第二講礦物質(zhì)元素LK-2

元素營(yíng)養(yǎng)與健康第二講礦物質(zhì)元素李柯武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院

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什么是微量元素(traceelement)?

是指人體中含量小于0.01%

的各種元素 已確認(rèn)的必需微量元素有14種 鐵、銅、碘、錳、鋅、鈷、釩、鎳、鉻、錫、氟、硅、鉬、

硒二、礦物質(zhì)元素－－微量元素鐵（Fe）1、主要生理功能（1）參與體內(nèi)氧的運(yùn)輸和組織呼吸過(guò)程以銅作為氧氣的載體血液為藍(lán)色以鐵作為氧氣的載體血液為紅色文昌魚以釩作為氧氣的載體，血液為綠色鐵（Fe）1、主要生理功能 （1）參與體內(nèi)氧的運(yùn)輸和組織呼吸過(guò)程（2）與數(shù)十種酶的合成與活性有關(guān)（3）參與能量代謝 （4）增強(qiáng)免疫力鐵中毒*急性、兒童、誤服*慢性、長(zhǎng)期過(guò)量服用死亡（20％）糖尿病性成熟延遲鐵缺乏缺鐵性貧血鐵（Fe）缺鐵性貧血發(fā)病率：學(xué)齡前59.1％，城市居民40.1％，大學(xué)生48.3％幼兒智商偏低、免疫力低下缺鐵性貧血－－病因 攝入不足 動(dòng)物性食物內(nèi)鐵25％可被吸收 植物性食物內(nèi)鐵3％可被吸收

需求量增加未及時(shí)補(bǔ)充

女性懷孕后、早產(chǎn)兒 吸收不良

胃切除患者、腹瀉患者、萎縮性胃炎患者 排泄過(guò)多

長(zhǎng)期熱環(huán)境、長(zhǎng)期大量運(yùn)動(dòng) 遺傳疾病鐵（Fe）鐵（Fe）1、主要生理功能2、影響鐵吸收的因素

*鐵的狀態(tài)影響吸收率

無(wú)機(jī)鐵吸收率<血紅素鐵吸收率

高價(jià)鐵吸收差，二價(jià)鐵才可以吸收 *膳食中植酸、草酸、磷酸、碳酸影響鐵吸收 *機(jī)體的需要量 *維生素C有利于鐵吸收 *鋅、鈣影響鐵吸收鐵（Fe）1、主要生理功能2、影響鐵吸收的因素3、每日供給量和食物來(lái)源

動(dòng)物內(nèi)臟、動(dòng)物全血、肉類、魚類等的鐵含量高，蔬菜和牛奶含量較少，吸收率也低。鐵的食物來(lái)源*動(dòng)物肝臟、全血*黑木耳、海帶*畜禽肉類、魚類*綠色蔬菜RNI:成年男子15mg/日，女子20mg/日孕婦和乳母25~35mg/日鋅（Zn）1、主要生理功能

（1）酶的成分或酶的激活劑

碳酸酐酶－－胃酸、酸堿平衡

DNA聚合酶、RNA聚合酶－－遺傳物質(zhì)合成（2）保護(hù)生物膜（Zn/Gu-SOD）（3）促進(jìn)性器官發(fā)育（4）維持正常味覺(jué)和食欲鋅（Zn）1、主要生理功能

（1）酶的組成成分或酶的激活劑；

碳酸酐酶－－胃酸、酸堿平衡

DNA聚合酶、RNA聚合酶－－遺傳物質(zhì)合成（2）保護(hù)生物膜（Zn/Gu-SOD）（3）促進(jìn)性器官發(fā)育（4）維持正常味覺(jué)和食欲（5）促進(jìn)細(xì)胞的分化和發(fā)育美國(guó)芝加哥的威廉.華爾斯發(fā)現(xiàn)鋅與學(xué)習(xí)成績(jī)有關(guān) 與好斗、犯罪相關(guān)鋅（Zn）1、主要生理功能

（1）酶的組成成分或酶的激活劑；

碳酸酐酶－－胃酸、酸堿平衡

DNA聚合酶、RNA聚合酶－－遺傳物質(zhì)合成（2）保護(hù)生物膜（Zn/Gu-SOD）（3）促進(jìn)性器官發(fā)育（4）維持正常味覺(jué)和食欲（5）促進(jìn)細(xì)胞的分化和發(fā)育（6）影響維生素A的代謝和視覺(jué)（7）參與免疫功能生命的火花鋅（Zn）1、主要生理功能

