矿物质
【钙】
钙是人体内含量最丰富的矿物质元素,基本集中于骨骼和牙齿组织。
人体内的钙一方面构成骨骼和牙齿,另一方面参与各种生理功能和代谢过程。细胞正常的生理功能和细胞代谢过程中酶的调节都需要钙的参与。
在食物的消化过程中,钙通常从复合物中游离出来,释放成可溶性离子状态,便于吸引。低分子量的复合物也可以原样被吸引。
钙吸引有两种途径,包括主动吸引和被动吸引。体内许多激素参与调节钙吸引中的平衡。钙的吸引率的高低依赖于身体对钙的需要量及某些膳食因素。婴幼儿、孕妇及哺乳期的妇女对钙的需求量大。膳食中维生素D的适当供给有利于小肠黏膜对钙的吸引,高脂膳食有利于钙吸引的增加。
钙的排泄主要通过肠道和泌尿系统,汗液中也有少量排出。
婴儿钙缺乏会导致手足抽搐症,此症多发于1岁以内的婴儿,轻时仅有惊跳或面部肌肉抽动,意识存在,严重时可引起喉头肌肉痉挛,呼吸困难等。
成年人钙缺乏会导致骨质疏松症,常见于中年以后,女性比男性多见。性激素分泌不足是导致骨质疏松的一个重要原因。成人骨质疏松就容易发生骨折,尤其是股骨颈部,其次是腕及肱骨上端。
钙过多可能导致肾结石疾病的发生,也干扰其他矿物质的吸收。
钙的摄入量与排出量要保持平衡。奶及其制品含钙量丰富,吸引率也高。豆类、硬果类,连骨吃的小鱼、小虾、苋菜、油菜等都是很好的钙质来源。
【镁】
镁是哺乳动物和人类所必需的微量元素,它是细胞内重要的阳离子,参与蛋白质的合成和肌肉的收缩。
成人身体镁含量约25克,其中60%~65%集中于骨骼,40%分散在肌肉和软组织。镁在人体生理、病理以及临床治疗中都占有重要位置。它作为多种酶的激活剂,能与细胞内许多重要成分形成复合物,参与300多余种酶促反应。镁是骨细胞结构和功能所必需的元素,能够维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性,维护胃肠道和激素的功能。
食物中的镁在整个肠道均可被吸收,主要是在空肠末端与回肠部位吸收,吸收率一般约为30%。摄入量少时吸引率增加,摄入量多时吸引率降低。影响镁吸收的因素很多:促进镁吸收的成分主要有氨基酸、乳糖、饮水量等,抑制镁吸收的主要成分有过多的磷、草酸、植酸和膳食纤维等。
镁大部分随粪便排出,部分从汗和脱落的皮肤细胞丢失。
摄入不足、吸引障碍、丢失过多和多种临床疾病等都可能会引起镁缺乏。血清镁低于0.7毫摩尔/升时为低镁血症。镁缺乏会导致血清钙下降,神经肌肉兴奋性亢进,影响血管功能和骨矿物质的内稳态,导致绝经后的骨质疏松症等。镁缺乏主要表现为情绪不安、易激动、手足抽搐、反射亢进等症状。
正常情况下,由于肾的调节作用,口服过量的镁一般不会发生镁中毒。当肾功能不全时,大量口服镁可引起镁中毒,引发腹痛、腹泻、呕吐、烦渴、疲乏无力,甚至出现呼吸困难、紫绀、瞳孔散大等症状。
一般成人镁的适宜摄入量(AI)为350毫克/每天,可耐受最高摄入量(UL)为700毫克/每天。植物食品含镁较多,谷类、豆类、蔬菜、水果、虾米、花生、芝麻、海产品等都富含镁,动物食品含镁量少。值得注意的是,食物加工过细也会导致镁的损失。镁与钙、磷是有关联的,钙、磷、镁摄入量之比应为5∶3∶1。
【铁】
铁元素是构成人体必不可少的元素之一。成人体内为有4~5克铁,主要以血红蛋白和肌红蛋白及其他化合物形式存在。
铁是人体含量的必需微量元素,是血红蛋白、肌红蛋白的重要部分。铁存在于向肌肉供给氧气的红细胞中,是许多酶和免疫系统化合物的组成成分。
铁参与氧气和二氧化碳的运输,在呼吸和生物氧化的过程中起重要作用。它与红细胞的形成与成熟有关,同免疫系统关系密切,能增强机体的抗感染能力。
