第三节　矿物质

矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能所必需的各种元素的总称，是人体必需的六大营养素之一。虽然矿物质含量占体重不足5％，也不能提供能量，但它们在体内不能自行合成，必须由外界环境供给，并且在人体生命活动中发挥着重要的功能。在我国居民膳食中较易缺乏的矿物质主要有：钙、铁、锌、碘、硒。

一、常量元素

二十多种矿物质元素为人体所必需，其中钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯7种元素含量较多，占矿物质总量的60％～80％，称为常量元素。

1.钙—骨骼的构成元素

钙约占体重的2％，成人体内钙含量约为1200g，其中约99％集中在骨骼和牙齿，约1％的钙存在于软组织、细胞外液及血液中。

骨钙的更新速度随年龄的增长而减弱，幼儿骨骼每1～2年更新一次，成年人每10～12年才更新一次。40岁以后骨中的矿物质逐渐减少，骨密度降低到一定程度时，就不能保持骨骼结构的完整，甚至发生变形，在很小外力下就可能发生骨折，即为骨质疏松症。

钙能参与血凝过程；维持神经、心脏、皮肤、骨骼和牙齿健康；促进肌肉收缩，可减轻肌肉和骨骼的疼痛；保持体内酸碱度的平衡；缓解月经期的腹痛及肌肉抽搐。

钙摄入不足会产生肌肉痉挛或颤抖、失眠或神经质、关节痛或关节炎、龋齿、高血压。钙摄入过多会影响其他矿物质如锌、镁的吸收，高血钙还可能会引起肾脏、心脏以及其他一些软组织的钙化，如肾结石。

推荐每日钙摄入量是800mg。

钙的最佳食物来源是豆类、坚果、绿色蔬菜。常见食物的钙含量见表1-2。

补充钙元素最好的是氨基酸螯合钙和柠檬酸钙，它们的吸收率约是碳酸钙的2.5倍。钙镁比为3:2，钙磷比为2:1时作用效果最佳，维生素D以及体育锻炼都可以促进钙的有效利用。激素分泌失衡、胃酸缺乏都会抑制钙的吸收，膳食谷物中的植酸，某些蔬菜中的草酸，过多的膳食纤维、脂肪等也不利于钙的吸收，缺乏锻炼、精神压力大也会引起钙质的流失。

2.镁——钙的亲密战友

正常成年人体内镁总含量约25g，其中60％～65％存在于骨、齿，27％分布于软组织。镁主要分布于细胞内，细胞外液中的镁不超过1％。

镁能激活多种酶的活性；阻止钾外流、抑制钙通过膜通道内流，增强骨骼和牙齿强度；有助于维护胃肠道功能；促进肌肉放松，对于治疗经前综合症、保护心脏和神经系统健康很重要。

镁摄入不足会产生肌肉颤抖或痉挛、四肢无力、失眠或神经质、高血压、心律不齐、便秘、惊厥或抽搐、多动症、抑郁、精神错乱、缺乏食欲、软组织内钙质沉淀（如肾结石）。

推荐每日镁摄入量是350mg。

最佳食物来源是绿叶蔬菜、粗粮、坚果等。常见食物的镁含量见表1-3

膳食中的镁在整个肠道均可被吸收。膳食中的氨基酸、乳糖等可促进镁的吸收，饮水多时可明显增加难溶性镁盐的溶解度；而过多的磷、草酸、植酸和膳食纤维会抑制镁的吸收。此外，由于镁与钙的吸收途径相同，两者相互竞争而相互干扰。

