营养与食品第08章 矿物质1.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,第八章,矿物质,DRIs,与食物来源,生理功能,缺乏症与毒性,钙、铁、锌、镁、钾、钠,碘、硒、氟、磷,人体重量：,96%,是有机物和水分，,4%,为无机元素组成。,在这些元素中，已发现有,20,种左右的元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需，营养学上称这类营养素为,矿物质,。,A,：含量大于体重的,0.01%,者称之,常量元素,如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫等,7,种，约占总灰分的,60-80%,B,：机体中含量小于,0.01%,者为,微量元素,目前技术水平在人体内可检出的约为,70,种，一般资料或习惯认为必需元素有,14,种。,1995,年，,FAO/WHO/IAEP,认为：维持正常人体生命活动不可缺少的必需微量元素共有,10,个，即,铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌,；硅、镍、硼、钒为可能必需元素。,常量元素,Cacalcium1200 grams,Pphosphorus860 grams,Ssulfur300 grams,Kpotassium180 grams,Cl,chloride74 grams,Nasodium64 grams,Mgmagnesium25 grams,微量元素,Ffluorine2.6Vvanadium0.018,Znzinc2.0,Sn,tin0.017,Cucopper0.1Seselenium0.013,Iiodine 0.025,Mn,manganese 0.012,Crchromium0.006 Ninickel0.010,Cocobalt 0.0015Momolybdenum 0.009,Sisilicon0.024,矿物质的主要生理功能,构成人体组织的重要成分,如骨骼和牙齿中的钙、磷、镁,(2),在细胞内外液中，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,(3),维持神经肌肉兴奋性,(4),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。,(5),改善食品的感官性状与营养价值,根据无机盐在食物中的分布及其吸收和人体需要特点，在我国人群中比较容易缺乏的有,钙、铁、锌,。在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有,碘、硒,及其他元素的缺乏问题。,食品的成酸与成碱作用,在生理上把带阳离子金属元素较多的食品称为碱性食品，把带阴离子非金属元素较多的食品称为酸性食品,成酸食品，通常含有丰富的蛋白质、脂肪和糖类。含有成酸元素（,Cl,、,S,、,P,）较多，在体内代谢后形成酸性物质。,如肉类、鱼类、蛋类及米、面等主食,成碱食品：大部分蔬菜、水果、豆类,含,K,、,Na,、,Ca,、,Mg,较多，在体内代谢后生成碱性物质，能阻止血液等向酸性变化,膳食中要注意酸性食品和碱性食品的合理搭配以维持机体的酸碱平衡,食品中的矿物质含量,取决于生产食品的原料品种、遗传特性、农业生产的土壤、水分或动物饲料。,部分含量见表：,名称,硅,g/kg,锰,mg/kg,锌mg/kg,钼mg/kg,硼,ug,/kg,硒,ug,/kg,碘,ug,/kg,稻米,-,23.4,17.2,0.35,-,-,14,小麦,-,36.7,29.8,0.66,-,74,7,玉米,-,5.9,18.7,0.49,-,48,33,马铃薯,-,5.0,14.1,0.50,6.6,-,-,白,萝卜,0.24,12.6,32.1,1.25,20.7,-,-,大白菜,1.23,31.2,42.2,1.76,31.3,74,98,食品加工对矿物质含量的影响,1,、烫漂对食品中矿物质含量的影响,食品在烫漂或蒸煮时，若与水接触，则食品中的矿物质损失很大,.,主要是烫漂后沥滤的结果,.,如下表,:,烫漂对菠菜矿物质的影响,钾,6.9,3.0,56,钠,0.5,0.3,43,钙,2.3,2.3,0,镁,0.3,0.2,36,磷,0.6,0.4,33,硝酸盐,2.5,0.8,70,名称,含量,g/100g,损失率,%,未,烫漂,烫漂,2,、,烹调对食品中矿物质含量的影响,在烹调过程中，矿物质很容易从汤汁中流失，以马铃薯中铜的含量为例，烹调对马铃薯铜含量的影响。