第三节 矿物质缺乏
人体由多种元素构成，种类大体和
地球表面的元素相一致。
公认构成人体组织、参与机体代谢，维
持生理功能的元素有20多种。
这些元素中除碳、氢、氧、氮元素外的其
余元素统称矿物质。
什么是矿物质？
矿物质在哪？
骨骼
牙齿
体液
激素
酶类
……
矿物质的分类？
常量元素
含量≥％BW
需要量≥100mg/d
Ca、 P、 K、Na、
S、Cl 、Mg
微量元素
含量<％BW
需要量<μg~mg/d
又分为三类
微量元素分类
人体必需微量元素
I、Zn、Se、Cu、Mo、Cr、Co、Fe、Mn、F
人体可能必需元素
Si(硅)、B(硼)、V(钒)、Ni(镍)
低剂量必需元素
Pb(铅)、Cd (镉) 、Hg (汞) 、As (砷) 、Al (铝
) 、Li (锂) 、Sn (锡)
必需微量元素如何判定？
美国美国 ，，19721972
该元素长期摄入不足会导致生理功能损伤。
补充该元素达生理水平，即可预防或治愈这种
损伤。
有一个以上相互独立的研究报告和一个以上动
物品种的证明。
矿物质有什么用？
构成机体组织: eg. Ca, P
维持渗透压: eg. Na, K
维持机体的酸碱平衡
维持神经和肌肉的兴奋性以及细胞膜的通透性
构成体内生理活性物质：激素、酶
因此……
矿物质是不可缺少
的营养素！
矿物质的特点
体内不能合成，必须从食物和饮水中获取
在体内分布极不均匀
矿物质之间存在协同或拮抗作用
– 如锌—铁拮抗
某些微量元素在体内需要量很少，但其生理剂量
与中毒剂量范围较窄，摄入过多很易发生中毒
– 如硒
矿物质缺乏症
我国人群比较容易缺乏的矿物质是
钙、锌、铁、碘、硒等
矿物质缺乏的主要原因
地球环境中元素分布不平衡
食物中天然存在的矿物质拮抗物： eg：草酸
食品加工不当：eg：糊粉层、蔬菜浸泡、水煮
摄入不足或不良饮食习惯：eg素食、挑食
生理上有特殊营养需求的人群
“沙场点兵”矿物质
钙
磷
铁
锌
碘
硒
镁
钠
钙 Calcium，Ca
分布
生理功能
吸收与代谢
缺乏与过量
膳食参考摄入量
食物来源
（一）钙的分布
Ca是人体含量最多的无机元素
新生儿28～30g
成人1000～1200g（％～2％BW）
主要存在形式
羟磷灰石[Ca10 (PO4)6 (OH)2] 99%
结合钙+离子钙 1%
人体钙分布
（二）钙的生理功能
构成骨骼和牙齿
维持神经与肌肉活动
参与体内某些酶的活性调节：eg. 脂肪酶、
ATP酶、腺苷酸环化酶、钙调蛋白
维持细胞膜完整性和通透性
其他作用
– 凝血
– 激素分泌
– 细胞吞噬、分裂、分泌，等
（三）钙吸收
有利因素
– 1,25-(OH)2-D3
– 乳糖
– 赖氨酸
– 低分子肽eg. CPP
– 机体需要量增加
不利因素
– 草酸盐
– 植酸盐
– 膳食纤维
– 饱和脂肪酸（钙皂）
– 抗酸药
– 酒精
小肠上段为主，主动转运，耗能小肠上段为主，主动转运，耗能
小肠下段被动扩散小肠下段被动扩散
（四）血钙
存在形式
％ 蛋白结合钙 （与白蛋白、球蛋白结合）
％ 扩散钙 （与有机酸、无机酸结合）
％ 离子钙
血钙调节
甲状旁腺素（PTH）
降钙素（CT）
（五）钙排出
粪 100～150mg/d
尿 160～200mg/d
汗液 100mg
乳汁 150～300mg/d
促进钙排出的因素：
补酸、酸中毒、高蛋白或高镁膳食、甲状腺
素、肾上腺皮质激素、甲状旁腺素、维生素D过多、
卧床等。
膳
食
钙
肠
吸
收
钙
骨骼、牙齿
软组织、体液
99%
1%
降钙素
30-50%
1,25-(OH)2VD3
混溶钙池
miscible calcium pool
粪
尿
汗液
乳汁
800mg/d
Ca的吸收和代谢图
甲状旁腺素
混溶钙池
miscible calcium pool
—以离子状态存在于软组织、细胞外
液和血液中的钙。
— 1%
（五）钙缺乏症
婴幼儿期缺钙
佝偻病
常伴随维生素D缺乏
表现为生长迟缓、新骨结构异常、骨钙化不良，骨
骼变形，出现。
成年期缺钙
女性，老年人多见
