第三节 矿物质

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人体各组织器官中约有60余种化学元素,其中碳、氢、氧和氮构成约占体重95%的有机物和水,其余元素无论以何种形式存在和含量多少都统称为无机盐,钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯7种元素的含量约占人体总灰分的60%~80%,称之为宏量元素;其他元素在体内的含量极少,低于体重的0.01%,称之为微量元素,其中的碘、铁、铜、锌、锰、钴、钼、锡、铬、镍、硒、硅、氟、钒等14种元素是机体生命活动中必不可少的,被称之为必需微量元素。以上诸元素在体内不能产生与合成,需由食物来提供。

无机盐是构成机体组织的重要材料;细胞内、外液的重要成分,维持细胞内、外液一定的渗透压和体液的酸碱平衡;维持神经、肌肉的兴奋性;是机体内具有特殊生理功能物质的重要成分;是许多酶系统的活化剂、辅助因子或组织成分。

食物中无机盐的含量比较丰富,一般都能满足机体的需要。只有当膳食调配不当,偏食或患某些疾病时,才容易造成缺乏。从实用营养学的观点出发,比较容易缺乏的元素是钙和铁,在特殊地理环境或其他特殊条件下也可能造成碘、锌、硒的缺乏。一些元素也可因摄入过量而发生中毒。

一、钙

(一)生理功能

1.是人体内含量较高的元素之一,成年人体内约含钙1200g,约占体重的2%,其中99%集中在骨骼与牙齿中,是构成骨骼与牙齿的主要成分。

2.调节心脏和神经的正常活动,维持肌肉一定的紧张力。、

3.是血液凝固的必需因子,参与凝血过程。

4.是多种酶的激活剂。

5.是多种生物膜的成分,是维持细胞内胶质完整性所必需的。

(二)钙缺乏症

钙缺乏主要影响骨骼与牙齿的发育,可导致婴幼儿佝偻病、成人骨软化症与骨质疏松症的发生;血清钙含量不足,可使神经肌肉的兴奋性提高,引起抽搐;血清钙含量过高,则可抑制神经、肌肉的兴奋性。

(三)食物来源

奶和奶制品是食物中钙的最好来源,不但含量丰富,而且吸收率高,是婴幼儿最佳钙源。蔬菜、豆类和油料种子也含有较多的钙。小虾米皮、海带发菜含钙特别丰富。在儿童与青少年膳食中加入骨粉、蛋壳粉也是补充膳食钙的有效措施。

钙离子可与食物中的植酸、草酸、脂肪酸相结合形成不溶性钙盐,影响钙在肠道中的吸收,膳食纤维也可影响钙的吸收。故随膳食进入肠道中的钙吸收很不完全,只能吸收20%~30%;维生素D、乳糖、蛋白质与氨基酸等都可促进钙的吸收,因此,在选择供钙食物时,这些因素应一并予以考虑。

(四)供给量

我国推荐钙的供给量为:1岁以内为400~600mg,儿童与青少年为600~1200mg;成年人与中老年男女皆为800mg ,孕妇和乳母为1000~1500mg。

二、铁

(一)生理功能

铁是人体必需微量元素,成人体内含铁3~5g,含量虽少,但却有重要的生理功能:

1.组成血红蛋白与肌红蛋白,参与氧的运输。

2.是细胞色素酶,过氧化氢酶与过氧化物等酶的重要成分,参与组织呼吸,促进生物氧化还原反应。

3.体内26%~36%的铁以运铁物质(运铁蛋白)和铁储备(铁蛋白)的形式存在,并及时运送到血红蛋白,肌红蛋白与各种酶系统中去。

机体内的铁与蛋白质结合在一起而没有游离的铁离子存在,体内的铁可以反复被机体利用。在新陈代谢过程中每日约损失1mg铁,只要每日从膳食中摄入的铁能弥补这个损失,就可以满足机体的需要,在体内完成重要的生理功能。

(二)营养性缺铁性贫血

营养性缺铁性贫血(nutritionaliron deficiency anemia,简称IDA)是由于铁摄入不足或吸收不良,需要量增加,丢失过多,造成铁缺乏。尤其是婴幼儿,由于生长发育迅速,体内铁储备又不足,如果不能及时给予补充,势必会影响血红蛋白的合成而引起缺铁性贫血(营养不良性贫血)。这是一种世界性的营养缺乏病,可发生在各个年龄段,尤以婴幼儿多发。发展中国家婴幼儿缺铁性贫血的患病率可达25%~60%,我国儿童的患病率为30%~40%,妇女和老人中也有不同程度的发生。

该病起病缓慢,轻者可无明显症状,仅表现为面色苍白、口腔粘膜和眼结合膜苍白无血色。严重者有头昏耳鸣乏力、食欲低下、体重增长缓慢、记忆力减退、思想不集中。重度贫血者可有肝脾肿大,出现贫血性心脏病,红细胞数和血红蛋白均低于正常值。

