第六章常量元素

第六章常量元素 湖北高新职业培训学校 常量元素、微量元素 常量元素:占人体总量的99.95%: C H O N P S Cl K Na Ca Mg 微量元素:必需微量元素、可能必需微量元素、可能具有功能作用微量元素 食品的酸碱性决定于食品中所含的元素种类及数量 酸性食品:所含P、S、Cl 等元素居多的食品，如:大麦 玉米 面粉 花生 核桃 榛子 白砂糖 白米 糙米 酒类 肉类 鸡 蛋黄 鱼 虾 蟹 贝类等 碱性食品:所含Ca、K等元素占优势的食品，如:大豆 赤小豆 绿豆 蚕豆 豌豆 蔬菜 水果 栗子 藕 百合 奶粉 蛋清 海带 裙带菜 茶叶 咖啡等 特性: , 体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取 , 在体内分布极不均匀 , 相互之间存在协同或拮抗作用 , 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 矿物质缺乏的主要原因: , 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 主要生理功能 , 构成人体组织的重要成分 , 调节细胞膜的通透性 , 维持神经和肌肉的兴奋性 , 组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分 钙 生理功能:构成人体骨骼、牙齿等组织，维持神经、肌肉活动，促进核酸和能量代谢,调节 人体各种代谢活动。 1 湖北高新职业培训学校 钙的吸收作用: 十二指肠吸收，吸收率依赖于机体对钙的需要、食物的种类和钙的摄入量 影响钙吸收利用的膳食因素 有利因素: VitD、 乳糖、某些氨基酸 不利因素: 草酸 植酸 膳食纤维 脂肪过多 等 钙缺乏的临床表现 婴儿的佝偻病 成人骨质软化症、骨质疏松症 钙过量:肾结石、骨硬化 营养状况评价 , 生化 , 钙平衡测定 , 骨质测量:骨密度(BMD)，骨矿物质含量(BMC) , 人群流行病学调查 不同人群钙的适宜摄入量(mg/天): 年龄 钙 年龄 钙 0, 300 18, 800 0.5, 400 50, 1000 1, 600 孕妇 4, 800 早期 800 7, 800 中期 1000 11, 1000 晚期 1200 14, 1000 乳母 1200 可耐受最高摄入量:2000 mg/天 钙的良好食物来源:铁 铁的生理功能 , 参与体内氧的运送和组织呼吸过程 , 维持正常的造血功能 , 参与其他重要功能 :免疫功能 、催化体内的铁 Body iron (4-5g) 功能性铁 (75%): Hemoglobin(血红蛋白) (60%-75%) Myoglobin(肌红蛋白) (3%) Heme enzymes(含铁酶) cytochromes(细胞色素) 细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶 贮存铁 (25%): 铁蛋白、含铁血黄素、运铁蛋白 食物中铁存在形式 *血红素铁 :吸收率 25% *非血红素铁 :吸收率 ,8% 占膳食铁总量的90,以上 2 湖北高新职业培训学校 影响非血红素铁吸收的因素 抑制因素 *膳食中植酸、草酸、磷酸、膳食纤维 *膳食脂类过多或过低 *酚类化合物 *大量的钙摄入、卵黄高磷蛋白 *胃酸缺乏 *通过胃肠道时间短 促进因子 *维生素C、B2、A、β,胡萝卜素 *蛋白质与“肉因子” :乳清蛋白、含巯基蛋白质 *乳糖、蔗糖、葡萄糖较淀粉明显增加铁吸收 *机体的需要量增多 铁缺乏的原因 * 慢性失血 * 体内需要量增加 * 摄入不足或吸收障碍 铁缺乏的临床表现 * 缺铁性贫血 ( 低血色素小细胞性贫血) 铁缺乏三个阶段 , 铁减少期:血清铁下降 , 红细胞生成缺铁期:血清铁浓度?