,见下表,:,烹调对马铃薯铜含量的影响,烹调类型,含量（,mg/100g,，,鲜重）,生鲜,0.21 0.10,煮熟,0.10,烤熟,0.18,油炸薯片,0.29,薯泥,0.10,皮,0.34,3,、研磨对食品中矿物质含量的影响,研磨可使矿物质含量减少，矿物质不同，其损失率亦可有不同（以小麦为例）,研磨对小麦微量元素的影响,名称,小麦,mg/kg,白,面粉,mg/kg,损失率,%,锰,46,6.5,85.8,铁,43,10.5,75.6,铜,5.3,1.07,67.9,锌,35,7.8,77.7,硒,0.63,0.53,15.9,营养学特点,矿物质不能在体内合成，也不能在代谢过程中消失，但每天有一定量随粪、尿、汗、发、指甲、皮肤和粘膜的脱落排出体外。因此必须通过膳食补充。,某些无机元素在体内的生理作用剂量带和毒害剂量带距离较小。因此过量摄入有害无益，不宜用量过大。,钙是人体内含量最多的一种无机元素。正常情况下，成人体内含钙总量约为,850-1200g,，,相当于体重的,1.5-2.0%,。,其中,99%,集中在骨骼和牙齿中：主要以羟磷灰石结晶形式存在，少量为无定形钙，婴儿期比例较大，以后随年龄增长而逐渐减少。,第一节 钙,其余,1%,：有一半与柠檬酸螯合或与蛋白质结合，另一半则以离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，是为混溶钙池,(miscible calcium pool),。这部分钙与骨骼钙维持着动态平衡，是维持体内细胞正常生理状态所必需。1,、构成骨骼和牙齿,骨骼中的钙，在正常情况下，在破骨细胞的作用下不断地被释放，进入混溶钙池。另一方面，混溶钙池中的钙不断沉积于成骨细胞中，如此使骨骼不断更新。幼儿骨骼约每,1-2,年更新一次，以后随年龄增长，更新速度减缓，成年时每年更新,2-4%,，约,700mg/d,，,10-12,年更新一次。,一、生理功能,2,、维持神经与肌肉活动,包括神经肌肉的兴奋，神经冲动的传导，心脏的正常搏动。补钙可降低妊娠诱发的高血压发病率。,3,、促进体内某些酶的活性,三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶及一些蛋白质分解酶。,二,.,钙的吸收与代谢,钙的代谢,(1),膳食中草酸盐与植酸盐的影响,它们可与钙结合成难于吸收的盐类如植酸钙、草酸钙，从而使钙的吸收率降低。,(2),膳食纤维,膳食纤维干扰钙的吸收，可能是其中的醛糖酸残基与钙结合所致。,1,、干扰钙吸收的因素：,(3),脂肪消化不良,特别是,SFA,过多，可使未被吸收的脂肪酸与钙形成钙皂，不溶性钙皂由粪便排出，使钙丢失，还可能伴随脂溶性,V,D,的损失。,(4),维生素,D,缺乏,不足时，钙吸收作用所必需的钙结合蛋白减少，因此在纬度偏北或在有雾的城市紫外线照射不足或受阻挡，更要注意从膳食中补充,V,D,。,(5),长期钙,-,磷比例不适宜,钙、磷之中任何一种元素过多都可干扰这两种元素的吸收，并且可增进其中较少的一种元素的排泄,。,我国膳食中钙磷比值为,1:1.5,至,1:1.6,，最理想的比值在婴儿阶段是,1.5:1,，,1,岁时降为,1:1,，并且以后一直维持在,1:1,。,长期摄入过多的磷可损害平衡机制，改变钙代谢，引起低钙血症和继发性甲状旁腺功能亢进。,(1),维生素,D,特别是在肝、肾被羟化形成的,1,25(OH)2VD3,羟胆钙化醇，可诱导体内合成一种钙结合蛋白，它有利于钙通过肠壁的转运以增进钙的吸收。,(2),乳糖,乳糖可与钙螯合，形成低分子量可溶性络合物，而且当其被肠道菌分解发酵产酸，使肠腔,pH,降低，均有利于钙吸收。