《水和矿物质》PPT课件.ppt

第七章 水和矿物质 第一节 水 第二节 矿物质 第七章 水和矿物质 第一节 水 一 、 水的功能 1 细胞和体液的重要组成成分 2 促进物质的代谢过程 3 调节体温 4 水是体腔 、 关节 、 肌肉的润滑剂 5 水是体内输送养料和排泄废物的媒介 第七章 水和矿物质 二 、 水的需要量及其来源 每人每天排出的水和摄入的水必须保持基本相等 ， 这 称为 “ 水平衡 ” 。 人体缺水或失水过多时 ， 表现出口渴 、 黏膜干燥 、 消化液分泌减少 、 食欲减退 、 各种营养物质代 谢缓慢 、 精神不振 、 身体乏力等症状 。 当体内失水达到 10%时 ， 很多生理功能受到影响 ， 若失水达到 20%时 ， 生命 将无法维持 。 人若饮水过多 ， 会稀释消化液 ， 对消化不利 。 体内水的排泄途径有肾 、 肺 、 皮肤和消化道等 ， 其中 肾的排出为最重要 。 肾在排水的同时 ， 对水有重吸收 。 正 常成人每日排出的水受饮食状况 、 生活环境 、 劳动强度等 多种因素的影响有较大的变动 ， 见表 7-1。 第七章 水和矿物质 表 7-1 青年人每天水代谢情况 摄入与排出 每天的毫升数 摄入 固体食物中的水 1115 饮水 1180 代谢水 279 总摄入 2574 排出 尿液 1125 粪便中的水 56 从肺及皮肤蒸发的水 1214 总排出 2565 水平衡 +9 第七章 水和矿物质 影响人体需水量的因素很多 ， 如体重 、 年龄 、 气温 、 劳 动及其持续时间 ， 都会使人体对水的需求量产生很大差异 。 年龄越大 ， 每千克体重需要的水量相对较小 ， 婴儿及青少 年的需水量在不同阶段亦有不同 ， 到成年后则相对稳定 。 通常 ， 一个体重 60kg的成人每天与外界交换的水量约 2.5kg， 即相当于每千克体重约 40g水 。 婴儿所需水量是成人的 3 4 倍 。 此外人体每日所需水量亦可按能量摄取的情况进行估 计 。 一般说 ， 成人每摄取 1kcal能量约需水 1mL。 婴儿则为 1.5mL。 这意味着成人每日需水约 2500mL。 婴儿每日摄能 700kcal时 ， 需水约 1050mL。 夏季天热或高温作业 、 剧烈运 动都会大量出汗 ， 此时需水量较大 。 第七章 水和矿物质 2水的来源 （ 1） 食物中含有的水 成人一般每日从食物中摄取约 为 1000 2000mL的水。 （ 2） 饮水 包括茶、饮料、各种汤类等，成人每日饮 水约 1000 2500mL。 （ 3） 代谢水 即来自体内碳水化合物、脂肪、蛋白质 代谢时氧化产生的水。不同成分在氧化过程中生成的水量、 CO2的排出量及 O2的消耗量不同，酒精和脂肪氧化生成的水量 较大，蛋白质最少，每日代谢水约 300mL。 其中，代谢水和食物中水的变动较小，多以饮料水进行 调节。饮水时以少量、多次饮用至无口渴感为适量 。 第七章 水和矿物质 第二节 矿物质 一 、 矿物质概述 矿物质又称无机盐 。 存在于食品内的各种元素中 ， 除 去碳 ， 氢 ， 氧 ， 氮 4种元素主要以有机化合物的形式出现 外 ， 其他各种元素不论含量多少 ， 都称为矿物质 。 食物中 的矿物质含量通常以灰分的多少来衡量 。 1 矿物质的分类 （ 1） 常量元素 常量元素又称宏量元素或大量元素 。 每种常量元素的标准含量均占人体总重量的万分之一以上 ， 需要量在每天 100mg以上 。 包括钙 、 磷 、 钾 、 钠 、 氯 、 硫 和镁七种元素 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 微量元素 微量元素又称痕量元素 。 它们在体内存 在的浓度很低 ， 每种微量元素的标准量在 0.01 以下 。 微量 元素虽然需要量少 ， 但却很重要 ， 其中一些是为人体所必需 ， 称为必需微量元素 。 现在已知有 14种微量元素为人和动物所 必需 ， 即铁 、 锌 、 铜 、 碘 、 锰 、 钼 、 钴 、 硒 、 铬 ， 镍 、 锡 、 硅 、 氟 、 钒 ， 其中后 5种是在 1970年前后才确定为必需的 。 近年有人认为砷 、 铷 、 溴 、 锂有可能也是必需的 。 食物中的矿物元素按其对人体健康的影响可分成必需元 素 、 非必需元素和有毒元素三类 。 有毒元素常指某些重金属 元素 ， 其中以汞 、 镉 、 铅最为重要 。 在正常情况下 ， 它们的 分布比较恒定 ， 并不对人体构成威胁 。 但当食物受到污染时 ， 大量重金属元素进入食品后可使人体中毒 。 