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食品营养与卫生
项目一　基础营养学入门
任务一　食品营养与卫生入门
任务二　常量营养素
任务三　微量营养素
任务四　能量与能量平衡
【知识目标】
　　1. 掌握食品营养与卫生的基本概念，了解食品营养与卫生研究的具体内容；
　　2. 理解人体对食物的消化与吸收过程；
　　3. 了解并掌握人体需要的七大营养素的含义、种类、主要生理功能及其食物来源；
　　4. 掌握各营养素的生理价值、各营养素缺乏症、过多症及人体每天能量的需要量和计算方法。
任务三　微 量 营 养 素
知识储备】
　　一、维生素
　　维生素(Vitamin)俗称维他命，是维持人体正常生命活动，包括生长、发育等生理功能所必需的一类低分子有机化合物的总称。维生素的种类很多，化学结构各不相同，在生理上既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内的能量来源，但在人体生长、代谢、发育过程中却发挥着重要的作用。
　　(一) 维生素的特点及种类
　　1. 维生素的共同特点
　　目前已知有20多种维生素，通常维生素具有以下共同的特点：
　　(1) 维生素都以其本体形式或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中，但是没有一种天然食物含有人体所需的全部维生素。
　　(2) 维生素在体内既不供给能量，也不参与机体组织的构成，主要以辅酶的形式来发挥调节机体各方面的生理功能。
　　(3) 维生素存在于天然食物中，但含量极微，常以mg(毫克)或μg(微克)计量，而人体的需要量也甚少，但绝对不可缺乏。
　　(4) 多数维生素在人体内不能合成或合成量甚少，不能充分满足机体需要．所以必须经常由膳食供给。
　　2. 维生素的种类
　　根据维生素的溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
　　1) 脂溶性维生素
　　脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，溶于脂肪及脂溶剂中，但不溶于水。
　　2) 水溶性维生素
　　水溶性维生素包括B族维生素及维生素C。
　　(二) 脂溶性维生素
　　1. 维生素A和胡萝卜素
　　天然存在的维生素A有两种类型：维生素A1(视黄醇)与维生素A2(3-脱氢视黄醇)。前者主要存在于海产鱼中，后者主要存在于淡水鱼中。胡萝卜素又称维生素A原，主要存在于蔬菜瓜果中，是一类能在人体内转化为维生素A的物质。
　　1) 生理功能
　　(1) 维持正常的视觉功能，防治夜盲症。
　　(2) 参与上皮组织正常形成、发育并维持其结构完整性，增强机体的抵抗力。
　　(3) 促进骨骼、牙齿和机体生长发育及细胞的增殖。缺乏维生素A，可出现生长停滞，骨骼和牙齿发育受到影响，还影响生殖能力。
　　(4) 维生素A有一定的抗上皮肿瘤的发生、发展作用。最新研究发现，维生素A有延缓和阻止癌前病变，防止化学性致癌物的致癌作用，特别是防止上皮肿瘤的作用。
　　2) 缺乏与过量症状
　　维生素A缺乏可引起眼睛症状如夜盲、眼干燥症、角膜软化症等，还可以引起皮肤症状和影响发育，使儿童生长迟缓。
　　由于维生素A是脂溶性维生素，可在体内蓄积，摄入大剂量维生素A可以引起急性、慢性及致畸毒性，临床表现为恶心呕吐、头痛、脱发、视觉模糊、皮肤干燥和骨关节疼痛、肌肉无力、食欲减退、肝脾肿大等症状。
　　3) 供给量和食物来源
　　人体对维生素A的需要量取决于人的体重与生理状况。儿童正处在生长发育时期，乳母具有特殊的生理状况，其需要量均相对较高。在中国，每人膳食中维生素A的建议供给量，成年男子为800 μgRE(RE为视黄醇当量)/d，成年女子为700 μgRE/d，孕妇为800～900 μgRE/d，乳母为1200 μgRE/d，儿童为500～700 μgRE/d。
　　维生素A的食物来源如下：
　　(1) 动物性食物来源，以动物肝、未脱脂乳和乳制品以及蛋类的含量较高。
　　(2) 植物性食物来源，以胡萝卜素形式存在，以绿色、黄色蔬菜的含量为最多，富含胡萝卜素的食物，如胡萝卜、菠菜、豌豆苗、韭菜、红心甘薯、青椒和南瓜等。
　　2. 维生素D
　　维生素D主要包括维生素D2和维生素D3，前者是麦角胆固醇经紫外线照射后转变而成的，后者是7-脱氢胆固醇经紫外线照射后的产物。人和动物皮肤和脂肪组织中都含有7-脱氢胆固醇，经紫外线照射后即可形成维生素D3，然后被运送至肝脏、肾脏，转化为具有生理活性的形式，再发挥其生理作用。
　　1) 生理功能
　　(1) 促进钙、磷的吸收。维生素D促进肠道对钙、磷的吸收；促进肾脏对钙、磷的再吸收。
