矿物质的常量元素综述
矿物质常量
钠ห้องสมุดไป่ตู้
体内含量第三多的阳离子，次于钙和钾。70公 斤成人体内大约有100公克的钠，其中65﹪存在 血浆和细胞外液，其余存在骨骼。
生理功能： 生理功能：
钠在水中可以完全溶解生成 Na+ ，是细胞外液 中含量最多的阳离子与电解质，血清中钠离子正常 浓度为136-145 mM。 钠与其它离子配合而调节细胞外液的渗透压和 体积，影响体内水分的保存量与血压，调节血液的 酸碱度。 细胞膜上的钠离子泵协助营养素的吸收与物质 进出细胞膜之运送。 钠也负责细胞膜的电位和神经冲动的传导。
无机盐与其他有机营养素不同，不能在体内生成 体内生成， 无机盐与其他有机营养素不同，不能在体内生成，也不能 代谢中消失,各种无机盐在人体新陈代谢过程中 在体内代谢中消失 在体内 代谢中消失 各种无机盐在人体新陈代谢过程中 每日都有一定量随各种途径如粪、 头发、 ，每日都有一定量随各种途径如粪、尿、汗、头发、指 皮肤及粘膜的脱落排出体外，因此必须通过膳食补 排出体外 甲、皮肤及粘膜的脱落排出体外，因此必须通过膳食补 充。 由于某些无机元素在体内， 由于某些无机元素在体内，其生理作用剂量带与毒害剂量 带距离较小，因此过量摄入无益有害 无益有害， 带距离较小，因此过量摄入无益有害，特别要注意用量 不宜过大。 不宜过大。 根据无机盐在食物中的分布及其吸收、人体需要特点， 根据无机盐在食物中的分布及其吸收、人体需要特点，在 我国人群中比较容易缺乏的有钙 我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。在特殊地理 环境条件下，可能有碘 环境条件下，可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题
矿物质
MINERALS 孙长楠 QQ：308499768 ：
一、概论
Introduction
基本概念： 基本概念： 矿物质：除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存 1.矿物质 在外，其余的存在人体内的元素统称为矿物质 矿物质（或无机盐 矿物质 无机盐 或灰分 灰分）。 灰分 常量元素(macroelements) ：体内的元素其含量大于 2. 常量元素 体重0.01%者为常量元素。钙、 磷 、 钠 、 钾 、 氯 、 镁 、 硫 钙 等。 微量元素(microelements) ：体内的元素其含量小于体 3.微量元素 重0.01%者为微量元素。人体组织中的浓度小于250µg/g者 （1990）。
矿物质
排泄 粪900mg/d 、尿250mg/d、汗20～350mg/d三 条途径。蛋白质、磷、高温作业、乳汁、酸 中毒、甲状腺素、肾上腺皮质激素等均有影 响。
钙的代谢
钙的缺乏症
佝偻病（婴幼儿）
骨质软化症（成人佝偻病）
骨质疏松症（老年人） 手足抽搐症 钙的过量 增加肾结石的危险性 与其他矿物质的相互干扰作用
铁 铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。 主要 存在于血红蛋白中。 分类 血红蛋白 60-75% 功能铁（70%） 肌红蛋白 3-5% 含铁酶 1% ：细胞色素氧化酶、
过氧化氢酶、过氧化物酶
铁蛋白 储存铁（30%） 含铁血黄素 25%：存在于肝、脾、骨髓中
铁
生理作用
1、参与体内氧的运送和组织呼吸过程
铁
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。 （2）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。