第七章 水和矿物质 2 矿物质的特点 （ 1） 矿物质在体内不能合成 ， 必须从食物和饮水中摄 取 。 摄入体内的矿物质经机体新陈代谢 ， 每天都有一定量 随粪 、 尿 、 汗 、 头发 、 指甲及皮肤脱落而排出体外 ， 因此 ， 矿物质必须不断地从膳食中供给 。 （ 2） 矿物质在体内分布极不均匀 。 （ 3） 矿物质相互之间存在协同或拮抗作用 ， 如膳食中 钙和磷比例不合适时 ， 可影响这两种元素的吸收；过量的 酶干扰钙的代谢；过量的锌影响铜的代谢；过量的铜可抑 制铁的吸收 。 （ 4） 某些微量元素在体内虽需要量很少 ， 但其生理剂 量与中毒剂量范围较窄 ， 摄入过多易产生毒性作用 。 第七章 水和矿物质 3 矿物质的功能 矿物质摄食后与水一道吸收 ， 人体矿物质的总量不超过 体重的 4% 5%， 但却是机体不可缺少的成分 ， 其主要功能 如下 。 （ 1） 构成人体组织的重要成分 。 （ 2） 维持神经 、 肌肉的兴奋性 。 （ 3） 维持组织细胞渗透压与机体的酸碱平衡 。 （ 4） 机体的某些特殊生理功能 。 （ 5） 构成酶系统的活化剂 。 （ 6） 改善食品的感官性状与营养价值 。 第七章 水和矿物质 二 、 重要的矿物质 1 钙 钙是人体含量最多的无机元素 ， 其量仅次于碳 、 氢 、 氧 、 氮 ， 居体内元素的第五位 。 正常情况下 ， 成人体内含钙总 量约 1200g， 占体重的 1.5% 2%。 其中 99%集中于骨骼和牙 齿中 ， 存在的形式主要为羟磷灰石结晶 ， 也有部分非结晶 型的磷酸钙 。 幼年时期非结晶型的磷酸钙占的比例较大 ， 成年后结晶型的羟磷灰石占优势 。 体内其余 1%的钙常以游 离或结合状态存在于软组织及体液中 ， 这部分钙统称为混 溶钙池 。 第七章 水和矿物质 （ 1） 生理功能 体内的钙主要分布在骨骼和牙齿 ， 并与 混溶钙池保持着相对的动态平衡 ， 骨骼中的钙不断从破骨细 胞中释出进入混溶钙池 ， 保证血浆钙的浓度维持恒定 ， 而混 溶钙池中的钙又不断沉积于成骨细胞中 。 钙还参与凝血过程 ， 降低毛细管及细胞膜的通透性和神经 肌肉的兴奋性；对许多参与细胞代谢的酶有重要的调节作用 。 （ 2） 吸收与代谢 人体对钙的吸收很不完全 ， 通常有 70% 80%不被吸收 。 这主要是钙与食物中的植酸 、 草酸 、 以 及脂肪酸等形成不溶性的钙盐所致 。 还取决于维生素 D的摄入 量及紫外线的照射量 。 此外 ， 膳食纤维亦可影响钙的吸收 ， 这可能是食物纤维中的糖醛酸残基与钙结合所致 。 第七章 水和矿物质 钙的吸收也受膳食中钙含量及年龄的影响 ， 膳食中钙的含 量高 ， 吸收率相对下降 ， 并随年龄增长吸收率降低 ， 如婴儿 的吸收率大于 50%， 儿童约为 40%， 成人为 20%， 老人仅为 15% 左右 。 维生素 D可促进小肠对钙的吸收 。 乳糖对提高钙吸收的程 度与乳糖的数量成正比 。 蛋白质也促进钙的吸收 。 体内钙大部分通过肠黏膜上皮细胞的脱落及消化液的分泌 排入肠道 。 每日排入肠道的钙约 400mg， 其中有一部分可被重 吸收 ， 其余部分则由尿排出 ， 每日约 100 350mg。 在高温环 境中工作的人 ， 每日从汗排出的钙可达 100mg， 乳母平均每日 可在泌乳时排出钙 100 300mg。 第七章 水和矿物质 （ 3） 缺乏与过量 人群中钙摄入量仅为推荐摄入量的 50%以下 。 人体长期缺钙会导致骨骼 、 牙齿发育不良 ， 血凝不 正常 ， 甲状腺机能减退 。 儿童缺钙会出现佝偻病 ， 若血钙降 低 ， 轻者出现多汗 、 易惊 、 哭闹 ， 重者出现抽搐；中老年人 缺乏易发生骨质疏松 、 骨质增生 、 肌肉痉挛 、 四肢麻木 、 腰 腿酸痛 、 高血压 、 冠心病等；孕妇缺钙不仅影响胎儿的正常 发育 ， 还容易在中年后患骨质疏松症 。 但过量钙的摄入可能 增加肾结石的危险性 ， 持续摄入大量的钙可使降钙素分泌增 多 ， 以及发生骨硬化 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量与食物来源 中国推荐的每日膳食中钙的参考供给量：成人为 800mg， 老 年人和儿童 、 青少年为 1000mg， 孕妇 1000 1500mg， 乳母 1500mg。 由于钙与人体健康密切相关 ， 增加膳食中钙的摄入和 适当的补钙 ， 是不容忽视的营养问题 。 富含钙质的食物详见表 7-2。 