资源简介

(共84张PPT)
第三章
1.矿物质
de
非产能营养素
基本概念
营养素
蛋白质(protein)
脂肪(fat)
碳水化合物(carbohydrate)
维生素(vitamin)
矿物质(mineral)
微量营养素
宏量营养素
能量营养素
人体重量：96%是有机物和水分，4%为无机元素组成。
概 述
人体组织中含有自然界各种元素，元素的种类和含量与其生存的地理环境表层元素的组成及膳食摄入量有关。研究发现，约有20余种元素为构成人体组织、机体代谢、维持生理功能所必需。
在这些元素中，除碳、氢、氧和氮组成有机化合物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素等，其余的元素均称为矿物质，亦称无机盐或灰分。
人体由多种元素构成，种类大体和地球表面的元素相一致。
公认构成人体组织、参与机体代谢，维持生理功能的元素有20多种。
这些元素中除碳、氢、氧、氮元素外的其余元素统称矿物质。
什么是矿物质？
矿物质的分类？
常量元素
含量≥0.01％BW
Ca、 P、 K、Na、S、Cl 、Mg
微量元素
含量<0.01％BW
需要量<μg~mg/d
又分为三类
微量元素分类
人体必需微量元素，共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁。
人体可能必需的元素，共5种，包括锰、硅、硼、钒及镍
具有潜在毒性，但低剂量可能具有功能作用的微量元素：氟、铅、镉、汞、砷、铝及锡，共7种。
必需微量元素如何判定？
该元素长期摄入不足会导致生理功能损伤。
补充该元素达生理水平，即可预防或治愈这种损伤。
有一个以上相互独立的研究报告和一个以上动物品种的证明。
矿物质有什么用？
构成机体组织: Ca, P
维持渗透压: Na, K
维持机体的酸碱平衡
维持神经和肌肉的兴奋性以及细胞膜的通透性
构成体内生理活性物质：激素、酶
矿物质的特点
体内不能合成，必须从食物和饮水中获取
在体内分布极不均匀：钙磷，骨骼和牙齿；铁，红细胞；碘，甲状腺；钴，造血系统；锌，肌肉组织。
矿物质之间存在协同或拮抗作用
如锌—铁拮抗
某些微量元素在体内需要量很少，但其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易发生中毒
如硒
矿物质缺乏症
我国人群比较容易缺乏的矿物质是钙、锌、铁、碘、硒等
矿物质缺乏的主要原因
地球环境中元素分布不平衡
食物中天然存在的矿物质拮抗物： eg：草酸
食品加工不当：糊粉层、蔬菜浸泡、水煮
摄入不足或不良饮食习惯：素食、挑食
生理上有特殊营养需求的人群 ：孕妇、乳母
钙 Calcium，Ca
分布
生理功能
吸收与代谢
缺乏与过量
膳食参考摄入量
食物来源
（一）钙的分布
Ca是人体含量最多的矿物质
新生儿28～30g
成人1000～1200g（1.5％～2％BW）
主要存在形式
羟磷灰石[Ca10 (PO4)6 (OH)2] 99%
结合钙+离子钙 1%
混溶钙池
—以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中的钙。这部分钙与骨骼钙维持着动态平衡，对维持体内细胞正常生理状态，调节神经肌肉兴奋性具有重要作用。
— 1%
人体钙分布
（二）钙的生理功能
1. 构成骨骼和牙齿，起支持和保护作用。
2. 维持神经与肌肉的正常活动，包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的正常搏动。
