礦物質(zhì)(預(yù)防) 社區(qū)營養(yǎng)與食品安全.ppt

1、礦物質(zhì)（minerals）,公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)學(xué)系 馬靜 教授,礦物質(zhì),人體是由很多元素組成的，其質(zhì)和量都與地球表層的元素組成相一致，人體中幾乎含有自然界存在的所有元素。已發(fā)現(xiàn)有20多種是構(gòu)成人體組織、維持生理功能、生化代謝所必需。,礦物質(zhì),在這些元素中，碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）主要構(gòu)成有機(jī)化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化物；其它的元素則構(gòu)成無機(jī)鹽。無機(jī)鹽約占人體重量的5%，一般統(tǒng)稱為礦物質(zhì),宏量元素（macroelements）,又稱為常量元素，體內(nèi)含量大于0.01%，需要量相對(duì)較多，一般都在克或毫克的水平，較重要的有鈉(Na)、鉀(K)、鈣(Ca)、磷(P)、鎂(Mg)、氯(Cl

2、)、硫(S),微量元素（microelements或trace elements）,微量元素在體內(nèi)含量小于0.01%，需要量也相對(duì)較少，一般都在毫克或微克的水平，較重要的有鐵(Fe)、銅(Cu)、鈷(Co)、碘(I)、氟(F)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、硒(Se)、錫(Sn)、釩(V)、硅(Si),礦物質(zhì)的特點(diǎn),體內(nèi)不能合成，必須從食物和飲水中攝取 在體內(nèi)有特殊的組織分布 相互之間存在協(xié)同或拮抗作用 需要量很少，生理劑量和中毒劑量范圍較窄,礦物質(zhì)的生理功能,構(gòu)成人體組織的重要成分 調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的通透性 維持神經(jīng)和肌肉的興奮性 組成激素、維生素、蛋白質(zhì)和多種酶類的成分,礦物質(zhì)

3、缺乏的原因,土壤中缺乏導(dǎo)致食物中缺乏 食物中含有天然存在的拮抗物，影響吸收利用 食品加工過程中造成損失 攝入量不足或不良飲食習(xí)慣 需要量增加,鈣（calcium）,是人體含量最高的無機(jī)元素，成人體內(nèi)總鈣量1200g，99%集中在骨骼和牙齒 其它組織或體液中的鈣稱為混溶鈣池（miscible calcium pool） 混溶鈣池的鈣與骨骼鈣保持動(dòng)態(tài)平衡，以維持體內(nèi)細(xì)胞正常生理功能,血鈣及其調(diào)控,血鈣濃度為2.252.75mmol/L，46.0%蛋白結(jié)合鈣，6.5%復(fù)合鈣，47.5%離子鈣（0.941.33mmol/L） 甲狀旁腺激素、降鈣素、維生素D3等,鈣的生理功能,構(gòu)成骨骼和牙齒成分 維持多

4、種正常生理功能 促進(jìn)體內(nèi)酶的活動(dòng) 維持神經(jīng)和肌肉的活動(dòng) 其他功能,鈣的吸收與代謝,吸收：小腸上端以主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收為主 影響鈣吸收的因素：維生素D的水平與活性；食物中的影響因素或藥物；鈣的來源和形式；食物鈣含量和機(jī)體需要量；年齡,促進(jìn)鈣吸收的因素,維生素D 大部分必需氨基酸 乳糖,鈣缺乏與過量,缺乏：佝僂病，骨質(zhì)軟化癥，骨質(zhì)疏松癥，手足痙攣癥 過量：中毒、胚胎畸形、軟組織轉(zhuǎn)移性鈣化或結(jié)石,佝僂病: (兒童，多見于1-3歲兒童) - - 嬰兒顱骨軟化 - 骨佝段增大 (rachitic rosary) - 踝關(guān)節(jié)及腕關(guān)節(jié)增粗 - 脊柱側(cè)彎scoliosis 承重骨彎曲(X,O形腿) 雞胸、肋骨串珠

5、- 韌帶松弛 - 肌肉:欠發(fā)達(dá) -,骨質(zhì)疏松癥的癥狀,骨折：一般在骨折發(fā)生之前并無明顯癥狀 脊椎衰弱引起的酸痛 駝背 身高變矮,20歲,50歲,80歲,骨質(zhì)疏松癥 - 靜悄悄的流行病,大于30歲以上女性發(fā)病率為21% 在中國約有6500萬骨質(zhì)疏松患者 約有46%的患者未得到診斷與治療 更年期骨質(zhì)疏松的發(fā)生率隨年齡增加而升高 女性更年期骨質(zhì)疏松發(fā)病率 一般高于男性6-10倍,住院,有 癥 狀,無 癥 狀,骨質(zhì)疏松患病率,3個(gè)女性其中之1,12個(gè)男性其中之1,隨年齡增長, 男性及女性的骨質(zhì)含量均降低,成長期： 男性骨沉積量較女性高 成熟期： 男性骨質(zhì)含量較女性高 衰退期： 女性在停經(jīng)后 骨質(zhì)流失會(huì)

