第八章矿物质

分布：极不均匀
特点
代谢：不能在体内生成，必须通过膳食 补充，且除非被排出体外，不可能在体 内消失。
过量摄入常不仅无益而有害，特别要注 意用量不宜过大。
矿物质相互之间存在协同或拮抗作用
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
1．无机盐是构成机体组织的重要材料。如钙、磷、 镁是骨骼和牙齿的重要成分，磷、硫是构成组织 蛋白的成分。
第八章矿物质
主要讲授的内容
矿物质概述（概念、种类、生理功能、食 品中成酸与成碱作用）
食品中矿物质的缺乏、生物利用率和食品 加工的影响
重要的矿物质元素（钙、磷、镁、铁、锌、 碘、硒、铜等）
第一节 矿物质概述
一、概念
人体组织中几乎含有自然界存在的各种元素，而 且与地球表层元素组成基本一致。 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。其 中除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存在 外，其余的元素统称为无机盐(矿物质或灰分)。
(四) 供给量与食物来源
不同人群碘的推荐摄入量(RNI) μg/d
年龄
碘
年龄
碘
0～
50
18～
150
0.5～
50
50～
150
1～
50
孕妇
4～
90
早期
200
7～
90
中期
200
11～
120
晚期
200
14～
150
乳母
200
碘的UL为1000 μg/d
含量
713 294 230 187 186 156 780
食物
酸枣棘 花生仁 紫菜 海带(湿) 黑木耳 全脂牛乳粉 酸奶
含量
435 284 264 241 247 676 118
二、磷（phosphorus）
体内含量：
成人体内含量为650g左右，占体重1％左 右，占体内无机盐总量的1／4。 存在形式和部位：
(二) 供给量及食物来源
磷的需要量随年龄而下降，同时还取决于蛋白 质摄入量，据研究，维持平衡时需要磷量为 520～1200毫克／天。
成人磷的AI为700mg/d
钙磷比例维持在1:1～1.5之间比较好
UL为3500mg/d
磷的来源广泛，一般都能满足需要。瘦肉、禽、 蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料种子、豆类 等
第二节 矿物质的缺乏、生物利用率和食品加工的影响
三、食品加工对矿物质含量的影响
1、烫漂 2、烹调 3、碾磨 4、浓缩 5、强化
第三节 食品中重要的矿物质
一、钙 （calcium）
钙是人体含量最多的一种无机元素，出生 时体内含钙总量约为 28g，成年时达 850～1200g，相当于体重的1.5％～2.0 ％，其中99％主要以羟磷灰石结晶形式集 中在骨骼和牙齿中。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， 称为混溶钙池。
(一) 生理作用
■铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以 及某些呼吸酶的成分。参与体内氧与二氧 化碳的转运、交换和组织呼吸过程。
■铁与红细胞形成和成熟有关。 ■铁还能催化促进β—胡萝卜素转化为维生
素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂 类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。
(二) 吸收
铁在食物中主要以三价铁形式存在，少数 食物中为还原铁(亚铁或二价铁)形式。肉类 等食物中的铁约一半左右是血红素铁，而 其它为非血红素铁。前者在体内吸收时， 不受膳食中植酸、磷酸的影响，后者常受 膳食因素的影响。
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
4．在组织液中的各种无机离子，特别是保持 一定比例的钾、钠、镁离子是维持神经、 肌肉兴奋性，细胞膜通透性以及所有细胞 正常功能的必要条件。
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
5．无机元素是构成某些具有特殊生理功能的 物质的重要成分。如血红蛋白和细胞色素
系统中的铁，甲状腺素中的碘和谷胱甘肽 氧化物酶中的硒。
四、 矿物质的功能