表 7-2 含钙丰富的食物 /（ mg/100g) 食 物 含 量 食 物 含 量 食 物 含 量 虾 皮 991 苜 蓿 713 酸枣棘 435 虾 米 555 芥 菜 294 花生仁 284 河 虾 325 雪里蕻 230 紫 菜 264 泥 鳅 299 苋 菜 187 海带 (湿 ) 241 红 螺 539 乌塌菜 186 黑木耳 247 河 蚌 306 油菜苔 156 全脂牛乳 粉 676 鲜海参 285 黑芝麻 780 酸 奶 118 第七章 水和矿物质 2 磷 磷在成人体内的总量为 650g左右 ， 约占体重的 l%。 体内的 磷约有 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 ， 分布于细 胞膜 、 骨骼肌 、 皮肤 、 神经组织及体液中 ， 其中一半左右在 肌肉组织中 。 （ 1） 生理功能 磷是构成骨骼和牙齿的重要成分 。 磷参 与能量代谢 。 磷是构成生命物质成分 。 磷是酶的重要组成 。 磷还可使物质活化 ， 以利于体内代谢反应的进行 。 磷以多种 磷酸盐的形式组成机体的缓冲系统 ， 还参与调节机体的酸碱 平衡 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 从膳食摄入的磷 70%在小肠吸收 。 食 物中的磷大部分是磷酸脂化合物 ， 必须分解为游离的磷 ， 以 无机磷酸盐的形式被吸收 。 正常膳食中磷吸收率为 60% 70%， 牛奶喂养的婴儿对磷的吸收率为 65% 75%， 母乳喂养者大于 85%， 低磷膳食吸收率高达 90%。 食物中的磷摄入后在肠道磷酸酶的作用下游离出磷酸盐 ， 但植酸形式的磷不能被机体充分吸收 、 利用 。 谷类种子中主 要是植酸形式的磷 ， 利用率很低 ， 若经酵母发面或预先将谷 粒浸泡于热水中 ， 可大大降低植酸盐含量 ， 从而提高其利用 率 。 此外 ， 维生素 D不仅可促进磷的吸收 ， 而且还增加肾小管 对磷的重吸收 ， 减少尿磷的排泄 。 第七章 水和矿物质 （ 3） 缺乏与过量 几乎所有的食物中均含有磷 ， 所以磷 缺乏较少见 。 过量的磷酸盐可引起低血钙症 ， 导致神经兴奋 性增强 ， 手足抽搐和惊厥 。 （ 4） 供给量与食物来源 理论上膳食中的钙磷比例维 持在 1:1 1:1.5之间比较好 ,婴儿则以母乳中的钙磷比例为宜 , 为 1.5:1 2:1。 中国营养学会在参考国内外大量资料后提出中 国居民膳食磷的适宜摄入量 （ AI） ： 11 18岁为 1000mg/d， 18岁以上成人 、 孕妇 、 乳母均为 700mg/d。 磷在食物中分布广泛 ， 普遍存在于各种动 、 植物食品中 。 肉 、 鱼 、 蛋 、 乳及其制品含量丰富 。 谷类食物中的磷主要以 植酸磷的形式存在 ， 与钙结合不易吸收 ， 难以利用 。 第七章 水和矿物质 3 铁 铁是人体必需的微量元素 ， 也是体内含量最多的微量元素 。 人体内的铁含量随年龄 、 性别 、 营养状况和健康状况的不同 而有个体差异 。 一般而言 ， 成人体内含铁总量为 3 5g， 其中 70%的铁存在于血红蛋白 、 肌红蛋白 、 血红素酶类 、 辅助因子 及运载铁中 ， 称为功能性铁 ， 其余 30%的铁主要以铁蛋白和含 铁血黄素形式存在于肝 、 脾和骨髓中 。 铁在人体的分布以肝 、 脾含量最高 ， 其次为肾 、 心 、 骨骼肌和脑 。 第七章 水和矿物质 （ 1） 生理功能 铁为血红蛋白 、 肌红蛋白 、 细胞色素及 某些呼吸酶的组成成分 ， 参与体内氧的运送和组织呼吸过程 。 如血红蛋白与氧进行可逆性的结合 ， 使血红蛋白具有携带氧 的功能 ， 参与体内二氧化碳的转运 、 交换和组织呼吸 。 铁在骨髓造血细胞中与卟啉结合形成高铁血红素 ， 再与珠 蛋白合成血红蛋白 ， 以维持正常的造血功能 。 缺铁可影响血 红蛋白的合成 ， 甚至影响 DNA的合成及幼红细胞的增殖 。 此外 ， 铁还对血红蛋白和肌红蛋白起呈色作用 。 特别是肌 红蛋白中的铁与一氧化氮相结合 ， 生成一氧化氮肌红蛋白可 以使肉制品保持亮红色 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 食物中的铁大部分为三价铁 ， 经胃酸 作用还原成二价铁后被小肠吸收 ， 铁吸收的主要部位在十二 指肠和空肠 。 人体对食物铁的吸收率很低 ， 约为 10%。 食物铁 被胃酸作用释放出亚铁离子 ， 然后与肠道中的维生素 C等结合 ， 保持溶解状态 ， 经过一系列的代谢 、 利用 ， 最后将部分铁排 泄 。 