第三节 矿物质
人体各组织器官中约有60余种化学元素，其中碳、氢、氧和氮构成约占体重95%的有机物和水，其余元素无论以何种形式存在和含量多少都统称为无机盐，钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯7种元素的含量约占人体总灰分的60%～80%，称之为宏量元素；其他元素在体内的含量极少，低于体重的0.01%，称之为微量元素，其中的碘、铁、铜、锌、锰、钴、钼、锡、铬、镍、硒、硅、氟、钒等14种元素是机体生命活动中必不可少的，被称之为必需微量元素。以上诸元素在体内不能产生与合成，需由食物来提供。
无机盐是构成机体组织的重要材料；细胞内、外液的重要成分，维持细胞内、外液一定的渗透压和体液的酸碱平衡；维持神经、肌肉的兴奋性；是机体内具有特殊生理功能物质的重要成分；是许多酶系统的活化剂、辅助因子或组织成分。
食物中无机盐的含量比较丰富，一般都能满足机体的需要。只有当膳食调配不当，偏食或患某些疾病时，才容易造成缺乏。从实用营养学的观点出发，比较容易缺乏的元素是钙和铁，在特殊地理环境或其他特殊条件下也可能造成碘、锌、硒的缺乏。一些元素也可因摄入过量而发生中毒。
一、钙
（一）生理功能
1.是人体内含量较高的元素之一，成年人体内约含钙1200g，约占体重的2%，其中99%集中在骨骼与牙齿中，是构成骨骼与牙齿的主要成分。
2.调节心脏和神经的正常活动，维持肌肉一定的紧张力。、
3.是血液凝固的必需因子，参与凝血过程。
4.是多种酶的激活剂。
5.是多种生物膜的成分，是维持细胞内胶质完整性所必需的。
（二）钙缺乏症
钙缺乏主要影响骨骼与牙齿的发育，可导致婴幼儿佝偻病、成人骨软化症与骨质疏松症的发生；血清钙含量不足，可使神经肌肉的兴奋性提高，引起抽搐；血清钙含量过高，则可抑制神经、肌肉的兴奋性。
（三）食物来源
奶和奶制品是食物中钙的最好来源，不但含量丰富，而且吸收率高，是婴幼儿最佳钙源。蔬菜、豆类和油料种子也含有较多的钙。小虾米皮、海带和发菜含钙特别丰富。在儿童与青少年膳食中加入骨粉、蛋壳粉也是补充膳食钙的有效措施。
钙离子可与食物中的植酸、草酸、脂肪酸相结合形成不溶性钙盐，影响钙在肠道中的吸收，膳食纤维也可影响钙的吸收。故随膳食进入肠道中的钙吸收很不完全，只能吸收20%～30%；维生素D、乳糖、蛋白质与氨基酸等都可促进钙的吸收，因此，在选择供钙食物时，这些因素应一并予以考虑。
（四）供给量
我国推荐钙的供给量为：1岁以内为400～600mg，儿童与青少年为600～1200mg；成年人与中老年男女皆为800mg ,孕妇和乳母为1000～1500mg。
二、铁（一）生理功能
铁是人体必需微量元素，成人体内含铁3～5g，含量虽少，但却有重要的生理功能：
1.组成血红蛋白与肌红蛋白，参与氧的运输。
2.是细胞色素酶，过氧化氢酶与过氧化物等酶的重要成分，参与组织呼吸，促进生物氧化还原反应。
3.体内26%～36%的铁以运铁物质（运铁蛋白）和铁储备（铁蛋白）的形式存在，并及时运送到血红蛋白，肌红蛋白与各种酶系统中去。
机体内的铁与蛋白质结合在一起而没有游离的铁离子存在，体内的铁可以反复被机体利用。在新陈代谢过程中每日约损失1mg铁，只要每日从膳食中摄入的铁能弥补这个损失，就可以满足机体的需要，在体内完成重要的生理功能。
（二）营养性缺铁性贫血
营养性缺铁性贫血（nutritional iron deficiency anemia,简称IDA）是由于铁摄入不足或吸收不良，需要量增加，丢失过多，造成铁缺乏。尤其是婴幼儿，由于生长发育迅速，体内铁储备又不足，如果不能及时给予补充，势必会影响血红蛋白的合成而引起缺铁性贫血（营养不良性贫血）。这是一种世界性的营养缺乏病，可发生在各个年龄段，尤以婴幼儿多发。发展中国家婴幼儿缺铁性贫血的患病率可达25%～60%，我国儿童的患病率为30%～40%，妇女和老人中也有不同程度的发生。
该病起病缓慢，轻者可无明显症状，仅表现为面色苍白、口腔粘膜和眼结合膜苍白无血色。严重者有头昏、耳鸣、乏力、食欲低下、体重增长缓慢、记忆力减退、思想不集中。重度贫血者可有肝脾肿大，出现贫血性心脏病，红细胞数和血红蛋白均低于正常值。
（三）食物来源
膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类和某些蔬菜（白菜、油菜、雪里红、苋菜、韭菜等）。