、运铁蛋白浓度?、游离原卟啉浓度? , 缺铁性贫血期 :血红蛋白?、红细胞比积? ，有缺铁性贫血的临床症状 长时间的铁的负平衡，致使体内铁贮备减少，以致耗尽。体内铁缺乏，引起含铁酶减少或铁依赖酶活性降低，使细胞呼吸障碍，从而影响组织器官功能，出现食欲低下，严重者可有渗出性肠病变及吸收不良综合征等。 铁缺乏的儿童易烦躁，对周围不感兴趣，成人则冷漠呆板。当血红蛋白继续降低，则出现面色苍白，口唇粘膜和眼结膜苍白，有疲劳乏力、头晕、心悸、指甲脆薄、反甲等。儿童少年身体发育受阻，体力下降、注意力与记忆力调节过程障碍，学习能力降低现象。 婴幼儿与孕妇贫血尚需特别注意，流行病学研究表明，早产、低出生体重儿及胎儿死亡与孕早期贫血有关。铁缺乏尚可损害儿童的认知能力，且在以后补充铁后，也难以恢复。铁缺乏也可引起心理活动和智力发育的损害及行为改变。 铁缺乏可出现抵抗感染的能力降低，已有研究表明，缺铁可使T淋巴细胞数量减少，免疫反应缺陷，淋巴细胞转化不良，中性粒细胞功能异常，杀菌能力减弱等。经铁治疗能恢复正常反应。 过量危害与毒性: , 进入体内的铁量的增加，可使铁在人体内贮存过多，因而可引致铁在体内潜在的有 害作用，体内铁的储存过多与多种疾病如心脏和肝脏疾病、糖尿病、某些肿瘤有关。 , 肝脏是铁储存的主要部位，也是铁过多诱导的损伤的主要靶器官。肝铁过载导致: ?肝纤维化甚至肝硬化。?肝细胞瘤。肝纤维化可能是铁直接刺激肝细胞和肝内其 他细胞合成胶原，或铁降低胶原的降解，引起胶原堆积。也有认为，含大量铁的肝 细胞更易于被HBV感染，有利于病毒的复制，有可能增加肝细胞肿瘤发生的危险性 , 铁过量与心脏疾病:许多报道认为，铁通过催化自由基的生成、促进脂蛋白的脂质 3 湖北高新职业培训学校 和蛋白质部分的过氧化反应、形成氧化LDL等作用，参与动脉粥样硬化的形成。 , 铁过多诱导的脂质过氧化反应的增强，导致机体氧化和抗氧化系统失衡，直接损伤 DNA，诱发突变，与肝、结肠、直肠、肺、食管、膀胱等多种器官的肿瘤有关。 铁的推荐供给量: 成年男子为15mg 成年女子为20mg 孕妇和乳母为25—35mg UL:50mg 铁的良好食物来源 • 动物肝脏、全血 • 黑木耳、海带 • 畜禽肉类、鱼类 • 绿色蔬菜 碘 发病原因 1)碘缺乏:缺碘是引起本病流行的主要原因 。 2)高碘 3)致甲状腺肿物质: ?硫氰酸盐:抑制甲状腺对碘的浓集、抑制碘与酪氨酸结合等 ?硫葡萄糖苷:在体内胃肠道酶作用下转为硫氰酸盐和异硫氰酸盐 4)其它 供给量 , 成年人:150 μg , 孕妇、乳母:200 μg , UL:1000 μg 食盐加碘是预防碘缺乏病的首选方法 。 锌 成人体内锌含(量约2.0,2.5g，分布在人体所有组织和器官，以肝、肾、肌肉、视网膜、 前列腺为高。血液中75,,85,的锌分布在红细胞3,,5,分布于白细胞，其余在血浆中。 功能 (1)是100多种酶的组成成分或激活剂:氧化还原酶, 转移酶, 水解酶 4 湖北高新职业培训学校 (2)促进生长发育、参与免疫功能、促进VitA 代谢以及维持正常的味觉 影响锌吸收利用的因素 抑制因素 *植酸、鞣酸、纤维素 *亚铁、铜、钙、镉 *某些药物如青霉胺 促进因子 *组氨酸、半胱氨酸、维生素D *机体的需要量增多 锌缺乏和中毒 缺乏原因:偏食，摄入少;需要量增加 ;疾病 使吸收减少，排出增多。 症状:食欲减退或异食癖，生长发育受损 成人性功能减退、胎儿畸形、免疫功能低下 中毒原因:盲目补锌;污染 症状:损伤免疫功能，影响其他营养素如铜、铁等的吸收 营养状况评价 , 1.锌含量:血清锌、白细胞锌、红细胞锌、发锌和唾液锌等 , 2.