影响铁吸收的主要因素有： 植物性食物中含有的植酸盐 、 草酸盐； 体内缺乏胃酸或服用抗酸药可影响铁吸收； 铁的吸收与体内铁的需要量和贮存量有关 ， 一般贮存量 多时其吸收率低 ， 反之 ， 贮存量低或需要量增加时则吸收率 增高 。 第七章 水和矿物质 人体每天实际利用的铁远远超出同一时期内由食物供给的 铁 ， 如人体每天参加转换的铁约 27 28mg。 其中由食物吸收 来的仅 0.5 1.5mg。 机体消耗的铁主要来自消化道 、 泌尿道 上皮细胞脱落的铁 。 机体对铁的排泄能力有限 ， 成人每天约 排出铁 0.90 1.05mg， 其中 90%从肠道排出 ， 尿中排出量极少 。 另外出血等也为铁的排出途径 。 （ 3） 铁的缺乏 铁缺乏可引起缺铁性贫血 ， 由于膳食 中铁的吸收率低 ， 所以这是一种世界性的营养缺乏症 ， 在中 国患病率也较高 。 贫血的症状有：皮肤苍白 ， 易疲劳 ， 头晕 ， 畏寒 ， 心动过 速 ， 免疫力降低 ， 儿童的学习能力降低等 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量与食物来源 按世界卫生组织 (FAO WHO) 建议的估计 ， 若食物中铁的平均吸收率为 10% 20%， 则对成 年男子每日供给铁 5 9mg即满足生理需要；妇女因月经损失 较多 ， 故供给量要比男子稍多 。 中国 “ 推荐的每日营养素供 给量 ” 规定 ， 铁的摄入量为：成年男性每日 12mg， 成年女性 每日 15mg， 孕妇及乳母为 18mg， 4个月以上婴儿原有的铁贮存 已耗尽 ， 而奶类含铁量低 ， 应注意补充含铁量高的食物 ， 每 日需补充 6mg以上 。 动物性食物中含有较丰富的铁 ， 而植物性食品含铁量通常 不高且较难吸收 。 此外 ， 也可用一定的动物性食品来加强植物性食品铁的吸 收 。 但并非所有动物性食品都促进非血红素铁的吸收 。 第七章 水和矿物质 4 锌 成人体内含锌量约为 1.5 2.5g， 分布在人体所有的组织器 官 ， 主要集中于肝脏 、 肌肉 、 骨骼和皮肤 (包括头发 )中 。 血液 中的锌有 75% 85%分布在红血球中 ， 主要以酶的组分形式存在 。 3% 5%在白细胞中 ， 其余在血浆中 ， 血浆中的锌则往往与蛋白 质结合 。 （ 1） 生理功能 锌是很多酶的组成成分或酶的激活剂 ， 人 体内约有 100多种含锌酶 ， 并为酶的活性所必需 。 锌参与蛋白质的合成及细胞生长 、 分裂和分化等过程 。 锌 可提高机体免疫功能；维持细胞膜结构；与唾液蛋白结合成味 觉素可增进食欲 。 锌对皮肤和视力具有保护作用 ， 还与性机能 有关 ， 缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 锌由小肠吸收 ， 吸收率为 20% 30%。 膳食中的植酸 、 草酸及过量的膳食纤维 、 过量的钙 、 铁会降低 锌的吸收 ， 半胱氨酸 、 组氨酸有利于锌的吸收 。 体内的锌经代 谢后主要由肠道排出 ， 少部分随尿排出 ， 汗液和毛发中也有微 量排出 。 （ 3） 缺乏与过量 引起锌缺乏的主要因素有： 膳食摄 入不平衡； 特殊生理需要量增加； 腹泻 、 急性感染 、 肾病 、 糖尿病 、 创伤及某些利尿药物增加锌的分解与排出 。 缺锌可引 起食欲减退或异食癖 ， 生长发育停滞 ， 儿童长期缺乏锌可导致 侏儒症 。 成人长期缺锌可导致性功能减退 、 精子数减少 、 胎儿 畸形 、 皮肤粗糙 、 免疫功能降低等 。 成人摄入 2g以上锌可发生 锌中毒 ， 引起急性腹痛 、 腹泻 、 恶心 、 呕吐等 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量与食物来源 中国 1988年新规定了每日膳 食中锌的供给量：儿童 1 9岁为 9mg， 10岁以上及成人均为 15mg， 孕妇 、 乳母为 20mg。 锌的食物来源很广 ， 普遍存在于动 、 植物组织中 。 许多植 物性食品如豆类 、 小麦含锌量可达 15 20mg/kg， 但因其可与 植酸结合而不易吸收 。 而谷类碾磨后 ， 可食部分含锌量显著减 少 (可高达 80%)， 蔬菜 、 水果含锌很少 (约 2mg/kg)。 动物性食品是锌的良好来源 ， 如猪肉 、 牛肉 、 羊肉等含锌 20 60mg/kg， 鱼类和其他海产品含锌也在 5mg/kg以上 。 通常 ， 动物蛋白供给充足时 ， 也能提供足够的锌 。 第七章 水和矿物质 5.碘 成人体内含碘总量约为 20 50mg。 