食品营养科学之精华篇矿物质(二).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,（一）矿物质的特点,1.不能在体内合成，必须从食物和饮水中摄取。,2.在体内分布极为不均匀。,3.矿物质之间存在协同或拮抗作用。,4.某些微量元素安全范围较窄，易引起中毒。硒：RNI：50ug/d,UL：400ug/d。,（二）矿物质缺乏,我国易缺乏的矿物质：钙、锌、铁、碘、硒等。,缺乏原因：,1.地球环境中分布不平衡,2.食物中存在着拮抗物质,3.摄入不足或不良的饮食习惯，如偏食、挑食等。,4.生理上特殊需要：如儿童、青少年、孕妇、乳母、老年人等。,二、钙（calcium）,概况：“钙库”，,“混溶钙池一）钙的生理功能,1.构成骨骼和牙齿,2.维持肌肉神经的活动,3.促进体内某些酶的活性，如腺甘酸环化酶、ATP酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶等,4.其它：参与凝血过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡和细胞内胶质的稳定性；调节血压作用；可能降低结肠癌发生的危险性等。,（二）钙的吸收与代谢,1.吸收：,吸收的部位：主要是小肠上段。,吸收途径：二种，,（1）被动扩散,（2）主动吸收,影响钙吸收的因素,（1）机体自身的因素：,如机体钙与VD 的营养状况；生理状况：年龄、性别、妊娠、哺乳以及体育锻炼（尤其是负荷运动weight-bearing exercise）等。,Popular forms of weight bearing exercise include:,Walking,Jogging,Stair climbing,Dancing,Hiking,Volleyball,Tennis,Certain types of weight lifting/resistance exercises,促进肠内钙吸收的因素：,1）Vit D：1，25-（OH）,2,VitD,3。,可以通过促进肠道钙的主动吸收；增加肾小管对钙的重吸收；增加骨钙的吸收。,2）某些氨基酸：如赖氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、亮氨酸等。,“蛋白质的尿钙效应”（the calciuric effect of protein）含硫氨基酸肾小球的滤过率，远端肾小管的重吸收。,3）乳糖：可经肠道细菌分解发酵产酸，肠腔PH 值降低，与钙形成乳酸钙复合物而促进钙吸收。,4）某些抗生素：如青霉素、氯霉素、新霉素有利于钙的吸收。,2.排泄和储存,通过消化道、尿及其它（汗液、乳汁）途径排泄。蛋白质可增加尿钙的排出，磷可减少尿钙的排出；,影响钙储存的因素：,（1）钙的摄入量,（2）机体的需要量,（3）其它：高钠摄入、氟骨症、糖尿病等均可降低钙的储留。,（三）钙的缺乏与过量,1.钙缺乏与过量的概况：,2002年第四次全国营养与健康状况调查结果：全国城乡钙摄入量仅为391毫克，相当于推荐摄入量的41%。,2.钙缺乏病：,（1）儿童：生长发育迟缓、骨骼软化、变形，严重者可出现,佝偻病,；,（2）中老年人：,骨质疏松症,（osteoporosis）,骨质疏松症的病因学,营养与骨质疏松症的关系：,钙与骨质疏松症的关系：,骨质疏松症的预防,：“Five tips building strong bones”:,Look beyond the dairy aisle.,Calcium-rich non-dairy foods include leafy green vegetables and broccoli,both of which are also great sources of,vitamin K,.Beans and tofu can also supply calcium.,Get your vitamin D,Get active.,Be careful about getting too much retinol(vitamin A).,Many multivitamin makers have removed much or all retinol and replaced it with beta-carotene,which does not harm bones.,5.,Build strong bones from childhood.,（,3,）其他：有研究提示，缺钙可能与,龋齿,、,高血压结肠癌、男性不育,有关。