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矿物质1．概念由于进化原因，人体组织内几乎含有自然界存在的各种元素，而且与地球表层的元素组成基本一致这些元素中，约20种左右的元素为人体必需除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外其余统称无机盐（矿物质/灰分，minerals）又分常量（宏量）元素（macroelements）、微量元素（microelements/traceelements）常量元素：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等。微量元素：★必需微量元素铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒、锌★可能必需微量元素硅、镍、硼、钒★有潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂2．无机盐的代谢特点体内分布极不均匀体内不能合成必需经膳食补充吸收利用上存在拮抗-协同作用生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用3．无机盐的生理功能①构成人体组织的重要成分。②调节细胞膜的通透性③维持神经和肌肉的兴奋性。④构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分。4.矿物质缺乏的主要因素地球环境中各种元素的分布不平衡食物中含有天然存在的矿物质拮抗物食物加工过程中造成矿物质的损失摄入量不足或不良饮食习惯生理上有特殊营养需求的人群一、钙（calcium，Ca）是人体内含量最多的一种无机元素，成人体内含钙约为850～1200g，相当于体重的1.5～2.0%。大部分（羟磷灰石结晶[3Ca3(PO4)·(OH)2]）集中在骨骼牙齿（99%），是钙的储存库；极少部分(一半与柠檬酸螯合或与Pro结合；另一半以离子状态分布于软组织、细胞外液、血液中）构成混溶钙池（misciblecalciumpool）（1%）（一）钙的生理功能1．构成骨骼和牙齿的主要成分2．维持神经与肌肉活动3．促进体内某些酶的活性4．其他功能参与血液凝固激素分泌维持体液体酸碱平衡调节细胞正常生理功能二）吸收与代谢1．食物钙吸收、影响因素主动转运：十二指肠被动扩散：小肠其他部位吸收率：２０％～６０％膳食成分对钙吸收的影响①抑制钙吸收的因素植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱性药物（苏打、黄连素、四环素等）②促进钙吸收的因素VitD、乳糖、某些氨基酸、磷肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等）机体生理状态对钙吸收的影响①婴儿、孕妇、乳母的钙吸收率增高②年龄增长钙吸收率明显降低2．钙的排泄钙营养状况良好时，成人的钙排泄量≈肠吸收量1）体内钙大部分经肠粘膜上皮细胞的脱落、消化液的分泌排入肠道，其中一部分被重吸收，其余由粪中排出（内源性粪钙，约125-180mg/d）2）钙从尿中的排出量约为摄入量的20%左右（约100-200mg/d）3）汗液也是钙的排泄途径，但个体差异较大，如高温作业者经汗丢失钙可高达1g/d4）乳母通过乳汁约排出钙150-300mg/d5）在整个妊娠期，约30g的钙由母亲转运给胎儿6）补液、酸中毒、高蛋白或高镁膳，甲状腺、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素或VitD过多，以及卧床均可使钙排出增多3．钙的储留与供给量呈正相关(钙在体内的储留受膳食供给水平所左右)与需要量呈正相关(人体对钙的需要程度影响储留)高钠摄入可↓钙在骨骼中的储留，并↓骨密度氟骨症、糖尿病均对钙代谢有不利影响4.钙平衡调节⑴甲状旁腺素⑵1，25-（OH）2D3⑶降钙素⑷钙调素⑸其他（胰岛素、皮质醇、生长激素、甲状腺激素、肾上腺激素、雌激素、睾丸酮）。5．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。