　　(2) 维持血液中钙、磷浓度的稳定。维生素D与甲状腺共同作用维持血钙的稳定，在骨骼的矿质化过程中起十分重要的作用。
　　(3) 治疗作用。维生素D对骨质软化、肾性骨病、佝偻病等有治疗作用，又称抗佝偻维生素。
　　此外，维生素D还对防止氨基酸通过肾脏时的丢失有着重要作用。
　　2) 缺乏与过量症状
　　(1) 维生素D缺乏症状。婴幼儿缺乏维生素D将引起佝偻病，临床上主要表现为骨骼的软骨连接处及骨骼部位增大。在临床上可观察到肋骨串珠和鸡胸、方头、前额凸出，长骨的骨骼增大，O形腿，膝外翻，婴幼儿颅骨可因经常枕睡而变形、枕秃，囟门闭合迟缓，出牙晚，胸腔部之间由于膈肌的拉力使下部肋骨内陷，形成哈里逊氏沟。
　　(2) 维生素D过量症状。一般从膳食中摄取的维生素D极少会中毒，但长期过量摄入维生素D可引起中毒，轻度中毒表现为食欲减退，过度口渴、恶心、呕吐、烦躁、便秘或便秘与腹泻交替出现；婴儿和儿童生长缓慢，体重下降，严重者可有智力发育不良及骨硬化症状。
　　3) 供给量和食物来源
　　(1) 供给量。成人为5 μg/d，孕妇、乳母、儿童、老人为10 μg/d，UL为20 μg/d。
　　(2) 食物来源。天然食物中的维生素D含量不多。脂肪含量高的海鱼、动物肝脏、蛋黄、奶油和干酪中相对较多，瘦肉、奶中含量相对较少，因此许多国家常在鲜乳和婴幼儿配方食品中强化维生素D。
　　3. 维生素E
　　维生素E又名生育酚或抗不育维生素。
　　1) 生理功能
　　(1) 抗氧化作用。维生素E具有很强的抗氧化性，可保护细胞免受自由基的损害，维持细胞的完整和正常功能；作为抗氧化剂，维生素E的存在也能防止维生素A、维生素C的氧化，保证它们在体内的营养功能。
　　(2) 促进蛋白质的更新合成。维生素E可促进核RNA更新蛋白质合成，促进某些酶蛋白的合成，降低分解代谢酶的活性，再加上清除自由基的能力，使其总的效果表现为促进人体正常新陈代谢，增强机体耐力，是维持骨骼肌、平滑肌、心肌和视网膜的结构和功能所必需的物质。
　　(3) 预防衰老。随着年龄增长体内脂褐质(老年斑)不断增加，这是由于细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物。补充维生素E可减少脂褐质的形成；改善皮肤弹性，使性腺萎缩减轻；提高免疫力。因此，维生素E有一定的抗衰老作用。
　　(4) 维生素E与性器官的成熟和胚胎的发育有关，临床上用于治疗习惯性流产和不育症。
　　(5) 调节血小板的黏附力。维生素E也可减少人的胶原蛋白所诱导的血小板聚集，具有预防血栓发生的效能，维生素E缺乏时心肌梗死及中风的危险性增加。
　　2) 缺乏与过量症状
　　正常情况下人体很少缺乏维生素E，但是如果长期缺乏者可导致血浆中浓度过低，红细胞膜受损，引起溶血性贫血。
　　如果长期大量摄入维生素E也可以引起中毒症状，如抑制生长、干扰甲状腺功能及血液凝固。补充维生素E，应该在最高耐受剂量之下。
　　3) 供给量和食物来源
　　维生素E需要随膳食其他成分如多不饱和脂肪酸量的增加而增加。另外在口服避孕药、阿司匹林、饮用含酒精饮料以及膳食中有脂肪酸败、存在氧化物或过氧化物时，也都会增加维生素E的需要量。我国规定，青少年、成人每日每人维生素E的应供给量为14 mg，儿童为3～10 mg，孕妇与老人为16 mg，UL为800 mg。
　　4. 维生素K
　　维生素K又称凝血维生素，是一类甲萘醌衍生物的总称。天然存在的维生素K分为两大类：一类是从天然产物中分离提取获得的，即从绿色植物中提取的维生素K1和来自微生物的代谢产物维生素K2；另一类是人工合成的维生素，包括亚硫酸萘醌和甲萘醌，生物活性高，其活性约比维生素K2高33倍，统称为维生素K3。
　　1) 生理功能
　　维生素K与血液的凝固有关，主要是促进肝脏中的凝血酶原前体转化为凝血酶原，促进血液凝固，还可以帮助人体维持骨骼强壮。
　　2) 缺乏与过量症状
　　维生素K缺乏时，可使血液凝固发生障碍，导致凝血时间延长，出血不止，即便是轻微的创伤或挫伤也可能引起血管破裂。
　　过量使用维生素K制剂，表现为溶血、黄疸以及肝损伤。
　　3) 供给量和食物来源
　　我国提出的维生素K参考摄入量标准为成人120 mg/d。
　　维生素K在食物中分布很广，菠菜、白菜和绿叶蔬菜中含量丰富，人体肠道菌群也能合成维生素K，故人体一般不会缺乏维生素K。
　　脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源如表1-7所示。
　　(三) 水溶性维生素
　　1. 维生素C
　　维生素C又名抗坏血酸，是不稳定的一种维生素，温度、pH值、氧、酶、金属离子、紫外线等因子都影响其稳定性，也是人们最早认识的维生素之一。
　　1) 生理功能
　　(1) 参与机体重要的氧化还原过程。