功能指标:酶活性(金属硫蛋白活性或锌依赖酶)、味觉等的变化等 锌的每日推荐供给量 成年男子为15.5mg ，UL:45mg 成年女子为11.5mg，UL:37mg 锌的食物来源 * 动物肝脏、瘦肉 * 鱼肉、贝类 * 蛋类 硒 , 硒主要以硒氨基酸的形式存在于生物体内，硒氨基酸目前发现为两类: 硒代半胱氨酸(selenocysteine) 硒代蛋氨酸selenomethionine 功能和缺乏病 1. 谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，抗氧化作用。 , 2. 对甲状腺激素的调节作用: 通过脱碘酶发挥作用，对全身代谢及相关疾病产生影 响。如碘缺乏病、克山病、衰老等。 , 3.维持正常免疫功能: 适宜硒水平对于保持细胞免疫和体液免疫是必需的。 , 4.预防与硒缺乏相关的地方病: 克山病/大骨节病 , 5.抗肿瘤作用: 肝癌、胃癌 , 6.抗艾滋病作用:?抗氧化作用;?控制HIV病毒出现和演变;?调节细胞和体液 免疫以增加抵抗感染能力。 , 7.维持正常生育功能 缺乏病:克山病、大骨节病 中毒:过量的硒，无论以何种途径进入机体，对各种动物均有毒性。牛、羊、马等草食家畜由于直接采食含硒量高的植物而经常发生不同程度的自然中毒;饲喂或注射过量硒同样可使 5 湖北高新职业培训学校 这些物动或试验动物发生急性中毒。过量的硒可通过子宫转入胎儿、引起羔羊、马驹畸形。硒可存在于蛋中、使孵化率降低，影响雏鸡的生长。从乳汁中排出的硒可使吮乳幼畜发生慢性中毒。 RNI: 50ug/d food source :动物性食品和海产品 铬 人体内各部分都存在铬，主要以Cr3+的形式存在。正常人体内总量6,7mg的铬，而且分布很广。除了肺以外，各组织和器官中的铬浓度均随着年龄而下降。老年人常有缺铬现象。 生理功能 , 1.加强胰岛素的作用:糖代谢中铬作为一个辅助因子对启动胰岛素有作用，添加铬 能刺激葡萄糖的摄取。 , 2.预防动脉粥样硬化:铬可能对血清胆固醇的内环境稳定有作用。 , 3.促进蛋白质代谢和生长发育 , 4.其他:补铬可以提高应激状态下的动物体内免疫球蛋白，显著减少其血清皮质醇; 或良好的体液和细胞免疫功能;增强RNA合成;铬虽对大鼠体重的影响不大，但可 抑制肥胖基因的表达 过量危害与毒性 , 六价铬的毒性比三价铬高约100倍。 , Cr6+:在高浓度时具有明显的局部刺激作用和腐蚀作用，低浓度时为常见的致癌物 质。 , 在食物中大多为三价铬，其口服毒性很低，可能是由于其吸收非常少 需要量与膳食参考摄人量 , 中国营养学会2000年制订铬的(AI)和适宜摄入量为50μg,d，可耐受最高摄人量(uL) 订为成年人500μg,d。 , 膳食铬主要来源是谷类、肉类及鱼贝类。 维生素(Vitamins) 维生素是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。 特性 1.存在于天然食物中; 2. 大多数不能在体内合成，也不能大量储存在组织，须经常由食物供给; 3.不供给热能，也不是人体的结构成分; 4.每日生理需要量很少(以mg或,g计); 5.常以辅酶或辅基的形式参与酶的功能; 6. 缺乏机体可表现出特有症状。 脂溶性:Vit A、D、E、K 等 水溶性:Vit B族 ( B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸、… ) 、Vit C 等 维生素缺乏的原因 , 原发性维生素缺乏:膳食供给不足或生物利用率低。 , 继发性维生素缺乏:消化吸收利用下降，或需要量增加，排泄增加 6 湖北高新职业培训学校 维生素A 1.Vit A 特性 溶解性: 溶于脂肪和其他有机溶剂， 不溶 于水 易氧化: 容易被氧化 异构化:在光作用下 稳定性: 对酸和碱稳定，脂肪酸败时易破坏 2.