食品营养学矿物质与水.2021完整版PPT课件.ppt
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1、食品营养学矿物质与水(优选)食品营养学矿物质与水(二)分类(二)分类 1、大量元素或常量元素大量元素或常量元素:人体内含量在0.01%以上,需要量在每天100mg以上的元素。包括:Ca、P、S、K、Na、Cl、Mg。 2、微量元素或痕量元素微量元素或痕量元素:人体内含量在0.01%以下,需要量在每天100mg以下的元素。包括:Fe、Zn、Cu、I、Mn、Mo(钼)、Co、Se、Cr(铬)、Ni(镍)、Si(硅)、F(氟)、V(钒)等。 3 3、必需元素:指存在于所有机体的健康、必需元素:指存在于所有机体的健康组织中,并对机体的自身稳定起着十分组织中,并对机体的自身稳定起着十分重要的作用,缺乏时
2、可使机体组织与功重要的作用,缺乏时可使机体组织与功能出现异常,补充后可恢复正常的元素。能出现异常,补充后可恢复正常的元素。包括上述两类例举的元素和其它陆续发包括上述两类例举的元素和其它陆续发现报道的如:锡、砷、铷、溴、锂等元现报道的如:锡、砷、铷、溴、锂等元素。素。 4 4、非必需元素:相对概念,除目前已被、非必需元素:相对概念,除目前已被证实的必需元素外的其它元素,即由于土证实的必需元素外的其它元素,即由于土壤中存在,因此在机体内有所发现,但没壤中存在,因此在机体内有所发现,但没有发现明显生理功能或伤害作用,缺乏时有发现明显生理功能或伤害作用,缺乏时也不会引起机体异常的元素。也不会引起机体异
3、常的元素。 5、有毒元素有毒元素:通常是指某些重金属元素,其中以Hg(汞)、镉、Pb(铅)、最为需要重点防范。 注意:所有必需元素在摄入过量时都会注意:所有必需元素在摄入过量时都会有毒,而且其生理剂量与中毒剂量间距有毒,而且其生理剂量与中毒剂量间距很小。很小。 二、矿物质的功能二、矿物质的功能 1 1、机体的重要组成成分;、机体的重要组成成分; 2 2、维持细胞的渗透压与机体的酸碱平衡;、维持细胞的渗透压与机体的酸碱平衡; 3 3、保持神经、肌肉的兴奋性,如、保持神经、肌肉的兴奋性,如K K、NaNa提高兴提高兴奋性,奋性,CaCa、MgMg抑制兴奋性;抑制兴奋性; 4 4、具有机体的某些特殊
4、生理机能,如、具有机体的某些特殊生理机能,如FeFe、I I等;等; 5 5、改善食品的感官性状与营养价值,如多种磷、改善食品的感官性状与营养价值,如多种磷酸盐对增加肉制品的持水性和结着性有利,氯酸盐对增加肉制品的持水性和结着性有利,氯化钙是豆腐的凝固剂,钙盐和铁盐可用于食品化钙是豆腐的凝固剂,钙盐和铁盐可用于食品的强化等。的强化等。 三、重要的矿物质元素三、重要的矿物质元素 成人(以60kg体重计)体内矿物质元素含量表常量元素常量元素含量含量(g)微量元素微量元素含量含量(mg)微量元素微量元素 含量含量(mg)钙钙(Ca)12001500铁铁(Fe)4200硒硒(Se)13磷磷(P)700
5、900氟氟(F)2600锰锰(Mn)12硫硫(S)300锌锌(Zn)2300镍镍(Ni)10钾钾(K)180铜铜(Cu)72钼钼(Mo)9氯氯(Cl)74碘碘(I)50铬铬(Cr)6钠钠(Na)64硅硅(Si)24钴钴(Co)1.5镁镁(Mg)25钒钒(V)18(一)钙(一)钙(CaCa) 钙是人体中含量最丰富的矿质元素,仅次钙是人体中含量最丰富的矿质元素,仅次于于C C、H H、O O、N N而居体内元素的第五位,但而居体内元素的第五位,但却是以元素起作用的第一位。却是以元素起作用的第一位。 成人体内钙的总量为成人体内钙的总量为1200-15001200-1500g g,约为体约为体重的重的