3. 是体内多种酶的激活剂： eg. 脂肪酶、 ATP酶、 腺苷酸环化酶、钙调蛋白
4、维持细胞膜完整性和通透性
5. 其它作用：
参与凝血过程、激素分泌、维持酸碱平衡、细胞吞噬、分裂、分泌，等
（三）钙吸收
主要在小肠上段，以需要能量的主动转运吸收为主，钙浓度高时也可通过被动扩散而吸收。
通常膳食中约20%～30%的钙由肠道吸收进入血液，机体根据需要调节钙的主动吸收，当膳食钙不足或机体对钙的需要增加时，肠道对钙的吸收最为活跃，其吸收率可达40%以上。
（三）钙吸收
有利因素
维生素D
乳糖
某些氨基酸，如赖氨酸、色氨酸、精氨酸等
机体需要量增加
不利因素
草酸盐
植酸盐
膳食纤维
饱和脂肪酸（钙皂）
抗酸药
（四）钙排出
粪 100～150mg/d
尿 160～200mg/d
汗液 100mg
乳汁 150～300mg/d
促进钙排出的因素：
补酸、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、甲状腺素、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、维生素D过多、卧床等。
膳
食
钙
肠
吸
收
钙
骨骼、牙齿
软组织、体液
99%
1%
降钙素
30-50%
1,25-(OH)2VD3
混溶钙池
miscible calcium pool
粪
尿
汗液
乳汁
800mg/d
Ca的吸收和代谢图
甲状旁腺素
（五）钙缺乏症
婴幼儿期缺钙
长期缺钙和维生素D可导致生长发育迟缓、骨软化、骨骼变形，严重缺乏可导致佝偻病，出现X型腿，O型腿，鸡胸
青少年缺钙
生长疼，腿软、抽筋；
乏力、烦躁、精力不集中，容易倦乏；
偏食，厌食；蛀牙、牙齿发育不良；
易过敏、易感冒
中老年缺钙
随着年龄增加，骨骼逐渐脱钙，尤其是妇女，易引起腰酸背痛、小腿痉挛、骨质疏松和骨质增生、骨质软化、骨折、高血压、心脑血管病、结石等。
孕妇及乳母缺钙
较为普遍，四肢乏力、小腿痉挛、麻木、腰酸背痛、头痛等。
（六）钙过量
增加肾结石的危险
奶碱综合症（主要损害肾脏、眼睛）
干扰其他矿物质的吸收利用：
铁、锌、镁、磷，等
（七）膳食参考摄入量（DRIs)
适宜摄入量（AI）：
成年男女为800mg
孕早期800mg，孕中期（4-6M）1000mg，孕晚期（7-9M）1200mg
乳母为1200mg。
UL 2000mg/d。
婴幼儿、儿童、孕妇、乳母、老人均适当增加钙的供给量。
（八）钙的食物来源
***钙含量及吸收利用率
奶和奶制品是钙的主要来源
小虾皮、海带、豆类、芝麻酱和绿色蔬菜等也较丰富
几种食物中的钙含量(mg/100g)
奶中钙的特点
钙含量高（100 mg/100g）
天然来源
吸收利用率好
奶类 40%以上
菠菜 5%
钙制剂 30～45%
可大量摄入
磷 Phosphorus, P
分布
生理功能
吸收与代谢
膳食参考摄入量
食物来源
（一）磷的分布
P是人体含量较多的元素之一
成人体内约含600～900g，约1％BW
主要存在形式：羟磷灰石
人体磷的分布
（二）磷的生理功能
构成骨骼、牙齿和软组织成分
参与能量代谢的储存和释放
参与酶的组成
参与物质代谢
调节酸碱平衡
（三）磷的吸收与排泄
吸收
部位：小肠为主，60～70％
形式：无机磷酸盐
影响吸收的因素
促进：Vit D、合理的钙磷比例
抑制：膳食中植酸、钙、镁、铝、铁等
排泄
部位：肾
调节：甲状旁腺素调节肾小管的吸收和排泄
（四）磷的缺乏与过量
一般不会缺乏。
特殊情况：临床上长期使用抗酸药、禁食者等