3、生理状况及体内铁的贮备 （ 1 ）由于生长、月经、妊娠、分娩、哺乳对 铁的需要增加时，吸收增加。 （ 2 ）贮备铁丰富，吸收减少；体内贮备铁较 少，吸收增加。
磷酸盐，磷以无机盐的形式吸收，此外维生素
D可促进磷的吸收，减少尿磷的排出。
摄入量与食物来源
成人磷的AI为700mg/d 钙磷比例维持在1:1～1.5之间比较好（适当服 用维生素 D，即使吃的磷多于钙，身体也能承 受。美国磷供给量规定成年人钙 /磷比值为 1： 1）。 UL为3500mg/d 磷的食物来源 瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、油料 种子、豆类等
4. 矿物质-常量元素
2．排泄和储存
70%～80%的摄入钙粪中排出 消化液 肠粘膜 上皮细胞脱落
食物钙
小肠 20%～30%的 摄入钙被吸收
血浆钙 肾 随尿排出
骨骼
牙齿
储存
影响钙排泄的因素 1. 蛋白质的摄入与尿钙量呈正相关，增加蛋 白质的摄入可使尿钙排出增加 2. 磷摄入增加可降低尿钙排出 3. 钙也可从汗中排出，高温作业者排出钙占
影响磷吸收的因素
（1）膳食因素 钙磷比值影响对磷的吸收，适宜比值为 Ca:P比值宜在1～1.5:1。 （2）机体因素 磷摄入不足，1,25-(OH)2-D3水平升高，可 促进小肠对磷的吸收。正常细胞外液的磷浓度 随年龄增高而减少。
2．排泄
血浆中的无机磷酸盐主要经肾小球过滤从 尿排出。血磷浓度的调节可以维持体内磷的平 衡。 肾小管排出磷
2.食物成分及加工因素 食物中含有天然存在的矿物质拮抗物。
3．人体自身因素 由于摄入不足，消耗或需求增加导致矿物 质缺乏。
Mg
二、钙★
蛋白结合钙 46.0%
复合钙 6.5%
离子化钙 47.5%
浓度：0.94-1.33mmol/L
白蛋白结合钙 球蛋白结合钙
柠檬酸钙 硫酸钙
发挥重要生理功能
（一）钙的生理功能
★ 常量元素 (macroelements) ：＞ 0.01% 体
重， Ca、P、Na、K、Cl、Mgelements or trace
elements)：＜0.01%体重。
必需微量元素
可能必需微量元素
潜在毒性
功能未知元素
（一）矿物质的特点★
1．矿物质在体内不能合成，必须从外界摄取。
（二）镁的吸收与代谢
人体摄入的镁30%～50%在小肠吸收。 当镁摄入量高时其吸收率低，而在摄入量较 低时，其吸收率可明显增高。 肾脏是镁排泄的主要途径。 饮酒、服用利尿剂能明显增加镁从尿中的排 出。镁的排泄途径还有汗和粪便，但量甚微。
矿物质
4、组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分
(四)矿物质缺乏
由于各种矿物质在食物中的分布及人体对其吸收、利 用和需要的不同，在我国人群中比较容易缺乏的矿物 质主要是钙、锌、铁、碘、硒等。 现在碘缺乏病的发生率已通过全国食盐加碘强化工程 而明显降低，但人群中对钙、铁、锌、硒等矿物质的 摄入仍普遍不足。长期某些矿物质摄入不足可引起亚 临床缺乏症状，甚至缺乏病，如儿童生长发育迟缓、 缺铁性贫血、骨质疏松、克山病等。
3、与其他矿物质相互干扰：明显抑制铁吸收； 降低锌的生物利用度；对镁代谢有潜在副作用。 4、血清钙含量过高，则可抑制神经、肌肉的兴 奋性。
（五）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。特别突出的有黄豆及制品、黑豆、赤小 豆、各种瓜子、芝麻酱。小虾米皮、海带和 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；此外，缺钙可能与高血