其中约 70% 80%存在于 甲状腺中 ， 其余分布在骨骼肌 、 肺 、 卵巢 、 肾 、 淋巴结 、 肝 、 睾丸和脑组织中 。 甲状腺的聚碘能力很高 ， 其碘浓度可比血浆 高 25倍 ， 碘在甲状腺中以甲状腺素及三碘甲腺原氨酸的形式存 在 。 血液中含碘 30 60g/L， 主要以蛋白质结合碘形式存在 。 （ 1） 生理功能 碘的功能是参与甲状腺素的合成并调节机 体的代谢 。 它主要促进幼小动物的生长 、 发育和调节基础代谢 。 特别是通过对能量代谢 、 蛋白质 、 脂肪 、 糖类营养素的代谢等 影响个体体力与智力的发展 ， 以及神经 、 肌肉组织等的活动 。 碘是胎儿神经发育的必需物质 。 膳食和饮水中碘供给不足时 ， 可产生碘缺乏症 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 食物中的碘进入胃肠道转变为碘化物 后吸收迅速 ， 约 3h几乎完全被吸收 。 进入血液中的碘分布于各 组织 ， 如甲状腺 、 肾腺 、 唾液腺 、 乳腺 、 卵巢等 ， 其中只有甲 状腺能利用碘合成甲状腺素 。 体内的碘主要经肾脏排泄 ， 约 90%的随尿排出 ， 10%由粪便排出 ， 极少随汗液排出 。 （ 3） 缺乏与过量 碘缺乏的典型症状为甲状腺肿大 。 孕 妇严重缺碘可影响胎儿神经 、 肌肉的发育及引起胚胎期胎儿死 亡率上升；婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓 、 智力低下 ， 严重 者发生呆小症 。 碘强化措施是防治碘缺乏的重要途径 ， 如在食 盐中加碘及自来水中加碘等 。 碘摄入过量可引起高碘性甲状腺 功能亢进 、 乔本氏甲状腺炎等 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量与食物来源 碘的平均需要量 （ EAR） 为 120g/d。 中国居民每日膳食碘的推荐摄入量 （ RNI） ： 4岁 以下幼儿为 50g， 儿童为 90 110g， 青少年和成年人为 150g， 乳母和孕妇为 200g。 碘的可耐受最高摄入量 （ UI） ： 成人为 1000g， 7 17岁为 800g。 碘的主要来源是碘盐 ， 海产品中以海带和紫菜碘含量最 高 。 其他食品中的碘含量则主要取决于该动 、 植物生长地区 的地质化学状况 。 通常 ， 远离海洋的内陆山区 ， 其土壤和空 气中含碘较少 ， 水和食物中的含碘也不高 ， 因而可能成为缺 碘的地方性甲状腺肿高发区 。 缺碘性甲状腺肿患者不均匀分 布于世界各地 ， 尤以内陆山区为最多 。 某些食物中的含碘量 见表 7-3。 第七章 水和矿物质 表 7-3 某些食物的含碘量 名 称 含碘量 /(g/kg) 名 称 含碘量 /(g/kg) 海带（干） 240000 蛏 干 1900 紫菜（干） 18000 干 贝 1200 发菜（干） 11000 淡 菜 1200 鱼肝（干） 480 海参（干） 6000 蚶（干） 2400 海蛰（干） 1320 蛤（干） 2400 龙虾（干） 600 引自：武汉医学院主编 营养与食品卫生学 1981。 第七章 水和矿物质 6 硒 成人体内含硒约 14 20mg。 硒存在于所有细胞与组织器 官中 ， 其含量在肝 、 肾 、 胰 、 心 、 脾 、 牙釉质和指甲中较高 ， 肌肉 、 骨骼和血液中浓度次之 ， 脂肪组织最低 。 （ 1） 生理功能 硒是人体谷胱甘肽过氧化物酶的重要 组成部分 ， 以硒胱氨酸的形式存在于该酶分子中 ， 主要功能 是以谷胱甘肽过氧化物酶的形式发挥抗氧化作用 ， 保护细胞 膜和血红蛋白免受氧化 、 破坏 。 （ 2） 吸收与排泄 硒主要是在小肠吸收 ， 人体对食物中 硒的吸收率为 50% 100%。 硒的吸收与硒的化学结构和溶解 度有关 ， 硒蛋氨酸较无机形式硒易吸收 ， 溶解度大的硒化合 物比溶解度小的更易吸收 。 第七章 水和矿物质 人体内的硒经代谢后大部分经尿排出 ， 少量从肠道排出 ， 粪中排出的硒大多为未被吸收的硒 。 硒摄入量高时可在肝内 甲基化生成挥发性二甲基硒化合物 ， 并由肺部呼气排出 。 此 外 ， 少量硒也可以从汗液 、 毛发排出 。 （ 3） 缺乏与过量 硒缺乏已被证实是发生克山病的重要 原因 ， 易感人群为 2 6岁的儿童和育龄妇女 。 临床上主要症 状表现为心脏扩大 、 心功能不全 、 心力衰竭 、 心源性休克 、 心律失常 、 心动过速或过缓等 。 第七章 水和矿物质 缺硒还可导致大骨节病 ， 表现为骨端软骨细胞变性坏死 ， 肌肉萎缩和发育障碍 ， 行走无力 。 