　　(2) 参与细胞间质的形成，维持牙齿、骨骼、血管、关节肌肉的正常发育和功能，促进伤口愈合。
　　(3) 能增加机体抗体的形成，提高白细胞的吞噬作用，具有抗感染和防病作用(非典时期很多专家建议保证维生素C的摄入)。
　　(4) 对铅、苯、砷等化学毒物和细菌毒素具有解毒作用，还可以阻断致癌物质亚硝胺的形成。因此，维生素C又称为万能解毒剂。
　　(5) 可促进铁的吸收利用，使三价铁还原为二价铁，参与血红蛋白的合成，临床上常用来辅助治疗缺铁性贫血。
　　(6) 还可将体内胆固醇转变为能溶于水的硫酸盐而增加排泄。
　　2) 缺乏症状
　　人体内由于缺乏必需的古洛糖酸内酯氧化酶，不可能使葡萄糖转化成维生素C，因此必须从食物中获得维生素C。
　　3) 供给量和食物来源
　　成人每日摄取10 mg维生素C可预防坏血病，这是最低需要量。由于维生素C极易被破坏，因此在确定供给量时要考虑到这些可能损失的因素。
　　2. 维生素B1
　　维生素B1又称硫胺素或抗神经炎素，是最早发现的维生素之一，易溶于水，不溶于脂肪和有机溶剂，故在淘洗米或蒸煮时，常随水流失。它在酸性条件下较稳定，在中性和碱性条件下遇热易破坏。所以在烹调食品中，如果加碱会造成维生素B1损失。
　　1) 生理功能
　　(1) 参与物质代谢和能量代谢。维生素B1进入人体内后，被磷酸化生成硫胺素焦磷酸酯(TPP)组成辅酶，参与体内糖类物质的中间代谢。
　　(2) 对神经生理活动有调节作用，与心脏活动、食欲维持、胃肠道正常蠕动及消化液分泌有关。
　　2) 缺乏症状
　　维生素B1缺乏症，又称脚气病(Beriberi)，主要损害神经血管系统。
　　硫胺素的摄入量不足和酒精中毒是主要原因。初期症状较轻，表现为疲乏、淡漠、食欲差、恶心、忧郁、急躁、沮丧、便秘和工作能力下降。
　　3) 供给量和食物来源
　　维生素B1与能量代谢有密切关系，推荐的膳食供给量：男性为1.4 mg/d，女性为1.3 mg/d，孕妇为1.5 mg/d，乳母为1.8 mg/d，UL为50 mg/d。
　　3. 维生素B2
　　维生素B2又称核黄素，水溶性较低，在中性或酸性环境中比较稳定，在碱性溶液中加热则易被破坏。它对光敏感，易被紫外线分解破坏。
　　1) 生理功能
　　维生素B2以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的形式作为人体内多种氧化酶系统不可缺少的辅酶参与氧化还原反应，由此保证物质代谢的正常进行，维持机体健康，促进生长发育，维护皮肤和黏膜的完整性。核黄素还与人体内铁的吸收、贮存与动员有关，在防治缺铁性贫血中有重要作用。
　　2) 缺乏与过量症状
　　摄入不足或酗酒是核黄素缺乏最常见的原因。核黄素缺乏症表现为疲倦、乏力，出现唇炎、舌炎、口角炎、口腔黏膜溃疡、丘疹或湿疹性阴囊炎(女性阴唇炎)、脂溢性皮炎等；长期缺乏还可导致儿童生长迟缓，轻中度缺铁性贫血。
　　3) 供给量和食物来源
　　核黄素是我国膳食容易缺乏的营养素之一，良好的食物来源主要是动物性食物，以肝、肾、心、蛋黄、乳类尤为丰富。植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类含量较多，而粮谷类含量较低，尤其研磨过精的粮谷。
　　4. 维生素PP
　　维生素PP又称烟酸或尼克酸，是一种白色针状结晶体，易溶于水和酒精，在酸、碱、光、热条件下稳定，一般烹饪损失极小。
　　1) 生理功能
　　烟酸为辅酶I与辅酶Ⅱ的组成成分，参与氧化还原反应，在糖类、脂肪和蛋白质的能量释放上起重要作用。2) 缺乏与过量症状
　　烟酸缺乏症又称癞皮病，前期症状表现为疲劳、乏力、工作能力下降、记忆力差以及经常失眠。典型症状是皮肤炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)和痴呆(depression)，即所谓的“三D”症状。
　　3) 供给量和食物来源
　　维生素PP除了直接从食物中摄取外，还可在体内由色氨酸转化而来，平均60 mg色氨酸转化1 mg烟酸。我国男性维生素PP推荐摄入量为14 mg/d，女性为13 mg/d，孕妇为15 mg/d，乳母为18 mg/d，UL为35 mg/d。
　　5. 维生素B6
　　维生素B6包括三种天然存在形式，即吡哆醇(主要存在于植物性食品中)、吡哆醛、吡哆胺(主要在动物性食品中)。它易溶于水，在空气中、酸性条件下稳定，但易被碱破坏，中性环境下易被光破坏。毗哆醛与毗哆胺不耐热，吡哆醇耐热，后者在食品加工和贮存中稳定性较好。
　　1) 生理功能
　　维生素B6主要以吡哆醛(PLP)的形式参与近百种酶的反应，多数与氨基酸代谢有关。它不仅在蛋白质合成与分解代谢上，而且还在糖原异生、不饱和脂肪酸代谢、某些神经介质的合成方面发挥重要作用。
