资源描述
营养与食品卫生学
矿物质
一、概述
（一）常量元素与微量元素
体内含量大于体重0.01%的各种元素称为常量元素（macroelements），有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯7种；含量小于体重0.01%的称为微量元素
（microelements或trace elements）。
人体必需微量元素：包括铁（Fe）、锌（Zn）、碘（I）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）。
人体可能必需的微量元素：包括硅（Si）、锰（Mn）、镍（Ni）、硼（B）、钒（V）。
第三类为具有潜在毒性，但在低剂量时对人体可能具有必需功能的微量元素，包括：铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、氟（F）、砷（As）、铝（Al）、锂（Li）、锡（Sn）等。
（二）矿物质的特点
1.矿物质在体内不能合成
2.矿物质在体内分布极不均匀
3.矿物质之间存在协同或拮抗作用
4.某些微量元素在体内的生理剂量与中毒剂量差距较近
（三）人体矿物质缺乏与过量的原因
1.地球环境因素 地壳中矿物质元素的分布不平衡
2.食物成分及加工因素
3.人体自身因素
食物摄入不足或品种单调，生理需要量增加，疾病状态
二、钙
（一）人体内的分布及生理功能
1.体内分布 钙（calcium）是人体内含量最多的一种矿物质，约占成人体重的1.5%～2%。其中99%集中在骨骼和牙齿中，其余1%存在于软组织、细胞外液和血液中，统称为混溶钙池（miscible calcium pool）。
2.生理功能
（1）构成骨骼和牙齿的成分
（2）维持神经、肌肉的正常活动
（3）调节体内某些酶的活性
（4）参与凝血过程
（5）促进细胞信息传递
（6）维持细胞膜的稳定性
（7）其他功能
（二）吸收与代谢
吸收：钙主要在酸性较高的小肠上段，特别是十二指肠内被吸收
促进钙吸收的因素：维生素D、某些氨基酸、乳糖、对钙的需要量大时
抑制钙吸收的因素：谷类中的植酸（如草酸）、脂肪酸、糖醛酸残基、抗酸药、肝素
（三）缺乏与过量
儿童长期缺乏钙和维生素D可影响骨骼和牙齿的发育，导致生长迟缓，骨钙化不良、骨骼变形，发生佝偻病，出现“O”形或“X”形腿、肋骨串珠、鸡胸等症状。成年人缺钙可发生骨质软化症、骨质疏松症。缺钙者还易患龋齿，影响牙齿质量。此外，流行病学研究表明，摄入充裕的钙可降低高血压和结肠癌的危险性。
（四）参考摄入量及食物来源
中国居民每日膳食中钙的适宜摄入量（AI）为：成人800mg，50岁以上1000mg，孕妇（4～6个月）1000mg，孕妇（7～9个月）1200mg，乳母1200mg，初生～6个月婴儿400mg，6个月～4岁以内600mg，4～10岁800mg，11～17岁1000mg。1岁以上人群的可耐受最高摄入量（UL）为2000mg/d。
食物中钙的最好来源是奶和奶制品。
三、铁
（一）人体内存在的形式：
功能性铁：血红蛋白、肌红蛋白、含铁酶类
储存铁：铁蛋白和含铁血黄素
（二）影响铁吸收的因素
①抑制因素：谷类和蔬菜中的植酸盐、草酸盐，以及存在于茶叶、咖啡中多酚类物质，碳酸盐、磷酸盐等均可影响铁的吸收。胃中胃酸缺乏或过多服用抗酸药物，不利于铁离子的释出，也阻碍铁的吸收。蛋类中因存在一种磷酸糖蛋白——卵黄高磷蛋白
（phosvitin）的干扰，铁吸收率仅3%。
②促进因素：维生素C、某些单糖、乳糖、有机酸以及胱氨酸、赖氨酸、组氨酸等氨基酸亦可促进铁的吸收。研究还发现核黄素对铁的吸收、转运与储存也具有一定作用。当核黄素缺乏时，铁的吸收、转运以及肝、脾储铁均受阻。
（三）铁的生理功能
1.参与体内氧的运送和组织呼吸过程
2.维持正常的造血功能
3.参与其他重要功能
（四）铁缺乏与过量
铁缺乏的临床表现为食欲减退、烦躁、乏力、面色苍白、心悸、头晕、眼花、指甲脆薄、反甲、免疫功能下降。儿童还可出现虚胖，肝脾轻度肿大，精神不能集中而影响学习等。
正常情况下通过膳食途径一般不会引起铁过量。
（五）营养状况评价：
①铁减少期（ID）
此时储存铁耗竭，血清铁蛋白（serum ferritin）下降。血清铁蛋白是反映机体储存铁的指标，目前WHO及我国均以血清铁蛋白＜12μg/L为标准，但有研究认为诊断缺铁的标准可适当提高至＜30μg/L。血清铁蛋白易受一些病理因素干扰而升高，如感染、炎症、结核病、肿瘤和肝病等。
②红细胞生成缺铁期（IDE）
此时不仅血清铁蛋白下降，血清铁（serum iron）也下降，总铁结合力（TIBC）上升，同时红细胞游离原卟啉（FEP）上升。
血清运铁蛋白饱和度＜15%可作为红细胞生成缺铁期的判定指标之一。
③缺铁性贫血期（IDA）
除上述指标变化外，血细胞比容（hematocrit）和血红蛋白下降。在评价人体铁营养状况时，仅检测血红蛋白及血细胞比容不能早期发现铁缺乏，故可同时选用上述几项指标。