鋅缺乏*吃土、煤渣*男性性發(fā)育遲緩*青春痘*易被感染艾滋病*感冒*夜盲癥

*傷口不易愈合*味覺(jué)喪失

*兒童多動(dòng)癥……補(bǔ)鋅（硫酸鋅、葡萄糖酸鋅、爐甘石）鋅過(guò)多*浪費(fèi)*中毒鋅（Zn）1、主要生理功能

2、影響吸收的因素

動(dòng)物性食物中含鋅量高于植物性食物 動(dòng)物性食物中鋅吸收性好于植物性食物 面粉加工后鋅損失 鎘、鉛、汞影響鋅的吸收 維生素D、蛋白質(zhì)促進(jìn)吸收

3、每日供給量與食物來(lái)源

以動(dòng)物性食物為主，如肉類、海產(chǎn)品、家禽等，但以海產(chǎn)品為高。植物性食物中不但含量少，還受到加工的影響，糧谷類、豆類、堅(jiān)果類食品中有一定量的鋅。RNI：成人男性15.5mg/日，女性11.5mg/日 孕婦、兒童、青少年需要量更大思考題:鋅是人體生長(zhǎng)發(fā)育、維持器官正常功能不可缺少的微量元素，人體缺鋅會(huì)引起多種疾病，缺鋅者可在醫(yī)生指導(dǎo)下通過(guò)服用葡萄糖酸鋅等含鋅保健食品來(lái)補(bǔ)鋅。已知葡萄糖酸鋅的化學(xué)式為C12H22O14Zn（相對(duì)分子質(zhì)量為455）,試回答下列問(wèn)題：①葡萄酸酸鋅是由_____種元素組成的.②葡萄糖酸鋅中所含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%。鋅的相對(duì)原子質(zhì)量為65）.③現(xiàn)有一支20ml某品牌的葡萄糖酸鋅口服液，其中含鋅6.5mg，則該口服液中葡萄糖酸鋅的質(zhì)量是________mg。④海產(chǎn)品、肉類、豆類等食物中都含有較多的鋅。正常人只要通過(guò)合理膳食，就可以攝取人體所需要的鋅，而無(wú)需額外服用含鋅保健食品。這里“合理膳食”的含義是_______。?閱讀與思考45.514.3%不偏食4補(bǔ)鋅可大大增加兒童感染治愈幾率2010年，全球5歲以下兒童的死亡病例中，66%是由于感染引起，其中約五分之二小于兩個(gè)月齡。印度研究人員招募了一批來(lái)自印度新德里3家醫(yī)院的120日齡至7歲正接受抗生素治療嚴(yán)重感染的患兒。

補(bǔ)鋅結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)抗生素可將疑似嚴(yán)重細(xì)菌感染幼兒的治療失敗風(fēng)險(xiǎn)降低40%。

Zincasadjuncttreatmentininfantsagedbetween7and120dayswithprobableseriousbacterialinfection:arandomised,double-blind,placebo-controlledtrial.Lancet2012;3799831:2072-8

銅（Cu）

1、主要生理功能

（1）維持正常的造血功能（輔助Fe）（2）維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的完整性（3）促進(jìn)骨骼、血管和皮膚健康（4）抗氧化作用（Cu/Zn-SOD）（5）與膽固醇代謝、心臟功能、免疫功能及激素分泌等有關(guān)。 （6）消炎鎮(zhèn)痛的作用（7）黑色素形成銅（Cu）1、主要生理功能

銅缺乏*免疫功能下降*冠狀動(dòng)脈粥樣性心臟病*黑色素合成減少（皮膚、頭發(fā)）*胎膜早破*低血銅－低血鐵－低血清蛋白綜合征*低血色素小細(xì)胞性貧血……銅中毒*兒童肝內(nèi)膽汁淤積、肝硬化*肝豆?fàn)詈俗冃?職業(yè)性中毒低血銅導(dǎo)致白癜風(fēng)？？？

1、主要生理功能

2、影響吸收的因素

鋅、鎘、汞、蔗糖、果糖影響吸收

3、每日供給量和食物來(lái)源

成人1.0~2.8mg/d。

肝腎和甲殼類含量尤為豐富。植物性食物中大豆、豌豆也含銅較多，其次為堅(jiān)果類、葡萄干等。

核桃、蘋果、醋含銅高銅（Cu）鈷（Co）1、主要生理功能參與VitB12的組分，為紅細(xì)胞的生成所必需。 造血功能

增強(qiáng)甲狀腺功能 治療鉛中毒鈷缺乏巨幼紅細(xì)胞性貧血白血病老年性癡呆長(zhǎng)期素食、胃切除患者、小腸疾病患者、需求增加卻未補(bǔ)充（孕婦、腫瘤患者）鈷過(guò)多治療不當(dāng)、飲用含鈷過(guò)高的啤酒鈷（Co）1、主要生理功能參與VitB12的組分，為紅細(xì)胞的生成所必需。 造血功能

