《烹饪营养与卫生》第八讲常量元素.ppt

1、烹饪营养与卫生,食品工程学院 烹饪管理系 李超 ,第六节 无机盐,一、概述 二、常量元素,一、概述,1、概念 2、常量元素的生理功能 3、微量元素的生理功能,1、概念,无机盐 常量元素 微量元素 必需微量元素,无机盐,无机盐人体组织中几乎含有自然界存在的各 种元素，其中除碳、氢、氧和氮主要 以有机化合物形式存在外，其余的无 论以何种形式存在，都统称为无机盐,常量元素,常量元素人体中含量大于体重的0.01%者常 称为常量元素或宏量元素,人体内常量元素的含量,微量元素,微量元素人体中含量小于体重的0.01%者常 称为微量元素,人体内微量元素的含量,必需微量元素,必需微量元素是指缺乏该元素将引起机体

2、生 理功能及结构异常、发生各种 病变和疾病的微量元素。 大多数学者认为的必需的微量元素有14 种 铁、铜、锌、钴、锰、铬、钼、镍、钒、锡、硅、硒、碘、氟。,2、常量元素的主要功能,构成人体组织的重要成分 维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡 构成酶的成分或激活酶的活性，参与物质代谢,构成人体组织的重要成分,钙、磷、镁是骨骼和牙齿的主要成分，并使骨骼具有一定的强度和硬度。这些化合物还构成身体的肌肉、器官、血细胞及其他软组织,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可

3、调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,激活酶的活性，参与物质代谢,镁作为多种酶的激活剂，参与300余种酶促反应 各种常量元素在人体新陈代谢过程中，每日都有一定量随粪、尿、头发、指甲、皮肤及黏膜的脱落等排出体外,3、必需微量元素的生理功能,作为酶和维生素必需的活性因子 构成某些激素或参与激素的作用 参与核酸代谢 协助常量元素（宏量营养素）发挥作用,作为酶和维生素必需的活性因子,酶是生命的催化剂，在人体内发现的1000余种酶中，约有50%70%需要微量元素参加或激活 许多金属酶含有微量元素 碳酸酐酶含有锌，呼吸酶含铁，谷胱甘肽过氧化物酶

4、含有硒。,呼吸酶,酶,构成某些激素或参与激素的作用,甲状腺素含碘 胰岛素含锌 铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分,甲状腺素,参与核酸代谢,核酸是遗传信息的携带者，含有多种微量的元素，并需要铬、锰、钴、锌、铜等维持核酸的正常功能。,协助常量元素（宏量营养素）发挥作用,含铁血红蛋白可携带并输送氧到各个组织 不同微量元素参与蛋白质、脂肪、碳水化合物的代谢。,二、常量元素,（一）钙 （二）磷 （三）镁 （四）钾 （五）钠,（一）钙,1、生理功能 2、吸收与代谢 3、缺乏与过量 4、参考摄入量与食物来源,钙,正常人体内含有10001200g，其中99.3%集中于骨、齿组织，0.1%的钙存在于细胞外液，全身

5、软组织含钙量总共占0.6%0.9% 在骨骼和牙齿中的钙以矿物质形式存在，在软组织和液体中以游离或结合形式存在,1、生理功能,构成骨骼和牙齿 维持多种正常生理活动,构成骨骼和牙齿,人体内99%的钙存在于骨骼和牙齿等硬组织中 钙离子还具有调节机体的生理功能作用,维持多种正常生理活动,钙离子主要功能,a. Ca2+参与调节神经、肌肉兴奋性 b. Ca2+影响毛细血管通透性 c. Ca2+具有血凝作用 d. Ca2+参与酶的调节与激活,a. Ca2+参与调节神经、肌肉兴奋性 钙与肌肉的收缩和舒张有关 当体液中钙浓度降低时，神经和肌肉的兴奋性增高，肌肉出现自发性收缩，严重时出现抽搐 当体液中钙浓度增加时

