《烹饪营养与卫生》第八讲-常量元素.ppt

烹饪营养与卫生,食品工程学院烹饪管理系李超,第六节 无机盐,一、概述二、常量元素,一、概述,1、概念2、常量元素的生理功能3、微量元素的生理功能,1、概念,无机盐常量元素微量元素必需微量元素,无机盐,无机盐人体组织中几乎含有自然界存在的各 种元素，其中除碳、氢、氧和氮主要 以有机化合物形式存在外，其余的无 论以何种形式存在，都统称为无机盐,常量元素,常量元素人体中含量大于体重的0.01%者常 称为常量元素或宏量元素,人体内常量元素的含量,微量元素,微量元素人体中含量小于体重的0.01%者常 称为微量元素,人体内微量元素的含量,必需微量元素,必需微量元素是指缺乏该元素将引起机体生 理功能及结构异常、发生各种 病变和疾病的微量元素。大多数学者认为的必需的微量元素有14 种 铁、铜、锌、钴、锰、铬、钼、镍、钒、锡、硅、硒、碘、氟。,2、常量元素的主要功能,构成人体组织的重要成分维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡构成酶的成分或激活酶的活性，参与物质代谢,构成人体组织的重要成分,钙、磷、镁是骨骼和牙齿的主要成分，并使骨骼具有一定的强度和硬度。这些化合物还构成身体的肌肉、器官、血细胞及其他软组织,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡,钾、钠可调节水分渗透压，维持酸碱平衡,激活酶的活性，参与物质代谢,镁作为多种酶的激活剂，参与300余种酶促反应各种常量元素在人体新陈代谢过程中，每日都有一定量随粪、尿、头发、指甲、皮肤及黏膜的脱落等排出体外,3、必需微量元素的生理功能,作为酶和维生素必需的活性因子构成某些激素或参与激素的作用参与核酸代谢协助常量元素（宏量营养素）发挥作用,作为酶和维生素必需的活性因子,酶是生命的催化剂，在人体内发现的1000余种酶中，约有50%70%需要微量元素参加或激活许多金属酶含有微量元素 碳酸酐酶含有锌，呼吸酶含铁，谷胱甘肽过氧化物酶含有硒。,呼吸酶,酶,构成某些激素或参与激素的作用,甲状腺素含碘胰岛素含锌铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分,甲状腺素,参与核酸代谢,核酸是遗传信息的携带者，含有多种微量的元素，并需要铬、锰、钴、锌、铜等维持核酸的正常功能。,协助常量元素（宏量营养素）发挥作用,含铁血红蛋白可携带并输送氧到各个组织不同微量元素参与蛋白质、脂肪、碳水化合物的代谢。,二、常量元素,（一）钙（二）磷（三）镁（四）钾（五）钠,（一）钙,1、生理功能2、吸收与代谢3、缺乏与过量4、参考摄入量与食物来源,钙,正常人体内含有10001200g，其中99.3%集中于骨、齿组织，0.1%的钙存在于细胞外液，全身软组织含钙量总共占0.6%0.9%在骨骼和牙齿中的钙以矿物质形式存在，在软组织和液体中以游离或结合形式存在,1、生理功能,构成骨骼和牙齿维持多种正常生理活动,构成骨骼和牙齿,人体内99%的钙存在于骨骼和牙齿等硬组织中钙离子还具有调节机体的生理功能作用,维持多种正常生理活动,钙离子主要功能,a.Ca2+参与调节神经、肌肉兴奋性b.Ca2+影响毛细血管通透性c.Ca2+具有血凝作用d.Ca2+参与酶的调节与激活,a.Ca2+参与调节神经、肌肉兴奋性 钙与肌肉的收缩和舒张有关 当体液中钙浓度降低时，神经和肌肉的兴奋性增高，肌肉出现自发性收缩，严重时出现抽搐 