中和教育0914第三章5礦物質(zhì)

1、公共營養(yǎng)師課程張曉峰 博士第三節(jié) 礦物質(zhì) 概述 體內(nèi)各種元素，除碳、氫、氧、氮主要以有機化合物形式存在外，其余元素?zé)o論含量多少，統(tǒng)稱為礦物質(zhì)（mineral)，亦稱無機鹽或灰分。 人體已發(fā)現(xiàn)有20余種無機鹽，約占人體重量的4%5%。其中含量較多（大于5g）的有鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂與硫等7種。張曉峰課件礦物質(zhì)的分類 宏量元素（macroelements）：每日膳食需要量都在100mg以上稱為常量元素或宏量元素。占無機鹽總量99% 。鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、硫（7種） 微量元素（microelements ；trace elements）：如機體中含量小于 0.01者為微量元素。其中部分為必需微

2、量元素（essential trace elements)：鐵、碘、鋅、硒、銅、氟、鉻、錳、鉬、鈷（10種） 。可能必需：鎳、硅、硼、礬（4種）。低劑量有功用：鉛、鎘、汞、砷、鋁、錫、鋰（7種）。張曉峰課件特點 礦物質(zhì)在體內(nèi)分布極不均勻 ； 不能在體內(nèi)生成，且除非被排出體外，不可能在體內(nèi)消失； 元素之間尚存在拮抗與協(xié)同作用，吸收和利用的相互作用，以及元素與機體營養(yǎng)狀況的體內(nèi)平衡調(diào)節(jié)關(guān)系； 元素特別是微量元素的攝入量是其生物效應(yīng)作用的關(guān)鍵，具有明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系。 某些微量元素在體內(nèi)雖需要量很少，但因其生理劑量與中毒劑量范圍較窄，攝入過多易產(chǎn)生毒性作用。 張曉峰課件生理功能 構(gòu)成人體組織的重要成

3、分，如骨骼和牙齒中的鈣、磷和鎂； 在細胞內(nèi)外液中，無機元素與蛋白質(zhì)一起調(diào)節(jié)細胞膜的通透性、控制水分，維持正常的滲透壓、酸堿平衡（酸性元素Cl、S及P；堿性元素Na、K及Mg），維持神經(jīng)肌肉興奮性； 構(gòu)成酶的輔基、激素、維生素、蛋白質(zhì)和核酸的成分，或參與酶系的激活。張曉峰課件礦物質(zhì)缺乏的主要因素 地球環(huán)境中各種元素的分布不平衡 食物中含有天然存在的礦物質(zhì)拮抗物 食物加工過程中造成礦物質(zhì)的損失 攝入量不足或不良飲食習(xí)慣 生理上有特殊營養(yǎng)需求的人群張曉峰課件 鈣 鈣 (calcium) 是人體內(nèi)含量最多的一種無機元素，成人體內(nèi)含鈣約為8501200g，相當于體重的1.52.0%。 大部分集中在骨骼牙

4、齒（99%），極少部分構(gòu)成混溶鈣池（miscible calcium pool）（1%）。張曉峰課件鈣的生理功能 構(gòu)成骨骼牙齒的主要成份。 維持神經(jīng)與肌肉活動。 促進酶的活性，包括脂肪酶。 參與凝血過程、可以防止血管壁破裂所引起的致死性出血。 參與激素分泌、維持體液酸堿平衡和細胞內(nèi)膠質(zhì)的穩(wěn)定。 強化神經(jīng)系統(tǒng)，特別是刺激傳達機能。 調(diào)節(jié)心率張曉峰課件鈣的吸收與代謝 1) 吸收主動轉(zhuǎn)運：十二指腸被動擴散：小腸其他部位吸收率： 2) 排泄 糞：900mg/d 尿：250mg/d 汗：20350mg/d（高溫作業(yè)1g/d） 乳汁：150300mg/d 其他情況：補液、酸中毒、高蛋白膳、高鎂膳、甲狀腺素

5、、腎上腺皮質(zhì)激素、甲狀旁腺素、VitD過多、臥床等可使鈣排出增多。張曉峰課件 3) 儲留 與供給量呈正相關(guān) 與需要量呈正相關(guān) 高鈉攝入降低在骨骼中儲留 其他情況：氟骨癥、糖尿病不利于鈣儲留，蛋白質(zhì)、磷、高溫作業(yè)、乳汁、酸中毒等。 4） 鈣平衡調(diào)節(jié) 甲狀旁腺素 1，25 -（OH）2D3 降鈣素 鈣調(diào)素 其他（胰島素、皮質(zhì)醇、生長激素、甲狀腺激素、腎上腺激素、雌激素、睪丸酮）。張曉峰課件 膳食成分對鈣吸收的影響 抑制鈣吸收的因素植酸和草酸、膳食纖維、脂肪酸、某些堿性藥物（蘇打、黃連素、四環(huán)素等）、乙醇。 促進鈣吸收的因素維生素D、乳糖、某些氨基酸（賴、色、精氨酸）、乳糖以及鈣磷比例(2:1)、磷