(三)食物来源

膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类和某些蔬菜(白菜油菜、雪里红、苋菜韭菜等)。

食物中含铁化合物为血色素铁和非血色素铁,前者的吸收率为23%,后者为3%~8%。我国膳食中血色素铁的含量低,估计膳食铁的吸收率为10%。若膳食中有较多的植酸、草酸和碳酸等盐类抑制铁吸收的因素存在,可影响铁的吸收与利用;VC与动物的细胞蛋白质(如猪、牛、羊肉与肝脏、鱼、禽肉等)为铁吸收的促进因子,可促进铁的吸收。植物性食品铁的吸收率较低,多在10%以下;动物性食品铁的吸收率较高,如鱼为11%,动物肉与肝脏为22%。

牛奶是一种贫铁食物,有些国家限制儿童每日鲜奶的摄取量,每周安排一次无奶日,以预防缺铁性贫血;豆类食物含铁虽多,但不易吸收;蛋黄含有较多的铁,但由于其中含有卵黄磷蛋白,故吸收率也不高;菠菜因含草酸较高,所以铁的吸收率只有2%。

(四)供给量

我国人民铁的每日推荐供给量为:0~9岁不分性别为10mg,10~12岁为12mg,13~16岁男15mg,女20mg,成年男12mg,女18mg,孕妇与乳母均为28mg,自老年前期(45岁~)以后的男女皆为12mg。

三、锌

锌是人体必需的微量元素,人体内锌含量为1.4~2.3g,广泛分布于各组织器官中,其中骨骼与皮肤中较多,头发锌含量可以反映膳食锌的长期供应水平和人体锌的营养状况。

(一)生理功能

1.参与人体内许多金属酶的组成。锌是机体内氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类与合成酶类等六大酶类200多种酶的组成部分,它们在组织呼吸以蛋白质、脂肪、糖和核酸等代谢中有重要作用。

2.促进机体的发育和组织再生。锌是调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶的必需组成部分,锌不仅对于蛋白质和核酸的合成而且对于细胞的生长、分裂和分化的各个过程都是必需的。

3.促进食欲。锌可以通过参加构成一种含锌蛋白(唾液蛋白)对味觉与食欲起促进作用。

4.促进VA的正常代谢和生理功能。锌可参与VA还原酶和视黄醇结合蛋白的合成,促进视黄醛的合成与变构,促进肝中VA的动员。

5.促进性器官与性机能的正常发育。

6.保护皮肤健康。

7.参与免疫功能过程。

(二)锌缺乏

人类缺乏时性成熟推迟,性器官发育不全,性机能降低,精子减少,第二性征发育不全,月经不正常或停止;缺锌时皮肤出现粗糙、干燥等现象;人和动物缺锌,T细胞功能受损、引起细胞介导免疫改变,使免疫力降低。牙买加一项研究提示,锌缺乏是蛋白质-热能营养不良婴儿免疫力缺乏的原因。

(三)食物来源

动物食品锌含量高,海产品是锌的良好来源,奶和蛋次之,蔬菜、水果含锌量少。

(四)供给量

1988年修订的营养素供给量表中首次将锌列入其内,1岁以内为3~5mg,儿童与青少年为10~15mg,成人至各年龄段老人均为15mg,孕妇和乳母各增加5mg。

四、硒

硒是维持人体正常生理功能的必需微量元素,成人体内硒总量为14~21mg,肝、胰、肾、心、脾、牙釉质和指甲中含量最多,脂肪中含量最少,血硒与头发中硒可以反映体内硒的营养水平。

(一)生理功能

1.作为谷胱甘肽过氧化物酶的成分,能使细胞膜中的脂类免受过氧化氢和其他过氧化物的作用,从而保护了细胞膜和细胞。

2.促进生长发育。

3.保护心血管和心肌的健康。

4.解除体内重金属的毒性作用。硒和金属有很强的亲和力,是一种天然的对抗重金属的解毒剂

5.保护视器官的健全功能和视力。谷胱甘肽过氧化物酶和VE可使视网膜上的氧化损伤降低;亚硒酸钠可使神经性视觉丧失得到改善。

6.抗肿瘤作用。

(二)硒缺乏

动物体内缺硒,红细胞中谷胱甘肽过氧化物酶的活性明显下降,我国已证实硒缺乏是引起克山病大骨节病的一个重要原因。

(三)食物来源

海产品、动物内脏肝、肾等及肉类为硒的良好来源。粮谷类中随该地区土壤含硒量而异。

(四)供给量

我国1988年首次将硒列入供给量表中,儿童与少年为15~50μg,成人与老年人各年龄段皆为50μg。

五、碘

(一)生理功能

碘是维持人体正常生理功能不可缺少的微量元素,它参与甲状腺素的合成。成人体内含碘总量为20~50mg,其中20%存在于甲状腺中,其重要生理功能也是通过甲状腺素的生理作用显示出来的。

(二)碘缺乏病 见第二章地方病防制

(三)高碘性地方性甲状腺肿

某些地方的外环境中碘含量过高,人体摄入过多的碘,反而抑制了甲状腺对碘的吸收和利用,造成甲状腺不同程度肿大。

(四)食物来源

海盐和海产品含碘丰富,是碘的良好来源,其他食品中的碘含量取决于土壤和水中的含碘量。

(五)供给量

我国1988年首次提出推荐供给量,儿童为70~120μg,少年与成人为150μg。孕妇175μg,乳母200μg。

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