食品營養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué)-礦物質(zhì)、維生素

第五節(jié)礦物質(zhì)一、概述礦物質(zhì):

是指人體內(nèi)除碳、氫、氧、氮以外的其它元素。又分為宏量元素與微量元素。2.宏量元素：又稱常量元素，指在人體內(nèi)含量超過體重0.01%的礦物質(zhì)，有鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂與硫7種。3.微量元素：是指在人體內(nèi)含量低于體重0.01%的礦物質(zhì)。

1二、鈣（一）鈣在體內(nèi)的分布

人體內(nèi)的鈣99%的鈣

1%的鈣

骨骼和牙齒中

檸檬酸螯合蛋白質(zhì)結(jié)合

游離鈣羥磷灰石2軟組織細(xì)胞外液血液混溶鈣池

骨骼鈣

離子鈣

缺鈣時，骨質(zhì)脫礦，維持體液中的鈣濃度3（二）鈣的吸收小腸上段

（VitD[1,25-(OH)2D3]）促進(jìn)鈣吸收的因素不利于鈣吸收的因素4利于鈣吸收的因素VitD

某些氨基酸如賴氨酸

乳糖

適宜的鈣磷比例鈣的需要量

5不利于鈣吸收的因素植酸草酸膳食纖維脂肪過多鈣皂抗酸藥、四環(huán)素、肝素等藥物

6（三）生理功能

維持著神經(jīng)與肌肉的正常興奮、神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)與心臟的正常搏動。

血清鈣下降時，神經(jīng)肌肉的興奮性升高，能引起抽搐，如孕婦的腓腸肌痙攣、佝僂病兒的驚厥等癥狀。7調(diào)節(jié)體內(nèi)某些酶的活性

鈣離子為多種酶的激活劑，如糖原合成酶、三磷酸腺苷酶、琥珀酸脫氫酶、脂肪酶、酪氨酸羥化酶等，調(diào)節(jié)著許多參與細(xì)胞代謝的大分子合成與轉(zhuǎn)運(yùn)。

8

鈣離子是各種生物膜結(jié)構(gòu)的成分之一在細(xì)胞膜鈣與磷脂結(jié)合，維持細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)的完整性與通透性。4.鈣還具有參與血液凝固、激素分泌、維持體液酸堿平衡以及細(xì)胞內(nèi)膠質(zhì)的穩(wěn)定性，以及降低毛細(xì)血管的通透性、防止?jié)B出、控制炎癥與水腫等作用。9（四）缺乏癥與過量1.鈣缺乏①骨骼、牙齒發(fā)育障礙，多見于兒童；嚴(yán)重者出現(xiàn)佝僂病，齲齒等。②手足搐搦癥。③骨質(zhì)軟化與骨質(zhì)疏松。2.鈣過量①結(jié)石②奶堿綜合征10（五）鈣適宜攝入量與食物來源1.適宜攝入量成年人：800mg/d;50歲以上為1000mg/d;孕早中期1000mg/d；孕晚期以及乳母為1200mg/d。2.鈣的食物來源（1）乳及乳制品；（2）水產(chǎn)品中蝦皮、海帶以及芝麻醬中含鈣十分豐富；（3）豆類、豆制品中含量也較高11三、鐵

鐵是人體內(nèi)含量最多的、最容易缺乏的一種必需微量元素。鐵缺乏可導(dǎo)致缺鐵性貧血，是我國主要的公共營養(yǎng)問題之一。12

血紅素鐵1.動物性食物中;2.此類鐵與血紅蛋白及肌紅蛋白中的原卟啉結(jié)合;3.以原卟啉鐵的形式可被腸粘膜上皮細(xì)胞直接吸收，然后在粘膜細(xì)胞內(nèi)分離出鐵，再與脫鐵鐵蛋白結(jié)合，其吸收率較高。13