6、加速,中國妊娠及哺乳期婦女每天鈣攝入量低于推薦劑量 ！,單位：（mg/天）,583861,1200,乳母,583861,1200,孕晚期,383661,1000,339617,孕中期,差額,適宜攝入量2 （AI）,實(shí)際攝入量1,組別,中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)，中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(DRIs)，第一版，北京：中國輕工業(yè)出版社,2000:144,339617,339617,妊娠哺乳期婦女骨代謝特點(diǎn),蘇宜香等, 中國臨床營養(yǎng)雜志, 2000, 8(2):136-138,營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià),生化指標(biāo) 鈣平衡測(cè)定 骨質(zhì)測(cè)量 骨礦物質(zhì)含量（BMC） 骨密度（BMD）,鈣的參考攝入量,中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦鈣的AI值 0歲

7、 300mg/d 0.5歲 400 mg/d 4歲 800 mg/d 11歲 1000 mg/d,鈣的參考攝入量,中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦鈣的AI值 18歲 800 mg 50歲 1000 mg 孕婦 1000 mg 乳母 1200 mg UL 2000mg/d,鈣的食物來源,鈣的食物來源應(yīng)考慮鈣含量及利用率。含鈣較高的食物如奶與奶制品、小蝦皮、海帶、發(fā)菜和豆與豆制品,鈣在日常食物中的含量,(每1000克/每1000毫升),(毫克),食物消費(fèi)量,年人均食物攝入量 kg,磷（phosphorus）,磷是人體所含重要無機(jī)元素，成人體內(nèi)磷含量約為650g，占體重的1% 8590%以羥磷灰石形式存在于骨骼和牙

8、齒，其余1015%與蛋白質(zhì)、脂肪、糖及其它有機(jī)物結(jié)合，分布在細(xì)胞膜、骨骼肌、皮膚、神經(jīng)組織、體液,磷的生理功能,構(gòu)成骨骼和牙齒的重要成分：2g鈣 1g磷 參與能量代謝 構(gòu)成生命物質(zhì)成分 酶的重要成分 調(diào)節(jié)酸堿平衡,磷的吸收與代謝,吸收：以無機(jī)磷酸鹽的形式在小腸被吸收 促進(jìn)磷吸收的因素：合理的鈣磷比例，維生素D 排泄：無機(jī)磷酸鹽形式從腎臟排出,磷的食物來源和供給量,在食物中含量豐富 鈣磷比例1:1或1:1.5最利于吸收 AI 700mg/d,鎂（Magnesium）,鎂是多種細(xì)胞基本生化反應(yīng)中必需的物質(zhì)。人體含2030g鎂，約占體重的0.05%，大部分存在于骨骼中，其余存在于軟組織和體液中。主要

9、分布于細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外液的鎂不超過1。,鎂的生理功能,1、維持酶活性 體內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的糖酵解過程中，有7個(gè)關(guān)鍵酶需要單獨(dú)的鎂離子或是與ATP或AMP結(jié)合的鎂離子激活。 2、維持骨骼正常和神經(jīng)肌肉的興奮性 鎂是骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能所必需的元素，與鈣的興奮作用相拮抗。 3、維護(hù)胃腸道和激素功能,鎂缺乏,神經(jīng)興奮性亢進(jìn) 早搏、房顫 血壓升高 骨質(zhì)疏松 血清鎂低于0.7mmol/L可診斷為缺乏,鎂過量,腹瀉 胃腸道反應(yīng) 肌肉麻痹 血清鎂高于7mmol/L心臟完全傳導(dǎo)阻滯或心搏停止,參考攝入量與食物來源,成人 AI 350mg/d UL 700mg/d 食物來源廣泛，日常膳食不易缺乏,鐵（iron）,

10、人體重要的必需微量元素之一 體內(nèi)總鐵量45g，70%為功能性鐵，如血紅蛋白、肌紅蛋白、血紅素酶類等，30%為儲(chǔ)存鐵，如鐵蛋白（ferritin），含鐵血黃素（hemosiderin）,鐵的生理功能,參與體內(nèi)氧的運(yùn)輸和組織呼吸過程：血紅蛋白（1球蛋白+4鐵卟啉）能與氧可逆性結(jié)合；肌紅蛋白、細(xì)胞色素 維持正常的造血功能 其他重要功能：免疫、認(rèn)知,鐵的吸收與代謝,吸收：食物中三價(jià)鐵經(jīng)胃酸作用還原成二價(jià)鐵被小腸吸收 食物中2種鐵存在形式，吸收率不同： 血紅素鐵 1030% 非血紅素鐵 25%,影響鐵吸收的因素,蛋白質(zhì)與肉因子（meat factor） 脂類與碳水化和物 礦物元素：鈣 維生素:A，B2，