吸收与代谢 3.功能 1)参与感光物质构成，维持正常视力 , 2)维持上皮组织正常生长和分化 , 3)促进生长和骨骼发育、维持正常生育 能力 , 4)维持机体正常免疫功能 , 5)胡萝卜素是一种强抗氧化剂，可减轻氧自由基对细胞的伤害 4.缺乏症 (1) 夜盲症 (2)干燥症 角膜、结膜上皮组织、泪腺等退行性变，致 使角膜干燥、发炎、软化、溃疡等， 在球结合膜出现泡沫样斑点---毕脱斑，角膜损伤严重可致失明，又叫干眼病. 肢体皮肤主要是皮肤粗糙、干燥、角质化等 5.中毒 (1) 婴儿:暂时脑积水和呕吐 (2) 成人: 20-30 倍的RDA. 疲劳、不适、嗜睡症、失眠、指甲变脆、皮肤干燥瘙痒等. (3)孕妇:胚胎吸收、流产和畸形 6. VitA营养状况评价 7. DRIs 和食物来源 1IU VitA=0.3μg RE 1μg 视黄醇=1.0μg RE 1μg β-胡萝卜素=0.167μgRE 1μg 其它 类胡萝卜素= 0.084μg RE 14岁前:500-700 μg RE 14岁后: 男子:800μg RE 女子:700μg RE 孕妇:早期 : 800μg RE 中晚期:900μg RE 乳母:1200μg RE , UL为3000μgRE 食物来源 维生素A最好的来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、奶酪及蛋黄等。 维生素A原的良好来源是深色蔬菜和水果，如冬寒菜、菠菜、苜蓿、空心菜、莴笋叶、 芹菜叶、胡萝卜、豌豆苗、红心红薯、辣椒、南瓜、胡萝卜、马铃薯和芒果、杏、西红柿等。 7 湖北高新职业培训学校 维生素 D 维生素D(vitamin D, calciferol)是指含环戊氢烯菲环结构、并具有钙化醇生物活性的一大类物 质，以维生素D2(麦角钙化醇)及维生素D3(胆钙化醇)最为常见 麦角固醇―― 维生素D2(钙化醇)(植物) 7-脱氢胆固醇 ―― 维生素D3(胆钙化醇)(人) 缺乏症:佝偻病 骨质软化症 骨质疏松症 手足痉挛 中毒:维生素D3的中毒剂量虽然尚未确定，但有报道幼童每天摄入维生素D3仅45μg(1 800 IU)可出现维生素D过多症的症状。 在某些病例，维生素D中毒量仅为RDA的5倍。 中毒表现为食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、烦渴、发热;血清 钙磷增高，以至发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。 RNI , 成人: 5μg/d (200IU/d) , 其他人:10μg/d(400IU/d) , 1μg, 40IU 1IU=0.025μg UL为20μg/d 来源: 食物:海水鱼、肝、蛋黄等 光照. 维生素E (一)化学本质与性质 ,种类:生育酚，生育三烯酚 ,易自身氧化，故能保护其他物质。以α生育酚为代表 (二)生化作用 1. 抗氧化作用、预防衰 2. 维持生殖机能 3. 调节血小板的粘附力和聚集作用 4.其他 , 缺乏与过量 , 营养评价:血清维生素E、红细胞溶血试验 , 供给量:10mg总生育酚 , 食物来源:植物油、种子 维生素B1 维生素B1，即硫胺素(thiamin)，因其具有预防和治疗脚气病(beriberi)的作用，又称为 抗脚气病维生素、抗神经炎因子等。 1.性质: (1)水溶性(1g/1ml水); (2)酸性环境稳定( pH<5,稳定); (3)碱性和加热环境破坏:稀饭加 碱，碱面 (4)亚硫酸盐可加速其破坏 (5)硫胺素酶:软体动物、鱼 2.