铁的吸收主要在小肠上段,且吸收率很高,合成铁蛋白运送到身体的其他部位。非血红素铁在吸收前,必须与结合的有机物分离,转化为亚铁后方能被吸收。很多因素都直接影响着非血红素铁的吸收,如蛋白质与“肉因子”、脂类和碳水化合物、矿物元素、维生素、膳食纤维、植酸与草酸盐、多酚类化合物、机体状况等。不同食物铁的吸收率会存在差异,植物性食物中的铁吸收率较动物性食品低。
铁缺乏与以下一些原因有关:婴幼儿喂养不当、儿童与青少年偏食和鼻出血、妇女月经量过多、营养不良、哺乳以及一些疾病等。铁缺乏可导致缺铁性贫血。铁缺乏的症状主要表现为:皮肤苍白,舌部发痛,疲劳或无力,食欲不振以及恶心,整天无精打采,疲劳而倦怠,比较容易被感染。体内铁贮存过多与多种疾病的发生,如心脏和肝脏疾病、糖尿病以及某些肿瘤都有关。
机体铁缺乏发展到贫血可分为3个阶段:贮存铁缺乏期、红细胞生成铁缺乏期和缺铁性贫血。据生化指标的不同,我们可以判断机体铁缺乏的程度。
铁在体内代谢中,可被身体反复利用,一般除肠道分泌和皮肤、消化道、尿道上皮脱落少量损失外,排出铁的量很少。只要通过食物补充,就可以满足人体铁的需求。建议成人铁的每天适宜摄入量为15~20毫克,可耐受最高摄入量(UL)为50毫克/天。
动物血、内脏、瘦肉等含铁量丰富且吸收率高。芝麻、红糖、干果和一些蔬菜都含有丰富的铁。
虽然食物中铁含量十分丰富,但我国仍有很多人存在严重铁缺乏现象,主要集中在妇女、儿童和老人。因而每日科学补铁仍然是必不可少的。(https://www.daowen.com)
【锌】
锌是人体中不可缺少的元素,存在于人体所有组织中。肝、肾、胰、脑等组织中锌含量比较高。正常血清锌浓度为1~1.4微克/毫升,头发锌含量为125~250微克/克。通过头发里的含量,我们就可以判断膳食中锌的长期供给水平。
锌具有催化功能,它是人机体中200多种酶的组成部分。在细胞质膜中,锌主要结合在细胞膜含硫、氮的配基上和含氧的配基上,形成牢固的复合物,这种复合物可以维持细胞膜的稳定性,减少毒素吸收和组织的损伤。此外,它作为一个调节基因表达的因子,在体内有广泛的调节功能,对激素、前列腺素的调节都有着重要的影响。
锌主要在小肠吸收,吸收率为20%~30%。锌的吸收受食物中含磷化合物、过量纤维素及某些微量元素的影响。
锌主要通过胰脏外分泌排出,小部分随尿排出。汗中一般每升含锌1毫克,大量出汗时,一天随汗丢失的锌可达4毫克。
目前关于锌营养状况的评价指标仍然缺乏和不充分,采用血清锌、白细胞锌、发锌和唾液等都无法作为长期的评价指标。我们也可以通过评价锌的功能效果来衡量锌的营养水平。营养学会推荐成年男子的锌推荐摄入量(RNI)为15.5毫克/天,成年男子锌可耐受最高摄入量为45毫克/天。
锌的来源广泛,普遍存于各种食物中。动物肝脏、贝类、海产鱼、红色肉类都是锌的良好来源,干果类、谷类胚芽、粗营养食物、坚果等也富含锌。植物性食物含锌较低。精细加工的过程可能会导致食物锌含量的降低。
膳食和吸收的不足是导致锌缺乏的重要原因。妊娠、哺乳、快速生长发育以及高强度运动或者是高负荷劳动等生理状况的变化会导致锌需求的增加,膳食中锌未能及时增加就会导致机体锌缺乏的危险。锌缺乏可能会导致生长发育障碍、性发育障碍、性功能低下、味觉及嗅觉障碍、伤口愈合不良和皮肤的一些疾病。
治疗中过量涂抹锌,服用锌剂及锌容器储存食品可能会导致锌中毒,主要表现为恶心、呕吐、急性腹痛、腹泻和发热。
【硒】