压、结肠癌、男性不育和精子质量有关。
（四）钙过量与毒性
1、增加肾结石的危险性
2、奶碱综合征（milk-alkali syndrome,MAS）
微量元素作为必需元素的标准
– 生命过程中的某一环节（一个或一组反应）需
要该元素的参与； – 生物体内具有主动摄入病调节其体内分布和水 平的机制 – 在机体内存在能正常发挥生物功能的含该元素 的生物活性化合物； – 缺乏时引起生理生化的变化，补充后可以恢复
七大营养素-矿物质
矿物质◆矿物质：◇矿物质——称无机盐，是指构成人体组织，维持生理功能和生物代谢所必需的元素。
◇矿物质共同的特点：1、体内不能合成，必须从食物和饮用水中摄取；2、矿物质在体内组织器官中的分布不均匀；3、矿物质元素相互之间存在协同或拮抗效应；4、部分矿物质需要量很少，生理需要量与中毒剂量的范围较窄，过量摄入易引起中毒。
◇矿物质的分类：1.7种常量元素：人体必须的矿物质有钙(Ca)、磷(P)、镁(mg)、钾(K)、钠(Na)、硫(S)、氯(Cl)，其含量占人体0.01%以上或膳食摄入量大于100mg/d，被称为常量元素。
2.10种必需的微量元素:铁、锌、铜、钴、钼、硒、碘、铬、氟、锰，其含量占人体0.01%以下或膳食摄入量小于100mg/d的矿物质。
3.7种中毒元素：铅、汞、铝、砷、锡、锂和镉。
◇矿物质的生理功能：1.构成机体组织的重要成份：钙、磷、镁----骨骼、牙齿。
缺乏钙、镁、磷、锰、铜，可能引起骨骼或牙齿不坚固。
2.为多种酶的活化剂、辅因子或组成成份：钙------凝血酶的活化剂、锌----多种酶的组成成份。
3.某些具有特殊生理功能物质的组成部分：碘--甲状腺素、铁--血红蛋白。
4.调节酸碱平衡及组织细胞渗透压：酸性(氯、硫、磷)和碱性(钾、钠、镁)无机盐适当配合，加上重碳酸盐和蛋白质的缓冲作用，维持着机体的酸碱平衡；无机盐与蛋白质一起维持组织细胞的渗透压；缺乏铁、钠、碘、磷可能会引起疲劳等。
5.维持神经肌肉兴奋性和细胞膜的通透性：钾、钠、钙、镁是维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性的必要条件。
人体内矿物质不足可能出现许多症状。
6.矿物质如果摄取过多，容易引起过剩症及中毒。
所以一定要注意矿物质的适量摄取。
◇矿物质之间的相互影响：1．钙与磷：增加磷的摄入会抑制钙的吸收并使钙代谢增加，成负相关。
高磷膳食：肉类，碳酸、磷酸饮料（如可乐：含磷酸，并PH值为4-4.5，还有大量糖分，多喝可乐会影响肾，使牙不好，＊可乐可用来冲洗马桶：尿碱）；2．钙与镁，钾：镁摄入增加或不够会使钙代谢增多，镁，钾摄入不够会抑制钙的吸收，如果钙多也会抑制镁，钾的吸收；3．钙与钠：钠摄入过多或过少都会影响钙的吸收，钠摄入过多时，使人口喝，会使钙流失；4．钙与铁、锌、铜：铁、锌、铜摄入过多或过少都会影响钙的吸收；5．钾与钠：钾够可增加钠排出。
常量矿物元素
常量矿物元素介绍常量矿物元素是指在地壳中大量存在、起到支持地球生命和地球物质循环的重要元素。
它们广泛分布于地壳和岩石中，对地球的构造、化学组成和环境影响具有重要意义。
分类常量矿物元素可以分为两大类：主量元素和微量元素。
主量元素一般存在于地壳中的含量超过0.1%（或者是10,000ppm），而微量元素的含量则低于此阈值。
主量元素主量元素包括氧（O），硅（Si），铝（Al），铁（Fe），钙（Ca），钠（Na），钾（K），镁（Mg），并占地壳总质量的99%。
微量元素微量元素则包括锰（Mn），钛（Ti），磷（P），锶（Sr），锆（Zr），铅（Pb），铬（Cr），镍（Ni），铜（Cu），锡（Sn），硒（Se）等，在地壳中的含量相对较低。