儿童因蛋白质营养不良而 造成的生长阻滞 ， 有的补硒后可得到改善 。 缺硒还与新生儿 溶血性贫血 ， 感染敏感性有关 。 此外 ， 某些癌症发病率高也 与缺硒有关 。 硒中毒 ,主要表现为头发变干 、 变脆 、 易断裂及 脱落 、 肢端麻木 、 抽搐 、 甚至偏瘫 、 严重者可致死亡 。 （ 4） 供给量与食物来源 中国的每日膳食中推荐硒的供 给量标准为：儿童 1 3岁 20g； 3 6岁 40g， 7 12岁的儿童 和其他人均为 50g， 一般每日摄入量不宜超过 400g。 海产品及肉类一般含硒量均超过 0.2mg/kg。 肝 、 肾比肌肉 组织的含量高 4 5倍 。 蔬菜和水果含硒量较低 ， 通常在 0.01mg kg以下 。 硒可因精制和烧煮过程而损失 。 第七章 水和矿物质 7 铜 成人体内含铜总量约 100 150mg， 存在于所有组织中 ， 其中 50% 70%在肌肉和骨骼 ， 20%在肝脏 ， 5% 10%在血液 。 浓度最高的是肝和脑 ， 其次为肾 、 心及头发 ， 腺体如脑垂体 和甲状腺含量最低 。 正常人体血清中铜含量为 10 24 mol/L。 血浆中的铜有 90%与蛋白质结合成铜蓝蛋白 。 （ 1） 生理功能 铜主要是以酶的形式起作用 ， 是人体许 多金属氧化酶的组成成分 。 铜可维持正常的造血功能 ， 维持 中枢神经系统的完整性 ， 促进骨骼 、 血管和皮肤健康 。 铜还 具有氧化作用 ， 与胆固醇代谢 、 心脏功能 、 机体免疫功能及 激素分泌等有关 。 铜缺乏可引起神经原减少 、 脑萎缩等症状 ， 导致神经系统功能异常 。 铜缺乏可使赖氨酰氧化酶活性降低 而影响交联形成 ， 使骨骼脆性增加 ， 血管和皮肤弹性降低 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 铜主要在小肠被吸收 ， 吸收率约 40%。 经肠黏膜吸收进入血液的铜与白蛋白或氨基酸结合成铜复合 物 ， 并随血液经门静脉运至肝脏 。 其中 10%血浆铜与二乙基 二硫基氨基甲酸复合 ， 称为直接反应铜 ， 其余 90%血浆铜与 铜蓝蛋白结合 。 食物中大量的铁 、 锌 、 植酸盐 、 纤维素和维 生素 C均可干扰铜的吸收和利用 。 铜很少在体内储存 ， 进入 体内的铜迅速从机体排出 。 虽然机体对铜的吸收与体内铜的 含量有关 ， 即在铜缺乏时吸收率增高而在足够时吸收率降低 ， 但控制内环境铜的稳定主要是通过铜的排泄来起调节作用 。 体内铜约 80%经胆汁由肠道粪便排出 ， 从尿 、 皮肤 、 头发 和指甲排出量较少 。 第七章 水和矿物质 （ 3） 缺乏与过量 正常膳食可满足人体对铜的需要 ， 一 般不易缺乏 。 铜缺乏的发生多见于早产儿 、 长期腹泻 、 长期 完全肠外营养 、 铜代谢障碍等情况 。 机体缺铜可引起贫血 、 白细胞减少 ， 血浆铜蓝蛋白和红细胞含铜超氧化物歧化酶含 量下降 ， 心率不齐 、 神经变性 、 胆固醇升高 、 皮肤毛发脱色 和骨质疏松等症状 。 过量铜可引起急 、 慢性中毒 ， 多为饮用与铜容器或铜管 道长时间接触的酸性饮料或误服大量的铜盐引起的急性中毒 。 表现恶心呕吐 、 上腹部疼痛 、 腹泻 、 头痛 、 眩晕及口中有金 属味等临床病状 ， 严重者可出现黄疸 、 溶血性贫血 、 尿血 、 尿毒症 ， 甚至死亡 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量与食物来源 中国推荐青少年和成年人铜的 每日膳食适宜摄入量 （ AI） 为 2.0mg。 铜摄入过多也会引起 中毒 ， 成年人铜的可耐受最高摄入量 （ UI） 为 8.0mg。 成人 每日约摄取 2 5mg铜 ， 吸收约 0.6 1.6mg。 铜的食物来源很广 ， 一般的动 、 植物食品均含有铜 ， 其 含量随所生长的土壤地质化学情况而有所差异 。 含铜最丰富 的是动物内脏器官如肝 、 肾等 。 甲壳类 ， 坚果类 、 干豆等也 较多 。 牛奶 、 绿叶蔬菜含铜较少 。 第七章 水和矿物质 8 铬 铬有三价铬与六价铬 ， 六价铬有毒 ， 机体不能利用 ， 需 将其转变为三价铬后方能利用 。 成人体内含三价铬总量约 5 10mg， 分布广泛 ， 但在各种组织中的浓度都很低 。 核蛋 白中的铬浓度却较高 ， 可能对核蛋白的代谢有一定作用 。 （ 1） 生理功能 铬有促进胰岛素的作用；可影响糖 、 脂 和蛋白质的代谢；最重要的为：三价铬是体内葡萄糖耐量因 子的组成成分 ， 增加机体对葡萄糖的耐受和利用 。 （ 2） 吸收与排泄 食物中的铬大多为无机三价铬 ， 一般 吸收率小于 3%， 铬可与有机物结合成为具有生物活性的复合 物 ， 从而提高铬的吸收率 。 草酸盐和植酸盐可干扰铬的吸收 。 第七章 水和矿物质 铬在小肠被吸收 ， 进入血液的铬主要与亚铁蛋白结合 ， 部 分与白蛋白结合 ， 并转运至全身组织器官 。 摄入体内的铬约 95%以上从尿中排出 ， 少量从胆汁 、 毛发和皮肤排出 。 （ 3） 缺乏与过量 铬缺乏多见于老年人 、 糖尿病患者 、 能量营养不良的婴儿及完全肠外营养的病人 。 患者可出现生 长停滞 、 血脂增高 、 葡萄糖耐量异常 ， 并伴有高血糖及尿糖 等症状 。 由于三价铬的毒性较低 ， 食物中含铬较少且吸收利用率低 ， 以及安全剂量范围较宽等原因 ， 尚未见膳食摄入过量铬而引 起中毒的报道 。 但研究发现职业性接触铬化物可发生过敏性 皮炎 、 鼻中铬损伤 ， 可见肺癌发生率上升等现象 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量和食物来源 中国居民每日铬的膳食适宜摄 入量 （ AI） 成年人为 50g， 可耐受最高摄入量 （ UI） 为 500g。 人体每日由尿排出三价铬约 5g。 食物中铬的平均利用率为 10% 25%。 铬广泛分布在食物中 ， 动物性食物以肉类和海产品含铬较 丰富 ， 植物性食物含铬也较丰富 。 啤酒酵母和动物肝脏中的 铬以具有生物活性的糖耐量因子形式存在 ， 因此其吸收利用 率较高 。 第七章 水和矿物质 9 镁 （ 1） 存在与功能 正常人体含镁 20 28g， 是必需常量 元素中含量最少的 ， 其中 55%在骨骼肌中 ， 27%在软组织中 ， 6% 7%分布于其他细胞 。 镁是蛋白激酶催化多种酶蛋白磷酸化的必需底物 ， 对能量 和物质代谢有十分重要的意义 。 镁是细胞内液主要阳离子 ， 与钙 、 钠 、 钾一起和相应的负离子协同 ， 维持体内酸碱平衡 和神经肌肉的应激性 。 镁为维护心脏正常功能所必需 ， 可以 预防高胆固醇所引起的冠状动脉硬化 。 另外 ， 镁与神经肌肉 活动 、 内分泌调节作用也密切相关 。 第七章 水和矿物质 （ 2） 吸收与排泄 食物中的镁主要在空肠末端和回肠吸 收 ， 吸收率一般为 30% 50%。 人体对镁的吸收可受多种因素 影响 。 当摄入量少时吸收率增加 ， 而摄入量多时则吸收率下 降 。 此外 ， 氨基酸 、 乳酸等可促进镁的吸收 ， 而磷酸 、 草酸 、 植酸 、 长链饱和脂肪酸和膳食纤维等可抑制镁的吸收 。 镁被机体吸收 、 代谢后可有大量从胆汁 、 胰液 、 肠液分泌 到肠道 ， 其中 60%从肠道排出 。 有些从汗液和脱落的皮肤细胞 丢失 ， 其余从尿排出 。 每天排出 50 120mg， 占摄入量的 1/3 1/2。 肾脏是维持体内镁稳定的重要器官 。 当镁摄入过 多 、 血镁过高时 ， 肾过滤过的镁增加 ， 肾小管重吸收差 ， 尿 镁增加 。 反之则少 。 第七章 水和矿物质 （ 3） 缺乏与过量 各种食物中含有丰富的镁 ， 一般不会 发生镁缺乏 。 但长期慢性腹泻 、 厌食 、 呕吐 ， 输注无镁的静 脉营养液 ， 透析丢失镁 ， 糖尿病酮症 ， 甲状腺功能亢进 ， 肝 硬化 ， 低血钾 ， 高血钙 ， 肾小管中毒及使用某些激素 、 药物 等吸收障碍或排出增多情况下可出现镁缺乏 。 镁缺乏的表现 主要在神经系统和心血管系统两方面 。 常见为肌肉震颤 、 手 足抽搐 、 共济失调 、 谵妄 、 昏迷以及心律不齐 、 血压升高 。 缺镁还会引起蛋白质合成系统的停滞 ， 激素分泌的减退 ， 消 化器官的功能异常 ， 脑神经系统的障碍等 。 在正常情况下 ， 肠 、 肾及甲状旁腺等能调节镁代谢 ， 一般 不易发生镁中毒 。 但大量注射或口服镁盐也可导致镁中毒 ， 引起消化系统 、 神经肌肉系统 、 心血管系统的相应改变 。 另 外 ， 还可引起低血钙 ， 影响骨质组成和血液凝固 。 第七章 水和矿物质 （ 4） 供给量和食物来源 中国镁推荐值 (AL)为成人 350mg/d。 患有急慢性肾脏病 、 肠功能紊乱 、 吸收不良综合症 ， 长期服用泻药 、 利尿药或避孕药以及甲状旁腺手术后 ， 都应 增加供给量以避免镁缺乏 。 植物性食物含镁较多 ， 粗粮 、 干豆 、 坚果 、 绿叶蔬菜中含 量都比较丰富 ， 肉类 、 海产品也是镁的良好来源 。 精制食品 以及油脂含镁量最低 。 第七章 水和矿物质 10 钾 （ 1） 存在与功能 钾为人体的重要阳离子之一 ， 正常成 年人体内钾总量约为 50mmol/kg。 