Cobalt,Co第31页,共48页，2024年2月25日，星期天钼的生理生化功能黄嘌呤氧化酶：催化黄嘌呤氧化，最后形成尿酸；亚硫酸盐氧化酶：参与硫代谢；醛氧化酶：有毒醛类氧化解毒。—Molybdenum,Mo第32页,共48页，2024年2月25日，星期天钼缺乏的表现实验动物：进食减少、生长缓慢、尿酸和硫代谢紊乱、骨发育缺陷等。人体：仅见一例长期全肠外营养病人。患者出现烦躁不安、昏迷、心动过速、呼吸急促和夜盲等症状，补充钼酸铵300微克后症状消退。—Molybdenum,Mo第33页,共48页，2024年2月25日，星期天钼中毒钼属于低毒性物质。其毒性可能是由过多钼干扰铜代谢引起的。实验动物：生长抑制、心脏肥大、贫血及骨关节畸形。人体：痛风病样综合症（亚美尼亚高钼地区居民，每日钼摄入量高达10~15毫克，当地发病率高可能与钼有关）。—Molybdenum,Mo第34页,共48页，2024年2月25日，星期天钼的摄入量及食物来源2000年中国营养学会制定：成人适宜摄入量（AI）：60微克/天可耐受最高摄入量（UL）：为350微克/天钼食物主要来源：干豆类、谷类、肝、肾等—Molybdenum,Mo第35页,共48页，2024年2月25日，星期天碘的分布和吸收碘在人体的分布：体内含碘总量约15~20毫克。70~80%存在于甲状腺内。碘在人体中的吸收：无机碘在3小时内被完全吸收；有机碘在胃肠道内消化为碘离子形式后被吸收。妨碍碘吸收：钙、镁、氟等；蛋白质和热能不足。—Iodine,I第36页,共48页，2024年2月25日，星期天碘的生理功能碘生理作用—甲状腺激素；保证能量代谢：保持体温、维持基本生命活动；促进物质代谢：细胞分化、生长发育；促进脑发育：胎儿脑在妊娠3~7月是第一个发育旺盛期；出生后至2岁是第二个发育旺盛期。—Iodine,I第37页,共48页，2024年2月25日，星期天碘缺乏及其表现碘缺乏病(IDD)：甲状腺肿(大脖子病)、克汀病(呆小症)、亚临床克汀病、先天性畸形、单纯性聋哑、胎儿早产死亡。表现出：聋哑、运动神经障碍、智力低下、身体矮小、性发育障碍、面容痴呆等。—Iodine,I第38页,共48页，2024年2月25日，星期天碘过量碘过量：碘性甲状腺机能亢进(甲亢)。长期摄入过量碘会出现甲状腺肿。发病时间可能3周、3月、5年或更长时间。长期缺碘后补碘会出现一过性碘性甲亢，3~5年后会逐渐下降。—Iodine,I第39页,共48页，2024年2月25日，星期天碘的摄入量及食物来源2000年中国营养学会制定：成人推荐摄入量（RNI）：150微克/天可耐受最高摄入量（UL）：1000微克/天食物主要来源：碘盐、海产品、蛋、奶、肉等—Iodine,I第40页,共48页，2024年2月25日，星期天硒在人体的分布和吸收硒在人体的分布：体内含硒总量3.0~15mg。硒遍布所有组织器官中，50%在肌肉中；而肝和肾中浓度最高。硒的吸收：无论是有机和无机形式的硒，都极易为人体吸收，吸收率均大于80%。—Selenium,Se第41页,共48页，2024年2月25日，星期天硒的生理功能硒可预防克山病发生，克山病均为低硒地区；硒通过硒蛋白发挥生理作用；硒蛋白有生物活性，以硒半胱氨酸为活性中心；含硒蛋白：4种谷胱甘肽过氧化物酶，保护细胞和细胞膜免遭氧化损伤，是抗氧化防御系统的主要成员。目前在人体中仅存在14种硒蛋白，它们起着抗氧化防御作用、调节甲状腺激素代谢作用和维持维生素C及其他分子还原态作用等。通过含Se抗氧化酶或蛋白，消除脂质过氧化产物。—Selenium,Se第42页,共48页，2024年2月25日，星期天硒预防疾病的可能途径抗氧化作用