6、肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等） 機體生理狀態(tài)對鈣吸收的影響 嬰兒、孕婦、乳母的鈣吸收率增高 年齡增長鈣吸收率明顯降低，吸收率在32%14%，張曉峰課件食物來源 鈣的食物來源可考慮兩方面，即鈣的含量和吸收利用率。 食物中奶及奶制品含鈣豐富，且吸收率高，是鈣最好的食物來源。 豆類、豆制品是鈣的一個良好來源。 海帶、小蝦皮、芝麻醬是含鈣很豐富張曉峰課件鐵 張曉峰課件人體含鐵總量約為4 g-5 g，主要存在于血紅蛋白、肌紅蛋白和含鐵酶中60-70存在于血紅蛋白中其余26-30為儲備鐵鐵( iron )張曉峰課件非血紅素鐵 食物中鐵的存在形式有兩種血紅素鐵張曉峰課件血紅素鐵（haemiron

7、)是與血紅蛋白及肌紅蛋白中的卟啉結(jié)合的鐵來自肉、禽、魚的血紅蛋白和肌紅蛋白，吸收受膳食成分和胃腸道分泌物影響很小，它的攝入量僅占膳食鐵的5%10%，但吸收率可達25%。它不受膳食中植酸鹽、磷酸存在的影響，以卟啉鐵的形式直接被吸收張曉峰課件非血紅素鐵（non-haemiron)主要存在于植物性食品和奶、蛋中，以Fe(OH)3的形式蛋白質(zhì)、氨基酸和其他有機酸絡(luò)合，必須在胃酸的作用下與有機部分分開，被還原為亞鐵離子后才能吸收。非血紅素鐵占膳食鐵大于85，吸收率僅5。降低鐵吸收的因素 胃酸缺乏或過多服用抗酸藥物。 植酸、6-磷酸肌醇 植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽（糧谷、蔬菜）。鋅和鐵鹽同時服用 多酚

8、類物質(zhì)，如鞣酸（茶葉、咖啡） 增加小腸蠕動性 脂肪消化不良導(dǎo)致脂肪痢張曉峰課件促進鐵吸收的因素（一） VC、有機酸（檸檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能與鐵螯合成小分子可溶性單體，阻止鐵的沉淀。VC 可使Fe3+還原為2+，促進鐵吸收。張曉峰課件促進鐵吸收的因素（二） 單糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等）原理同上。 動物肉類、肝臟促進非血紅素鐵的吸收，原因未明，暫稱為肉因子（meat factor）或肉魚禽因子（MFP factor）。 鈣（結(jié)合植酸根、草酸根、磷酸根） 核黃素缺乏時，鐵吸收、轉(zhuǎn)運與肝、脾儲鐵受阻。張曉峰課件體內(nèi)鐵需要量和儲存量影響鐵吸收 關(guān)系：儲存量多，需要量少，鐵吸收率低。儲存量

9、少，需要量多，鐵吸收率高。生長發(fā)育期、孕婦懷孕后期吸鐵收率增加。 機制：小腸絨毛基底部陷窩中的柱狀細胞含有不同量的儲備鐵，當機體需鐵時可釋放入血，滿足組織需要，使鐵吸收增加；而鐵儲備充足時，腸柱狀含鐵細胞脫落，因此鐵吸收下降。張曉峰課件鐵的利用、儲存和排出 利用正常人體每天用約2025mg鐵合成血紅蛋白，以補償因紅細胞破壞而降解的血紅素。合成血紅蛋白的部位在骨髓。 儲存超過需要量的鐵主要以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式儲存在肝實質(zhì)細胞，肝、脾和骨髓的網(wǎng)狀細胞中。當需鐵時，鐵蛋白和含鐵血黃素中的鐵可動員出來，合成血紅蛋白。成人鐵儲存量：男 5001500mg 女 3001000mg張曉峰課件 排出 估