磷过量会引起非骨组织钙化，低钙血症（导致神经兴奋性增强、手足抽搐和惊厥）
（五）推荐摄入量与食物来源
成人及孕妇
适宜：700mg/d
最高：3500mg/d
钙磷比在1~1.5：1较好
牛乳为1：1
成熟母乳为1.5：1
食物来源：
在动植物食品中分布广泛
丰富来源：
瘦肉、蛋、奶、动物内脏
海带、紫菜
坚果类、粗粮等
镁 Magnesium，Mg
60～65％分布在骨骼和牙齿中
一般膳食不致引起镁的吸收
镁缺乏表现为神经、肌肉兴奋性亢进
镁普遍存在于食物中
绿叶蔬菜含镁最丰富
饮水中可获得少量镁，硬水稍高
钠 Natrium, Na
钠泵、调节酸碱平衡、保持体内水平衡、加强神经肌肉的兴奋性、维持血压
成人（18～）AI：2200mg/d
中国居民膳食指南（食盐≤6g/d)
我国居民钠的摄入量（1992年）：
7000～7200mg/d
主要来源为食盐、酱油、咸味食品
钾 Kalium, Ka
与钠、钙、镁协同作用；降低血压；参与蛋白质、碳水化物代谢
钾缺乏与过多主要损害神经肌肉、心血管等系统
大部分食物都含有钾，蔬菜和水果是钾最好的来源
铁 Ferrum, Fe
概述
生理功能
吸收与代谢
缺乏症
膳食参考摄入量食物来源
含 量：人体内含铁总量约为3-5克。
存在形式：
功能铁（或必需铁）：与蛋白质结合构成血红蛋白、肌红蛋白、含铁酶（血红素酶类，如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶）和运输铁发挥生理功能。
贮存铁（或非必需铁）：以铁蛋白和含铁血黄素形式贮存在肝、脾和骨髓中，需要时被动用。
（一）. 人体内铁含量与分布
Hb： 占60-70%
功能铁 Mb： 占3-5%
（占总铁75%） 含铁酶：占0.5-1.0%
运输铁：<0.5%（与血浆中的运铁蛋白相结合
铁蛋白：占总铁10-15%，
贮存铁 需要时易被人体动用
（占总铁25%） 含铁血黄素：占11-13% ，
存在肝网状内皮系统，
不易被动用。
储备铁则作为体内的储备，主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓中。
铁的分布
（二）铁的生理功能
构成血红素蛋白质，参与红细胞的形成和氧的运输
血红蛋白
肌红蛋白
作为多种酶的组成成分，在生物氧化、组织呼吸过
程中发挥作用
细胞色素
非血红素铁酶
含血红素铁酶
提高机体免疫力：缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低；
与婴幼儿智力发育密切相关：影响中枢神经的发育（中枢神经的发育在1岁以前完成），导致智力和行为能力受到影响。
参与其它重要功能:促使胡萝卜素转化为维生素A ；在肝脏中对药物有解毒作用；与抗脂质过氧化有关。
（二）铁的生理功能
（三）食物中的铁
血红素铁
主要来自动物性食物中的血红蛋白和肌红蛋白
占总膳食铁10％以下
吸收受膳食因素影响很小
吸收率为10～40％
钙可降低其吸收
非血红素铁
主要存在于植物的铁盐中
吸收率低
占膳食总铁90％以上
吸收受膳食因素影响较大
吸收率不足10％
多种因素可降低其吸收
影响非血红素铁吸收的膳食因素
有利因素
Vit C
半胱氨酸
核黄素
肉类因子
不利因素
植酸
多酚类物质
钙、锌
大豆蛋白
碱性药物、胃酸分泌减少
（四）人体铁营养状况评价指标
血清铁蛋白（SF）：反映机体铁贮存量的敏感、可靠指标，铁缺乏时，SF
血清、骨髓抽取物铁含量（SI）
运铁蛋白饱和度（TS%）：铁缺乏时，运输形式的铁减少，TS