,3.钙过量的危害,：,（1）高钙尿可,增加肾结石的危险性：高钙尿是肾结石发生的一个重要危险因素。,（2）影响其它元素的吸收利用：如铁、锌等。,（四）钙的营养学评价,1.生化指标 基本无意义,2.钙平衡测定 是目前实际用于评价人体钙营养状况的方法。,3.骨质的测量 可直接反映机体钙的营养状况。,（1）骨矿物质含量（bone mineral content,BMC）,（2）骨矿物质密度（bone mineral density,BMD）,（五）钙的参考摄入量及食物来源,AI：成人（1850岁）800mg/d，50岁及以上1000mg/d，孕中期1000mg/d 孕后期、乳母1200mg/d。,UL 2g/d,钙的良好来源：,奶类及其制品,、虾皮、海带、紫菜、黑芝麻、豆类及其制品以及某些绿叶蔬菜等。硬水中含钙也较高。,注意：动物肉含钙很低，非钙的良好来源。,三、磷（自学）,四、镁（自学）,五、铁（iron）,成人体内铁含量约35克，分为功能铁和储存铁。,功能铁：Hb 60%75%；肌红蛋白3%；1%含铁酶类（细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）。,贮存铁：约占25%30%，以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝、脾、骨髓中。,（一）生理功能,1.参与体内氧的运输和组织呼吸过程,2.维持正常的造血功能,3.其它：维持正常的免疫功能；促进,-胡萝卜素转变为VA；促进嘌呤与胶原的合成；脂类转运及药物代谢；抗脂质过氧化作用。,（二）铁的吸收与代谢,1.吸收：部位：主要在十二指肠和空肠。,铁+脱铁铁蛋白铁蛋白，与转铁蛋白受体结合进入肠黏膜细胞内，一部分储存在肠黏膜细胞内，一部分进入血液，与运铁蛋白结合运往需要铁的组织。,血红素铁和非血红素铁的吸收特点：,影响铁（非血红素铁）吸收的因素,促进因素（enhancer）：,（1）VitC及其它有机酸（苹果酸、柠檬酸等）,（2）,动物组织蛋白质和氨基酸,：,“肉类效应（meat effect）”、“肉类因子（meat factor）”或“肉鱼禽因子（MFP factor）”；,胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸等。,（3）某些单、双糖：如乳糖、葡萄糖、果糖等。“还原性”。,（4）维生素：核黄素和VA等。,抑制因素（inhibitor）:,（1）植酸（盐）：粮谷类、豆类等,（2）草酸（盐）：,（3）碳酸（盐）,（4）磷酸（盐）,（5）多酚类物质：茶叶、咖啡、可可等,（6）某些金属离子：如钙、锌过多时,（7）卵黄高磷蛋白,此外，体内铁的需要量和储存量：对血红素铁和非血红素铁的吸收均有影响。,2.铁的储存与排泄（略）,（三）铁缺乏（iron deficiency）,概况：,2002年营养调查结果：我国居民贫血患病率平均为15.2%；2岁以内婴幼儿、60岁以上老人、育龄妇女贫血患病率分别为24.2%、21.5%和20.6%。,1.铁缺乏的三个阶段：,（1）铁减少期（iron depletion,ID）：储存铁减少，表现为,血清铁蛋白,（SF）下降。,（2）红细胞生成缺铁期（iron deficient erythropoiesis,IDE）：除SF减少外，血清铁（SI）降低，铁结合力增加（运铁蛋白饱和度下降），游离原卟啉（FEP）升高。,（3）缺铁性贫血期（iron deficiency anemia,IDA）：血红蛋白下降，红细胞比积降低并出现临床症状。,2.铁缺乏对机体的影响：,（1）贫血,（2）对行为和智力的影响,（3）免疫力下降,（4）体温调节能力降低,（5）儿童易发生铅中毒,3.铁缺乏的防治,（1）增加富含铁的食物摄入，尤其是动物肝、肉；,（2）增加富含VC的新鲜蔬菜水果的摄入；,（3）增加铁强化食品或膳食补充剂的摄入。“铁强化酱油”乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)；,（4）已出现缺铁性贫血者，应给予铁剂治疗；,（5）积极防治感染性疾病。,（四）铁的营养学评价,1.血清铁蛋白（serum ferritin,SF）是反映体内储存铁的指标。,WHO、中国：SF12ug/L为储存铁减少。,感染、结核、肿瘤、肝病可升高。,2.血清铁（serum iron,SI）,SI 500ug/L，总铁结合力（TIBC）4500ug/L，运铁蛋白饱和度（TS）15%，为缺铁。