　　2) 缺乏与过量症状
　　单纯的维生素B6缺乏较罕见，一般常伴有多种B族维生素摄入不足的表现，临床上可见的有口唇干裂、舌炎、易激怒、抑郁等；比较大量摄入(500 mg/d)时，可见神经毒性和光敏感性反应。
　　3) 供给量和食物来源
　　由于维生素B6与氨基酸代谢关系甚为密切，因此膳食蛋白摄入量的多少将直接影响维生素B6的需要量。美国关于维生素B6的RDA基本上是依据0.016 mg/g蛋白质制定的，妊娠期和哺乳期在原基础上分别增加0.6 mg/d和0.5 mg/d，成人为1.2～1.5 mg/d，在UL方面，儿童为50 mg/d，成人为100 mg/d。
　　6. 维生素B12
　　维生素Ｂ12又称钴胺素或青钴素，是一种由含钴的卟啉类化合物组成的B族维生素。分子中都含金属钴，是目前已知唯一含金属的维生素，因含钴而呈红色，又称红色维生素。它在肠道内停留时间长，大约需要三小时(大多数水溶性维生素只需要几秒钟)。
　　维生素B12在中性溶液中比较稳定，在酸性或碱性溶液中易分解，受日光照晒也会失去活性。
　　1) 生理功能
　　(1) 促进红细胞的发育和成熟，使肌体造血机能处于正常状态，预防恶性贫血。
　　(2) 促进碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢。
　　(3) 具有活化氨基酸的作用和促进核酸的生物合成，可促进蛋白质的合成，它对婴幼儿的生长发育有重要作用。
　　(4) 维护神经系统健康。维生素B6可消除烦躁不安，使注意力集中，增强记忆力及平衡感。
　　2) 缺乏症状
　　维生素B12缺乏的常见症状是虚弱、减重、背痛、四肢感到刺痛、神态呆滞、精神或其他精神失常；也有可能引起恶性贫血、脑障碍，如记忆力减退、头痛、痴呆等。
　　3) 供给量和食物来源
　　我国对维生素Ｂ12推荐的参考摄入量成人为2.4 μg/d，孕妇为2.6 μg/d，乳母为2.8 μg/d。
　　维生素B12主要来源于肝脏、鱼类、贝类、蛋类、乳类和肉类，豆制发酵食品也含有一定数量。人类肠道内的一些细菌虽能合成维生素B12，但大多排出体外。
　　7. 叶酸
　　叶酸(Flolic Acid)是一种广泛存在于绿色蔬菜中的B族维生素，由于它最早从植物叶子中提取而得，故命名为“叶酸”。叶酸的化学名为“蝶酰谷氨酸”，系由喋啶酸、对氨基苯甲酸与氨酸结合而成，亦称为维生素BC或维生素M。
　　叶酸为黄色或橙黄色结晶性粉末；无臭，无味，紫外线可使其溶液失去活性，碱性溶液容易被氧化，在酸性溶液中对热不稳定，故本品应遮光、密封保存。
　　1) 生理功能
　　(1) 叶酸是蛋白质和核酸合成的必需因子，在细胞分裂和繁殖中起重要作用。
　　(2) 血红蛋白的结构物卟啉基的形成、红细胞和白细胞的快速增生都需要叶酸参与。
　　(3) 叶酸是氨基酸及其他重要物质转化、合成所必需的。如使甘氨酸和丝氨酸相互转化，使苯丙氨酸形成酪氨酸，使组氨酸形成谷氨酸，使半胱氨酸形成蛋氨酸。
　　(4) 叶酸参与大脑中长链脂肪酸如DHA的代谢，肌酸和肾上腺素的合成等。
　　(5) 叶酸可使酒精中乙醇胺合成为胆碱。
　　2) 缺乏症状
　　婴儿缺乏叶酸时会引起有核巨红细胞性贫血，孕妇缺乏叶酸时会引起巨红细胞性贫血。孕妇在怀孕早期如缺乏叶酸，其生出畸形儿的可能性较大。膳食中缺乏叶酸将使血中高半胱氨酸水平提高，易引起动脉硬化；膳食中摄入叶酸不足，易诱发结肠癌和乳腺癌。
　　3) 供给量和食物来源
　　我国建议对叶酸的参考摄入量成年人为400 μg/d，孕妇为600 μg/d，乳母为500 μg/d。一般不超过1 mg/d。
二、矿物质
　　(一) 矿物质的分类及功能
　　人体内除碳、氢、氧和氮四种构成水和有机物质的元素外，其他元素统称为矿物质或无机盐。这些物质在体内不能合成，必须从食物和饮食中摄取，约占人体体重的4%左右。
　　1. 矿物质的分类
　　根据矿物质的含量，可将人体内的矿物质分为常量元素和微量元素两大类。
　　1) 常量元素
　　常量元素又称宏量元素或组成元素。
　　2) 微量元素
　　微量元素又称痕量元素。它们在体内存在的浓度很低，每种微量元素的标准含量小于人体体重的0.01%，人体每日需要量在100 mg以下，这些微量元素一般在低浓度下就具有生物学作用。
　　2. 矿物质在体内的代谢特点
　　矿物质不能在人体内合成，只能从膳食和饮水中摄取；它也不能在体内代谢过程中消失，不能转化为其他物质，只能通过一定途径(如肾脏、肠道和皮肤等)排出体外。
　　3. 矿物质的主要生理功能
　　矿物质的主要生理功能有以下几点：
　　(1) 它是构成机体组织的重要组成部分。
　　(2) 它是细胞内、外液的组成成分，对维持细胞内、外液的渗透压和物质交换起重要作用。细胞内、外液中，无机元素与蛋白质一起调节细胞膜的通透性，控制水分，维持正常的渗透压、酸碱平衡，维持神经肌肉兴奋性。