增強(qiáng)甲狀腺功能 治療鉛中毒2、影響吸收的因素長(zhǎng)期素食、胃切除患者、小腸疾病患者、老年人大量飲酒的人、需求增加卻未補(bǔ)充（孕婦、腫瘤患者）3、每日供給量及食物來(lái)源

0.02~0.16mg/d

動(dòng)物性食物是主要來(lái)源，動(dòng)物的肝、腎最為豐富鉻（Cr）

三價(jià)的鉻是人體必需的微量元素，六價(jià)鉻有毒性1、主要生理功能鉻是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要組成成分，作為輔助因子能促進(jìn)胰島素充分地發(fā)揮作用，提高葡萄糖的利用率和使葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪。2、缺乏癥葡萄糖耐受性低下、生長(zhǎng)發(fā)育障礙、壽命縮短。3、每日供給量和食物來(lái)源

50μg/d。

最好來(lái)源是啤酒、酵母、肉制品、乳酪、海產(chǎn)品等,谷類、蔬菜等植物性食物的含量很低。氟（F）1、主要生理功能

骨組織的形成和牙齒構(gòu)成都有很大的作用抑制導(dǎo)致齲齒的細(xì)菌春寒賜浴華清池，溫泉水滑洗凝脂。氟（F）1、主要生理功能

氟對(duì)骨組織的形成和牙齒構(gòu)成都有很大的作用氟缺乏*齲齒（蛀牙）*骨質(zhì)變脆氟過(guò)多*斑釉牙*氟骨癥

*神經(jīng)系統(tǒng)受損*損傷腎臟、腎結(jié)石*影響甲狀腺、腎上腺、胰腺功能*影響消化系統(tǒng)功能飲用水用氧化鋁去氟中毒用硼解毒氟（F）氟濃度對(duì)人體的影響1mg/L水預(yù)防齲齒2mg/L空氣對(duì)植物有害2mg/L水氟斑牙5mg/L水骨硬化癥8mg/L水10％骨硬化癥20-80mg/L水、空氣致殘疾骨硬化癥50mg/L水、食物甲狀腺異常環(huán)境污染“氟中毒”引發(fā)的問(wèn)題

(2008.8.26)氟（F）1、主要生理功能

氟對(duì)骨組織的形成和牙齒構(gòu)成都有很大的作用。2、影響氟含量的因素 火山、溫泉、巖石構(gòu)成、深層地下水、燃煤污染飲用水中的成分3、每日供給量和食物來(lái)源

0.5~1.7mg/d

以氣體、粉塵的形式，通過(guò)呼吸道、消化道吸收

茶葉、海魚、海帶、紫菜等含量較高。碘（I）1、主要生理功能

參與甲狀腺素的合成。2、影響吸收的因素3、每日供給量和食物來(lái)源

正常人150μg/d孕婦和乳母200μg/d

海產(chǎn)品含碘最多，加碘精制鹽含量合理，植物性食物含量最少

。甲狀腺腫大患者?閱讀與思考我國(guó)現(xiàn)在的加碘食鹽是由什么配料制成的？如何鑒別加碘食鹽的真?zhèn)?？圖為某加碘食鹽包裝袋上的部分圖表文字（I為碘的元素符號(hào)）。由此，你得到的信息和作出的猜測(cè)是（）。A．此鹽為純凈物B．其中的“碘”是碘單質(zhì)C．1Kg此食鹽中含 碘酸鉀(35±15)mgD．“菜未燒熟不宜加入加碘鹽”的原因可能是碘酸鉀受熱不穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)

向裝有碘化鉀和淀粉混合液的試管中，滴入稀硫酸將溶液酸化，再加入食鹽，觀察溶液的顏色的變化？反應(yīng)原理：5KI＋KIO3+6H2SO4=6KHSO4+3I2+3H2O錳(Mn)

1、主要生理功能

（1）促進(jìn)骨骼的發(fā)育和軟骨有機(jī)質(zhì)的合成（2）加強(qiáng)酶的活力，強(qiáng)化體內(nèi)生化代謝過(guò)程（3）保護(hù)性功能錳缺乏

生育障礙精神病(驚厥、癲癇)錳中毒

類似震顫麻痹的癥狀錳(Mn)

1、主要生理功能

（1）促進(jìn)骨骼的發(fā)育和軟骨有機(jī)質(zhì)的合成（2）加強(qiáng)酶的活力，強(qiáng)化體內(nèi)生化代謝過(guò)程（3）保護(hù)性功能2、影響吸收的因素3、供給量和食物來(lái)源