钾主要存在于细胞内 ， 约 占总量的 98%， 其他存在于细胞外 。 钾参与胞新陈代谢 。 钾对心肌营养非常重要 ， 协同钙和 镁维持心脏正常功能 ， 维持心肌的自律性 、 传导性和兴奋性 。 另外 ， 钾对维持细胞渗透压的平衡 ， 维持神经肌肉的正常生 理功能 ， 降低血压均发挥重要的功能 。 （ 2） 缺乏与过量 正常进食的人一般不易发生摄入不足 ， 但由于疾病或其他原因需长期禁食或少食易发生摄入不足 。 损失过多的原因比较多 ， 可经消化道损失 、 经肾损失 、 经汗 丢失等 。 第七章 水和矿物质 钾缺乏可在神经肌肉 、 消化 、 心血管 、 泌尿 、 中枢神经等 系统发生功能性或病理性改变 。 主要表现为肌无力及瘫痪 、 心 率失常 、 横纹肌裂解症及肾功能障碍等 。 体内血钾浓度高于 5.5mmol/L时 ， 可出现毒性反应 ， 称高钾血症 。 一般摄入含钾 过多的食物不会导致钾过多 ， 但是伴有肾功能不全则可发生 。 若摄入量大于 8000mg/d也可发生高血钾症 。 钾过多可使细胞外 K 上升 ， 静息电位下降 ， 心肌自律性 、 传导性和兴奋性受抑制 ， 细胞内碱中毒和细胞外酸中毒等 。 神经肌肉表现为极度疲乏软 弱 ， 四肢无力 ， 下肢沉重 。 心血管系统可见心律缓慢 ， 心音减 轻等 。 （ 3） 供给量和食物来源 中国居民膳食钾适宜摄入量成人 为 2g/d， 孕妇 2.5g/d。 钾在所有食物中几乎都存在 ， 植物性食 物含量较多 ， 蔬菜 、 水果中含量丰富 。 第七章 水和矿物质 三 、 食品加工对矿物质含量的影响 1 烫漂对食品中矿物质含量的影响 烫漂和沥滤对矿物质影响很大 ， 矿物质损失程度的差别则与 其溶解度有关 。 如菠菜在烫漂时矿物质的损失见表 7-4。 由表可看出在此过程中钙不但没有损失 ， 还略有所增加 ， 至 于硝酸盐的损失无论从防止罐头腐蚀和对人体健康来说都是有益 的 。 第七章 水和矿物质 表 7-4 烫漂对菠菜矿物质的影响 名 称 含 量 /(g/100g) 损失率 /% 未烫漂 烫 漂 钾 6.9 3.0 56 钠 0.5 0.3 43 钙 2.2 2.3 0 镁 0.3 0.2 36 磷 0.6 0.4 36 硝酸盐 2.5 0.8 70 引自： Fennema,O.R.,Food Chemistry.1985。 第七章 水和矿物质 2 烹调对食品中矿物质含量的影响 烹调时食品中的矿物质有一定损失 ， 尤其是从汤汁内流失 。 矿物质的损失与食品种类 、 矿物质性质和烹饪方法有关 。 如马 铃薯在烹调时的铜含量随烹调类型的不同而有所差别 (见表 7- 5)。 表 7-5 烹调对马铃薯铜含量的影响 烹 调 类 型 含 量 /（ mg/100g 鲜重 ) 生 鲜 0.21 煮 熟 0.10 烤 熟 0.18 油炸薄片 0.29 马铃薯泥 0.10 法式油炸 0.27 马铃薯皮 0.34 引自： Fennema,O.R.,Food Chemistry.1985。 第七章 水和矿物质 3 碾磨对食品中矿物 质含量的影响 碾磨可使食品中矿物质 的含量较明显下降 ， 谷类 中的矿物质主要分布在其 糊粉层和胚组织中 ， 碾磨 可使其矿物质的含量减少 ， 碾磨次数越多 ， 其矿物质 的损失率越高 ， 矿物质不 同 ， 其损失率亦可有不同 。 如小麦磨粉后某些微量元 素的损失见表 7-6。 表 7-6 碾磨对小麦微量元素的影响 名称 小麦 /(mg/kg) 白面粉 /(mg/kg) 损失率 % 锰 46 6.5 85.8 铁 43 10.5 75.6 钴 0.026 0.0003 88.5 铜 5.3 1.7 67.9 锌 35 7.8 77.7 钼 0.48 0.25 48 铬 0.05 0.03 40 硒 0.63 0.53 15.9 镉 0.26 0.38 引自： Rechcigl,M.,1982。 第七章 水和矿物质 此外 ， 食品中的矿物质还可因加工用水 、 设备 ， 以及与 包装材料接触而有所增加 。 尤其是食品加工时使用的食品 添加剂更是食品中矿物质增加的重要原因 。 通常用于食品 强化的矿物质有钙 、 铁 、 锌 、 铜 、 碘等 。 总之 ， 食品加工对矿物质含量的影响与多种因素有关 。 不但包括加工因素 ， 而且还与食品加工前的状况有关 。 因此 ， 一方面要控制加工方法 ， 避免将食物中的必要矿 物质损失掉 ， 另一方面也要求确保食品加工过程中不能混 入超过食品卫生标准规定的其他非必需矿物质元素 。