3.磷

人体磷的含量约为体重的1％。成年人体内含磷400～800g，其中85％存在于骨骼和牙齿中，15％分布在软组织及体液中。

磷是构成骨骼和牙齿的物质，也是构成肌肉组织的必需物质，还是DNA、RNA的组成成分；有助于保持机体酸碱的平衡、协助新陈代谢以及产生能量。

磷缺乏非常少见。但是长期使用抗酸剂，或严重的身体应激，如骨折也可能会导致磷缺乏症。症状包括肌肉无力、缺乏食欲、骨骼疼痛、佝偻病以及软骨病。

推荐每日磷摄入量是700mg。

肠道酸度增加，有利于磷的吸收；肠道中的维生素D能增加肠黏膜对磷的运转，从而促进磷的吸收。当肠道中存在较多的钙、镁、铁、铝等金属离子时，不利于磷的吸收。

4.钠

钠是人体不可缺少的常量元素，一般情况下，成年人体内钠含量约占体重的0.15％。体内钠主要在细胞外液和骨骼中，细胞内液含量较低。

钠能保持体内水分平衡，防止脱水；有助于神经活动和肌肉收缩，包括心肌活动；也利于能量的产生；同时作为钠泵，可将营养物质运送到细胞内。膳食中钠摄入量与血压正相关。

钠摄入不足会产生眩晕、中暑、低血压、脉搏加快、对事物缺乏兴趣、缺乏食欲、肌肉痉挛、恶心、呕吐、消瘦和头痛。而摄入大量的钠以及饮水量少时可能会出现中毒，如高血压、水肿、肾病。

推荐每日钠摄入量是2300mg，约相当于6g食盐中的钠。

食品中钠含量丰富，一般情况下不需要补充。

5.钾——钠的搭档

钾是人体内的重要阳离子之一。体内钾有70％在肌肉。

钾可将营养素转运入细胞，并将代谢物运出细胞；维持体液酸碱平衡，放松肌肉；有助于胰岛素的分泌以及调节血糖、持续产生能量；参与糖、蛋白质的代谢，刺激肠道蠕动以及排出代谢废物；血压与膳食钾、尿钾、总体钾呈负相关，补钾有降低血压的作用。

当人体内缺钾时，会造成全身无力、心跳减弱、头昏眼花，严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹甚至死亡。此外，低钾会使胃肠蠕动减慢，导致肠麻痹，加重厌食，出现恶心、呕吐、腹胀等症状。临床医学资料还证明，中暑者均有血钾降低现象。

推荐每日钾摄入量是2000mg。

最佳食物来源是豆瓣菜、芹菜、小黄瓜、萝卜、白色菜花、南瓜、蜂蜜。常见食物中钾的含量见表1-4。

最佳补充剂：葡萄糖酸钾或氯化钾、慢速释放的钾、海藻等。镁有助于保持细胞内的钾。

6.氯

氯是人体必需常量元素之一。广泛分布在全身，除红细胞、胃黏膜细胞有较高的氯含量外，在大多数细胞内，氯的含量都很低。

氯可以调节细胞外液的容量与渗透压；维持体液酸碱平衡；还可以参与胃酸的形成，从而促进维生素B12和铁的吸收；促进肝脏中代谢废物的排出。

膳食中氯几乎完全来源于氯化钠。

二、微量元素

微量元素是指在机体内含量少于体重的0.01％的元素，如铁、碘、锌、硒、铜、钼、钴、铬、氟等元素。

1.铁

人体内铁总量为4～5g，可分为功能性铁和储存铁。功能性铁是铁的主要存在形式，其中血红蛋白含铁量占总铁量的60％～75％，储存铁多存在于肝、脾与骨髓中。

铁是血红蛋白的组成成分，参与氧气和二氧化碳的运载和交换；铁可提高机体免疫力，增加中性粒细胞和吞噬细胞的功能；铁还是某些酶的构成物质，对能量代谢也是必需的。

铁摄入不足会造成贫血、面色苍白、疲劳、无精打采、缺乏食欲、恶心及对寒冷敏感。铁过量也可致中毒，急性中毒常见于误服过量铁剂，多见于儿童，主要症状为消化道出血。

推荐每日铁摄入量是15mg。

铁广泛存在于各种食物中，但分布极不均衡，吸收率相差也很大。一般动物性食物铁的含量和吸收率均较高，如动物肝脏、动物全血、畜内、鱼类等。

维生素C、维生素B2、维生素E、钙（但不能摄入过多）、叶酸、磷以及胃酸会促进铁的吸收。而草酸盐（菠菜）、单宁酸（茶）、植酸盐（麦麸）、磷酸盐（苏打软饮料和食品添加剂）、抗酸剂、锌摄入量过多则会抑制铁的吸收。蛋类铁吸收率较低，牛奶则是贫铁食物。