6、钙过量摄入⑴肾结石⑵骨硬化大量钙摄入使降钙素分泌增加资料：我国居民膳食钙摄入状况RNI规定量是标准人日摄入800毫克1982年694.5毫克1992年405.4毫克49.2%2002年390.6毫克41%呈逆向运动趋势二、磷成人体内磷650克，占体重的1%分85-90%(羟磷灰石)¡ª骨骼、牙齿布10-15%（与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合）--细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织、体液（一）磷的生理功能构成骨骼和牙齿的重要成分参与能量代谢构成生命物质成分酶的重要成分调节酸碱平衡（二）磷的供给量成人磷的AI为700mg/d钙磷比例维持在1:1～1.5之间比较好磷的NOAEL为1500mg/dUL为3500mg/d（三）磷的食物来源瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类等(一)含量、分布和生理功能铁总量-I分布：-60～75%在Hb，运输O23～5g-3%在Mb，储存O2-II分布：1%在含铁酶类，（细胞色素，细胞色素氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶）参与组织呼吸过程-III分布：30%为储存铁（铁蛋白，含铁血黄素）在肝、脾、骨髓中。以上I、II为功能铁（必需铁）III为储存铁（非必需铁）三、铁（一）含量、分布和生理功能分布I：60～75%在Hb，运输O2。铁总量3%在Mb，储存O2。3～5g分布II：1%在含铁酶类，（细胞色素，细胞色素氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶）参与组织呼吸过程。分布III：30%为储存铁（铁蛋白，含铁血黄素）在肝、脾、骨髓中I、II为功能铁（必需铁）III为储存铁（非必需铁）（二）吸收与代谢铁吸收的抑制因素（inhibitor）①植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐（粮谷、蔬菜）。②多酚类物质，如鞣酸（茶叶、咖啡）③胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。铁吸收的促进因素（enhancer）①VC、有机酸（柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀.VC可使Fe3+还原为2+，促进铁吸收.②单糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等）原理同上.③动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收，原因未明，暂称为肉因子（meatfactor）或肉鱼禽因子（MFPfactor）。④钙（结合植酸根、草酸根、磷酸根）⑤核黄素缺乏时，铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻.体内铁需要量和储存量影响铁吸收①关系：储存量多，需要量少，铁吸收率低。储存量少，需要量多，铁吸收率高。（生长发育期、孕妇怀孕后期吸铁收率增加）②机制：小肠绒毛基底部陷窝中的柱状细胞含有不同量的储备铁，当机体需铁时可释放入血，满足组织需要，使铁吸收增加；而铁储备充足时，肠柱状含铁细胞脱落，因此铁吸收下降。2.铁的利用、储存和排出利用正常人体每天用约20～25mg铁合成血红蛋白，以补偿因红细胞破坏而降解的血红素。合成血红蛋白的部位在骨髓。储存①超过需要量的铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存在肝实质细胞，肝、脾和骨髓的网状细胞中。当需铁时，铁蛋白和含铁血黄素中的铁可动员出来，合成血红蛋白。②成人铁储存量：男500～1500mg女300～1000mg排出估计成人铁排出量为0.9～1.05mg，包括：胃肠道外渗红细胞0.35mg胃肠道粘膜脱落0.10mg胆汁0.2mg尿0.08mg皮肤0.2mg（四）食物来源及供给量良好来源为动物肝、血、畜禽鱼肉铁减少期(irondecreasing，ID)血清铁蛋白浓度下降（＜12µg/L)RBC生成缺铁期(irondeficiencyerythrocyte，IDE)血清铁下降运铁蛋白饱和度下降（＜16%）游离原卟啉浓度上升（＞1.8µmol/L)缺铁性贫血期(irondeficiencyanemia，IDA)血红蛋白浓度下降（＜120g/L）红细胞比积下降（＜37%）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（三）铁缺乏及缺铁性贫血(鸡蛋含有卵黄高磷蛋白干扰铁的吸收，铁吸收率仅为3%)(奶类是贫铁食物（人乳含铁0.1mg/100g，牛乳含铁0.1～1.7mg/100g）)。