,SI变化较大，不宜单独用作诊断缺铁的指标。,TS15%可作为红细胞生成缺铁期的判定指标。,3.红细胞游离原卟啉（FEP）和血液锌原卟啉（ZPP）,FEP 0.9umol/L(500ug/L)，ZPP 0.96umol/L(600ug/L),可作为红细胞生成缺铁期的判定指标。,4.血清运铁蛋白受体（serum transferrin receptor,sTfR）铁缺乏时，sTfR,（五）铁的参考摄入量与食物来源,AI：,成年男性：为15mg/d,成年女性：18,50,岁）为20mg/d,50岁以上15mg/d，孕早期15mg/d，,孕中期及乳母25mg/d，孕后期35mg/d。,UL：50mg/d,膳食中铁的良好来源为：动物肝、全血、瘦肉、黑木耳、海带以及豆类等。,六、锌（zinc）,概况：,3000多年前，古埃及人用卡拉明治疗皮肤病。,锌元素的发现宋应星1637“天工开物”。,1869年证实为植物必需，1934年证实为动物必需，1963年证实为人体必需。,1961年，“伊朗乡村病”,Young female dwarf standing next to a boy of normal stature.(Photograph by Dr.Richard Pauli.U.of Wisconsin,Madison),（一）生理功能,1.参与多种金属酶的构成 目前已经发现的含锌酶约210多种，如碳酸酐酶碱性磷酸酶、醇脱氢酶、超氧化物歧化酶（SOD）、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶。,2.促进生长发育和组织再生：“缺锌性侏儒症”、创伤组织愈合缓慢、顽固性溃疡、性发育迟缓。,3.参与免疫功能,4.维持细胞膜结构：锌可与细胞膜上的各种基团、受体等作用，增强膜稳定性和抗氧自由基的能力。,5.其它：,促进食欲：缺锌时，食欲降低，严重时出现“异食癖”；,促进维生素A的代谢及生理作用、维护皮肤健康等。锌参与VA还原酶和视黄醇结合蛋白（RBP）的合成，可以促进视黄醛的合成与变构；促进肝中VA 的动员，以维持血浆VA浓度的恒定。,（二）吸收与代谢,影响锌吸收的膳食因素,促进因素：蛋白质、组氨酸、半胱氨酸、柠檬酸盐、还原性谷胱甘肽、维生素D等。,抑制因素：植酸、鞣酸、膳食纤维及某些金属离子（如铁、铜、钙）等。,（三）锌的缺乏与过量,1.锌缺乏原因,：,（1）膳食摄入不平衡；,（2）特殊生理需要量增加；,（3）疾病（如腹泻、急性感染、肾病、糖尿病、创伤及某些利尿药物）增加锌的分解和排出。,2.缺乏症：,缺锌时，食欲降低，“异食癖”（pica）；,生长发育缓慢或停滞，“缺锌性侏儒症”；,创伤组织愈合缓慢、顽固性溃疡；,性发育迟缓；,皮肤粗糙，免疫力下降等。,“肠源性肢端皮炎”（acrodermatitis）-一种遗传性的锌吸收不良。,(Left)This boy has a zinc deficiency,and his hair is very thin and sparse;(right)after treatment his hair is growing more strongly,Zinc deficiency,acquired in a premature,breast-fed infant.Note the erosive,crusted dermatitis caused by the deficiency of zinc.,Bilateral,erythematous areas,some of which are weeping,plus vesicles,pustules and ulcers of the lower extremities.,3.锌过量：可见于过量补锌或食用镀锌罐头污染的食品。,（1）可影响其它微量元素（如铁、铜等）的吸收、利用；,（2）损害免疫功能；,（3）摄入过量时可引起锌中毒而出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。,（四）锌的营养学评价,1.临床症状,2.生化指标,3.膳食调查,4.其它,（五）锌的供给量与食物来源,锌的推荐摄入量（RNI）：成年男性 15mg/d，成年女性 11.5mg/d，孕中后期 16.5mg/d，乳母 21.5mg/d。