非血紅素鐵1.植物性食物;2.以Fe(OH)3絡(luò)合物的形式;3.絡(luò)合的有機(jī)部分為蛋白質(zhì)、氨基酸及有機(jī)酸，在胃酸的作用下，鐵先與有機(jī)部分分離，被還原為二價鐵離子后才被吸收。14抑制非血紅素鐵吸收的因素促進(jìn)非血紅素鐵吸收的因素植酸、草酸VitC膳食纖維某些氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸、賴氨酸茶葉、咖啡中的多酚類、鞣酸等肉、禽、魚類食物中“肉因子“胃酸缺乏或過多服用抗酸藥時膳食中鈣含量豐富卵黃高磷蛋白血紅素型鐵與非血紅素型鐵的吸收，都受體內(nèi)鐵貯存量的影響。15鐵缺乏的分期

貯存鐵減少期

血清鐵蛋白含量紅細(xì)胞生成缺鐵期

血清鐵蛋白含量血清鐵運(yùn)鐵蛋白飽和度

總鐵結(jié)合力紅細(xì)胞游離原卟啉濃度

缺鐵性貧血期

血紅蛋白和紅細(xì)胞容積

161.適宜攝入量成年男性：15mg/d，女性20mg/d。2.食物來源膳食中鐵的良好來源為動物肝臟、動物全血、畜禽肉類、魚類。

鐵的適宜攝入量與食物來源17（一）吸收

1.主要在十二指腸和小腸近端吸收

2.抑制鋅的吸收的因素：（1）植酸；（2）膳食纖維；（3）銅、鎘、鈣、亞鐵離子等3.促進(jìn)鋅的吸收的因素：（1）VitD；（2）葡萄糖；（3）乳糖；（4）半乳糖；（5）檸檬酸鋅18（二）鋅缺乏

①生長發(fā)育停滯；②性成熟延遲；③味覺減退，食欲不振，甚至出現(xiàn)異食癖;④皮膚干燥、粗糙、色素沉著，頭發(fā)干燥、枯黃、傷口不愈合。孕婦缺鋅還能導(dǎo)致胎兒畸形。19（三）推薦攝入量與食物來源

1.推薦的攝入量成年男性15mg/d,女性11.5mg/d。

2.食物來源

(1)動物性食物含鋅豐富且吸收率高，以牡蠣含鋅量最高，其次為畜禽肉及肝臟、蛋類、魚及海產(chǎn)品；

(2)豆類、谷類、蔬菜及水果含量較低。20碘缺乏與過量1．碘缺乏(1)成人缺碘時，出現(xiàn)甲狀腺腫。(2)孕婦、乳母嚴(yán)重缺碘，使胎兒、新生兒期缺碘，引起呆小病?；純罕憩F(xiàn)為生長停滯、發(fā)育不全、智力低下、聾、啞以及身材矮小。(3)碘缺乏常有地區(qū)性特點(diǎn)，故稱為地方性甲狀腺腫和地方性呆小病。212.碘過量

碘過量也可致高碘性甲狀腺腫，常發(fā)生于攝入含碘高的食物或在治療甲狀腺腫等疾病時使用過量的碘劑。223.推薦攝入量與食物來源1．適宜攝入量成年人：150ug/d。2．碘的食物來源海產(chǎn)品含有豐富的碘，海帶、紫菜、發(fā)菜含碘量非常豐富，海魚、蝦、蚶、干貝、海參等含碘量較高。23硒缺乏

1.硒缺乏是導(dǎo)致克山病的重要原因。2.大骨節(jié)病的發(fā)生也與硒的缺乏有關(guān)。

硒的食物來源

1.食物的含硒量與不同地區(qū)的土壤和水中的含硒量有關(guān)。2.一般肝、腎、海產(chǎn)品及肉類含硒較豐富，蔬菜、水果含量較低。24第六節(jié)維生素維生素（Vitamin）:

是維持人體正常生命活動所必需的一類低分子有機(jī)化合物。在體內(nèi)含量極微，但在機(jī)體的代謝、生長、發(fā)育等過程中起著重要作用，不可缺少。25一、概述

(一)維生素特點(diǎn)