当体液中钙浓度增加时，则抑制神经肌肉的兴奋性,b.Ca2+影响毛细血管通透性 钙离子具有调节细胞壁渗透压作用，使体液正常通过细胞壁,体液,c.Ca2+具有血凝作用 Ca2+是血液凝固过程所必需的凝血因子，可使可溶性纤维蛋白原转变成不溶性纤维蛋白,凝血因子,d.Ca2+参与酶的调节与激活 钙离子可调节脂肪酶 钙离子可激活多种酶，如三磷酸腺苷酶、某些蛋白质分解酶等,三磷酸腺苷酶,2、吸收与代谢,吸收 影响钙吸收有利因素及不利因素代谢 钙的排泄主要通过肠道和泌尿系统，食物中未被吸收的钙随粪便排出，经由体内代谢的钙主要从尿中排除，经汗液也有少量排出,影响钙吸收有利因素,维生素D乳糖Pr钙、磷比例,影响钙吸收有利因素,维生素D 晒太阳或饮食使体内吸收较多的维生素D 维生素D促进钙吸收，使骨骼加速钙化，血钙大 量沉淀于骨骼，促进骨中钙的沉积。,影响钙吸收有利因素,乳糖 乳糖经乳糖酶作用后形成有机酸，会使肠道PH值下 降，在酸的作用下可促进钙离子的吸收。,影响钙吸收有利因素,Pr 蛋白质在肠道分解为氨基酸，部分氨基酸（赖氨 酸、精氨酸、色氨酸等）可以与钙在肠道结合，有利于钙的吸收。,影响钙吸收有利因素,钙、磷比例 儿童2：1或1：1 成人1：1或1：2,影响钙吸收不利因素,植酸、草酸脂肪膳食纤维药物,影响钙吸收不利因素,植酸、草酸 谷类、蔬菜中的植酸与草酸较多，可与钙结合形成难于吸收的钙盐类，钙的吸收率低。,影响钙吸收不利因素,脂肪 脂肪消化不良，钙与未被吸收的饱和脂肪酸形成不溶性钙皂，从粪便排出膳食纤维 膳食纤维也会干扰钙的吸收，膳食纤维可与钙结合或将钙包裹，使消化液难以发挥作用,影响钙吸收不利因素,药物 如四环素等都不利于钙的吸收,3、缺乏与过量,缺乏原因缺乏症过量症,缺乏原因,a.摄入不足b.吸收减少c.消耗增加,a.摄入不足,婴儿缺钙主要是因为其母亲在怀孕期间钙摄入不足母乳中的钙含量过少；幼儿、学龄儿童、青少年缺钙主要是因为饮食搭配不合理，含钙食品摄入过少,b.吸收减少,主要原因有维生素D合成障碍导致的肠道钙吸收障碍另外，受疾病的影响，如腹泻、肝炎、胃炎、频繁呕吐等，致使钙吸收不良或钙大量的流失。,c.消耗增加,体内钙的需求量增加，婴幼儿时期、青春期骨骼生长迅速，骨钙大量沉积，血钙浓度减少如妊娠期钙大量通过胎盘运送给胎儿，导致母体自身钙的缺乏等。,缺乏症,a.儿童出现鸡胸或佝偻病、婴儿手足抽搐症b.成年人与老年人患骨质疏松症,方颅,鸡胸,过量症,a.肾结石b.奶碱综合症（包括高血钙症、碱中毒、肾功能障碍）,4、参考摄入量与食物来源,成人 AI 800mg/d，孕妇 AI 10001200mg/d 青少年、老年人 AI 1000mg/dUL 2000 mg/d钙的来源比较丰富，其中以奶和奶制品为最好，虾米、虾皮、鸡蛋也是钙的良好来源，植物性如洋白菜、油菜以及胡萝卜也是钙的重要来源,（二）磷,1、生理功能2、吸收与代谢3、缺乏与过量4、参考摄入量与食物来源,磷,磷与钙都是构成骨骼、牙齿和神经组织的重要材料磷在体内总量约为600g700g，约占人体重量的1%，体内磷85%90%集中在骨骼和牙齿，其余分布于全身软组织及体液,1、生理功能,构成骨骼、牙齿以及软组织组成生命的重要物质参与体内能量的代谢,构成骨骼、牙齿以及软组织,钙与磷同时构成骨骼和牙齿的重要成分，钙、磷比例为2：1磷还是软组织的重要组成部分，人体的所有细胞中都含有磷,组成生命的重要物质,构成细胞膜的重要材料（磷脂）参与核酸构成，与蛋白质相联系，构成生命的基础磷酸基团是很多辅酶的组分（环腺苷酸、