6．无机离子是很多酶系 统的活化剂、辅因子 或组织成分。如盐酸 之于胃蛋白酶原，氯 离子之于唾液淀粉酶， 酶离子之于氧化磷酸 化的多种酶类，以及 很多其他含金属的酶 类。
第一节 矿物质概述
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
7.改变食品的感官性状和营养价值。
第一节 矿物质概述
(三) 碘过量
病因: 碘过量通常发生于摄入含碘量高的食物，以及在
治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘剂等情况。
例: 我国河北、山东部分县区居民，曾因饮用深层高
碘水，或高碘食物造成高碘甲状腺肿。这只要限 制高碘食物，即可防治。如补充碘反而使病情恶 化。在我国使用强化食盐防治地方性甲状腺肿大 中，未见有碘过量甲状腺肿的问题。
一些食物铁的吸收率
食物 大米 玉米和黑豆 莴苣 小麦、面粉
鱼 血红蛋白 动物肉、肝
蛋类
吸收率
1％ 3％ 4％ 5％ 11％ 25％ 22％ 3％
体内缺铁时铁损耗分三个阶段
(三) 铁缺乏及缺铁性贫血
第一阶段为铁减少期 (iron deficiency store,ID)
（此时储存铁耗竭，血清铁蛋白浓度下降 ）
三、铁（iron）
■铁是人体必需微量元素中含量最多的一种， 总量约为4～５g。 ■功能性铁：血红蛋白中，占60％～75％，3 ％在肌红蛋白，1％为含铁酶类(细胞色素、细 胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等)。 ■贮存铁：以铁蛋白和含铁血红素形式存在于 肝、脾与骨髓中，约占体内总铁的25％。 ■铁在体内含量随年龄、性别、营养状况和健 康状况而有很大的个体差异。
0.5～ —
10
1～ —
12
4～ —
12
7～ —
12
11～ 男
16
女
18
14～ 男
20
女
年龄 性别
铁
18～
男
15
女
20
50～
—
15
孕妇
早期
—
15
中期
—
25
晚期
—
35
乳母
—
25
成人铁的UL为50mg/d
含铁较高的食物
mg/100g
食物 含量
鸭血 30.5 鸡血 25.0 沙鸡 24.8 鸭肝 23.1 猪肝 22.6 蚌肉 50.0
■体育锻炼有利于钙的吸收。
钙的代谢
(三) 供给量
中国居民膳食钙的每日适宜摄入量为：
0～0.5岁300毫克，
0.5～1岁400毫克，
1～4岁600毫克，
4～11岁800毫克，
11～18岁1000毫克，
18～50岁800毫克，
50岁以上1000毫克，
孕妇中期为1000毫克，
晚期和乳母为1200毫克。
(二) 碘缺乏
■地方性甲状腺肿 ■孕妇严重缺碘，可殃及胎儿发育，使新生儿生 长损伤，尤其是神经、肌肉，认知能力低下，以 及胚胎期和围产期死亡率上升。 ■其中有神经病学损伤为特征的神经型——呆小病 为最严重； ■表现为甲状腺功能低下和 甲状腺中等程度肿大为主 型——粘液水肿型。四肢 短小，颈短，骨骼异常等。
总磷量的85％～90％以羟磷灰石形式存在 于骨骼和牙齿中。其余10％～15％与蛋白 质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于 几乎所有组织细胞中，其中一半左右在肌 肉。
(一) 生理作用
1．骨、牙齿以及软组织的重要成分 2．调节能量释放 3．生命物质成分 4．酶的重要成分 5．物质活化 6. 参与调节酸碱平衡
非血红素铁在吸收前，必须与结合的有机物分离， 如蛋白质、氨基酸和有机酸等。也必须在转化为亚 铁后方可被吸收，因而，影响非血红素铁吸收的因 素很多。
有利因素 维生素C 某些单糖 有机酸 动物肉类 核黄素 贮存量少
不利因素 草酸盐与植酸盐 茶叶及咖啡中多酚类物质
胃酸缺乏 过多服用抗酸药物
无机锌 贮存量多
成人适宜摄入量(AI)为1000mg/d，无明显损害g/d。
（四）食物来源
含钙丰富的食物
mg/100g
食物
虾皮 虾米 河虾 泥鳅 红螺 河蚌 鲜海参
含量
991 555 325 299 539 306 285
食物
苜蓿 荠菜 雪里蕻 苋菜 乌塌菜 油菜苔 黑芝麻
第二阶段为红细胞生成缺铁期 (iron deficiency erythropoiesis, IDE) （此时除血清铁蛋白下降外，血清铁也下降， 同时铁结合力上升(运铁蛋白饱和度下降)
第三阶段为缺铁性贫血期 （iron deficiency anemia, IDA）
血红蛋白和红细胞比值下降