红细胞游离原卟啉（FEP）：是机体缺铁的早期指，机体缺铁时FEP
血红蛋白和红细胞压积（Hb）
平均红细胞容量
血清或血浆运铁蛋白受体（sTFR）
（五）铁缺乏
多见于婴幼儿（母乳中缺铁）、孕妇和乳母
是世界范围内倍受关注的公共营养问题
发达国家：7～12%妇女儿童铁缺乏
发展中国家：1/2妇女儿童，1/4男性铁缺乏
中国
乡村高于城市，女生高于男生，并随年龄递增
99.53%为轻度贫血
多为缺铁性贫血
铁缺乏原因
铁供给不足（膳食中非血红素铁占绝大部分）
血红素铁—动物血、内脏、肌肉，吸收率20%
非血红素铁—谷物、蔬菜等，吸收率低于10%
机体对铁的需要量增多（生长突增、月经丢失）
其他因素（消化道疾病、失血性疾病）
长时间铁缺乏，可引起缺铁性贫血
易患人群：婴幼儿、青少年、育龄妇女（尤其是孕妇、乳母）、老年人
铁缺乏与缺铁性贫血
铁缺乏分为三个阶段
铁减少期：贮存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降。
红细胞生成缺铁期:血清铁蛋白 ，血清铁、运铁蛋白饱和度 游离原卟啉 。
缺铁性贫血期：Hb Rbc 出现明显的缺铁性贫血症状。
食欲减退，疲乏无力、头晕，记忆力减退；
患儿易于烦燥、呆滞，对周围不感兴趣，注意力不集中，成人冷漠呆板；
面色、口唇粘膜和眼结膜苍白，心慌气短，头晕眼花；
怕冷；
胃部胀闷、恶心、便秘或腹泻；
指甲和/或趾甲失去光泽、变薄、脆、扁平或呈舟状
缺铁性贫血的表现
（六）铁毒性
急性中毒
胃肠道出血性坏死
慢性铁中毒
肝沉积：血色素沉着症（血色病）
（七）中国居民膳食铁参考摄入量
适宜：mg/d
0～ 0.3
0.5～ 10
1～ 12
11～ 男16 女18
14～ 男20 女25
18～ 男15 女20
50～ 15
特殊人群适宜： mg/d
孕妇 早 20
中 20+5
晚 20+10
乳母 20+5
最高：18 ～ 50 mg/d
锌 Zincum，Zn
生理功能
吸收与代谢
缺乏症
DRIs
食物来源
（1）金属酶的组成成分或酶的激活剂
体内约有200多种含锌酶，如SOD，乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、羧肽酶(参与组织呼吸、能力代谢、抗氧化）。
（2）促进生长发育与组织再生
锌是调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶活性所必需，与蛋白质和核酸的合成，细胞生长、分裂和分化等各过程都有关。对胎儿生长发育，性器官及机能发育有重要调节作用。
（一）锌的生理功能
（3）促进食欲
锌与唾液蛋白结合成味觉素可增进食欲，缺锌可影响味觉和食欲，甚至发生异食癖。
（4）维持细胞膜结构
锌可与细胞膜上各种基团、受体作用，增强膜稳定性和抗自由基能力。
（5）参与免疫功能
锌可促进淋巴细胞有丝分裂，增加T细胞的数量和活力。锌能直接影响胸腺细胞的增殖，使胸腺素分泌正常，以维持细胞免疫的功能 ，与头发、皮肤、骨骼的正常生长有关。
（6）对皮肤与视力有保护作用
锌在体内有促进视黄醛的合成和构型转化；参与肝中VitA动员，维持血浆VitA浓度的恒定，对于维持正常暗适应能力有重要作用。缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化。
（二）锌的吸收与代谢
锌主要在小肠内被吸收，然后和血浆中白蛋白或运铁蛋白结合，随血液流入门脉循环，分布于各器官组织。锌在体内60％存在于肌肉中，30％存在于骨骼。