功能 (1)以焦磷酸硫胺素(TPP)作为氧化脱羧酶的辅酶 8 湖北高新职业培训学校 (2)以焦磷酸硫胺素(TPP)作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用，在碳水化合物的磷酸戊糖代谢 通路中发挥重要作用。 (3) 非辅酶功能:促进乙酸胆碱合成，维持神经、消化、肌肉、循环的正常功能 缺乏病 : 脚气病beriberi 营养学评价 尿负荷试验、VitB1μg /g 肌酐、红细胞转酮醇酶活性 DRIs(mg/d) :0.5mg/1000kcal 食物来源:动物性食品:内脏、蛋类、瘦肉;植物性食品: legumes (豆), cereals(谷类), yeast(酵母) 维生素B2 维生素B2又称为核黄素(riboflavin)，与其它许多B族维生素相似，核黄素本身并不发挥代谢活性，其在体内转化为两种重要的辅酶:黄素单核苷酸(flavin mononucleotide，FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide，FAD)参与氧化还原反应。 1.理化性质 , 纯品为棕黄色结晶，具有高强度荧光 , 水溶性: 水溶性较低 。12mg/100ml H2O at27.5oC , 对酸稳定 , 对碱和光不稳定 功能和缺乏症 , 面部五官和皮肤炎症: 早期症状有疲倦，乏力，口腔、唇、舌疼痛和压痛，眼部发痒和烧灼感。 进一步发展为唇炎、口角炎、舌炎、皮炎、阴囊皮炎以及角膜血管增生等。 , 贫血: 影响铁的吸收、转运和储存 , Others: 影响生长发育和生育 。 营养状况评价 :红细胞谷胱甘肽还原酶活力、尿负荷试验、VitB2μg /g 肌酐 DRIs(mg/d) :0.5mg/1000kcal 食物来源: 动物内脏: 心,肝, 肾 豆类, 酵母，水果和绿叶蔬菜 烟酸 (尼克酸, 维生素PP) , 烟酸的氨基化合物，即烟酰胺或尼克酰胺，是烟酸的重要衍生物之一。 , 两者都是稳定的白色晶体，均溶于水和乙醇. , 烟酸是最稳定的维生素之一，对酸、碱、光、热稳定。 , 一般烹调加工损失很小. 烟酸是唯一可以在体内合成的B族维生素。人体必需氨基酸色氨酸可合成烟酸。60 mg色氨酸可转变为1 mg烟酸。 生理功能 1. 参与生物性氧化还原反应 2. 是葡萄糖耐量因子的组分，能够增强部分人的胰岛素效应。 3. 调节血脂，保护心血管 缺乏症 癞皮病 发生在以玉米和高粱为主食的人群 9 湖北高新职业培训学校 DRIs (mgNE): 5mg/1000kcal) 食物来源 谷物、豆类等，动物内脏 叶酸 生化作用:FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。 缺乏症:巨幼红细胞贫血、胎儿神经管畸形 食物来源:绿叶蔬菜、肝、肾、豆类等 维生素B12 生理功能 1以甲基B12的形式，作为蛋氨酸合成酶的辅酶参与同型半胱氨酸甲基化转变为蛋氨酸。 2作为甲基丙二酰辅酶A异构酶的辅酶参与甲基丙二酸一琥珀酸的异构化反应。 缺乏 :?巨幼红细胞贫血;?高同型半胱氨酸血症。 维生素C 1.性质 (1) 极易溶于水 (2) 容易被氧化:热、空气、碱 以及与铜、铁等接触，常时间烹调等 功能 细胞内氧化还原中的氢离子转运体 抗氧化 参与羟基化反应，预防坏血病 有助于胆固醇向胆酸的代谢 阻止亚硝基化合物的合成 促进肠道三价铁还原为二价铁，有利于非血红素铁的吸收 有解毒作用 缺乏病: Scurvy(坏血病) 营养状况评价 :白细胞vit.C 水平、负荷尿试验 、血浆vit C 水平 DRIs (mg/d) y: 0~ 0.5~ 1~ 4~ 7~ 11~ 14~50 RNI: 40 50 60 70 80 90 100 食物来源 主要是新鲜蔬菜和水果 10