地壳中的常量矿物元素下面是一些常见的地壳中的常量矿物元素及其主要特点：氧（O）•在地壳中占比最高，大约为46.6%•是多种非金属矿物的组成部分，如二氧化硅（SiO2）•可以与其他元素形成氧化物，如氧化铁（Fe2O3）硅（Si）•在地壳中占比第二高，约为27.7%•是硅酸盐矿物的主要成分•在电子、太阳能和光纤等领域有广泛应用铝（Al）•在地壳中占比约为8.1%•是铝矿石的主要成分•在建筑、汽车、航空等工业中广泛应用铁（Fe）•在地壳中占比约为5%•组成地壳中的多种铁矿石，如铁磁铁矿（Fe3O4）•在钢铁和铁合金等行业有重要作用钙（Ca）•在地壳中占比约为3.6%•是石膏、方解石等矿石的主要成分•在水泥、建筑材料等领域广泛应用钠（Na）•在地壳中占比约为2.8%•组成氯化钠（NaCl）等盐矿石•在冶金、化工和食品工业中应用广泛钾（K）•在地壳中占比约为2.6%•组成长石、云母等矿石•在农业肥料、玻璃和蓄电池等领域有应用镁（Mg）•在地壳中占比约为2.1%•组成辉石、角闪石等矿石•在轻合金、冶金和医药等行业有广泛应用常量矿物元素的地球科学意义常量矿物元素对地球的构造、化学组成和环境影响具有重要意义。
矿物质
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）
（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）
（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。
（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weightbearing exercise）等。
常量矿物元素
常量矿物元素常量矿物元素是指在地球地壳中含量较高、分布较广的元素，它们是构成地球地壳的重要组成部分。
下面我们来了解一下常量矿物元素的一些特点和作用。
1. 硅（Si）硅是地球地壳中含量最多的元素之一，它是构成岩石和矿物的重要成分。
硅还是人体必需的微量元素之一，它对于骨骼、皮肤和毛发的健康有着重要的作用。
2. 铝（Al）铝是地球地壳中含量第三的元素，它是构成岩石和矿物的重要成分。
铝还广泛应用于工业生产中，如制造飞机、汽车、建筑材料等。
3. 铁（Fe）铁是地球地壳中含量第四的元素，它是构成岩石和矿物的重要成分。
铁还是人体必需的微量元素之一，它对于血液的形成和运输氧气有着重要的作用。
4. 钙（Ca）钙是地球地壳中含量第五的元素，它是构成岩石和矿物的重要成分。
钙还是人体必需的微量元素之一，它对于骨骼和牙齿的健康有着重要的作用。
5. 钠（Na）钠是地球地壳中含量较低的元素之一，它是构成盐矿的重要成分。
钠还是人体必需的微量元素之一，它对于维持体液平衡和神经传导有着重要的作用。
6. 镁（Mg）镁是地球地壳中含量较低的元素之一，它是构成岩石和矿物的重要成分。
镁还是人体必需的微量元素之一，它对于心脏、神经和肌肉的健康有着重要的作用。
7. 钾（K）钾是地球地壳中含量较低的元素之一，它是构成岩石和矿物的重要成分。
钾还是人体必需的微量元素之一，它对于维持体液平衡和神经传导有着重要的作用。
常量矿物元素是地球地壳中含量较高、分布较广的元素，它们在地球构造和生命活动中都有着重要的作用。
我们应该加强对常量矿物元素的研究和利用，以更好地服务于人类的发展和进步。
矿物质常量元素
过量：一般情况下不会发生过量
磷P
（5）营养状况评价 评价指标：磷平衡测定和血清无机磷水平 成人正常值为1.15mmol/L
成人AI: 700mg/d
如何解释“鬼火”的出现？
钾K
4、钾 K （1）体内含量与分布 正常人体内：50mmol/kg 体内钾约98%存于细胞内