6、2%2%。钙在机体中的存在形式钙在机体中的存在形式 机体中钙机体中钙99%99%存在于骨骼和牙齿等硬组织中,存在于骨骼和牙齿等硬组织中,主要为羟基磷灰石主要为羟基磷灰石33CaCa3 3(POPO4 4)2 2CaCa(OHOH)2 2 ,统称为骨钙;统称为骨钙; 其余其余1%1%大部分以离子状态、少部分以结合大部分以离子状态、少部分以结合状态存在于软组织及体液中,统称为状态存在于软组织及体液中,统称为“混混溶钙池溶钙池”。 两者保持动态平衡。两者保持动态平衡。1 1、生理功能、生理功能 (1 1)骨钙的生理功能:)骨钙的生理功能: 构成骨骼和牙齿的主要成分,决定其刚性构成骨骼和牙齿的主要成分
7、,决定其刚性和硬度;和硬度; 骨钙是人体骨钙是人体“混溶钙池混溶钙池”的的“钙库钙库”,可,可为血浆钙的浓度恒定提供保证。为血浆钙的浓度恒定提供保证。 牙齿中的钙不能被置换与添加,故牙齿不牙齿中的钙不能被置换与添加,故牙齿不能进行自我修复。能进行自我修复。 (2 2)“混溶钙池混溶钙池”中钙的生理功能中钙的生理功能 与骨钙维持动态平衡。 参与凝血过程,催化凝血酶的形成,降低毛细血管的通透性,防止血管壁破裂,避免致死性出血。调节神经、肌肉兴奋性调节神经、肌肉兴奋性 正常情况下,血清钙的水平非常恒定,浓正常情况下,血清钙的水平非常恒定,浓度约为度约为9-119-11mg/100mlmg/100ml
8、,它可受甲状旁腺激它可受甲状旁腺激素、降钙素和素、降钙素和V VD D的调节:的调节: 血清钙浓度下降,可使肌肉和神经兴奋性血清钙浓度下降,可使肌肉和神经兴奋性提高,严重将导致手足抽搐(抽筋);提高,严重将导致手足抽搐(抽筋); 血清钙过高,则使肌肉和神经兴奋性受到血清钙过高,则使肌肉和神经兴奋性受到抑制,严重可引起心脏、呼吸衰竭。抑制,严重可引起心脏、呼吸衰竭。 是一些酶的激活剂,如是一些酶的激活剂,如CaCa2+2+激活激活ATPATP酶、酶、脂酶和蛋白质水解酶等,且是淀粉酶活脂酶和蛋白质水解酶等,且是淀粉酶活性必不可少的部分。性必不可少的部分。 是一些激素分泌的调节剂。是一些激素分泌的调
9、节剂。2 2、钙的钙的吸收吸收 钙吸收主要在酸性较强的小肠上端钙吸收主要在酸性较强的小肠上端进行为主动吸收,需要进行为主动吸收,需要V VD D运载。运载。 钙吸收的促进因素有:钙吸收的促进因素有: 机体的需要量,大则有效;适量的机体的需要量,大则有效;适量的V VD D;一定量的蛋白质和乳糖;酸性介质。一定量的蛋白质和乳糖;酸性介质。钙吸收的干扰因素有:钙吸收的干扰因素有: V VD D缺乏;缺乏; Ca/PCa/P比值不当,其中任一元素过多均影响比值不当,其中任一元素过多均影响两种元素的吸收,并增加其中较多一种元两种元素的吸收,并增加其中较多一种元素的排泄(婴儿理想的素的排泄(婴儿理想的C
10、a/PCa/P比值为比值为1.5/11.5/1,一岁以上为一岁以上为1/11/1);); 植物性食物中的植酸和草酸能与钙形成不植物性食物中的植酸和草酸能与钙形成不溶性钙盐,影响吸收;溶性钙盐,影响吸收; 膳食脂肪和膳食纤维过高,都能抑制钙的膳食脂肪和膳食纤维过高,都能抑制钙的吸收。吸收。3、钙的、钙的排泄:排泄: 机体从粪、尿和汗液三条途径处理不需机体从粪、尿和汗液三条途径处理不需要的钙。要的钙。 成年人在正常情况下,钙的排泄量等于成年人在正常情况下,钙的排泄量等于吸收量。吸收量。 4、钙的缺乏症:、钙的缺乏症: 人的一生中,骨骼钙的沉淀与溶解始终不人的一生中,骨骼钙的沉淀与溶解始终不断地进行