　　(3) 它是构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分，或参与酶系的激活。
　　(二) 重要的常量元素和微量元素
　　1. 钙
　　钙是人体内含量最多的一种常量元素。刚出生的婴儿，体内含钙量约为28 g；成年时，人体含钙量达850～1200 g，相当于人体重的1.5%～2.0%。其中99%左右的钙集中在骨骼和牙齿中，主要以与磷相结合的形式存在，余下的1%钙，大多呈离子状态存在于软组织、细胞外液及血液中，这部分钙统称为混溶钙池，与骨骼钙维持着动态交换与平衡。
　　1) 生理功能
　　(1) 钙是构成骨骼和牙齿的重要组成部分，骨骼和牙齿是人体中含钙最多的组织。
　　(2) 钙可以维持神经与肌肉活动，如神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的正常搏动等。
　　(3) 钙可以促进体内某些酶的活性。钙对许多参与细胞代谢的大分子合成、转运的酶都有调节作用，如三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶以及一些蛋白质分解酶等。
　　(4) 钙参与血凝过程、激素分泌，维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性。
　　2) 缺乏症状
　　小儿缺钙可引发佝偻病，出牙晚，易出汗，睡眠易惊醒、啼哭，严重时表现为“鸡胸”“X型腿”或“O型腿”。老人缺钙可引发骨质疏松症，表现为身材变矮，容易骨折。少年儿童缺钙，会导致成长发育迟缓，身材矮小。任何年龄的人缺钙，都会引起抽搐(抽筋)；情绪烦躁不安。最近，有科学家指出，缺钙会导致视力下降，是形成近视眼的因素之一。
　　3) 影响钙吸收的因素
　　(1) 抑制钙吸收的因素：
　　① 膳食中草酸、植酸影响人体对钙的吸收。草酸、植酸可与钙结合成难以吸收的盐类。粮食中植酸较多，某些蔬菜(如菠菜)含草酸较多。
　　② 膳食纤维干扰钙的吸收。
　　③ 脂肪过多降低钙的吸收。未被吸收的脂肪酸与钙结合形成脂肪酸钙(钙皂)，降低了钙的吸收。
　　④ 某些药物如四环素、肝素等降低钙的吸收。
　　(2) 促进钙吸收的因素：
　　① 维生素D可促进钙、磷的吸收和利用。
　　② 乳及乳制品中的乳糖可提高钙的吸收率。
　　③ 肠道内的酸性环境如乳酸、醋酸、氨基酸等物质的存在，有利于钙的吸收。
　　4) 供给量和食物来源
　　目前我国推荐钙的供给量成年人(不分性别)为800 mg，青少年为1000 mg，孕妇为1000～1200 mg，乳母为1200 mg，可耐受最高摄入量(UL)为2000 mg。实际调查表明我国多数居民存在钙缺乏，所以，建议膳食补钙。不同人群钙的适宜摄入量(AI)如表1-8所示。
　　奶和奶制品中钙含量最为丰富且吸收率也高。小虾皮中含钙特高，芝麻酱、大豆及其制品也是钙的良好来源，深绿色蔬菜如小萝卜缨、芹菜叶、雪里蕻等含钙量也较多。含钙丰富的食物如表1-9所示。
　　2. 磷
　　磷在人体内的含量为650 g左右，占体内无机盐总量的l/4，平均占体重1%左右。总磷的85%～90%以羟磷灰石形式存在于骨骼和牙齿中，其余10%～15%与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于几乎所有组织细胞中，其中一半左右在肌肉组织中。软组织和细胞膜中的磷大部分为有机磷；骨中磷大多为无机正磷酸盐，体液中的磷以磷酸盐的形式存在。
　　1) 生理功能
　　(1) 磷为骨、牙齿以及软组织的重要成分。磷是骨骼、牙齿的钙化及生长发育所必需的，磷酸盐与胶原纤维的共价联结在矿化中起决定作用。
　　(2) 磷酸盐调节能量释放。机体代谢中能量多以ADP(二磷酸腺苷) + 磷酸 + 能量 = ATP(三磷酸腺苷)及磷酸肌酸形式贮存，需要时释放(上式逆反应)，即ADP、ATP、磷酸肌酸等作为贮存、转移和释放能量的物质，是细胞内化学能的主要来源。
　　(3) 磷是组成生命的重要物质。磷是许多维持生命的化合物的重要成分，如磷脂、磷蛋白和核酸等。
　　(4) 磷酸盐是酶的重要成分。人体内许多酶如焦磷酸硫胺素、辅酶I、辅酶Ⅱ等都需要磷的参与。
　　(5) 磷酸盐能参与物质活化。B族维生素(B1、B2、尼克酸等)只有经过磷酸化，才具有辅酶的作用。碳水化合物和脂肪的中间代谢与吸收，均需先经过磷酸化后才能继续进行反应。
　　(6) 磷酸盐还参与调节酸碱平衡的作用。磷酸盐能与氢离子结合，并以不同形式的磷酸盐从尿中排出，从而调节着体液的酸碱度。
　　2) 供给量和食物来源