植酸、膳食纤维、铜、镉、钙和亚铁离子妨碍锌在小肠的吸收
Vit D、柠檬酸盐有利于锌的吸收
体内锌营养状况也会影响锌的吸收，锌的吸收率一般为20-30%
影响锌吸收的因素：
（三）锌营养状况评价
血锌
血清
白细胞
红细胞
发锌
唾液锌
酶活性
金属硫蛋白
（四）锌缺乏
味觉障碍
生长发育不良
胃肠道疾患
皮肤疾患
眼科疾患
免疫力减退
性发育或功能障碍
认知行为改变
孕期锌缺乏
妊娠反应加重
胎儿宫内发育迟缓
胎儿畸形率增高
伊朗锡拉兹地区在1959～1960年间发现，11例18～21 岁的男青年体格矮小，均未出现性发育，且严重贫血，皮肤粗糙而干燥，嗜睡和喜吃泥土。起初医生认为是缺铁，但经补铁后，贫血虽得到纠正而其他症状均无改善，而给予补锌后，生长速度却明显加快，其他症状也迅速好转，3个月后出现了性发育。这在当时被称之为“伊朗村病”的“怪病”，后来才明确其原因，是由于当地饮食习惯导致锌缺乏而引起的。
案 例
（五）锌毒性
见于职业中毒、医疗用药或误服
锌毒性与其盐形式有关，ZnSO4、ZnO相对无毒，ZnCl2对细胞有较强刺激作用
急性毒性主要表现胃肠道刺激作用
慢性毒性可导致贫血、免疫功能下降以及脂蛋白水平改变等，并常继发铜缺乏
（六）中国居民膳食锌参考摄入量
AI：mg/d
0.5～ 8.0
1～ 9.0
4～ 12.0
7～ 13.5
11～ 男18.0 女15.0
14～ 男19.0 女15.5
18～ 男15.5 女11.5
特殊人群AI：
孕妇 11.5＋ 5
乳母 11.5＋10
UL：mg/d
18～
男 45 女 37
（七）锌的食物来源
极好来源
贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏
丰富来源
干果类、谷类胚芽、麦麸
良好来源
干酪、虾、燕麦、花生酱、花生
微量来源
一般植物性食物、奶制品、动物脂肪
硒 Selenium
生理作用
吸收与代谢
缺乏与过量
DRIs
食物来源
硒的生理功能
抗氧化作用
谷胱苷肽过氧化物酶（GSH-PX），保护生物膜免受损害，维持细胞正常功能
免疫作用：增强淋巴细胞、淋巴因子激活杀伤细胞活性，从而提高免疫功能。
调节甲状腺激素合成
解毒
金属硒蛋白复合物；抑制黄曲霉毒素（硒与金属有很强亲和力，在体内与金属如汞、甲基汞、镉及铅等结合形成金属硒蛋白质复合物而解毒，并使金属排出体外。动物试验还发现，硒可降低黄曲霉毒素B1的急性损伤，减轻肝中心小叶坏死的程度与死亡率。）
保护心血管、维护心肌的健康
缺硒可导致克山病(以心肌损害为特征)，还可引起脂质过氧化反应增强，导致心肌纤维坏死、心肌小动脉及微血管损伤。美国、芬兰等地调查发现，血硒高的地区人群心血管病发病率低。
其他
促进生长；保护视觉器官；抗肿瘤（硒缺乏地区肿瘤发病率明显较高，胃癌发病与缺硒有关）等
硒的存在形式
膳食和机体硒的主要形式：
硒半胱氨酸
硒蛋氨酸
补硒的主要形式：
硒酸盐
亚硒酸盐
硒缺乏
克山病
地区性分布、季节年度高发、人群多发
易感人群——2～6岁儿童和育龄妇女
主要病变——多发性灶状心肌坏死
分为急型、亚急型、慢型、潜在型四类
大骨关节病
易感人群——青少年
地方性、多发性、变形性骨关节病
无单独缺乏，呈地方性
硒中毒
高硒地区——湖北恩施、陕西紫阳
主要体征——头发脱落、指甲变形
其他症状——多部位毛发脱落
肢端麻木、抽搐、偏瘫
严重可致死亡
硒营养状态评价
硒含量
血小板、血浆、红细胞硒
发硒、指甲硒
GSH-PX活性
血小板、血浆、红细胞
中国居民膳食硒参考摄入量