6、，则抑制神经肌肉的兴奋性,b. Ca2+影响毛细血管通透性 钙离子具有调节细胞壁渗透压作用，使体液正常通过细胞壁,体液,c. Ca2+具有血凝作用 Ca2+是血液凝固过程所必需的凝血因子，可使可溶性纤维蛋白原转变成不溶性纤维蛋白,凝血因子,d. Ca2+参与酶的调节与激活 钙离子可调节脂肪酶 钙离子可激活多种酶，如三磷酸腺苷酶、某些蛋白质分解酶等,三磷酸腺苷酶,2、吸收与代谢,吸收 影响钙吸收有利因素及不利因素 代谢 钙的排泄主要通过肠道和泌尿系统，食物中未被吸收的钙随粪便排出，经由体内代谢的钙主要从尿中排除，经汗液也有少量排出,影响钙吸收有利因素,维生素D 乳糖 Pr 钙、磷比例,影响钙吸收

7、有利因素,维生素D 晒太阳或饮食使体内吸收较多的维生素D 维生素D促进钙吸收，使骨骼加速钙化，血钙大 量沉淀于骨骼，促进骨中钙的沉积。,影响钙吸收有利因素,乳糖 乳糖经乳糖酶作用后形成有机酸，会使肠道PH值下 降，在酸的作用下可促进钙离子的吸收。,影响钙吸收有利因素,Pr 蛋白质在肠道分解为氨基酸，部分氨基酸（赖氨 酸、精氨酸、色氨酸等）可以与钙在肠道结合， 有利于钙的吸收。,影响钙吸收有利因素,钙、磷比例 儿童2：1或1：1 成人1：1或1：2,影响钙吸收不利因素,植酸、草酸 脂肪 膳食纤维 药物,影响钙吸收不利因素,植酸、草酸 谷类、蔬菜中的植酸与草酸较多，可与钙结合形成难于吸收的钙盐类，

8、钙的吸收率低。,影响钙吸收不利因素,脂肪 脂肪消化不良，钙与未被吸收的饱和脂肪酸形成不溶性钙皂，从粪便排出 膳食纤维 膳食纤维也会干扰钙的吸收，膳食纤维可与钙结合或将钙包裹，使消化液难以发挥作用,影响钙吸收不利因素,药物 如四环素等都不利于钙的吸收,3、缺乏与过量,缺乏原因 缺乏症 过量症,缺乏原因,a.摄入不足 b.吸收减少 c.消耗增加,a.摄入不足,婴儿缺钙主要是因为其母亲在怀孕期间钙摄入不足 母乳中的钙含量过少； 幼儿、学龄儿童、青少年缺钙主要是因为饮食搭配不合理，含钙食品摄入过少,b.吸收减少,主要原因有维生素D合成障碍导致的肠道钙吸收障碍 另外，受疾病的影响，如腹泻、肝炎、胃炎、频

9、繁呕吐等，致使钙吸收不良或钙大量的流失。,c.消耗增加,体内钙的需求量增加，婴幼儿时期、青春期骨骼生长迅速，骨钙大量沉积，血钙浓度减少 如妊娠期钙大量通过胎盘运送给胎儿，导致母体自身钙的缺乏等。,缺乏症,a. 儿童出现鸡胸或佝偻病、婴儿手足抽搐症 b. 成年人与老年人患骨质疏松症,方颅,鸡胸,过量症,a. 肾结石 b. 奶碱综合症（包括高血钙症、碱中毒、肾功能障碍）,4、参考摄入量与食物来源,成人 AI 800mg/d，孕妇 AI 10001200mg/d 青少年、老年人 AI 1000mg/d UL 2000 mg/d 钙的来源比较丰富，其中以奶和奶制品为最好，虾米、虾皮、鸡蛋也是钙的良好来

10、源，植物性如洋白菜、油菜以及胡萝卜也是钙的重要来源,（二）磷,1、生理功能 2、吸收与代谢 3、缺乏与过量 4、参考摄入量与食物来源,磷,磷与钙都是构成骨骼、牙齿和神经组织的重要材料 磷在体内总量约为600g700g，约占人体重量的1%，体内磷85%90%集中在骨骼和牙齿，其余分布于全身软组织及体液,1、生理功能,构成骨骼、牙齿以及软组织 组成生命的重要物质 参与体内能量的代谢,构成骨骼、牙齿以及软组织,钙与磷同时构成骨骼和牙齿的重要成分，钙、磷比例为2：1 磷还是软组织的重要组成部分，人体的所有细胞中都含有磷,组成生命的重要物质,构成细胞膜的重要材料（磷脂） 参与核酸构成，与蛋白质相联系，构