　　磷广泛存在于食物中，很少有人发生磷缺乏。所以，一般国家对磷的供给量都无明确规定。由于磷与钙关系密切，通常磷的摄入量大于钙的摄入量，如果食物中钙和蛋白质的含量充足的话，磷就不会缺乏。我国建议成人磷的AI为700 mg/d，钙、磷比例维持在1∶1～2∶1之间比较好，UL为3500 mg/d。
　　磷的适宜摄入量(AI)如表1-10所示。
　　磷的来源广泛，在乳、瘦肉、禽、蛋、鱼、动物肝脏、花生、坚果、豆类、芝麻酱、海带、紫菜等中含量较多，谷类食物中的磷主要以植酸磷的形式存在，其与钙结合不易被吸收。富含磷的食物如表1-11所示。
　　3. 铁
　　铁是人体内含量最多的一种必需微量元素。人体内铁的总量为(4～5)g，其中60%～75%的铁存在于血红蛋白中，3%的铁存在于肌红蛋白中，1%的铁存在于各种含铁酶(细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等)，以上铁存在的形式又称为功能性铁。其余21%～36%的铁为贮存铁，以铁蛋白和含铁血黄素形式分布于肝脏、脾脏和骨骼中。铁在人体内含量随年龄、性别、营养状况和健康状况的不同而有个体差异。
　　1) 生理功能
　　(1) 铁作为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸酶的成分参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。
　　(2) 铁与红细胞的形成和成熟有关，维持正常的造血功能。
　　(3) 铁参与其他重要功能，如催化β-胡萝卜素转化为维生素A，嘌呤与胶原的合成，抗体的产生，脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等作用。
　　2) 缺乏症状
　　膳食中的可利用铁若长期不足，会导致缺铁性贫血，特别是婴幼儿、孕妇及乳母更易发生。缺铁性贫血是当前世界上普遍存在的营养问题。
　　缺铁性贫血主要症状有皮肤及黏膜苍白、疲倦、心慌、气短、眩晕、免疫功能低下，指甲脆薄、精力不集中、工作效率降低、学习能力下降等。缺铁儿童易烦躁，抵抗力下降，并出现虚胖、肝脾肿大等症状。缺铁性贫血是青少年学生中的一种常见病。
　　3) 影响铁吸收的因素
　　铁的吸收率比钙还低。铁在食物中主要以三价铁形式存在，少数食物中的铁以还原铁(亚铁或二价铁)形式存在。肉类等食物中的铁约一半左右是血红素铁，而其他为非血红素铁，吸收差。前者在体内吸收时，不受膳食中植酸、磷酸的影响，后者则常受膳食因素的影响。
　　4) 供给量和食物来源
　　婴幼儿由于生长较快，需要量相对较高，需从食物中获得铁的数量大于成年人；妇女月经期铁损失较多，因此供给量应适当增高。我国建议铁的每日供给量是成年男子为15 mg，成年女子为20 mg，孕妇、乳母为25～35 mg，成人铁的UL为50 mg/d。不同人群铁的适宜摄入量(AI)如表1-12所示。
　　膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类。蔬菜中含铁量不高，油菜、苋菜、菠菜、韭菜等利用率不高。含铁量较高的食物如(mg/100g)表1-13所示。
　　4. 碘
　　人体内含碘20～50 mg，相当于0.5 mg/kg，其中甲状腺组织内含碘最多。
　　1) 生理功能
　　碘的生理功能是参与甲状腺素的形成，故其生理功能也通过甲状腺素的作用表现出来。甲状腺素在体内主要是促进和调节代谢及生长发育，具体表现为促进人体的生长、发育，增加基础代谢率和耗氧量，促进蛋白质的合成，调节胆固醇代谢，促进糖和脂肪的代谢，调节水盐代谢，维持人体的代谢平衡。
　　2) 缺乏与过量症状
　　(1) 缺乏症状。饮食中长期碘摄入不足或生理需碘量增加，可导致甲状腺素分泌不足，促使甲状腺增加分泌，引起甲状腺代偿性增生、肥大，出现甲状腺肿大，在青春期、妊娠和哺乳期人群中最易发生。
　　(2) 过量症状。碘过量通常发生于摄入含碘量高的饮食物，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘剂等情况。我国河北、山东部分县区居民，曾饮用深层高碘水，或高碘食物造成高碘甲状腺肿。这只需限制高碘食物即可防治。
　　3) 供给量和食物来源
　　人体对碘的需要量与年龄、性别、体重、发育及营养状况等有关。2000年中国营养学会建议每日膳食中碘的推荐摄入量(RNI)成年人为150 μg，孕妇、乳母为200 μg，成年人的UL为1000 μg/d。不同人群碘的推荐摄入量如表1-14所示。
　　5. 锌
　　人体含锌为2～2.5 g，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤中。血液中的锌有75%～88%存在于红细胞中，其余12%～22%存在于血浆中。血浆中的锌往往与蛋白质相结合而存在。