RNI：μg/d
1～ 20
4～ 25
7～ 35
11～ 45
14～ 50
18～ 50
特殊人群AI：
孕妇 +0
乳母 +15
UL：μg/d
18～ 400
硒的食物来源
食物中硒含量受产地影响很大
良好来源——海产品、肝、肾、肉类
谷类含硒量因地区而异
微量来源——蔬菜、水果，精制食品
海产品及动物内脏是硒的良好食物来源。如鱼子酱、海参、牡蛎。蒜头、柿子、南瓜、葱、肉类含有多量的硒,其他如动物肝脏、牛奶、芹菜、洋葱、蕃茄、蛋黄、米糠等
碘 Iodine，I
概述
生理功能
缺乏与过多
膳食参考摄入量
食物来源
（一）碘的生理功能
参与甲状腺素的合成
碘＋酪氨酸 甲状腺激素（T3）
促进物质的分解代谢，产生能量：糖、脂肪的氧化加强，加速糖的磷酸化的过程而使ATP生成量增加。
垂体支持作用
促进体格发育
脑发育：促进蛋白质合成和神经系统发育，这对胚胎发育期和出生后早期生长发育，特别是智力发育尤为重要
脑发育临界期（妊娠开始至生后2岁）
甲状腺素还能调节组织中的水盐代谢，促进多种维生素的吸收和利用，并活化多种酶从而促进物质代谢，细胞中约有100多种酶需甲状腺素的活化。
促进维生素的吸收和利用，如尼克酸的吸收及胡萝卜素向VA的转化。
（二）碘的来源
食物 80～90％
包括无机碘、有机碘
以无机碘形式吸收，几乎全部被吸收
胃肠道内钙、氟、镁阻碍碘的吸收
饮水 10～20％
空气 5％
（三）碘的排出
尿碘 80％以上
无机碘 90%
有机碘 10%
粪碘 10％
有机碘
肺、皮肤、乳汁
（四）碘缺乏
缺碘的程度（轻、中、重）
缺碘时机体所处发育时期
胎儿期
新生儿期
儿童期
成年期
机体的代偿适应能力
甲状腺肿与克汀病是典型的碘缺乏症，世界性的疾病，甲状腺肿几乎所有国家都有发生，流行地区在远离海洋的内陆山区或不易被海风吹到的地区，其土壤和空气含碘量较少，导致该地区的水及食物含碘量很低。有人估计全世界约有两亿甲状腺肿患者，甲状腺肿的特征是甲状腺肿大而使颈部肿胀，这是由于膳食中碘供给不足，甲状腺细胞代偿性增大，细胞体积增大以便从血液中吸取更多的碘。
缺乏症
婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓、智力低下，严重者可发生呆小症，即前述的克汀病，克汀病患儿甲状腺机能低下，智力迟钝，运动失调，身材矮小，生长发育停滞。 克汀病流行于甲状腺肿较严重的病区。
（五）碘过量
高碘性甲状腺肿
碘性甲亢
乔本氏甲状腺炎
（六）碘营养状况评价
垂体－甲状腺轴系激素水平
TSH（促甲状腺激素）↑、T4↓、FT4↓，T3↓、FT3↓
尿碘：儿童<100ug/L，孕妇乳母<150ug/L，缺碘。
甲状腺肿大率：>5%，该人群缺碘。
神经、精神及发育指标
（七）中国居民膳食碘参考摄入量
RNI：μg/d
0～ 50
4～ 90
11～ 120
14～ 150
18～ 150
特殊人群：
孕妇 +50
乳母 +50
UL：μg/d
7～ 800
18～ 1000
（八）碘的食物来源
海产品的碘含量大于陆地食物
海带、紫菜、发菜、淡菜、海参、干贝、海鱼、
海虾、蚶等含碘丰富
陆地食物中，动物性食物的碘含量大于植物性食物
蛋、奶含碘量较高
肉类次之
一、作业
1、什么是矿物质？人体必需的微量元素有哪些？
2、举例说明矿物质缺乏的主要原因？
3、钙有哪些重要的生理功能？其吸收利用与哪些因素有关？
4、为什么谷物和豆类的食品中钙的吸收率低？如何提高其吸收率？
二、见教材P72-73
【思考与训练】

展开更多......

收起↑