1．維生素存在于天然食物中，人體內(nèi)一般不能合成或合成量少（VitD除外），不能滿足需要，必需每天由食物供給。

2．維生素在體內(nèi)不提供能量，也不是構(gòu)成機(jī)體組織的主要原料。許多維生素常以輔酶或輔基的形式參與酶的組成。

26單純酶：僅僅由氨基酸的殘基構(gòu)成結(jié)合酶蛋白質(zhì)部分酶蛋白非蛋白質(zhì)部分輔助因子酶結(jié)合緊密程度輔酶（疏松）輔基（緊密）全酶（起催化作用）273．生理需要量少，只需要極少量（每日僅以mg、μg計算）就能滿足需要，但絕對不能缺少。缺乏任何一種維生素都能引起相關(guān)疾病，即維生素缺乏癥。

有的維生素過量會引起中毒，如VitA。4．有些維生素具有幾種結(jié)構(gòu)相似、生物活性相近的化合物，如吡哆醇、吡哆醛與吡哆胺等。28（二）維生素的分類

脂溶性維生素水溶性維生素維生素A維生素D維生素E維生素K

維生素B1、B2、B12、B6、VPP葉酸泛酸生物素維生素CB族維生素29二、脂溶性維生素

（一）維生素A與胡蘿卜素

1.形式維生素A亦稱視黃醇，包括兩種形式：

動物性食物中的VitA，植物性食物中的類胡蘿卜素，在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為VitA。30

凡在體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為VitA的類胡蘿卜素，都稱為維生素A原，最重要的類胡蘿卜素為β-胡蘿卜素。膳食中β-胡蘿卜素只有1/6可轉(zhuǎn)變?yōu)閂itA即6μgβ-胡蘿卜素相當(dāng)于1μgVitA31（1）維持正常的視覺；（2）維持上皮細(xì)胞的正常生長與分化；（3）維持正常生長與生殖功能；（4）對骨骼發(fā)育的作用；（5）預(yù)防癌癥與維持機(jī)體正常免疫功能；2．生理功能32

（1）VitA缺乏

※暗適應(yīng)能力下降與夜盲癥；干眼病

※VitA缺乏時，粘膜與皮膚上皮細(xì)胞損害，使正常上皮細(xì)胞過度角化導(dǎo)致毛囊角化癥

※VitA缺乏還可使兒童發(fā)育遲緩，影響骨組織和牙齒正常發(fā)育，

※免疫功能下降及血紅蛋白合成代謝異常。3．缺乏與過量33

過量攝入VitA能引起急性、慢性中毒及致畸毒性。（2）VitA過量34（1）VitA的單位與換算

①VitA的表示單位為視黃醇當(dāng)量（RE），即指膳食中所有具有視黃醇活性的物質(zhì)（包括已形成的VitA和VitA原）的總量（μg）。4．推薦攝入量與食物來源35其常用換算關(guān)系為：②1μg視黃醇=1μgRE1μgβ-胡蘿卜素=0.167μgRE1μg其它VitA原=0.084μgRE1IUVitA=0.3μg視黃醇③膳食中總視黃醇當(dāng)量（μgRE）=視黃醇（μg）+β-胡蘿卜素（μg）X0.167+其它VitA原（μg）×0.08436（2）推薦攝入量成年男性：800ugRE/d，女性：700ugRE/d。

（3）食物來源①VitA的最好來源是各種動物肝臟、魚卵、魚肝油、奶油、全奶、禽蛋等；②Vit原的良好來源是深色蔬菜和水果，如胡蘿卜、辣椒、空心菜、菠菜、苜蓿以及水果中的芒果、杏、柿子等。37（二）維生素D

1．化學(xué)結(jié)構(gòu)

(1)有兩種形式即VitD3（膽鈣化醇）與VitD2（麥角鈣化醇）。

(2)VitD3是從食物攝入或在體內(nèi)合成的膽固醇，在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為7-脫氫膽固醇儲存于皮下，經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生；

7-脫氫膽固醇被稱為VitD3原。38(3)VitD2是由酵母菌或麥角中的不能被人體吸收的麥角固醇經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生。392．吸收與代謝