（六）参考摄入量及食物来源
中国居民每日膳食中铁的适宜摄入量（AI）为：1～10岁12mg；11～13岁男性16mg，女性18mg；14～17岁男性20mg，女性25mg；成年男性15mg，女性20mg。孕妇（4～6个月）25mg，孕妇（7～9个月）35mg，乳母25mg。在缺氧、受辐射、手术、创伤、失血、贫血、溶血以及口服避孕药、抗酸药时，铁的参考摄入量要相应增加。
膳食中铁的良好来源为动物肝脏、全血、肉鱼禽类；
其次是绿色蔬菜和豆类；
少数食物如黑木耳、发莱、苔菜等含铁较丰富。
四、锌
成人体内含锌（zinc）约2～2.5g，主要分布于肌肉、骨骼和皮肤。眼组织的视网膜、脉络膜，前列腺以及精液中锌浓度较高。
（一）锌的生理功能
1.金属酶的组成成分或酶的激活剂
2.促进生长发育和组织再生
3.促进机体免疫功能
4.维持细胞膜结构
5.其他功能
（二）锌缺乏与过量
长期膳食锌摄入不足，特殊生理需要量增加，机体吸收利用减少及锌的排出量增加均可造成人体内缺锌。
人体长期缺锌时可出现生长发育迟缓，食欲减退，味觉减退或有异食癖，性成熟推迟，第二性征发育不全，免疫功能降低，创伤不易愈合，易于感染等。儿童严重缺锌可能导致侏儒症。
成人缺锌还可导致性功能减退、精子数减少、皮肤粗糙等。孕妇缺锌可能导致胎儿畸形。此外，肠原性肢端皮炎，一种发生于婴儿的遗传性疾病，与锌吸收和代谢异常引起的缺锌有关。
（三）参考摄入量及食物来源
动物性食物如贝壳类海产品（牡蛎、海蛎肉、蛏干、扇贝）、红色肉类及其内脏均为锌的良好来源，蛋类、豆类、谷类胚芽、燕麦、花生等也富含锌。
五、硒
人体内硒总量约为14～20mg，存在于所有细胞与组织器官中，其浓度在肝、肾、胰、心、脾、牙釉质和指甲中较高，肌肉、骨骼和血液中次之，脂肪组织最低。
（一）硒的生理功能
1.抗氧化作用
2.维护心血管和心肌的结构和功能
3.增强免疫功能
4.有毒重金属的解毒作用
5.其他硒还具有促进生长、抗肿瘤的作用
（二）硒缺乏与过量
克山病
缺硒被认为也是发生大骨节病的重要原因
硒摄入过多可致中毒
（三）参考摄入量及食物来源
中国营养学会制定的中国居民每日膳食中硒的推荐摄入量（RNI）为：成人50μg，1～3岁20μg，4～6岁25μg，7～10岁35μg，11～13岁45μg，14岁以上与成人相同。成人硒的可耐受最高摄入量（UL）为每日400μg。
海产品和动物内脏是硒的良好食物来源，如鱼子酱、海参、牡蛎、蛤蛎和猪肾等。谷类含硒量随各地区土壤含硒量而异。蔬菜、水果中含量较低。精制食品的含硒量减少。此外，硒可挥发，烹调加热会造成一定的损失。
六、碘
（一）生理功能
碘在体内主要参与甲状腺素的合成。甲状腺素的生理功能是维持和调节机体的代谢，促进生长发育尤其是早期神经系统的发育。它能促进生物氧化，协调氧化磷酸化过程，调节能量的转化。对蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢以及水盐代谢都有重要影响。此外，它还能激活体内许多重要的酶，促进维生素的吸收。
（二）缺乏与过量
导致甲状腺组织代偿性增生而发生甲状腺肿。
胎儿期和新生儿期缺碘还可引起克汀病，又称呆小症。患儿表现为生长停滞、发育不全、智力低下、聋哑，形似侏儒。
长期大量摄入含碘高的食物，以及摄入过量的碘剂，可致高碘性甲状腺肿。
（三）参考摄入量及食物来源
中国营养学会制定的中国居民每日膳食中碘的推荐摄入量（RNI）为成人150μg，孕妇、乳母200μg。美国科学院提出碘摄入量的安全范围为每人每日50～1000μg。海产食物如海带、紫菜、发菜、淡菜、海参、海蜇、干贝、蛤干、海鱼、海虾、蚶等含碘丰富，是碘的良好食物来源，植物性食物中含碘量很低。
七、氟
（一）生理功能
氟对骨组织和牙齿牙釉质的构成有重要作用。适量的氟有利于钙和磷的利用，促进骨的形成和增强骨质坚硬性，加速骨骼生长。并可在牙齿表面形成一层坚硬且能抗酸性腐蚀的氟磷灰石晶体保护层，可使牙齿光滑、坚硬、耐酸、耐磨，还可抑制糖酵解，减少酸性物质生成，因而有防龋齿作用。
（二）缺乏与过量
摄入过量的氟可致氟中毒。氟骨症主要临床表现为腰腿及关节疼痛、脊柱畸形、骨软化或骨质疏松等。过量氟亦可使牙釉发生异常，如牙齿失去光泽，表面粗糙，出现白垩色、棕黄色或褐色斑块，牙面凹陷剥落，牙齿变脆，易于碎落等，称为氟斑牙。
（三）参考摄入量及食物来源
除茶叶、海鱼、海带、紫菜等少数食物中氟含量较高外，一般食物中含氟量较低。人体氟主要来源于饮水，水中氟含量取决于地理环境中氟元素水平，饮用水中氟的适宜含量为1mg/L。中国营养学会制定的成年人每日氟的适宜摄入量（AI）为1.5mg，可耐受最高摄入量（UL）为3.0mg。
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