食物中含铁化合物为血色素铁和非血色素铁，前者的吸收率为23%，后者为3%～8%。我国膳食中血色素铁的含量低，估计膳食铁的吸收率为10%。若膳食中有较多的植酸、草酸和碳酸等盐类抑制铁吸收的因素存在，可影响铁的吸收与利用；VC与动物的细胞蛋白质（如猪、牛、羊肉与肝脏、鱼、禽肉等）为铁吸收的促进因子，可促进铁的吸收。植物性食品铁的吸收率较低，多在10%以下；动物性食品铁的吸收率较高，如鱼为11%，动物肉与肝脏为22%。
牛奶是一种贫铁食物，有些国家限制儿童每日鲜奶的摄取量，每周安排一次无奶日，以预防缺铁性贫血；豆类食物含铁虽多，但不易吸收；蛋黄含有较多的铁，但由于其中含有卵黄磷蛋白，故吸收率也不高；菠菜因含草酸较高，所以铁的吸收率只有2%。
（四）供给量
我国人民铁的每日推荐供给量为：0～9岁不分性别为10mg，10～12岁为12mg，13～16岁男15mg，女20mg，成年男12mg，女18mg，孕妇与乳母均为28mg，自老年前期（45岁～）以后的男女皆为12mg。
三、锌锌是人体必需的微量元素，人体内锌含量为1.4～2.3g，广泛分布于各组织器官中，其中骨骼与皮肤中较多，头发锌含量可以反映膳食锌的长期供应水平和人体锌的营养状况。
（一）生理功能
1.参与人体内许多金属酶的组成。锌是机体内氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类与合成酶类等六大酶类200多种酶的组成部分，它们在组织呼吸以蛋白质、脂肪、糖和核酸等代谢中有重要作用。
2.促进机体的发育和组织再生。锌是调节DNA复制、转译和转录的DNA聚合酶的必需组成部分，锌不仅对于蛋白质和核酸的合成而且对于细胞的生长、分裂和分化的各个过程都是必需的。
3.促进食欲。锌可以通过参加构成一种含锌蛋白（唾液蛋白）对味觉与食欲起促进作用。
4.促进VA的正常代谢和生理功能。锌可参与VA还原酶和视黄醇结合蛋白的合成，促进视黄醛的合成与变构，促进肝中VA的动员。
5.促进性器官与性机能的正常发育。
6.保护皮肤健康。
7.参与免疫功能过程。
（二）锌缺乏
人类缺乏时性成熟推迟，性器官发育不全，性机能降低，精子减少，第二性征发育不全，月经不正常或停止；缺锌时皮肤出现粗糙、干燥等现象；人和动物缺锌，T细胞功能受损、引起细胞介导免疫改变，使免疫力降低。牙买加一项研究提示，锌缺乏是蛋白质-热能营养不良婴儿免疫力缺乏的原因。
（三）食物来源
动物食品锌含量高，海产品是锌的良好来源，奶和蛋次之，蔬菜、水果含锌量少。
（四）供给量
1988年修订的营养素供给量表中首次将锌列入其内，1岁以内为3～5mg，儿童与青少年为10～15mg，成人至各年龄段老人均为15mg，孕妇和乳母各增加5mg。
四、硒硒是维持人体正常生理功能的必需微量元素，成人体内硒总量为14～21mg，肝、胰、肾、心、脾、牙釉质和指甲中含量最多，脂肪中含量最少，血硒与头发中硒可以反映体内硒的营养水平。
（一）生理功能
1.作为谷胱甘肽过氧化物酶的成分，能使细胞膜中的脂类免受过氧化氢和其他过氧化物的作用，从而保护了细胞膜和细胞。
2.促进生长发育。
3.保护心血管和心肌的健康。
4.解除体内重金属的毒性作用。硒和金属有很强的亲和力，是一种天然的对抗重金属的解毒剂。
5.保护视器官的健全功能和视力。谷胱甘肽过氧化物酶和VE可使视网膜上的氧化损伤降低；亚硒酸钠可使神经性视觉丧失得到改善。
6.抗肿瘤作用。
（二）硒缺乏
动物体内缺硒，红细胞中谷胱甘肽过氧化物酶的活性明显下降，我国已证实硒缺乏是引起克山病、大骨节病的一个重要原因。
（三）食物来源
海产品、动物内脏肝、肾等及肉类为硒的良好来源。粮谷类中随该地区土壤含硒量而异。
（四）供给量
我国1988年首次将硒列入供给量表中，儿童与少年为15～50μg，成人与老年人各年龄段皆为50μg。
五、碘（一）生理功能
碘是维持人体正常生理功能不可缺少的微量元素，它参与甲状腺素的合成。成人体内含碘总量为20～50mg，其中20%存在于甲状腺中，其重要生理功能也是通过甲状腺素的生理作用显示出来的。
（二）碘缺乏病 见第二章地方病防制
（三）高碘性地方性甲状腺肿
某些地方的外环境中碘含量过高，人体摄入过多的碘，反而抑制了甲状腺对碘的吸收和利用，造成甲状腺不同程度肿大。
（四）食物来源
海盐和海产品含碘丰富，是碘的良好来源，其他食品中的碘含量取决于土壤和水中的含碘量。
（五）供给量
我国1988年首次提出推荐供给量，儿童为70～120μg，少年与成人为150μg。孕妇175μg，乳母200μg。