經(jīng)食物攝入

皮膚內(nèi)自身合成

血漿中α-球蛋白結(jié)合VD3肝臟VitD3-25羥化酶25-OH-D3

腎臟

25-OH）D3-1-羥化酶1,25-（OH）2D3

40

3.生理功能（1）促進(jìn)小腸鈣吸收

（2）促進(jìn)腎小管對鈣、磷的重吸收（3）促進(jìn)骨與軟骨的骨化，維持骨骼和牙齒的正常生長與無機(jī)化過程。（4）VitD還具有免疫調(diào)節(jié)功能，能改變機(jī)體對感染的反應(yīng)。41①當(dāng)血鈣水平降低時，VitD能促進(jìn)小腸、腎小管對鈣的吸收與重吸收，并將鈣從骨骼中動員出來；②當(dāng)血鈣過高時，能促進(jìn)甲狀旁腺產(chǎn)生降鈣素，抑制鈣從骨骼中的動員并增加鈣、磷從尿中排出，使血鈣維持在正常水平。VitD實(shí)質(zhì)上是發(fā)揮著類似激素的作用。（5）維持血鈣的正常水平424．缺乏與過量（1）缺乏①主要原因為膳食中缺乏VitD和日光照射不足。②缺乏的臨床表現(xiàn)：小兒佝僂病

成年人尤其是孕婦、乳母和老年人骨質(zhì)軟化癥年長者骨質(zhì)疏松癥

VitD缺乏還可引起手足搐搦癥43

5．推薦攝入量與來源（1）推薦攝入量成年男性和女性均為5ug。（2）來源

VitD可通過日光浴和膳食兩條途徑獲取。食物中VitD主要存在于魚肝油、海水魚（如沙丁魚）、動物肝臟、蛋黃等動物性食品。目前，我國有些地區(qū)的牛奶強(qiáng)化了VitD，使其VitD含量明顯提高。44三、水溶性維生素（一）硫胺素又稱維生素B1，抗神經(jīng)炎因子，抗腳氣病因子。451.理化性質(zhì)

(1)在中性、堿性環(huán)境中容易被氧化而失去活性；(2)普通烹調(diào)溫度破壞不多，但在pH>7的條件下煮沸，大部分被破壞；(3)還原性物質(zhì)亞硫酸鹽、二氧化硫等能使VitB1失活，當(dāng)使用亞硫酸鹽作防腐劑或用二氧化硫熏蒸谷倉時，VitB1被分解破壞。

46

吸收后的硫胺素在腸粘膜細(xì)胞內(nèi)經(jīng)磷酸化作用轉(zhuǎn)變成焦磷酸酯(TPP)，在血液中主要以焦磷酸酯的形式經(jīng)紅細(xì)胞完成體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。生理活性形式主要是TPP，占硫胺素總量的80%。47（1）硫胺素是體內(nèi)重要的輔酶①一是α-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)，發(fā)生在線粒體中生物氧化過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；②另一個是磷酸戊糖途徑的轉(zhuǎn)酮醇酶反應(yīng)，主要在細(xì)胞漿中通過轉(zhuǎn)酮醇酶將來自5-磷酸木酮糖的α-酮基轉(zhuǎn)移給5-磷酸核糖。③硫胺素是機(jī)體物質(zhì)代謝和能量代謝中的關(guān)鍵物質(zhì).2．生理功能48

硫胺素能維持神經(jīng)、肌肉特別是心肌的正常功能，維持正常的食欲、胃腸蠕動和消化液的分泌，并對神經(jīng)細(xì)胞膜傳送高頻脈沖過程起重要的作用。（2）維持神經(jīng)、肌肉的正常功能49①在神經(jīng)組織中,正常情況下主要靠糖的有氧分解供能,若VB1缺乏影響α-酮酸的脫羧反應(yīng)而供能不足,從而影響神經(jīng)細(xì)胞膜髓鞘磷脂的合成,導(dǎo)致末梢神經(jīng)炎及其他神經(jīng)病變.50②TPP參與乙酰膽堿的合成,體內(nèi)乙酰膽堿是由乙酰輔酶A與膽堿合成。乙酰輔酶A主要來自于丙酮酸的氧化脫羧反應(yīng)，維生素B1缺乏時，乙酰膽堿合成減少，同時對膽堿酯酶抑制減弱，乙酰膽堿分解增多，導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)受到抑制，最后表現(xiàn)為消化液分泌減少，胃蠕動變慢，食欲不振，消化不良等。513．硫胺素缺乏干型腳氣病濕型腳氣病混合型腳氣病嬰兒腳氣病52