,2,、促进钙吸收的因素,(3),蛋白质,膳食蛋白质充足，由于钙可与氨基酸,(,赖氨酸、精氨酸,),结合成可溶性络合物，有利于钙吸收，但如摄入过多而超过需要，可使尿钙排出增多出现负钙平衡。,(4),适宜的钙磷比例,钙磷比例为,1,：,1,时，有利于钙的吸收。,(5),其它因素,三、,钙缺乏与过量,1,、,钙缺乏,儿童：生长发育迟缓、骨软化、骨骼变形，佝偻病。,成人：骨质疏松症。,Left normal bone,right osteoporotic bone,Left normal bone,right osteoporotic bone,2,、钙过量摄入,肾结石,骨硬化（大量钙摄入使降钙素分泌增加）,1,、推荐量,钙需要量与蛋白质摄入水平有关，有人认为每,100g,蛋白质需要,1g,钙高磷膳食要增加钙的需要。高温作业者钙排出增加，寒带地区阳光不足，皮肤内转化的,VitD,少，钙吸收较差，同时钙来源也常受膳食类型影响，因此均需增加钙的供给量。,五、推荐量和食物来源,第二节 铁,铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。,体内含铁量随体重、血红蛋白浓度、性别而异。成年男子每公斤体重平均约含,50mg,，,成年女子则为,35mg,。,体内的铁按其功能可分为功能铁与储备铁两部分。,功能铁,占体内铁总量的,70%,，存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、辅助因子和运输铁中。,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。,1.,完成氧的转运、交换和组织的呼吸过程。,它是构成血红蛋白、肌红蛋白的原料,.,2.,维持正常的造血功能,3.,维持正常的免疫功能,4.,在肝脏中对药物有解毒作用,.,5.,促使胡萝卜素转化为维生素,A,等。,一、生理功能,吸收率,1-25%,受铁存在形式等多因素影响,1,、食物种类：,膳食中铁的吸收率平均约为,10%,。但各种食物间有很大的差异，动物性食品铁的吸收率一般高于植物性食品，例如牛肉为,22%,、鱼肉为,11%,，而玉米、大米、大豆、小麦中的铁吸收率只有,1-5%,。所以，如果膳食中植物性食品较大时，铁的吸收率就可能不到,10%,。,二、铁的吸收,食物中的铁可分为血红素铁和非血红素铁两类，它们以不同的机理被吸收血红素铁主要存在于动物性食物，是与血红蛋白及肌红蛋白的原卟啉结合的铁。此种类型的铁不受植酸、磷酸等的影响而以原卟啉铁的形式直接吸收，其吸收率较非血红素铁高。其吸收过程不受其它膳食因素的干扰，吸收率一般是,25%,。,另一类则为非血红素铁，主要存在于植物性食物中，其吸收常可受到膳食因素（如食物中所含的植酸盐，草酸盐、碳酸盐、磷酸盐的干扰。吸收率很低。约为,3%,。,2,、食物成分,如维生素,C,、,胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸、葡萄糖、果糖、柠檬酸、琥珀酸、脂肪酸、等能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀，因而有利于铁的吸收。,维生素,C,除了能与铁螯合以促进铁的吸收外，它作为还原性物质，在肠道内将三价铁还原为二价铁而促进铁的吸收。必须指出，维生素,C,应与含铁的膳食同时摄入，才能促进膳食中的铁的吸收。,3,、妨碍铁吸收的成分,食物中另有一些成分可妨碍铁吸收，如茶叶所含的鞣酸在肠内与铁形成难溶性的复合物，以致妨碍铁吸收。,5,、体内含铁量,铁的吸收也受体内铁的需要程度的影响，如缺铁时，患血色病时，妊娠的后半期和红细胞生成作用受刺激时，铁的吸收增加；而铁负荷过量和红细胞生成抑制时则吸收减少。,铁是人体内含量最多的必需微量元素，在体内发挥着重要的生理功能。