人体硒总量为14~21毫克,主要存在于肌肉,尤其是心肌中。
硒在人体内与蛋白质结合,构成含硒蛋白与含硒酶的成分。硒是若干抗氧化酶的必需组分,可以通过消除脂质过氧化物,阻断活性氧和自由基的致病作用。硒对甲状腺激素有调节作用,主要通过3个脱腆酶发挥作用,对全身代谢及相关疾病产生影响;适当的硒水平对于保持细胞免疫和体液免疫是必需的,能维持正常免疫功能,降低某些癌症的发病率和病死率。
红细胞硒可反映长期膳食硒的摄入量,血浆硒、血小板硒可以反映近期硒摄入情况。GPX(谷胱甘肽过氧化物酶)代表了硒在体内的活性形式。
中国营养学会建议18岁以上的成年人硒的推荐摄入量为50微克/天,可耐受最高摄入量为400微克/天。
硒含量在食物中变化很大,主要与所在地区土壤和水质的含量有关。海产品里硒含量很高,谷物、畜禽肉、大蒜等硒含量也很丰富。
硒缺乏会导致克山病,这是一种地方性心肌病。硒缺乏以及低硒有关的复合因素参与发病可能是克山病发病的主要原因,其临床表现为:不同程度的心肌受损,可分为急性型、亚急性型、慢性型和潜在型4种。
【铬】
铬是与糖尿病最密切相关的一种微量元素,对维持人体正常生理功能具有重要作用。铬在人体内的功能主要有3个方面:一是作为葡萄糖耐量因子的主要组成成分,增强胰岛素的生物学作用,可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快体内葡萄糖的利用,并促使葡萄糖转化为脂肪,促进碳水化合物、脂肪的正常代谢;二是能抑制胆固醇的生物合成,降低血清总胆固醇和三酰甘油含量以及升高高密度脂蛋白胆固醇含量;三是维持核酸结构的完整性和稳定性。铬还是一些酶的激活剂。
人体对无机铬的吸收利用率极低,不到1%。在人体内,铬主要以三价铬的形式存在,正常人体内铬含量为6~7毫克,且随着年龄的增长各组织和器官中铬浓度也不断下降,肺除外。
新生儿铬含量高于儿童,3岁前儿童的铬含量高于成人。成年人随着年龄的增长,铬含量不断下降。
正常健康成人每天尿里流失约1微克铬。铬以小剂量广泛分布于食物中,啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、面粉、鸡以及马铃薯等都是铬的主要来源。加工过的肉类里铬含量最高。
铬缺乏的原因主要是摄入不足或消耗过多。食物缺铬的原因主要是制作过程中铬的丢失。烧伤、感染、外伤和体力消耗过度导致尿铬排出量增加。膳食因素导致的缺铬现象尚未见报道。
铬缺乏会导致体重下降,周围神经炎、血浆对葡萄糖的清除受损,呼吸熵降低以及近视的形成。
【钒】
钒是人体的可能必需微量元素之一,在自然界中它是以硫酸钒的形态存在。近20年来随着对钒类化合物的深入研究,人们发现钒具有广泛复杂的生物学作用,这与它具有与磷酸盐类似的结构有关,其中最具有吸引力的是它具有类似胰岛素的功能。比利时布鲁塞尔大学在一项动物实验中发现,钒化物能利用不同途径模拟胰岛素的活性,从而安全有效地控制糖尿病患者的血糖水平。
医学研究表明,钒可以减少肠道葡萄糖的吸收,加速葡萄糖进入细胞内进行代谢从而改善高血糖状态。这对于糖尿病患者改善餐后的高血糖状态尤其具有意义。除有降血糖作用外,钒对胰岛形态结构的恢复和改善也有积极作用。
钒还可以调节脂肪代谢酶,改善脂代谢异常。对糖尿病的糖代谢异常通常导致脂代谢异常,如甘油三酯、胆固醇、游离脂肪酸升高等症状具有显著的治疗效果。此外,研究还发现钒盐对糖尿病大鼠白内障有显著的预防和治疗作用,可以明显减轻糖尿病大鼠晶体混浊的程度和范围。这些作用对于糖尿病并发症的防治有重要意义。