以多發(fā)性神經(jīng)炎癥狀為主，表現(xiàn)為肢端麻木、腱反射異常、肌肉乏力和疼痛，嚴(yán)重時出現(xiàn)肌肉麻痹和萎縮以及功能障礙如垂腕、垂足等癥狀。（1）干型腳氣病53

以循環(huán)系統(tǒng)癥狀與水腫為主，表現(xiàn)為心悸、氣短、心臟擴(kuò)大（主要右心室）、心動過速、呼吸困難、下肢水腫，如不及時治療能進(jìn)一步發(fā)展為心力衰竭，被稱為“腳氣性心臟病”。（2）濕型腳氣病54

嚴(yán)重缺乏者可同時出現(xiàn)神經(jīng)和心血管系統(tǒng)的癥狀。

常發(fā)生在6月齡以下嬰兒，主要表現(xiàn)為循環(huán)及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，嚴(yán)重時突然死于心力衰竭。（3）混合型腳氣?。?）嬰兒腳氣病554．營養(yǎng)水平鑒定

（1）紅細(xì)胞轉(zhuǎn)酮醇酶活力系數(shù)或TPP效應(yīng)

（2）尿中硫胺素排出量

56

5．食物來源

硫胺素廣泛存在于各類食物中，含硫胺素豐富的食物是動物的內(nèi)臟（肝、腎、心）、瘦肉，豆類、全谷和堅果；糧谷是我國人民的主食，也是硫胺素的主要來源，但是過度碾磨的精白米、精白面會造成硫胺素大量丟失.571．理化性質(zhì)核黃素又稱維生素B2,在中性和酸性溶液中對熱穩(wěn)定，在堿性環(huán)境中容易分解破壞

.

食物中大部分核黃素是以FMN(黃素單核苷酸)和FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)輔酶形式和蛋白質(zhì)結(jié)合而存在。（二）核黃素582.生理功能

參與體內(nèi)生物氧化與多種物質(zhì)代謝由核黃素形成的輔酶主要有黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD），在體內(nèi)催化多種氧化-還原反應(yīng)和參與呼吸鏈中的電子傳遞系統(tǒng)。

59

物質(zhì)中儲存的能量的釋放是通過代謝物脫下2H,經(jīng)過呼吸鏈中多種酶和輔酶逐步傳遞最終與O2結(jié)合生成H2O完成的.

呼吸鏈中的傳遞順序:

FADNADHFMNCoQCytbCytc1Cytaa3O2琥珀酸60

(1)眼部癥狀：角膜血管增生、瞼緣炎等。(2)口部癥狀：口角炎,地圖舌，口腔粘膜潰瘍。(3)皮膚癥狀：脂溢性皮炎(4)長期缺乏核黃素還能導(dǎo)致兒童生長遲緩，影響鐵的吸收而出現(xiàn)輕中度缺鐵性貧血以及免疫功能下降和胎兒畸形。3．核黃素缺乏614.營養(yǎng)水平鑒定（1）紅細(xì)胞谷胱甘肽還原酶活力系數(shù)（2）尿中核黃素排出量625．食物來源

核黃素良好的食物來源是動物性食物，如乳類、蛋黃、動物內(nèi)臟（心、腎、肝）；植物性食物以綠葉蔬菜類如菠菜、韭菜、油菜及豆類含量較多。631.理化性質(zhì)酸、堿、光、氧、加熱均不易破壞，是各種維生素中性質(zhì)最穩(wěn)定的一種；一般加工烹調(diào)損失極小。（三）煙酸（尼克酸、VPP、抗癩皮病因子）64（1）參與細(xì)胞內(nèi)生物氧化過程煙酸以煙酰胺的形式在體內(nèi)構(gòu)成輔酶Ⅰ（NAD）和輔酶Ⅱ（NADP），在呼吸鏈中起著傳遞氫和電子的作用（2）是葡萄糖耐量因子的重要成分，維持胰島素的正常功能。2．生理功能65

煙酸缺乏可引起癩皮病，主要損害胃腸道粘膜、皮膚、口、舌以及神經(jīng)系統(tǒng)。典型癥狀為皮炎（dermatitis