11、成生命的基础 磷酸基团是很多辅酶的组分（环腺苷酸、环鸟苷酸）,参与体内能量的代谢,碳水化合物、脂肪、蛋白质这三种生热营养素在氧化时会放出热能，但这种能量并不是一下子放出来的，这其中磷在能量的贮存与转移过程中发挥作用,2、吸收与代谢,磷的吸收部位在小肠，其中以十二指肠及空肠部位吸收最快 磷的主要排泄途经肾脏，未经肠道吸收的磷从粪便排出,3、缺乏与过量,缺乏原因 缺乏症状 过量症状,缺乏原因,仅以母乳喂养的早产儿 人乳含磷量较低，不能满足早产儿需要，而发生磷缺乏,缺乏症状,佝偻病,过量症状,食物中含磷丰富，人类营养性的磷缺乏很少见 口服或大剂量静脉注射会导致高磷血症,4、参考摄入量与食物来源,成人

12、AI（适宜）700 mg/d 磷在食物中分布很广，磷是与蛋白质并存的，瘦肉、蛋、奶、动物的肝脏、肾脏含量都很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、坚果等含磷也较丰富,（三）镁,1、生理功能 2、吸收与代谢 3、缺乏与过量 4、参考摄入量与食物来源,镁,在自然界的分布镁存在于海水中与绿色植物 叶茎中 在人体的分布正常人体的镁总含量约25g， 其中60%65%集中在骨骼和 牙齿，27%分布于软组织 在细胞的分布镁是人体中重要的阳离子，主 要分布于细胞内,1、生理功能,激活多种酶的活性 维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性 维护胃肠道和激素的功能,激活多种酶的活性,镁作为多种酶的激活剂，参与300余种酶促反应，可

13、直接作为酶的激活剂激活酶系,酶,维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性,镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，对促进骨骼生长和维持骨骼的正常功能具有重要作用 镁与钙使神经肌肉兴奋和抑制作用相同,骨细胞,维护胃肠道和激素的功能,镁离子在肠道中吸收缓慢，促使水分滞留，具有导泄作用 当血浆镁增加时，可抑制甲状旁腺激素分泌 当镁水平极端低下时，可使甲状旁腺功能反而低下，经补充镁后即可恢复,血浆,2、吸收与代谢,食物中的镁在整个肠道均可以被吸收 肾脏是排镁的主要器官，除尿液排出外，粪便和汗液可排出少量镁,影响镁吸收的因素,氨基酸 磷、草酸、植酸 饮水量,氨基酸 氨基酸在膳食中促进镁的吸收，氨基酸可增加难溶性镁盐的溶

14、解度，所以蛋白质可促进镁的吸收 草酸、膳食纤维 过多的草酸、膳食纤维等可抑制镁的吸收 饮水量 饮水多时对镁离子的吸收有明显的促进作用,3、缺乏与过量, 缺乏原因 缺乏症 过量症,缺乏原因 吸收障碍、严重肾疾病等 缺乏症 产生疲乏感、抑郁、心跳加快、易抽搐 严重出现谵妄、精神错乱、昏迷 高血压病、心肌梗塞患者伴有严重镁缺乏 缺镁使人对胰岛素敏感性下降，诱发糖尿病, 过量症 镁摄入过量的临床表现是腹泻。腹泻是评价镁毒性的敏感指标 恶心、胃肠痉挛（血清镁在1.52.5mmol/L ） 嗜睡、肌无力（血清镁增高到2.53.5mmol/L ） 心脏心搏停止（血清镁达到7.5mmol/L或更高 ）,4、参