11、着,幼儿骨钙的沉积大于溶解,断地进行着,幼儿骨钙的沉积大于溶解,所以骨不断增粗加长,如果缺钙,影响骨所以骨不断增粗加长,如果缺钙,影响骨骼生长;随年龄增大,钙的沉淀逐渐缓慢,骼生长;随年龄增大,钙的沉淀逐渐缓慢,到了中老年,约在到了中老年,约在4040岁以后,钙的溶解大岁以后,钙的溶解大于沉积,因而骨质慢慢地疏松,一般女性于沉积,因而骨质慢慢地疏松,一般女性早于男性,体力活动有减慢骨质疏松的作早于男性,体力活动有减慢骨质疏松的作用。用。不同阶段缺钙症名称不同阶段缺钙症名称 (1 1)佝偻病(儿童期);)佝偻病(儿童期); (2 2)骨质软化症(软骨病,成年期);)骨质软化症(软骨病,成年期);
12、 (3 3)骨质疏松症(老年期);)骨质疏松症(老年期); (4 4)手足抽搐症(抽筋,各时期)。)手足抽搐症(抽筋,各时期)。儿童佝偻病儿童佝偻病“”型腿“”型腿骨质疏松症骨质疏松症正常人患者正常人患者骨小梁电子显微照片骨小梁电子显微照片两位女士骨质发育过程比较两位女士骨质发育过程比较增加增加骨质质量骨质质量低峰骨质质低峰骨质质量量高峰骨质质高峰骨质质量量骨质质量骨质质量危险区危险区骨质疏松骨质疏松年龄年龄30绝经期绝经期60704 4、供给量与食物来源、供给量与食物来源 中国营养学会推荐每日由膳食供给的钙,中国营养学会推荐每日由膳食供给的钙,成人为成人为800800mgmg,4-64-6个
13、月孕妇为个月孕妇为10001000mgmg,7-97-9个月孕妇及乳母个月孕妇及乳母15001500mgmg,1010岁以上青岁以上青少年为少年为1000-12001000-1200mgmg。 食物中钙的来源:以乳及乳制品为理想食物中钙的来源:以乳及乳制品为理想钙源,含量丰富,吸收率高;虾皮、发钙源,含量丰富,吸收率高;虾皮、发菜和海带等含钙丰富;豆类、蔬菜和油菜和海带等含钙丰富;豆类、蔬菜和油料种子含钙较多。料种子含钙较多。理论上可利用钙量理论上可利用钙量 =钙含量钙含量/ /钙原子量钙原子量(40)-(40)-草酸含量草酸含量/ /草酸分草酸分子量子量(90)(90)X40,X40, 根据
14、计算,有些蔬菜的钙利用值为负数,如根据计算,有些蔬菜的钙利用值为负数,如圆叶菠菜为圆叶菠菜为-167-167。因此蔬菜在烹饪时应注意。因此蔬菜在烹饪时应注意去除其中的草酸,可先焯后食。去除其中的草酸,可先焯后食。 谷类、蛋黄因分别含有植酸和卵黄磷蛋白之谷类、蛋黄因分别含有植酸和卵黄磷蛋白之故,也对钙吸收不好。故,也对钙吸收不好。 为了补充食品中的钙,可按规定在食品中加为了补充食品中的钙,可按规定在食品中加入骨粉或蛋壳粉进行营养强化。入骨粉或蛋壳粉进行营养强化。(二二)磷(磷(P) 成人体内磷含量居于元素第六位成人体内磷含量居于元素第六位,约占体重的约占体重的1%; 磷存在于机体的每一个细胞中磷
15、存在于机体的每一个细胞中,参与几乎所有参与几乎所有的代谢反应的代谢反应,它在机体内所起的作用它在机体内所起的作用,没有一个没有一个必需的矿质元素能够超过它。必需的矿质元素能够超过它。 磷的主要功能磷的主要功能 1、结构功能:、结构功能: 骨骼牙齿的重要材料骨骼牙齿的重要材料 软组织结构的重要成分细胞核蛋白的软组织结构的重要成分细胞核蛋白的主要成分主要成分 2、非结构功能:、非结构功能: 贮存能量贮存能量 组成酶的成分,促进体内代谢组成酶的成分,促进体内代谢 维持细胞的渗透压和体液的酸碱平衡维持细胞的渗透压和体液的酸碱平衡缺乏症状:缺乏症状: 儿童佝偻病儿童佝偻病, 成人骨质软化症。成人骨质软化