11、C有助于鐵吸收 機(jī)體鐵需要量和貯存量,鐵的貯存與排泄,鐵主要貯存在肝、脾、心、腦、骨骼肌 機(jī)體對(duì)鐵具有貯存和再利用的特點(diǎn) 鐵的排泄主要是糞便，0.901.05mg /d，月經(jīng)、出血,鐵缺乏,鐵缺乏的原因 1）攝入量不足 2）需要量增加 3）排出過多,鐵缺乏,鐵缺乏的表現(xiàn)（三個(gè)階段） 1）鐵減少期（iron deficiency store, ID）： 儲(chǔ)存鐵下降 2）紅細(xì)胞生成缺鐵期（ iron deficiency erythropoiesis, IDE）：血清鐵、運(yùn)鐵蛋 白濃度下降，游離原卟啉升高 3）缺鐵性貧血期（ iron deficiency anemia, IDA）： 血紅蛋白下降

12、,鐵的需要量和食物來源,AI：1535mg/d 動(dòng)物性食物 紅肉 白肉,碘（iodine）,成人體內(nèi)含碘 2050mg 7080%存在于甲狀腺組織，其生理功能以甲狀腺素形式表現(xiàn)；其余分布在骨骼肌、肺、卵巢、腎、肝等組織中,碘的生理功能,促進(jìn)生物氧化，參與磷酸化過程，調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換 促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育 促進(jìn)糖、脂代謝 激活體內(nèi)部分重要酶系 調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)代謝 促進(jìn)維生素的吸收和利用,碘的吸收與代謝,食物中的碘進(jìn)入胃腸道后以碘化物形式吸收 在促甲狀腺激素（thyrotropic stimulating hormone, TSH）刺激下，碘由血液進(jìn)入甲狀腺的濾泡細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)碘過氧化物酶作用，碘

13、離子氧化成碘分子，在甲狀腺球蛋白內(nèi)與酪氨酸結(jié)合,碘缺乏與過量,甲狀腺腫大，呆小?。硕〔。?高碘性甲狀腺腫，甲亢，喬本氏甲狀腺炎,碘的需要量和食物來源,RNI：150200mg 海產(chǎn)品含碘豐富：海帶、紫菜、貝類、海參、海蟄等,鋅（zinc）,體內(nèi)含量22.5g，分布在人體所有的組織器官,鋅的生理功能,金屬酶的組成成分或酶的激活劑 促進(jìn)生長發(fā)育 促進(jìn)機(jī)體免疫功能 維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),鋅的吸收與代謝,鋅由小腸吸收，吸收率2030%，體內(nèi)鋅缺乏，吸收率升高 先集中到肝，然后分布于其它組織 鋅與蛋白形成復(fù)合物很容易被組織吸收 動(dòng)物性食物中鋅的生物利用率高,鋅缺乏與過量,膳食攝入不平衡 需要量增加 疾病：腹

14、瀉、感染、腎病、創(chuàng)傷、利尿藥物使用等 異嗜癖、生長發(fā)育停滯、皮膚粗糙、免疫功能下降 補(bǔ)鋅 2g以上/d可發(fā)生鋅中毒,鋅的需要量和食物來源,RNI：年齡不同差距較大，成人 1115mg/d 貝類海產(chǎn)品、紅肉、內(nèi)臟、蛋、豆類等含鋅豐富,硒（selenium）,硒是人體必需微量元素是20世紀(jì)后半葉最重要的發(fā)現(xiàn) 硒遍布于人體組織器官和體液中，肌肉、腎臟、肝臟和血液是硒的組織貯存庫,硒的生理功能,1、構(gòu)成含硒蛋白與含硒酶的成分 谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px, GPX） 硫氧還蛋白還原酶（thioredoxin reductase, TR） 碘甲腺原氨酸脫碘酶（iodothyronine deiodi