环鸟苷酸）,参与体内能量的代谢,碳水化合物、脂肪、蛋白质这三种生热营养素在氧化时会放出热能，但这种能量并不是一下子放出来的，这其中磷在能量的贮存与转移过程中发挥作用,2、吸收与代谢,磷的吸收部位在小肠，其中以十二指肠及空肠部位吸收最快磷的主要排泄途经肾脏，未经肠道吸收的磷从粪便排出,3、缺乏与过量,缺乏原因缺乏症状过量症状,缺乏原因,仅以母乳喂养的早产儿人乳含磷量较低，不能满足早产儿需要，而发生磷缺乏,缺乏症状,佝偻病,过量症状,食物中含磷丰富，人类营养性的磷缺乏很少见口服或大剂量静脉注射会导致高磷血症,4、参考摄入量与食物来源,成人AI（适宜）700 mg/d磷在食物中分布很广，磷是与蛋白质并存的，瘦肉、蛋、奶、动物的肝脏、肾脏含量都很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、坚果等含磷也较丰富,（三）镁,1、生理功能2、吸收与代谢3、缺乏与过量4、参考摄入量与食物来源,镁,在自然界的分布镁存在于海水中与绿色植物 叶茎中在人体的分布正常人体的镁总含量约25g，其中60%65%集中在骨骼和 牙齿，27%分布于软组织在细胞的分布镁是人体中重要的阳离子，主 要分布于细胞内,1、生理功能,激活多种酶的活性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,激活多种酶的活性,镁作为多种酶的激活剂，参与300余种酶促反应，可直接作为酶的激活剂激活酶系,酶,维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性,镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，对促进骨骼生长和维持骨骼的正常功能具有重要作用镁与钙使神经肌肉兴奋和抑制作用相同,骨细胞,维护胃肠道和激素的功能,镁离子在肠道中吸收缓慢，促使水分滞留，具有导泄作用当血浆镁增加时，可抑制甲状旁腺激素分泌当镁水平极端低下时，可使甲状旁腺功能反而低下，经补充镁后即可恢复,血浆,2、吸收与代谢,食物中的镁在整个肠道均可以被吸收肾脏是排镁的主要器官，除尿液排出外，粪便和汗液可排出少量镁,影响镁吸收的因素,氨基酸磷、草酸、植酸饮水量,氨基酸 氨基酸在膳食中促进镁的吸收，氨基酸可增加难溶性镁盐的溶解度，所以蛋白质可促进镁的吸收草酸、膳食纤维 过多的草酸、膳食纤维等可抑制镁的吸收饮水量 饮水多时对镁离子的吸收有明显的促进作用,3、缺乏与过量,缺乏原因 缺乏症 过量症,缺乏原因 吸收障碍、严重肾疾病等缺乏症 产生疲乏感、抑郁、心跳加快、易抽搐 严重出现谵妄、精神错乱、昏迷 高血压病、心肌梗塞患者伴有严重镁缺乏 缺镁使人对胰岛素敏感性下降，诱发糖尿病,过量症 镁摄入过量的临床表现是腹泻。腹泻是评价镁毒性的敏感指标 恶心、胃肠痉挛（血清镁在1.52.5mmol/L）嗜睡、肌无力（血清镁增高到2.53.5mmol/L）心脏心搏停止（血清镁达到7.5mmol/L或更高）,4、参考摄入量与食物来源,成人AI 350 mg/d；UL 700 mg/d 含镁丰富的食物有绿叶蔬菜、粗粮、坚果也含有丰富的镁，如木耳、蘑菇、黄豆、玉米、茴香、青椒、香蕉等,（四）钾,1、生理功能2、吸收与代谢3、缺乏与过量4、参考摄入量与食物来源,钾,钾是人体生长发育过程中不可缺少的重要矿物质元素，正常人体的钾总量约175g体内钾主要存在于细胞内，约占总量的98%，其他存在于细胞外，各种体液内都含有钾,1、生理功能,参与碳水化合物、蛋白质的代谢维持细胞内正常渗透压维持神经肌肉的应激性和正常功能维持心肌的正常功能,参与碳水化合物、蛋白质的代谢,葡萄糖,氨基酸,细胞膜,细胞,糖 