2.碘

碘是人体的必需微量元素之一。健康成年人体内碘的总量约为30mg，其中70％～80％存在于甲状腺，其生理作用也是通过甲状腺素的作用表现出来的。

碘可以参与能量代谢，促进生长发育，缺碘是侏儒症的一个最主要原因；碘还能促进神经系统发育，缺碘对大脑神经造成不可逆转的损害，引起克汀病（呆小症）。

缺碘不仅会引起甲状腺肿和少数克汀病发生，还可引起更多的儿童智力低下发生，孕妇严重缺碘，可殃及胎儿发育，使新生儿生长损伤，以及胚胎期和围产期死亡率上升。

推荐每日碘摄入量是150μg。

碘的最佳食物来源是海洋生物，如海带、紫菜、海鱼、蚶干、干贝、海参、海蜇、龙虾等。

3.锌

成年人体内锌含量为2.0～2.5g，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。

锌是体内二百多种酶以及DNA和RNA的组成成分，是人体生长发育的必需物质。锌摄入不足会产生味觉和嗅觉不灵敏；易患口腔溃疡，伤口不易愈合，痤疮或皮肤分泌油脂多；肤色苍白、生育能力低；抑郁倾向、缺乏食欲。

成年人一次摄入锌量多于2g时会导致胃肠不适、呕吐、腹泻、发育迟缓。长期较大剂量补锌还可能引发贫血、免疫功能下降、高密度脂蛋白胆固醇降低等。

推荐每日锌摄入量是15mg。

锌的最佳食物来源是牡蛎、羔羊肉、山核桃、小虾、青豆、蛋黄、燕麦、杏仁等。

胃酸、维生素A、维生素E、镁、钙、磷会促进锌的吸收，而铜、蛋白质摄入不足，植酸盐和草酸盐、钙摄入量过多，食糖、酒精摄入过多都会抑制锌的吸收。

4.硒

硒是人体必需的微量元素，广泛分布于人体各组织器官和体液中，肾中硒浓度最高，肝脏次之，脂肪中含量最低。

硒具有抗氧化性，可保护机体免受自由基和致癌物的侵害；还可减轻炎症反应、增强免疫力，从而抵抗感染；促进心脏的健康、增强维生素E的作用；是男性生殖系统以及新陈代谢的必需物质。

推荐每日硒摄入量为50μg。

最佳食物来源是海洋食物和动物肝、肾及肉类，谷类硒含量依赖于土壤的硒含量。

维生素E和维生素C促进硒的吸收。而精制的食品和现代技术种植的果蔬含硒量很少，不利于达到人体的需要量。

5.铜

铜是人体必需的微量元素，广泛分布于各种组织中。在红细胞中，约60％的铜在Cu-Zn金属酶中（超氧化物歧化酶，SOD），其余40％与其他蛋白质和氨基酸松弛结合。

铜在机体内以铜蛋白形式存在，铜具有维持正常造血、软化血管、促进正常黑色素形成和维持毛发正常、增强骨骼的作用；铜对血糖的调节也有重要作用，缺铜后葡萄糖耐量降低；缺铜也可使胆固醇水平升高；铜过量又能引起脂质代谢紊乱。

铜对于多数哺乳动物是相对无毒的，人体急性铜中毒主要是误食铜盐或食用与铜容器接触的食物而造成。

6.铬—糖耐量因子

正常人体内铬含量为6～7mg，主要存在于骨、皮肤、脂肪。除肺以外，各组织和器官中铬浓度均随着年龄而下降，因此老年人常有缺铬现象。

铬是构成平衡血糖浓度的葡萄糖耐量因子的物质，能协助胰岛素发挥生理作用，维持正常糖代谢；可使食欲正常、保护DNA和RNA以及心脏功能，并有延长寿命的作用。

我国推荐每日铬摄入量为50μg。

铬的最佳食物来源是牡蛎、麦芽、青椒、鸡蛋、鸡肉、苹果、玉米粉、羔羊肉、土豆。

铬能与烟酸和甘氨酸、谷氨酸和胱氨酸三种氨基酸结合形成葡萄糖耐量因子，高质量饮食，体育锻炼都能促进铬的吸收利用。而精制的食糖和面粉、添加剂、杀虫剂、成品油、加工食品及有毒金属则不利于铬的吸收。

芽菜类铬含量高，是糖尿病人的理想食物。

7.氟

正常人体内含氟量为2～3g，约有96％存在于骨骼和牙齿中，少量存于内脏、软组织及体液中。

氟在骨骼与牙齿的形成中有重要作用，适量的氟有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，加速骨骼成长，维护骨骼的健康。

摄入过量的氟可引起急性或慢性氟中毒。