食物来源：广泛存在于各种食物中 瘦肉、蛋类、奶类、动物肝是良好的来源
磷P
（3）生理功能 构成骨骼和牙齿 构成软组织（核酸、磷脂） 调节机体能量代谢 维持酸碱平衡（碱性缓冲子的组成成分） 多种酶的构成成分或调节因子 生物膜的组成成分
磷P
（4）缺乏与过量 由于来源广泛，所以一般不会缺乏，特殊
活唾液淀粉酶 刺激肝脏功能等
氯
（4）缺乏与过量 食物来源的缺乏较少见 但不合理配方膳食的应用、肾病肾功能改
变、患先天性腹泻的婴儿会导致氯缺乏 表现：肌肉收缩不良、消化功能受损，影
响到生长发育
过量：少见。但会因严重失水、持续摄入 高氯化钠或因肾功能问题而对氯的吸收增
氯
（5）营养状况评价
但由于检测方便，临床上血清镁低于 0.7mmol/L时，可诊断为低镁血症
成人AI：350mg/d
磷P
3、磷（P） （1）体内含量与分布 正常人体内含磷约为体重的1% 其中80%~85%存于骨骼和牙齿中（不溶性
磷酸盐） 其余分布在软组织和体液中
磷P
（2）吸收与食物来源 主要由小肠吸收，吸收率达70% 植酸盐、抗酸药物会影响磷的吸收
4、矿物质的生物有效性 食物的可消化性 矿物质的化学与物理形态 食品的组成 加工方法
5、成酸成碱作用 酸性食物：含丰富的蛋白质、脂类、糖类，
营养学基础知识 常量元素
主要特点
1. 矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取 2. 体内分布极不均匀 3. 矿物质相互之间存在协同或拮抗作用
4. 微量元素易中毒性
营养特训班2012
矿物质缺乏的主要原因
1. 地球环境中各种元素的分布不平衡
2. 食物中含有天然存在的矿物质拮抗物 3. 食物加工过程中造成矿物质的损失 4. 摄入量不足或不良饮食习惯
饮食评价法
营养特训班2012
（五）钙的参考摄入量和来源P56
表 不同人群钙的适宜摄入量(AI) mg/d
年龄 0～ 0.5～ 1～ 4～ 7～ 11～ 14～ 钙 300 400 600 800 800 1000 1000 年龄 18～ 50～ 孕妇 早期 中期 晚期 乳母 钙 800 1000
800 1000 1200 1200
营养特训班2012
（四）钙的营养状况评价
1. 生化指标： 血清总钙浓度或离子钙浓度 血清钙磷乘积 血清碱性磷酸酶
2. 钙平衡测定
营养特训班2012
3.骨质测定： 骨矿物质含量（BMC）——儿童和成人 骨矿物质密度（BMD）——成人 【双能X线吸收法（DEXA）最佳，其他有DPA、 SPA、SEXA、QCT等】
可耐受最高摄入量(UL)为2000mg/d
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钙的食物来源
1.最佳来源是奶类及其制品
一般的液态奶，其钙的含量大致是100克奶含有100 毫克钙，或可简单地记为1克液态奶含有1毫克钙。 普通酸奶的含钙量与之相仿。
营养特训班2012
钙的食物来源
奶类每日推荐摄入量
普通成年人： 300克牛奶或与之相当的奶制品。 孕妇、老年人、儿童或有骨质疏松风险者： 500克牛奶或与之相当的奶制品，低脂或脱脂 奶制品最佳。
第五章矿物质常量元素钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等.微量元.
mg/100g
食物 酸枣棘 花生仁 含量 435 284
河虾
泥鳅 红螺 河蚌 鲜海参
325
299 539 306 285
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
雪里蕻
苋菜 乌塌菜 油菜苔 黑芝麻