铁缺乏时对人体的影 响：工作效率降低、学习能 力下降，冷漠呆板；缺铁儿 童易烦躁，抗感染抵抗力下 降。此外，常有自述心慌、 气短、头晕、眼花、精力不 集中等症状。
第二节 矿物质的缺乏、生物利 用率和食品加工的影响
一、矿物质的缺乏
■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
第二节 矿物质的缺乏、生物利用率和食品加工的影响
二、矿物质的生物利用率
1、定义：也称生物有效性，是指食品中矿 物质被机体吸收、利用的比例。
2、测定方法：
■化学平衡法 ■实验动物的生物检验法 ■离体试验法 ■放射性同位素示踪法
第二节 矿物质的缺乏、生物利用率和食品加工的影响
二、矿物质的生物利用率
3、影响因素
1）化学形式 2）颗粒大小 3）食品组成 4）食品加工 5）生理因素
食物 含量
蛏子 33.6 蛤蜊 22.0 刺蛄 14.5 发菜 99.3 红蘑 235.1 冬菇 10.5
食物 含量
藕粉 41.8 黑芝麻 22.7 鸡蛋黄粉 10.6 地衣(水浸) 21.1 冬菜 11.4 苜蓿 9.7
四、碘（iodine）
人体内约含碘20～50mg，相当于 0.5mg／kg体重，甲状腺组织内含 碘最多，约占体内总碘量20％左右 (约8mg)。血液中碘主要为蛋白结 合碘约为30～60ug／L。
碘的生理作用（参与甲状腺素合成 ）
（一）碘的生理作用
促进生物氧化，协调氧化磷酸化过程，调节能量 转化 ； 促进蛋白质合成，调节蛋白质合成与分解；
促进糖和脂肪代谢；
调节组织中水盐代谢；
促进维生素的吸收和利用；
活化酶包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系一百多种， 对生物氧化和代谢都有促进作用；
促进神经系统发育，组织的发育和分化及蛋白质的合 成。
(一) 生理功能
1．构成骨骼和牙齿 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
参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱 平衡以及细胞内胶质稳定性。
（二）吸收
影响钙吸收的有利因素 影响钙吸收的不利因素
维生素 D 乳糖
膳食蛋白质 有机酸 (乳酸、醋酸) 氨基酸 (精氨酸、赖氨酸)
二、分类
第一节 矿物质概述
常量元素 （钙、磷、钠、钾、氯、 镁与硫 ）
分类
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）
铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂有潜在毒 性，但低剂量可能具有功能作用。
三、特点
第一节 矿物质概述
数量：随年龄增长而增加，但元素间比 例变动不大
(四)供给量与食物来源
■我国建议铁的日供给量为：成年男子 12mg，成年女子为18mg，孕妇、乳母 为28mg。 ■膳食中的铁良好来源为动物肝脏、动物 全血、畜禽肉类、鱼类。蔬菜中含铁量不 高，油菜、苋菜、菠菜、韭菜等利用率不 高。
不同人群铁的适宜摄入量(AI) mg/d
年龄 性别
铁
0～ —
0.3
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
2．无机盐是细胞内外液的重要成分，它们 （主要是钠、钾、氯）与蛋白质一起维持 着细胞内、外液的一定的渗透压，从而在 体液的储留和移动过程中起着重要的作用。
四、 矿物质的功能
第一节 矿物质概述
3．酸性、碱性无机离子的适当配合，加上重 碳酸盐和蛋白质的缓冲作用是维持机体酸 碱平衡的重要机制。
高钙浓度
草酸盐与植酸盐 膳食纤维
高脂肪膳食 钙磷比
■钙的吸收还与机体状况、年龄等有关： 婴幼儿、孕妇、乳母由于需要增高，钙吸 收率远大于成年男性。
随增长，钙吸收率也逐渐下降，60岁以上男 女性的钙吸收均明显降低。
婴幼儿期钙吸收率常大于50％，儿童期为40 ％，成年人则降至 20％左右，老年人更低， 仅达15％左右。 ■制酸剂的服用也可干扰钙的吸收。
五、食品的成酸与成碱作用 第一节 矿物质概述
食品的成酸、成碱作用是指摄入的食物经
过机体代谢成为体液的酸性物质或碱性物质来源的 过程。 ■成酸性食品通常含有丰富的蛋白质、脂肪和糖类。 肉、鱼、蛋类为成酸性食品。 ■蔬菜、水果等含有丰富的K、Na、Ca、Mg等元
素， 在体内代谢后则生成碱性物质，能中和酸性体液。 所以，蔬菜水果是碱性食品。 ■应当指出，并非具有酸味的食品是酸性食品。