原,蛋白质,钾离子,钾离子,维持细胞内正常渗透压,钾主要存在于细胞内钾在细胞内渗透压的维持中起主导作用,维持神经肌肉的应激性和正常功能,细胞内外钾、钠离子的联合作用，发生膜电位，使膜有电信号能力，激活肌肉纤维收缩并引起突触释放神经递质,血钾浓度,膜电位,应激性丧失,肌肉麻痹,松弛性瘫痪,应激性降低,血钾浓度,膜电位,维持心肌的正常功能,心肌细胞内外的钾浓度对心肌自律性、传导性和兴奋性有密切关系钾缺乏时，心肌兴奋性增高钾过高时又使心肌自律性、传导性和兴奋性受抑制，两者均可引起心律失常,心律失常心电图表现,2、吸收与代谢,摄入的钾大部分由小肠吸收，经肾脏排出，粪和汗也可排出少量的钾,3、缺乏与过量,缺乏因素 缺乏症过量症,缺乏因素,过多的运动、劳动经常性腹泻、呕吐、排汗过量钾钠比例 钾、钠比例大约为2：1比例不当造成缺乏长期患慢性疾病、多次进行外科手术,缺乏症,肌肉无力或瘫痪、心率失常、肝肾功能障碍,过量症,体内钾过多，血钾浓度高于5.5mmol/L时，可出现毒性反应，称高钾血症主要表现在神经肌肉和心血管方面 神经肌肉极度疲乏软弱、四肢无力，下肢沉重 心血管系统表现为心率缓慢，心音减弱,4、参考摄入量与食物来源,成人AI（适宜）2000 mg/d豆类食物、水果和蔬菜含钾丰富，香蕉、橙子、辣椒、菠菜、油菜、土豆、海带、花生等,（五）钠,1、生理功能2、吸收与代谢3、缺乏与过量4、参考摄入量与食物来源,钠,成人体内钠含量大约77g100g，约占体重的0.15%体内钠主要在细胞外液，占总体钠的44%50%，骨骼中含量也高达40%47%细胞内液含量仅9%10%食盐是人体获得钠的主要来源,1、生理功能,调节体内水分与渗透压维持酸碱平衡增强神经肌肉兴奋性,调节体内水分与渗透压,钠主要存在于细胞外液，是主要阳离子，约占阳离子总量的90%，与对应的阴离子构成渗透压，并且维持细胞内水分的稳定。钠、钾含量的平衡，是维持细胞内外水分恒定的根本条件。,维持酸碱平衡,钠在肾小管重吸收时与H+交换，清除体内酸性代谢产物,保持体液的酸碱平衡。钠离子总量也能影响碳酸氢盐的比例，因而对体液的酸碱平衡也有重要作用,增强神经肌肉兴奋性,钠可增强神经肌肉的兴奋性钠与钾、钙、镁等离子的浓度平衡，维护神经肌肉的应激性,2、吸收与代谢,钠在小肠内吸收，吸收率极高，几乎可全部被吸收，故粪便中含钠量很少。在正常情况下，钠主要从肾脏排出，如果出汗不多，也无腹泻，98%以上摄入的钠自尿中排出，除此之外钠还从汗中排出,3、缺乏与过量,缺乏原因缺乏症状过量症状,缺乏原因,禁食、少食、膳食钠限制过严而摄入量非常低高温、重体力劳动、过量出汗胃肠疾病，反复呕吐、腹泻,缺乏原因,禁食、少食、膳食钠限制过严而摄入量非常低高温、重体力劳动、过量出汗胃肠疾病，反复呕吐、腹泻,缺乏症状,早期症状不明显通常会有倦怠、淡漠、无神、甚至起立时昏倒恶心、呕吐、血压下降、肌肉痉挛性疼痛（失去钠达0.5g/kg公斤体重以上）视力模糊、心率加速、昏迷、休克，最终因急性肾功能衰竭而死亡（失去钠达0.751.2g/kg公斤体重）,过量症状,高血压婴儿中毒甚至死亡急性中毒表现水肿、血压上升等,4、参考摄入量与食物来源,钠的适宜摄入量成人AI(适宜)2200 mg/d钠普遍存在各种食物中，一般动物性食物钠含量高于植物性食物，但人体钠来源主要为食盐、酱油及腌制品,