230
187 186 156 780
紫菜
海带(湿) 黑木耳 全脂牛乳粉 酸奶
264
241 247 676 118
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
μ g/d
碘 150 150
200 200 200
碘的食物来源 海带、紫菜、蛤干、蚶干、干贝、淡菜、海参、海 蜇等。
锌的生理功能 金属酶的组成成分或酶的激活剂 促进生长发育 促进机体免疫功能 维持细胞膜结构
合成味觉素
对皮肤和视力有保护作用
锌的RNI成人男15mg/d、女性11.5mg/d，NOAEL为 30mg/d； UL成人男为45mg/d，女性37mg/。 不同人群锌的推荐摄入量(RNI)
含锌较高的食物
食物
小麦胚粉 花 生 油 黑 芝 麻 口蘑白菇
mg/100g
含量
10.42 5.78 47.05 13.63
含量
23.4 8.48 6.13 9.04
食物
山羊肉 猪 肝
食物
鲜赤贝 红 牡 蚌 螺 蛎 肉
含量
11.58 10.27 9.39 8.50
海蛎肉 蛏 干
鸡蛋黄粉
6.66
鲜扇贝
mg/100g
食物 藕粉 黑芝麻 鸡蛋黄粉 地衣(水浸) 含量 41.8 22.7 10.6 21.1
猪肝
蚌肉
第八章矿物质营养 第二节 常量元素 第二节 常量元素 第一节概述 第八章
第八章矿物质营养矿物元素是动物营养中的一大类无机营养素。
现已确认动物体组织中含有约45种矿物元素。
但是并非动物体内的所有矿物元素都在体内起营养代谢作用。
在二十世纪五十年代以前已发现有13种，五十年代和六十年代又发现3种，七十年代以后，陆续新发现十种左右在动物体内含量很微的矿物元素可能具有营养生理功能。
随着科学技术的发展，发现越来越多的矿物元素对动物的正常生长和生产有重要作用，同时又不断地发现矿物元素新的营养生理功能。
本章主要讲述动物体内必不可少的矿物元素的分布、营养生理功能、吸收代谢特点、缺乏和中毒的危害。
第一节概述一、动物体内的矿物元素（一）必需矿物元素体内存在的矿物元素，有一些是动物生理过程和体内代谢必不可少的，这一部分就是营养学上常说的必需矿物元素，在体内的分布和数量由其生理功能决定。
这类元素在体内具有重要的营养生理功能：有的参与体组织的结构组成，如钙、磷、镁以其相应盐的形式存在，是骨和牙齿的主要组成部分；有的作为酶（参与辅酶或辅基的组成）的组成成分（如锌、锰、铜、硒等）和激活剂（如镁、氯等）参与体内物质代谢；有的作为激素组成（如碘）参与体内的代谢调节等；还有的元素以离子的形式维持体内电解质平衡和酸碱平衡，如Na+、K+、Cl-等。
必需矿物元素必须由外界供给，当外界供给不足，不仅影响生长或生产，而且引起动物体内代谢异常、生化指标变化和缺乏症。
在缺乏某种矿物元素的饲粮中补充该元素，相应的缺乏症会减轻或消失。
动物矿物元素的必需性根据试验判定。
通过饲喂不含待判定元素的纯合饲粮，根据动物是否出现缺乏症和在缺乏饲粮中补充该元素，缺乏症是否减轻或消失来确定。
目前证明动物一般都需要钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫、铁、铜、锰、锌、碘、硒、钼、钴、铬、氟、硅、硼等19种矿物元素。
饲料中还存在一些矿物元素，在生产上并不表现缺乏症，但可能在体内有一定的营养生理功能。
已发现铝、镉、砷、铅、锂、镍、钒、锡、溴等8种矿物元素，在实验条件下可出现实验性缺乏症或具有某些生理功能，这些元素也可能是动物必需的矿物元素。
(营养师)矿物质常量元素
几乎所有的食物都含磷，机体对磷的吸收也比较 容易，所以，一般不会出现磷缺乏症，中国人体内磷 已过量并干扰钙的吸收 。
常量元素——镁