少数植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的铁含量较高，但吸收不好成年男性15mg，成年女性20mg，孕妇、乳母25-35mgNOAEL65mgUL50mg四、碘（iodine，I）人体内含碘约20-50mg，相当于0.5mg/kg。其中20%集中于甲状腺，用于合成甲状腺素。其余分布于骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑组织。（一）生理功能主要参与甲状腺素合成，通过甲状腺素表现其生理功能甲状腺素主要是促进、调节代谢和生长发育1．促进生物氧化和代谢，参与磷酸化过程，调节能量转化2．促进Pro合成、调节Pro合成与分解3．促进糖和Fat代谢4．促进维生素的吸收和利用5．调节组织中水盐代谢6.活化许多重要的酶，包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等一百多种7．促进神经系统、组织的发育、分化（二）吸收与代谢吸收无机碘离子在绝大多数情况下极易被吸收，1hr内大部分被吸收，3hr完全吸收有机碘在肠道内降解为碘化物被吸收，部分有机碘则可能被完整地吸收食物中的甲状腺素80%可直接吸收分布和储存吸收的碘转运至血浆，分布于全身各组织，包括甲状腺、唾液腺、乳腺、生殖腺、胃粘膜。体内的碘主要储存在甲状腺，占体内碘量的一半以上，约8～15mg，但只能维持机体2～3个月的需要。代谢和排出甲状腺素分解脱下的碘：⑴部分被重新利用⑵经尿排出80%（90%是无机碘，10%为有机碘）⑶经粪排出10%（主要是未被吸收的有机碘）⑷少部分经肺、皮肤、乳腺（约7-14µg/dl,易致授乳期甲状腺肿）。（三）碘缺乏食物性缺碘有地区性（地方性甲状腺肿)，主要在内陆地区碘缺乏甲状腺素合成分泌垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌甲状腺增生、肥大胎儿和新生儿期缺碘可引起生长损伤，尤其是神经、肌肉，认知能力低下，即呆小症（克汀病）胚胎期和围产期死亡率上升成人缺碘引起单纯性甲状腺肿（四）碘过量部分地区的食物或水中的碘含量高，食用这些食物或水会造成高碘甲状腺肿碘性甲状腺功能亢进症限制高碘的摄入即可防治但碘化盐的使用未见碘过量（五）食物来源及供给量目前主要通过加碘食盐来摄取食盐中碘化钾/碘酸钾（稳定）等碘化物加入量在1∶20000-50000海产品含碘高干海带24000µg/100g干紫菜800µg/100gRNI成人150µgUL成人1000µg五、锌（Zinc，Zn）含锌2-2.5g，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤单位重量计则以视网膜、脉络膜、前列腺最高（一）生理功能体内多种酶的组成成分或酶激活剂促进生长发育与组织再生促进VitA代谢和生理作用参与免疫功能维持细胞膜结构促进食欲（二）吸收、代谢小肠，主动吸收影响因素植酸：人奶锌吸收率40%，牛奶32%，一些豆类配方食品仅14%。在牛奶中加入与豆类配方食品等量的植酸钠，则降为16%鞣酸、纤维素、某些微量元素（如二价非血红素铁）过多时可抑制锌吸收混合食物：锌吸收率约20-40%（三）锌缺乏与过量锌缺乏1.儿少生长发育迟缓青春期性发育延迟2.性功能减退(hypogonadism)精子产生过少3.味觉嗅觉功能下降甚至丧失或有异食癖4.创伤愈合不良抵抗力下降易感染5.孕妇缺锌可致胎儿中枢神经系统先天畸形6.智力下降一般膳食未见锌中毒。就目前研究而言，补锌量略高于RNI，未见干扰其它微量元素的作用（四）食物来源及供给量海产品含锌丰富，肝、肉、蛋次之粮豆类有一定含量，但吸收差RNI成人男15.5mg/d女11.5mg/dNOAEL30mg/dUL成人男45mg/d女37mg/d三、维生素D（一）概念、理化性质具有钙化醇生物活性的一类物质，以VD2（麦角钙化醇，ergocalciferol）、VD3（胆钙化醇，cholecalciferol）最常见VitD化学性质比较稳定中性和碱性溶液中耐热，不易被氧化但在酸性环境下会逐渐破坏一般烹调加工不易破坏（二）吸收与代谢1）吸收后需在肝、肾中分别进行一次羟化才能形成具有活性的VitD2或VitD32）VitD的储存器官主要是脂肪、肝组织（三）生理功能VitD作用方式实际上是激素，故摄入量要控制1、促进小肠钙吸收2、促进肾小管对钙、磷的重吸收3、对骨细胞呈现多种作用4、调节基因转录作用5、通过VitD内分泌系统调节血钙平衡（四）缺乏与过多症1．缺乏症原因：日光照射不足，膳食摄入不足表现：缺钙的临床表现①佝偻病（rickets）②骨质软化症（osteomalacia）③骨质疏松症（osteoporosis）④手足痉挛症2．