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,(,见后图,),三、铁缺乏症及缺铁性贫血,(,三,),铁缺乏,铁减少期,(iron decreasing,，,ID),RBC,生成缺铁期,(iron deficiency erythrocyte,，,IDE),缺铁性贫血期,(iron deficiency anemia,，,IDA),分为三个阶段,铁缺乏,高发人群,早产儿,6m-6yr,婴幼儿,青春期少年,妊娠后半期,严重寄生虫感染个体,铁缺乏症状,缺铁性贫血,智力和行为改变,工作能力,抗感染力,耐寒能力,食欲减退,缺铁性贫血的表现,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；有的产生异食癖，如吃泥土、纸等；严重者心脏会扩大，可听到收缩期杂音，肝脾肿大，间有视觉障碍，甚至导致死亡,1,、供给量,2,、食物来源,四、推荐量及食物来源,第三节 锌,人体含锌,2-3g,，存在于所有组织中。按单位重量含锌量计算，以视网膜、脉络膜、前列腺为最高；其次为骨骼、肌肉、皮肤、毛发、肝、肾、心、胰、脑和肾上腺等。血液中锌含量：红细胞约占,75-88%,，血浆,12-22%,，白细胞,3%.,一、生理作用,1,、酶的组成成分或酶的激活剂,已知含锌的酶不下,200,种，如乳酸脱氢酶、羧肽酶、胸腺嘧啶苷激酶，还有,RNA,聚合酶和,DNA,聚合酶的激活等。,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,3,、促进食欲,可通过参加构成一种含锌唾液蛋白而对味觉与食欲发生作用。,4,、促进维生素,A,代谢,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。,5,、促进免疫功能,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，锌还可维持皮肤健康。,二，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。,三、缺乏与过量,1,、厌食症和异食癖,由于体内缺锌，口腔粘膜上皮细胞易于脱落而阻塞舌头上味蕾小孔，所以食物难以接触到味蕾，加上缺锌可使味蕾细胞再生障碍，味觉素分泌减少，引起味觉减退，食欲不振，继而使进食减少，将使体内进一步缺锌。,严重缺锌的另一个表现是异食癖,常发生在,10,岁以内的儿童，表现为不喜欢吃正常食物，嗜好吃些非食物性物质，如泥土、沙石、指甲、火柴头、蛋皮等。,2,、缺锌影响智力发育,人的智力取决于大脑发育，人脑发育的关键时期是在妊娠的第,20,周到婴儿出生后的一年半,孕妇与婴儿缺锌将使大脑细胞的正常分裂发育受到阻碍，既可使大脑总细胞数低于正常值，又可抑制脑细胞发育肥大，导致孩子智力低下。许多研究表明：智力低下、记忆力差、学习成绩差的儿童体内含锌量亦低于正常值。,3,、缺锌影响生长发育,缺锌将使各种营养吸收不足，细胞的分裂和增长受阻，生长激素的合成与分泌减少，最终导致生长发育迟缓。锌还可以抗缺维生素,A,而引起的夜盲症。,4,、缺锌导致免疫力低下,微量元素中，锌对免疫力的影响最为明显。儿童缺锌会使免疫器官发育不完善，免疫细胞分裂、生长和再生受阻，巨噬细胞吞噬病菌的能力减弱，导致免疫力低下，更容易感染流行性呼吸道和胃肠道疾病。,5,、缺锌导致肠原性肢端皮炎,表现以顽固性腹泻、口腔或肛门周围皮肤损害及脱发三大症状为特征,一般每日腹泻,3-5,次，皮肤粘膜损害表现为丘疹、丘疱疹，继发感染后为脓疱伴有口腔溃疡及舌炎、脱发、头顶脂溢性皮炎、毛发枯焦、灰黄稀疏和脱落。,6,、伤口愈合缓慢,缺锌可致多种含锌酶及蛋白质合成受损，因而创伤处的胶原蛋白减少，上皮及内芽组织易于破坏，使外伤、溃疡等伤口愈合困难。补锌后可加速伤口愈合。,四、影响锌吸收的因素：,(1),膳食中含磷化合物如植酸的影响,(2),过量纤维素及某些微量元素也影响吸收。如锌与铁比值过小，即铁过多可抑制锌吸收。,(3),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%,锌在体内代谢后，主要通过胰腺分泌排出，仅小部分从尿中排出、汗液中也含锌。,1,、推荐量,11,12mg,/d,2,、来源,五、推荐量与食物来源,思考题,1.,矿物质有哪些生理功能,?,2.,钙、铁、锌都是人体最易缺乏的矿物质影响三者吸收的因素有哪些,?,3.,为什么谷类和豆类食品中的钙吸收利用率很低,如何提高钙吸收利用率,?,