镁是航空工业的重要材料，镁合金用于制造飞机机 身、发动机零件等；镁还用来制造照相和光学仪器等； 常用做还原剂，去置换钛、锆、铀等金属。 正常成人身体总镁含量约25克，其中60%-65%存在 于骨骼和牙齿，27%分布于软组织。成人适宜摄入量为 350毫克/天。
富含镁的食物有很多，紫菜含镁量最高，每100克 紫菜中含镁460毫克，被喻为“镁元素的宝库”； 坚果的含量也很高，尤其是花生。每次食用5—8粒 便能满足对镁的需求量； 大豆、波菜、甜菜和甘蓝菜是镁的最佳来源。
人体在补充钙的同时补充镁，能够有效增加补钙 的效果。钙和镁的补充最恰当的比例是2:1。如果磷的 摄入过量，则会影响钙的吸收和利用。中国人体内一 般不缺镁。
镁的生理功能
镁激活多种酶的活性，参与300多余种酶促反应； 镁催化卵磷脂的合成，降低总胆固醇； 镁减少并溶解结石防止钙化和钙沉积； 镁可以帮助肠道滞留水份，增加大便体积，解决便秘； 镁能使钾存留在细胞中防止钠钾不平衡； 镁提高精子的活力，增强男性生育能力。
镁的食物来源与摄入
骨骼和牙齿是由钙、镁、磷组成的； 软组织中含钾较多； 铁集中在红细胞； 碘集中在甲状腺； 钴集中在造血器官； 锌集中在眼睛和精子中。
矿物质的生理功能 ——协助营养素吸收
钙镁磷互相维持平衡； 钾钠维持水平衡； 钴形成维生素B12； 锌促进维生素A利用； 锰促进维生素B利用； 硒促进维生素E利用； 铬协助胰岛，厌食、偏食、易生病 等原因，易缺乏锌、硒、碘、钙、铁等。 孕妇及哺乳期妇女：因胎儿快速生长发育，孕妇妊 娠反应等原因，易缺乏锌、硒、钙、碘、铁、钼、 锰等。 中老年人：因胃肠吸收功能下降，且易患慢性消耗 性疾病等原因，易缺乏锌、硒、铬等。
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40岁缓慢降低，50岁加速降低
影响钙吸收的因素
➢ 有利因素
❖ 维生素D ❖ 乳糖 ❖ 膳食蛋白质 ❖ 钙磷比例适宜 ❖ 机体需要量增加
➢ 不利因素
❖ 草酸盐 ❖ 植酸盐 ❖ 膳食纤维 ❖ 脂肪 ❖ 抗酸药 ❖ 酗酒
血钙平衡
肠吸收钙
肾 钙 排 出
骨钙动员
血钙 CT
PTH
➢ AI（mg/d)
成年人（18～） 800 老年人（50～）1000
➢ UL（mg/d）
2000
➢ 特殊人群
儿童 0～： 300
0.5～： 400 1～： 600 4～： 800
11～：1000 孕妇 1000～1200 乳母 1200
钙的食物来源
***钙含量及吸收利用率
➢奶和奶制品是钙的主要来源 ➢豆类、绿色蔬菜、小鱼小虾
食 钙
1,25-(OH)2VD3
收 钙
800mg/d
99% 1%
降钙素CT 甲状旁腺素PTH
排出
粪 尿 汗液 乳汁
软组织、体液
混溶钙池 miscible calcium pool
1992、2002年全国营养调查每人 每日钙摄入情况（mg/d）
居民
城市 农村 合计
1992年
457.9 378.2 405.4
矿 物 质 Mineral
（一） 营养与食品卫生学系
矿物质的分类
➢常量元素（≥0.01％）
Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl
➢微量元素（＜0.01％）***FAO/WHO/IAEP，1995
❖ 人体必需微量元素 I、Zn、Se、Cu、Mo、Cr、Co、Fe、Mn、F
❖ 人体可能必需元素 Si、B、V、Ni
缩性、前臂和髋骨骨折。
正常骨
骨质疏松
WHO, Guidelines for Preclinical Evaluation and Clinical Trials in Osteoporosis, 1998.