,食物来源(food source)：动物性食品为锌的良好来源，不仅含量丰富，而且吸收率高，在动物性食品中，尤其以,贝类海产品（牡蛎、扇贝）、红色肉类（e.g.pork,beef,mutton.etc）以及动物内脏(internal organs)（如心、肝、肾）含量丰富,；植物性食物中锌的吸收利用率较低。,牡蛎,七、硒（selenium）,概况：1817年瑞典科学家 Berlius 发现，20世纪30年代，“硒中毒”，1957年 德国的Schwarts 发现为动物必需，70年代我国证实为人类必需，1981年证实缺硒为克山病病因之一，且获1984年“Schwarts prize”。,（一）生理功能,1.抗氧化功能 构成谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,2.保护心血管和心肌的健康,3.增强免疫功能,4.与体内重金属结合，解除重金属的毒性。,5.其它:,促进生长；,保护视力及视器官的功能；,抗肿瘤作用；,抗爱滋病作用。,（二）吸收与代谢（略）,（三）硒缺乏与硒过量,1.硒缺乏：,目前认为：有二种人类疾病与硒缺乏有关。,（1）克山病,（2）大骨节病,2.硒过量：湖北恩施“硒中毒”：头发、指甲易脱落，肢端麻木、抽搐等。,（四）硒的营养学评价,1.生物材料中硒含量测定：血硒（红细胞、血浆、血小板）、发硒、指（趾）甲硒等。,2.GPH-PX活性测定：,3.其他：,（五）供给量与食物来源,我国硒的推荐摄入量RNI：成人 50ug/d。UL：400ug/d。,动物性食品，尤其是动物内脏（心肝、肾）及海产品是硒的良好来源。应注意：食物中硒的含量受当地水土中硒含量的影响很大。,八、铬（chromium）(g),概况：1957年Schhwarts 和Merts 报道：从猪肾中提取出一种称为“葡萄糖耐量因子”的化合物，能够恢复大鼠受损的葡萄糖耐量。铬是这种化合物的组成成分，因此，铬被认定为能够增强胰岛素作用的必需元素。,铬的生理功能：,.增强胰岛素的作用：铬与尼克酸、谷胱甘肽一起组成葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor,GTF）。,.预防动脉粥样硬化：降低血清胆固醇。,.促进蛋白质代谢和生长发育,.增强免疫功能,铬缺乏：,可见于老年人、糖尿病患者、患PEM的婴儿以及TPN（total parenteral nutrition）病人。可表现为体重下降、生长停滞、外周神经炎、葡萄糖耐量异常等。,食物来源：,动物性食品尤以肉类、肝脏、海产品含量丰富，啤酒酵母中的铬为具有生物活性GTF形式存在，易于吸收。,九、碘（iodine）,概况：,（一）生理功能,碘主要的生理功能是,参与甲状腺素的合成,，甲状腺素具有重要的作用：,（1）促进生物氧化，协调氧化磷酸化过程，调节能量转化；,（2）促进蛋白质合成和神经系统发育，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；,（3）促进糖和脂肪的代谢；,（4）活化许多重要酶，促进物质代谢。如细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等;,（5）调节组织中水盐代谢，促进组织中水盐进入血液并排出体外。甲低时，可出现组织水肿，“黏液性水肿”;,（6）促进维生素的吸收利用：尼克酸；促进,-胡萝卜素转变为VA；VB,2,转变为FAD,。,（二）碘的吸收与代谢（略）,（三）碘缺乏与碘过量,1.碘缺乏（iodine deficiency disorders,IDD）,碘缺乏的原因：,（1）主要原因是环境和食物中缺碘。,（2）有些食物含有抗甲状腺素样物质，如,十字花科植物,含有,-硫代葡萄糖苷,可影响碘的利用。,碘缺乏病（iodine deficiency disorders,IDD）,（1）,地方性甲状腺肿,（endemic goiter）,（2）,克汀病（或呆小病）(cretinism),In a pregnant woman,severe iodine deficiency causes extreme and irreversible mental and physical retardation of the infant known as,cretinism,.Much of the mental retardation can be averted if the womans deficiency is detected and treated within the first six months of pregnancy.but if treatment comes too late or not at all,the child may spend a lifetime with an IQ as low as 20(100 is average).Iodine deficiency is one of the worlds most common and most preventable causes of mental retardation.,（3）其他：妇女不孕、早产、死胎、畸胎、新生儿甲低、单纯聋哑及不同程度的智力障碍。