15、考摄入量与食物来源,成人AI 350 mg/d；UL 700 mg/d 含镁丰富的食物有绿叶蔬菜、粗粮、坚果也含有丰富的镁，如木耳、蘑菇、黄豆、玉米、茴香、青椒、香蕉等,（四）钾,1、生理功能 2、吸收与代谢 3、缺乏与过量 4、参考摄入量与食物来源,钾,钾是人体生长发育过程中不可缺少的重要矿物质元素，正常人体的钾总量约175g 体内钾主要存在于细胞内，约占总量的98%，其他存在于细胞外，各种体液内都含有钾,1、生理功能,参与碳水化合物、蛋白质的代谢 维持细胞内正常渗透压 维持神经肌肉的应激性和正常功能 维持心肌的正常功能,参与碳水化合物、蛋白质的代谢,葡萄糖,氨基酸,细胞膜,细胞,糖 原,蛋

16、白质,钾离子,钾离子,维持细胞内正常渗透压,钾主要存在于细胞内 钾在细胞内渗透压的维持中起主导作用,维持神经肌肉的应激性和正常功能,细胞内外钾、钠离子的联合作用，发生膜电位，使膜有电信号能力，激活肌肉纤维收缩并引起突触释放神经递质,血钾浓度,膜电位,应激性丧失,肌肉麻痹,松弛性瘫痪,应激性降低,血钾浓度,膜电位,维持心肌的正常功能,心肌细胞内外的钾浓度对心肌自律性、传导性和兴奋性有密切关系 钾缺乏时，心肌兴奋性增高 钾过高时又使心肌自律性、传导性和兴奋性受抑制，两者均可引起心律失常,心律失常心电图表现,2、吸收与代谢,摄入的钾大部分由小肠吸收，经肾脏排出，粪和汗也可排出少量的钾,3、缺乏与过量

17、,缺乏因素 缺乏症 过量症,缺乏因素,过多的运动、劳动 经常性腹泻、呕吐、排汗过量 钾钠比例 钾、钠比例大约为2：1比例不当造成缺乏 长期患慢性疾病、多次进行外科手术,缺乏症,肌肉无力或瘫痪、心率失常、肝肾功能障碍,过量症,体内钾过多，血钾浓度高于5.5mmol/L时，可出现毒性反应，称高钾血症 主要表现在神经肌肉和心血管方面 神经肌肉极度疲乏软弱、四肢无力，下肢沉重 心血管系统表现为心率缓慢，心音减弱,4、参考摄入量与食物来源,成人AI（适宜）2000 mg/d 豆类食物、水果和蔬菜含钾丰富，香蕉、橙子、辣椒、菠菜、油菜、土豆、海带、花生等,（五）钠,1、生理功能 2、吸收与代谢 3、缺乏与

18、过量 4、参考摄入量与食物来源,钠,成人体内钠含量大约77g100g，约占体重的0.15% 体内钠主要在细胞外液，占总体钠的44%50%，骨骼中含量也高达40%47% 细胞内液含量仅9%10% 食盐是人体获得钠的主要来源,1、生理功能,调节体内水分与渗透压 维持酸碱平衡 增强神经肌肉兴奋性,调节体内水分与渗透压,钠主要存在于细胞外液，是主要阳离子，约占阳离子总量的90%，与对应的阴离子构成渗透压，并且维持细胞内水分的稳定。 钠、钾含量的平衡，是维持细胞内外水分恒定的根本条件。,维持酸碱平衡,钠在肾小管重吸收时与H+交换，清除体内酸性代谢产物,保持体液的酸碱平衡。 钠离子总量也能影响碳酸氢盐的比例，因而对体液的酸碱平衡也有重要作用,增强神经肌肉兴奋性,钠可增强神经肌肉的兴奋性 钠与钾、钙、镁等离子的浓度平衡，维护神经肌肉的应激性,2、吸收与代谢,钠在小肠内吸收，吸收率极高，几乎可全部被吸收，故粪便中含钠量很少。 在正常情况下，钠主要从肾脏排出，如果出汗不多，也无腹泻，98%以上摄入的钠自尿中排出，除此之外钠还从汗中排出,3、缺乏与过量,缺乏原因 缺乏症状 过量症状,缺乏原因,禁食、少食、膳食钠限制过严而摄入量非常低 高温、重体力劳动、过量出汗 胃肠疾病，反复呕吐、腹泻,缺