钙过量或中毒
➢ 肾结石 ➢ 奶碱综合症 ➢ 干扰其他矿物质的吸收利用
铁、锌、镁、磷，等
膳食参考摄入量（DRIs)
2002
65.8 11.2 26.3
世界各地奶类的消费情况
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
18
0 中国
500 270 110 亚洲 世界平均 发达国家
、硬果类也是钙的良好来源 ➢硬水中含有相当数量的钙
几种食物中的钙含量(mg/100g)
食物名称 含钙量
牛奶 奶酪 虾皮 芝麻酱 海带 发菜
100 590 990 1170 1177 767
食物名称 含钙量
豆腐
277
西瓜子
237
韭菜
105
油菜
140
谷类
5-20
畜肉
<10
含钙丰富而草酸较少的蔬菜
蔬菜种类 钙含量(mg/100g) 草酸(mg/100g)
中国奶类的消费情况
68.5 70
60
50
40
30
20
10 0.3 0 1949
2.7 1978
10.7 1988
21.9 15.3
1995 2000 2030
每日奶 消费 （g/d）
全国营养调查奶及其制品摄入量 （克/标准人日）
地区
城市 农村 合计
1982
9.9 7.3 8.1
1992
36.1 3.8 14.9
➢若该元素的摄入量减少到低于某一限值 ，总会导致一种重要生理功能的损伤；
➢或该元素是机体内生物活性物质有机结 构的必需组分
微量元素与疾病关系
➢营养缺乏型
❖多为阳离子，Zn，Fe，Cr ❖在食物中的生物利用率较低 ❖膳食中毒的可能性较小 ❖以谷物和蔬菜为主要膳食来源的人群易缺乏
➢生物地球化学型
❖多为阴离子，I，Se，F，Mo ❖吸收率较高 ❖土壤分布不均→食物、水→机体出现缺乏和中
牙齿
软组织 体液
混溶钙池
Miscible calcium pool —以离子状态存在于软组织、 细胞外液和血液中的钙
钙的生理功能
➢ 构成骨骼和牙齿——羟磷灰石结晶
➢ 维持神经与肌肉活动 ➢ 促进体内某些酶的活性 ➢ 其他作用
❖ 凝血 ❖激素分泌 ❖维持酸碱平衡及细胞内胶质稳定性，等
无机成分和有机成分共同构建骨骼
骨胶原
骨矿盐
骨的有机成分和无机成分
有机成分：1/3
90%：胶原蛋白
10%：非胶原
无机成分：2/3
95%：钙、磷
5%：其他微 量元素
骨重建过程
紧密排列的骨细胞
骨骼 破骨细胞
骨形成
骨吸收
成骨细胞
骨量的获得与丢失
新生儿体内含钙25～30g 平均每日蓄积150mg钙
20岁时体内含钙1000～1200g 骨骼继续矿化 骨量增加5％～10％
毒症状
矿物质的生理功能
➢ 构成机体组织 ➢ 维持渗透压 ➢ 维持机体的酸碱平衡 ➢ 维持神经和肌肉的兴奋性以及细胞膜的
通透性 ➢ 构成体内生理活性物质 ➢ 构成酶系代谢 ➢ 缺乏症 ➢ 膳食参考摄入量 ➢ 食物来源
钙的分布
骨骼、
99%
1%
2002年
439.3 371.8 390.6
钙缺乏
****婴幼儿期
➢ 佝偻病 ➢ 常伴随维生素D缺乏 ➢ 表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙
化不良，骨骼变形。
健康小儿
肌肉松软,表情淡漠
枕秃
桶状胸
胸骨下陷、肋缘外翻
****成年期缺钙
➢ 女性，老年人多见 ➢ 骨质软化 ➢ 骨质疏松，易发生骨折，主要为脊柱压
❖ 低剂量必需元素 Pb、Cd、Hg、As、Al、Li、Sn
必需微量元素的判定方法
美国 W.Mertz，1972
➢该元素长期摄入不足会导致生理功能损伤 ➢补充该元素达生理水平，即可预防或治愈
这种损伤 ➢有一个以上相互独立的研究报告和一个以
上动物品种的证明
必需元素的定义
FAO/WHO/IAEP，1995
CT
血钙
PTH
1,25-(OH)2D3
肠吸收钙
肾 钙 排 出
骨钙动员
钙排出
➢粪
＞50％
➢尿
100～350mg（20％）
➢ 汗液 100mg
➢ 乳汁 150～300mg
促进钙排出：
补酸、酸中毒、高蛋白或高镁膳、甲状腺素 、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、维生素D 过多、卧床等
骨骼、牙齿
肠
膳 30-50% 吸
苋菜
230
161
芜菜
252
231
白菜
123
22
小白菜
159
133
马铃薯
143
99
芹菜
181
231
可利用的钙 (mg/100g)
160 150 114 100 99 79
奶中钙的特点
➢钙含量高，天然来源
❖100 mg/100g
➢吸收利用率好
❖奶类 40%以上 ❖菠菜 5% ❖钙制剂 30～45%
➢可大量摄入