16、症。 一般不会缺乏。一般不会缺乏。 食物来源:肉类、粗粮和干果。食物来源:肉类、粗粮和干果。(二)铁(二)铁(FeFe) 人体内含铁量不多,但缺铁性贫血人体内含铁量不多,但缺铁性贫血和血色素偏低的现象几乎遍及世界所有和血色素偏低的现象几乎遍及世界所有的国家,由此可见必须重视铁对人体的的国家,由此可见必须重视铁对人体的重要性。重要性。铁是人体中最多的微量元素铁是人体中最多的微量元素 成人体内含铁量约为成人体内含铁量约为4-54-5g g,73%73%存在存在于血红蛋白,于血红蛋白,3%3%存在于肌红蛋白,各种存在于肌红蛋白,各种酶系统存在不到酶系统存在不到1%1%,其余以运铁和储铁,其余以运铁和
17、储铁物质的形式存在(见下表)。物质的形式存在(见下表)。人体内的铁分布人体内的铁分布名名 称称总量总量(g)含铁量含铁量(mg)含铁百分率含铁百分率(%)血红蛋白血红蛋白900310073肌红蛋白肌红蛋白401403.3细胞色素细胞色素0.83.40.08过氧化氢酶过氧化氢酶5.04.50.11铁传递蛋白铁传递蛋白7.53.00.07铁蛋白和血铁黄素铁蛋白和血铁黄素3.069016.4未鉴定成分未鉴定成分3007.11 1、铁在体内存在的形式、铁在体内存在的形式与生理功能与生理功能 生物体内铁存在的特点:人体内没有生物体内铁存在的特点:人体内没有游离的铁离子存在,铁以各种形式与蛋白游离的铁离子
18、存在,铁以各种形式与蛋白质结合。质结合。(1 1)循环铁:)循环铁: 存在于血红蛋白、肌红蛋白及细胞的存在于血红蛋白、肌红蛋白及细胞的一些酶中,执行特定的生理功能的铁。一些酶中,执行特定的生理功能的铁。 可起到携带运输氧(血红蛋白、肌红可起到携带运输氧(血红蛋白、肌红蛋白)、参与组织呼吸,推动生物氧化还蛋白)、参与组织呼吸,推动生物氧化还原反应(细胞色素酶)、清除过氧化氢原反应(细胞色素酶)、清除过氧化氢(过氧化物酶),有利机体健康等作用。(过氧化物酶),有利机体健康等作用。(2 2)储备铁:)储备铁: 以铁蛋白(主要储备形式)及含铁血以铁蛋白(主要储备形式)及含铁血黄素(过量时的沉积物)的形
19、式存在于肝黄素(过量时的沉积物)的形式存在于肝脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中的铁。脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中的铁。 循环铁与储备铁保持着动态平衡关系。循环铁与储备铁保持着动态平衡关系。2、铁的吸收及储留、铁的吸收及储留 铁的吸收:主要在小肠上部。铁的吸收:主要在小肠上部。 食物中铁被胃酸作用释放亚铁离子,食物中铁被胃酸作用释放亚铁离子,然后与然后与Vc、糖及氨基酸形成可溶性络合物糖及氨基酸形成可溶性络合物被吸收进肠黏膜,与脱铁铁蛋白形成含铁被吸收进肠黏膜,与脱铁铁蛋白形成含铁铁蛋白并保留在其中。铁蛋白并保留在其中。铁的转运铁的转运 当身体需要铁时,铁从含铁铁蛋白中释当身体需要铁时,铁从含铁
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