2.5~5.0mg/d

谷類、堅(jiān)果、咖啡、茶葉、調(diào)料香料含量豐富鉬（Mo）1、主要生理功能

（1）多種酶的成分（2）抗癌作用缺乏導(dǎo)致:

生長(zhǎng)遲緩、尿酸代謝障礙。2、影響吸收的因素3、每日供給量和食物來(lái)源

成人50~100μg/d

以肉類、谷物、羊肉、豬肉、牛腎、牛肉、青豆最多。鎳（Ni）

1、主要生理功能（1）某些特殊金屬酶的構(gòu)成成分或輔助因子（2）調(diào)節(jié)某些內(nèi)分泌功能，增強(qiáng)胰島素的作用及刺激造血功能鎳過(guò)量－－呼吸系統(tǒng)的過(guò)敏、炎癥、腫瘤2、影響吸收的因素3、每日供給量和食物來(lái)源

0.05~0.08mg/d

主要為谷類、燕麥、裸麥，以及巧克力、堅(jiān)果類、干豆、豌豆等，食物以綠色蔬菜最高。動(dòng)物性食物中含量很少。硒(Se)1934年牲畜硒中毒（堿土病、堿毒?。?957年是必需元素之一1958年家畜白肌病的病因1981年克山病的病因湖北恩施、陜西安康－－富硒區(qū)黃芪、苜蓿 －－富硒植物硒(Se)1、主要生理功能（1）谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的組成成分

抗氧化（2）保護(hù)心血管和心肌的健康（3）對(duì)有毒重金屬的解毒作用（4）抗腫瘤作用（5）抗艾滋病病毒的預(yù)防作用硒(Se)1、主要生理功能硒缺乏克山?。盒呐K擴(kuò)大、心功能不全和心律失常大骨(關(guān))節(jié)病白內(nèi)障姊妹病硒中毒職業(yè)硒中毒（呼吸有大蒜氣味）自然界硒中毒（毛發(fā)脫落、指甲脫落、四肢麻木、感覺(jué)遲鈍

）硒(Se)1、主要生理功能（1）谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的組成成分（2）保護(hù)心血管和心肌的健康（3）對(duì)有毒重金屬的解毒作用（4）抗腫瘤作用（5）抗艾滋病病毒的預(yù)防作用2、影響吸收的因素 *植物中的硒生物利用率高于動(dòng)物性食物。3、每日供給量和食物來(lái)源

成人50μg/d(安全范圍較窄，易中毒)

動(dòng)物性食物如肝、腎、海產(chǎn)品及肉類都是硒的良好來(lái)源，糧食類的食物隨著土壤硒的含量的不同而不同。硅（Si）1、主要生理功能（1）維持結(jié)締組織結(jié)構(gòu)（2）硫酸軟骨素成分（骨、軟骨、血管）（3）免疫功能相關(guān)2、缺乏癥結(jié)締組織異常、骨成形不全。3、每日供給量和食物來(lái)源

成人3mg/d

南瓜、白菜、谷類、竹筍等食物含量較豐富。釩(V)

1、主要生理功能（1）刺激造血功能（2）調(diào)節(jié)酶活性 （3）促進(jìn)糖代謝（有降血糖作用）、 抑制膽固醇合成 （4）促進(jìn)骨骼形成2、缺乏癥

貧血、骨、脂質(zhì)代謝異常、生長(zhǎng)緩慢。3、每日供給量和食物來(lái)源

成人<4.5mg/d

主要存在于谷類、蔬菜、堅(jiān)果類等植物性食物和油脂中。Vanadis錫（Sn）1、生理功能（1）促進(jìn)蛋白質(zhì)及核酸的合成，與黃素酶的活性有關(guān)，對(duì)維持某些化合物的三維結(jié)構(gòu)也很重要（2）參與胸腺的免疫功能，具有抗腫瘤作用2、缺乏癥生長(zhǎng)發(fā)育障礙。3、每日供給量