15、nase, ID） 2、抗氧化作用 3、對(duì)甲狀腺素的調(diào)節(jié)作用 4、維持正常免疫功能 5、預(yù)防疾病,硒缺乏與過量,1、硒缺乏 2、硒中毒：脫發(fā)、指甲變形、骨痛 3、硒營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià) 硒含量 GPX活性,來源及供給量,植物性食物含硒量與當(dāng)?shù)赝寥篮坑嘘P(guān) 成人RNI 50g/d UL 400g/d,銅（Copper）,銅在人體內(nèi)總量為50120mg，分布于各器官組織中，其中以肝和腦中的濃度最高，其次為肺、腸和脾，肝、脾為銅的儲(chǔ)存器官。正常情況下，血清銅濃度為1024mol /L。,銅的生理功能,1、構(gòu)成含銅酶和銅結(jié)合蛋白的成分：銅在體內(nèi)是許多酶的組成成分，已知有10多種酶含銅，而且都是氧化酶。如銅藍(lán)

16、蛋白、細(xì)胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、賴氨酰氧化酶等。,銅的生理功能,2、維持正常造血功能：銅藍(lán)蛋白促使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，從而有利于體內(nèi)儲(chǔ)存鐵的利用和食物鐵的吸收。缺銅時(shí)可影響到鐵的吸收和利用，導(dǎo)致小細(xì)胞低色素性貧血。,銅的生理功能,3、促進(jìn)結(jié)締組織形成：賴氨酰氧化酶可促進(jìn)彈性蛋白與膠原蛋白的交聯(lián)，當(dāng)銅缺乏時(shí)，交聯(lián)難以形成，影響膠原結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致骨骼、皮膚、血管結(jié)構(gòu)的改變，使骨骼脆性增加、血管張力減低、皮膚彈性減弱等。,銅的生理功能,4、維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)健康：具有超氧化物歧化酶活力的酶類，可催化超氧離子成為氧和過氧化氫，保護(hù)細(xì)胞免受超氧離子的侵害。流行病學(xué)研究表明，飲食中的鋅銅比例與

17、心血管疾病的發(fā)生呈正相關(guān)。,銅缺乏與過量,銅普遍存在于天然食物中，人體一般不易缺乏。 急性中毒：溶血性貧血、肝腎衰竭 血清銅濃度 血清銅藍(lán)蛋白 血小板銅濃度和細(xì)胞色素C氧化酶,來源與供給量,成人每日供給量23mg，嬰兒和兒童0.08mg/kg/d。 含銅豐富的食物有動(dòng)物肝、牡蠣、堅(jiān)果類、豆及豆制品、小麥胚芽等。,鈷(cobalt),人體內(nèi)含鈷量在1.0mg左右。鈷在體內(nèi)主要以維生素B12的成分存在，表現(xiàn)為維生素B12的作用，即與紅細(xì)胞的正常成熟有關(guān)。人類需要的是活性型的鈷，即維生素B12，主要存在動(dòng)物性食品中。,錳(mangnese),人體內(nèi)錳總量200400mol。錳是精氨酸酶的組成成分，也

18、是羧化酶的激活劑，參與體內(nèi)脂類、碳水化物的代謝。錳還是Mn-SOD的重要成分。,錳(mangnese),錳缺乏可致動(dòng)物生長停滯、骨骼畸形、生殖功能紊亂，抽搐和運(yùn)動(dòng)失調(diào)等。 含錳較多的食物為堅(jiān)果、原糧。,鉬(molybdenum),鉬在人體約9mg。鉬是作為黃素依賴酶的輔助因子，在嘌呤代謝和鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮其作用。,鉻(chromium),鉻在體內(nèi)含量約為510mg。鉻在體內(nèi)主要為潛在性胰島素作用，已知鉻是葡萄糖耐量因子的重要組成成分，葡萄糖耐量因子是Cr3+、尼克酸和谷胱甘肽的絡(luò)合物，可能是胰島素的輔助因素，有增強(qiáng)葡萄糖的利用以及使葡萄糖轉(zhuǎn)變成脂肪的作用。,鉻(chromium),當(dāng)鉻攝入不足時(shí)，有致生長遲緩、葡萄糖耐量損害、高葡萄糖血癥。,鉻(chromium),鉻的食物來源： 鉻的良好來源為肉類及整粒糧食、豆類。啤酒酵母、畜肝含鉻量高，且鉻活性也大。,鎳(nickel),體內(nèi)鎳含量約為610mg。鎳在體內(nèi)，可構(gòu)成某些金屬酶的輔基，增強(qiáng)胰島素的作用；刺激造血功能和維持膜結(jié)構(gòu)。,氟（fluorine）,參與骨骼的代謝 氟是生物的鈣化作用所必需的物質(zhì)。適量的氟能維持機(jī)體正常的鈣磷代謝，有利于鈣和磷的利用及在骨骼中沉積，加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并降低硫化物的溶解度，對(duì)骨骼被吸收起抑制作用。,氟（fluorine）,氟的防齲作用 氟一能直接提高牙齒的