　　1) 生理功能
　　(1) 锌是很多酶的组成成分，同时也是酶的激活剂，在组织呼吸和物质代谢中起重要作用。
　　(2) 锌能促进生长发育和组织再生。锌对促进蛋白质和核酸的合成代谢具有重要作用，同时锌对于促进性器官和性功能的正常发育是必需的。
　　(3) 锌有促进维生素A代谢的作用。锌对于维持正常暗适应能力有重要作用，且对于维持皮肤健康也是必需的。
　　(4) 锌有促进食欲作用，通过参与构成一种含锌蛋白即唾液蛋白而对味觉与食欲发生作用。
　　(5) 锌在免疫系统功能的形成方面，能促进T淋巴细胞和B淋巴细胞的复制。
　　2) 缺乏及过量症状
　　(1) 缺乏症状。生长期儿童锌缺乏主要表现为生长迟缓，长期缺乏可导致侏儒；垂体调节功能障碍，食欲不振、味觉异常(异食癖)甚至丧失(厌食症)；性成熟延迟、第二性特征发育障碍、性功能减退、精子产生过少等；眼损害，暗视应能力降低，皮肤创伤不易愈合，易感染等。孕妇缺乏锌，则胎儿易畸形，免疫功能减退。
　　(2) 过量症状。成人一次摄入量大于2 g会发生中毒，导致腹痛、腹泻、恶心、呕吐，长期大量(100 mg/d)可出现贫血、免疫功能减退、铜缺乏等。
　　3) 影响锌吸收的因素
　　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，运送到各器官组织。一般在人体内锌吸收率为20%～30%。
　　(1) 促进锌吸收的因素：维生素D、肠道内游离氨基酸、还原型谷胱甘肽、柠檬酸盐等。
　　(2) 抑制锌吸收的因素：膳食中的植酸(全谷物和豆类中)、食物纤维及高钙、高铜、高亚铁离子等。
　　4) 供给量和食物来源
　　人体每日锌的更新量为6 mg，考虑到吸收率，我国规定1～10岁每日供给量为13.5 mg，10～17岁为15.5～19 mg，成人男性为15 mg，女性为11.5 mg，孕妇、乳母为20 mg，UL为45 mg。
　　
　　6. 硒
　　硒在人体内总量为14～20 mg，广泛分布于人体所有组织和器官中。在肝脏、胰腺、肾脏、心脏、脾脏、牙釉质、头发及指甲中含量较多，而脂肪组织中含量较低。测定血硒和发硒常可反映体内硒的营养状况。
　　1) 生理功能
　　(1) 硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需组成成分，保护细胞膜的结构和功能不受过氧化物的损害和干扰，维持细胞正常功能。
　　(2) 硒能加强维生素E的抗氧化作用，其效力比维生素E高500倍，两者有协同作用。
　　(3) 硒与金属有很强的亲和力，在体内能与某些金属毒物如汞、镉、铅等结合形成金属硒蛋白复合物而起到解毒作用，并使金属毒物排出体外。
　　(4) 硒有保护心血管、维护心肌健康的作用。硒可防止血压升高和血栓形成。高硒地区人群心血管疾病发病率低。
　　(5) 硒还有促进生长、保护视觉器官以及抗肿瘤等作用。
　　2) 缺乏与过量症状
　　(1) 缺乏症状。硒缺乏已被证实是发生克山病的重要原因，克山病在我国最早发现于黑龙江省克山地区，临床上主要症状表现为心脏扩大、心功能失代偿、心力衰竭、心源性休克、心律失常、心动过速或过缓等；缺硒还可导致大骨节病，表现为骨端软骨细胞变性坏死，肌肉萎缩和发育障碍，行走无力；缺硒还与新生儿溶血性贫血，感染敏感性有关。此外，某些癌症发病率高(如食管癌、胃癌、直肠癌)，也与缺硒有关。
　　(2) 过量症状。硒摄入过多也可致中毒。我国湖北恩施县的地方性硒中毒，与当地水、土壤中硒含量过高，导致粮食、蔬菜、水果中含高硒有关。硒中毒主要表现为头发变干、变脆、易断裂及脱落、肢端麻木、抽搐甚至偏瘫，严重时可致死亡。
　　3) 供给量和食物来源
　　硒在小肠内被吸收，吸收率在50%以上，通过与血浆蛋白的结合，转运到各器官组织。考虑到各方面的因素，我国1988年由中国营养学会推荐硒的供给量7岁以上人群为50 μg/d。成年人硒的UL为400 μg/d。不同人群硒的推荐摄入量(RNI)如表1-15所示。
　　7. 铜
　　人体含铜量约为100～150 mg，其中50%～70%在肌肉和骨骼中，20%在肝脏中，5%～10%在血液中；以肝、肾、头发和脑中含量最多，脾、肺、肌肉、骨次之，腺体如脑垂体、甲状腺和胸腺含量最低。
　　1) 生理功能
　　(1) 铜影响铁代谢，维持正常的造血功能。
　　(2) 铜维护中枢神经系统的完整性。因为神经髓鞘的形成和神经递质(儿茶酚胺)的生物合成均需含铜氧化酶的参与。
　　(3) 铜可促进骨骼、血管和皮肤健康。
　　(4) 铜有抗氧化作用。铜是超氧化物歧化酶(SOD)的活性部分，能催化超氧离子成为氧和过氧化氢，起到抗氧化作用并保护细胞免受过氧化物损失，是公认的抗老、抗病物质。