成人3.6mg/d鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、氯等7種鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬、鎳、硒、碘、鉻、氟、錫、硅、釩等14種微量元素（traceelement）碳、氫、氧、氮等4種宏量元素(macroelements)(majorelements)（常量元素）人體必需元素(25種)礦物質(zhì)元素鉛、汞、鎘、砷、鋁等有害元素有害元素如何進(jìn)入體內(nèi)飲食吸煙化妝染發(fā)裝修尾氣……煉金術(shù)將不值錢的金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻鹱娱L(zhǎng)生不老的仙丹可以溶解任何東西的萬(wàn)能溶劑有害元素如何進(jìn)入體內(nèi)朱砂（HgS）、氯化汞（Hg2Cl2）、黑辰砂（HgS的另一種形態(tài)）用來(lái)提取和提純黃金溫度計(jì)、恒溫器、壓力計(jì)、紫外線燈、日光燈、接觸開(kāi)關(guān)、電池、內(nèi)科藥、消炎藥、殺真菌藥、保護(hù)種子的農(nóng)藥、起爆計(jì)、染料催化劑、制作鏡子、偵探指紋識(shí)別、鍍金。汞（Hg）俄羅斯圣彼得堡市艾薩克天主教堂汞（Hg）60名工人因中毒而喪失生命汞（Hg）來(lái)源飲食、空氣、水一般成人汞含量—6毫克（如果沒(méi)有用汞齊填充物）每天攝入量：成人3微克，嬰幼兒約1微克環(huán)境肺臟、皮膚、胃腸道、粘膜影響神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、口臭60天后汞含量才會(huì)減少一半汞（Hg）所有植物和其他生物體內(nèi)都含有汞。環(huán)境中的汞可以不同的形式存在：揮發(fā)性---在大氣中流通 水溶性--大氣含汞2500噸只有三分之一來(lái)自大自然每年每平方米10微克推薦安全含量上線：0.1毫克/每立方米汞魚體內(nèi)的汞浮游生物、海藻（聚集大量的汞）小魚大魚美國(guó)FDA告誡育齡期婦女不要食用鯊魚或劍魚，每星期不要食用超過(guò)12盎司的魚肉。金槍魚每星期只能吃一次。2002年的一份報(bào)告：鯊魚含汞1.5ppm，劍魚1.4ppm，金槍魚0.4ppm日本水俁灣事件牙科汞齊：

汞、銀、錫混合后，像膩?zhàn)樱欢螘r(shí)間后堅(jiān)硬如金屬汞中毒急性：人體定期攝入小劑量的、超出每天排泄量的汞慢性：人體攝入威脅生命的劑量的汞癥狀：疲憊、全身無(wú)力、雙手震顫、流涎、口腔潰瘍易怒、抑郁、迫害妄想鍍金工人、制帽工、牙醫(yī)、電力行業(yè)、偵探職業(yè)醫(yī)學(xué)之父：BernardinoRamazzini《職業(yè)病》1700年鉛（lead，Pb）來(lái)源： 采礦（歷史） 黑方鉛礦（硫化鉛）、白鉛礦（碳酸鉛）、白色羥率鉛礦（氯化鉛）、棕色角鉛礦（氯化鉛與碳酸鉛的混合物）含鉛汽油400萬(wàn)噸/年當(dāng)前600萬(wàn)噸/年20世紀(jì)早期100萬(wàn)噸/年古羅馬人10萬(wàn)噸/年6000年前開(kāi)始羅馬帝國(guó)滅亡公元5世紀(jì)明顯下降公元前700年1萬(wàn)噸/年汽油鉛中毒癥狀影響造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟功能1.用于制造合金

有較高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性2.鎘具有較大的熱中子俘獲截面

可作原子反應(yīng)堆的(中子吸收)控制棒3.用于電鍍 可用作鐵、鋼、銅之保護(hù)膜，廣用于電鍍防腐上4.用于充電電池

鎳—鎘、銀—鎘、鋰-鎘電池5.曾廣泛用于制造(黃色)顏料、塑料穩(wěn)定劑、(電視映像管)熒光粉、殺蟲劑、殺菌劑、油漆等鎘元素食入性急性中毒

食入鍍鎘容器內(nèi)的酸性食物，酷似急性胃腸炎吸入性急性中毒吸人高濃度鎘煙所致，呼吸道癥狀急性鎘中毒呼吸道急性損傷慢性鎘中毒呼吸道損傷、腎臟損傷、痛痛病鎘中毒通過(guò)食物﹑水和空氣而進(jìn)入體內(nèi)蓄積1930-1960，日本富山縣神通川流域部分鎘污染。煉鋅廠排放的含鎘廢水污染了周圍的耕地和水源。2004年5月，廣東惠州兩家電池廠員工血鎘、尿鎘增高，1021人中177人鎘超標(biāo)，2人鎘中毒。2009年8月，湖南瀏陽(yáng)市鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)鎘污染，長(zhǎng)沙湘和化工廠生產(chǎn)次氧化鋅和硫酸鋅但沒(méi)有完善的排污設(shè)施。2012年1月，廣西龍江河鎘泄漏量約20噸。

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