10、計成人鐵排出量為0.91.05mg，包括：胃腸道外滲紅細胞 0.35mg 胃腸道粘膜脫落 0.10mg膽汁 0.2mg尿 0.08mg皮膚 0.2mg張曉峰課件鐵的功能 主要功能是組成血紅蛋白，而形成紅細胞，參與體內(nèi)氧的運送和組織呼吸過程，維持正常的造血功能。 組成酶 提高免疫功能，使黏膜更結(jié)實張曉峰課件食物來源 豐富來源：肝臟、全血、黑木耳、芝麻醬 良好來源：瘦肉、紅糖、蛋黃、腎、干果蛋黃中雖含鐵高，但存在干擾因子，吸收率很低 一般來源：魚、谷物、菠菜、豌豆 微量來源：奶制品、蔬菜、水果牛奶為貧鐵食品（人乳含鐵0.1mg/ 100g，牛乳含鐵0.11.7mg/100g），且吸收率不高張曉峰課

11、件碘 張曉峰課件碘(iodine )食物中的碘 腸上皮細胞 血漿 甲狀腺攝取供合成甲狀腺激素 腎臟排出人體含碘2050mg，70%80%存在于甲狀腺組織，其余分布于骨骼肌、肺、卵巢、腎、淋巴結(jié)、肝、睪丸和腦組織。碘的生理功能(甲狀腺素的生理作用) 能量代謝: 參與蛋白質(zhì)，脂肪和碳水化合物的代謝，維持與調(diào)節(jié)體溫，保持正常的新陳代謝和生命活動。碘缺乏可以使機體基礎(chǔ)代謝率下降。 促進體格發(fā)育： 維持兒童的骨骼和肌肉的生長發(fā)育以及性發(fā)育。 缺碘可以使兒童生長發(fā)育受阻，引起侏儒癥。 促進大腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育：參與神經(jīng)細胞的分化與發(fā)育。孕前和孕期缺碘可以導(dǎo)致腦蛋白質(zhì)合成減少，影響腦神經(jīng)細胞的生長發(fā)育，使腦重

12、減輕，并影響到智力發(fā)育。嬰兒期缺碘對大腦神經(jīng)的損害是不可逆的。張曉峰課件碘的吸收與代謝 1、吸收和轉(zhuǎn)運無機碘極易被吸收，進入腸道后1h內(nèi)大部分吸收，3h內(nèi)完全吸收。有機碘在消化到降解，脫碘后，以無機碘的形式被吸收。與氨基酸結(jié)合的碘可被直接吸收。吸收的碘經(jīng)血漿轉(zhuǎn)運。 2、分布和儲存吸收的碘轉(zhuǎn)運至血漿，分布于全身各組織，包括甲狀腺、唾液腺、乳腺、生殖腺、胃粘膜。體內(nèi)的碘主要儲存在甲狀腺，占體內(nèi)碘量的一半以上，約815mg，但只能維持機體23個月的需要。張曉峰課件 3、代謝和排出人體每日碘平均攝入量為100-300微克，主要來源為食物吸收的碘大部分合成甲狀腺素，多余部分排出體外 80-85%經(jīng)尿(5

13、0-100微克)，90%是無機碘，10%為有機碘。 10%經(jīng)糞便(6-25微克)，主要是未被吸收的有機碘。 5%經(jīng)汗液 哺乳期婦女可經(jīng)乳汁排泄(7-14微克/升)，易致授乳期甲狀腺腫。張曉峰課件碘缺乏與過量碘攝入不足將導(dǎo)致碘缺乏病（iodine deficiency disorders, IDD)。胎兒期： 流產(chǎn)，死產(chǎn)，先天畸形，克汀病( 聾啞，斜視，智力落后，體格矮小)新生兒期： 新生兒甲減(甲狀腺功能減退)，甲狀腺腫大兒童期： 甲狀腺腫，青春期甲減，智力發(fā)育障礙，體格發(fā)育障礙，單純聾啞成人期： 甲狀腺腫及其并發(fā)癥，甲減，智力障礙， 碘性甲亢碘攝入過量引起碘性甲狀腺腫，碘性甲狀腺功能亢進癥。張曉峰課件食物來源 碘的主要食物來源為海產(chǎn)品，如海帶、紫菜、海魚等； 碘不足的地區(qū)可用加碘食鹽或加碘食油以補充碘，合格碘鹽的碘濃度應(yīng)不低于20mg/kg； *十字花科植物（白菜、蘿卜、甘藍、花生、黃豆、核桃、木薯、栗子等）含-硫代葡萄糖苷，可致甲狀腺腫大。張曉峰課件鋅 鋅( zinc ) 鋅主要存在于肌肉、骨骼、皮膚、頭發(fā)、視網(wǎng)膜、前列腺等組織器官。 鋅的生理功能：金屬酶的組成成分或酶的激活劑 促進生長發(fā)育，影響兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的發(fā)育。促進機體免疫功能 維持細胞膜結(jié)構(gòu)，維持血液循環(huán)中的維生素A的濃度。 合成味覺素對皮膚和視力有保