　　(5) 铜与胆固醇代谢、心脏功能、免疫功能、激素分泌等有关。
　　2) 缺乏与过量症状
　　(1) 缺乏症状。铜普遍存在于各种天然食物中，一般正常膳食不会引起铜的缺乏，但在某些病理情况下，缺铜会导致血红蛋白合成减少而产生贫血症状。长期缺铜或铜营养不良可导致心血管损伤和胆固醇代谢异常，是诱发冠心病的危险因素。人体缺铜时还可因弹性蛋白和胶原蛋白的交联发生障碍，影响骨骼的生长。
　　(2) 过量症状。过量铜会引起急、慢性中毒，铜过量多发生于饮用与铜管道长时间接触的酸性饮料或误服大量铜盐引起的急性中毒，表现为反胃、恶心、呕吐、上腹部疼痛、腹泻、头痛，严重者可昏迷，甚至死亡。慢性中毒较为少见。
　　3) 供给量和食物来源
　　2000年中国营养学会提出成人铜AI为2.0 mg/d，UL为8 mg/d。铜广泛存在于各种食物中，牡蛎、贝类、坚果类含量很高，动物肝、肾、鱼、麦芽与干豆类也较丰富，一般奶和绿叶蔬菜中含铜量较低。
　　8. 氟
　　人体内含氟量受环境(特别是水中)含氟量、食物含氟量、摄入量、年龄以及其他金属(铝、钙、镁)含量的影响；随着年龄的增长，体内氟的含量也相应增加。
　　1) 生理功能
　　氟是骨骼和牙齿的重要组成部分，在骨骼和牙齿的生长形成中非常重要，并影响人体对钙、磷的代谢。2) 缺乏与过量症状
　　(1) 缺乏症状。低氟会导致龋齿的发生，这种情况在儿童中尤为突出。某些地区的小学生，竟有98％的人患龋齿。老年人缺氟会导致骨质松脆，容易发生骨折。
　　(2) 过量症状。摄入过量的氟，也会引起氟中毒，牙齿的珐琅质反而被破坏，牙齿表面原有光泽逐渐消失，出现灰色的斑点即氟斑牙和牙齿不规则的磨损。
　　3) 供给量与来源
　　人体内氟主要来自于饮水。食物中的海产品和干茶叶含氟量最为丰富，一般干茶叶氟含量为1 × 10-4以上，在沏茶时约有2/3的氟溶于茶水中。所以，喜欢饮茶的人每天可摄取500 μg的氟。一般人每日氟的摄入总量约为3.3～4.0 μg已可满足需要。饮水中加氟是最简单、最有效的预防龋齿的方法。
　　9. 铬
　　铬在自然界有两种形式：三价铬和六价铬。三价铬是人体必需的微量元素，六价铬则对人体有毒性。铬在人体中的含量为5～10 mg，主要存在于骨、皮肤、脂肪、肾上腺、大脑和肌肉中。铬在人体组织中质量分数随年龄增长而降低。
　　1) 生理功能
　　(1) 铬是体内葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成成分，能增强胰岛素的作用。
　　(2) 铬有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A的浓度及降低血清胆固醇的作用。
　　(3) 三价铬与DNA结合，可增加其启动位点的数目，增强RNA和DNA的合成。
　　2) 缺乏症
　　当铬摄入不足时，可导致生长迟缓，葡萄糖耐量损害，血糖、尿糖增加，易患糖尿病、高脂血症、冠心病等。
　　3) 供给量与来源
　　铬的成人AI为50 μg/d，UL为500 μg/d。
　　铬的良好食物来源为啤酒酵母、肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜等。
三、膳食纤维
　　1. 膳食纤维的定义
　　膳食纤维又名“粗纤维”，是“体内清道夫”，是不能被人体胃肠道消化吸收的植物食物的残余物，是一种复杂的混合物的总称，具有多种生理功能。1976年Trowell定义为“不能被人体内的消化酶水解的多糖类碳水化合物和木质素”。2001年美国化学家协会的最新定义是：膳食纤维是植物的可食部分或类似的碳水化合物，在人类的小肠中难以消化吸收，在大肠中会全部发酵分解。
　　2. 膳食纤维的分类
　　膳食纤维包括多糖、低聚糖及相关的植物物质，主要化学成分是非淀粉多糖和木质素，分为水溶性膳食纤维和非水溶性膳食纤维。
　　1) 水溶性膳食纤维
　　水溶性膳食纤维能溶于水，并在水中形成凝胶体，包括果胶、藻胶、豆胶、树胶、黏质等，主要来源于水果、海藻、燕麦、豆类及一些蔬菜中。
　　2) 非水溶性膳食纤维
　　非水溶性膳食纤维主要存在于全谷物制品中，如麦糠、蔬菜和坚果。
　　3. 膳食纤维的生理功能
　　人不能消化膳食纤维，但结肠内细菌的酶能使纤维素、半纤维素和果胶分解。所以大便中排出的纤维素只有食物中的20%～70%，半纤维素15%～45%，果胶约10%，麦麸约70%。
　　人虽不能利用膳食纤维，但它们仍有一定的生理功能：
　　(1) 增强胃肠功能，有利于粪便排出。
　　(2) 控制体重和减肥。
　　(3) 降低血糖和血胆固醇。
　　(4) 预防结肠癌。
　　膳食纤维的种类、主要功能和食物来源如表1-16所示。

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