,2.碘过量的危害：,（1）碘性甲状腺功能亢进（iodine induced hyperthyroidism,IIH）,（2）高碘性甲状腺肿,（四）碘的营养学评价,1.T,3,、T,4,、FT,4,、TSH,2.尿碘：儿童尿碘 100ug/L，孕妇、乳母尿碘150ug/L，提示碘营养不良。,3.儿童甲状腺肿大率：5%，提示该人群碘营养不良。,4.其他：身高、体重、性发育、骨龄、智商等。,（五）供给量与食物来源,1.供给量：,RNI：成人150ug/d,孕妇、乳母200ug/d，,UL：1000ug/d。,2.食物来源：海盐及海产品。,“碘化食盐”,关于补碘的几点说明：,1.食盐加碘是防治碘缺乏病的最佳方法。,2.长期性：碘储备能力小，23个月。,3.目前我国的碘盐标准安全可靠，全民食用碘盐不会导致碘摄入过高。,十、其他,（一）铜（copper）,概况：,1.生理功能：,（1）维持正常的造血功能：,铜蓝蛋白：,1）,铜蓝蛋白可催化Fe,2+,Fe,3+,；,2）铜蓝蛋白促进Hb的合成。,（2）维护中枢神经系统的完整性：,含铜酶：,细胞色素氧化酶、多巴胺-,-羟化酶、酪氨酸酶均为。,铜缺乏：,脑组织萎缩，灰质和白质变性、神经元减少、精神发育停滞、运动障碍。,（3）促进骨骼、血管和皮肤健康：,赖氨酰氧化酶,（4）抗氧化作用：超氧化物歧化酶（SOD），催化超氧离子成为氧和过氧化氢，从而保护机体组织免受超氧离子的损害。,（5）其它：与胆固醇代谢心脏功能、机体免疫功能及激素分泌等也有关。,2.吸收与代谢,吸收部位：主要在小肠上部吸收（十二指肠）,影响因素：铁、锌、植酸盐、纤维素和 VC可抑制其吸收。,3.缺乏与过量,仅在以下情况可出现铜缺乏：,（1）中长期完全肠外营养(TPN)；,（2）消化系统功能失调（腹泻、小肠吸收不良等）；,（3）早产儿（尤其是人工喂养者）；,（4）长期使用螯合剂或锌剂等。,缺乏症：皮肤毛发脱色；贫血：多为低色素小细胞性贫血；骨质疏松；血管张力降低；精神性运动障碍等。,先天性铜代谢障碍性疾病：,（1）Menkes病：又称Menkes卷发综合症。,特征：进行性神经损伤。,主要症状：低体温、智力减退、皮肤和头发着色不良、头发卷曲。,（2）Wilsons病（肝豆状核变性）：,铜过量：主要由于误服大量铜盐或长期食用与铜容器接触的饮食物。,4.铜的营养学评价,（1）血清铜,（2）血清铜兰蛋白,（3）红细胞SOD和细胞色素C氧化酶,5.供给量与食物来源,AI：成人 2mg/d。,铜的食物来源非常广泛，存在于各种天然食物中，尤以动物性食品（牡蛎、贝类、动物内脏等）含量更多。,（二）锰（manganese）,1.锰的生理功能,（1）作为酶的组成成分或激活剂：锰是精氨酸酶、丙酮酸羧化酶、锰-超氧化物岐化酶（Mn-SOD）的组成成分，也是羧化酶、脱羧酶、激酶、转化酶等多种酶的激活剂。,（2）维持骨骼正常发育：锰缺乏使聚合酶和糖苷转移酶活性降低，影响生长发育。,（3）促进糖和脂肪代谢及抗氧化：,此外，锰还与生殖功能、神经功能有关。,2.锰的吸收与代谢（略）,3.猛的供给量与食物来源,AI 成人 3.5mg/d.,食物来源：植物性食物优于动物性食物。,粗加工的粮谷类、坚果类以及茶叶等含量较高。,（三）氟（fluorine）,1.生理功能,对于骨骼和牙齿的发育及结构的维持具有重要作用。可使羟磷灰石变为氟磷灰石，更为坚硬，且可抗酸性腐蚀，起到防龋作用。,2.氟的吸收与代谢（略）,3.氟的缺乏与过量,氟缺乏可影响骨骼和牙齿的发育，增加龋齿的发生率；,氟过量可引起氟中毒：氟骨症，氟斑牙。,4.氟的营养学评价（略）,5.氟的供给量与食物来源,AI：成人 1.5mg/d，,UL：成人 3.0mg/d.,茶叶、海鱼、海带、紫菜含量较高，饮水为主要来源。,（四）钴（cobalt）,钴可参与VB,12,的构成，其缺乏后可影响红细胞成熟，出现巨幼红细胞性贫血。,（五）镍（nickel）（略）,（六）钼（molybdenum）（略）,