骨质软化
骨质疏松，易发生骨折，主要为脊柱压缩性、前臂
和髋骨骨折。
（六）钙过量
肾结石
奶碱综合症
干扰其他矿物质的吸收利用：
铁、锌、镁、磷，等
（七）膳食参考摄入量（DRIs)
适宜摄入量(AI)
成年人(18～): 800 mg/d
老年人(50～): 1000 mg/d
可耐受最高摄入量(UL)
2000mg/d
特殊人群AI
0～： 300
～： 400
1～： 600
4～： 800
11～：1000
孕妇：1000～1200
乳母：1200
2002年中国营养调查每人每日钙摄入情况
（八）钙的食物来源
***钙含量及吸收利用率
奶和奶制品是钙的主要来源
豆类、绿色蔬菜、小鱼小虾、硬果类也是钙的
良好来源
硬水中含有相当数量的钙
几种食物中的钙含量(mg/100g)
奶中钙的特点
钙含量高（100 mg/100g）
天然来源
吸收利用率好
– 奶类 40%以上
– 菠菜 5%
– 钙制剂 30～45%
可大量摄入
中国奶类的消费情况
世界范围内奶类的消费情况
****北京、上海等大城市 55 g/d；荷兰最高 6000 g/d
喝牛奶四忌
忌空腹喝奶
忌与茶、咖啡同饮
忌煮沸或冷冻牛奶
忌用牛奶送服药物
磷 Phosphorus, P
分布
生理功能
吸收与代谢
膳食参考摄入量
食物来源
（一）磷的分布
P是人体含量较多的元素之一
成人体内约含600～900g，约1％BW
主要存在形式：羟磷灰石
人体磷的分布
（二）磷的生理功能
构成骨骼、牙齿和软组织成分
参与能量代谢的储存和释放
参与酶的组成
参与物质代谢
调节酸碱平衡
（三）磷的吸收与排泄
吸收
部位：小肠为主，60～70％
形式：无机磷酸盐
影响吸收的因素
促进：Vit D、合理的钙磷比例
抑制：膳食中植酸、钙、镁、铝、铁等
排泄
部位：肾
调节：甲状旁腺素调节肾小管的吸收和排泄
（四）推荐摄入量与食物来源
成人及孕妇
适宜：700mg/d
最高：3500mg/d
最适钙磷比例1:1
食物来源：
在动植物食品中分布广泛
丰富来源：
– 瘦肉、蛋、奶、动物内脏
– 海带、紫菜
– 坚果类、粗粮等
铁 Ferrum, Fe
概述
生理功能
吸收与代谢
缺乏症
膳食参考摄入量食物来源
（一）铁的分布
功能性铁
– 血红蛋白 60～75％
– 肌红蛋白 3％
– 酶类 1％
储存性铁 25％
– 铁蛋白
– 含铁血黄素
运输铁
– 运铁蛋白
（二）铁的生理功能
构成血红素蛋白质，参与红细胞的形成和氧的运输
–血红蛋白
–肌红蛋白
作为多种酶的组成成分，在生物氧化、组织呼吸过
程中发挥作用
–细胞色素
–非血红素铁酶
–含血红素铁酶
提高机体免疫力
（三）食物中的铁
血红素铁血红素铁
主要来自动物性食物中的
血红蛋白和肌红蛋白
占总膳食铁10％以下
吸收受膳食因素影响很小
吸收率为10～40％
钙可降低其吸收
非血红素铁非血红素铁
主要存在于植物和乳制品
的铁盐中
占膳食总铁90％以上
吸收受膳食因素影响较大
吸收率不足10％
多种因素可降低其吸收
影响非血红素铁吸收的膳食因素
有利因素有利因素
– Vit C
– 半胱氨酸
– 核黄素
– 肉类因子
不利因素不利因素
– 植酸
– 多酚类物质
– 钙、锌
– 大豆蛋白
– 碱性药物、胃酸分泌减
少
（四）人体铁营养状况评价指标
血清铁蛋白（SF）
血清、骨髓抽取物铁含量（SI）
运铁蛋白饱和度（TS%）
红细胞游离原卟啉（FEP）
血红蛋白和红细胞压积（Hb）
平均红细胞容量
血清或血浆运铁蛋白受体（sTFR）
（五）铁缺乏
多见于婴幼儿、孕妇和乳母
是世界范围内倍受关注的公共营养问题
– 发达国家：7～12%妇女儿童铁缺乏
– 发展中国家：1/2妇女儿童，1/4男性铁缺乏
中国
– 乡村高于城市，女生高于男生，并随年龄递增
– %为轻度贫血
– 多为缺铁性贫血
缺铁性贫血流行情况
3岁以下
– 全国 11～29%；北京 %
学龄前儿童
– 北京 %
学龄儿童
– 全国 13～26%；北京 %
12岁 %，17岁 %
铁缺乏原因
铁供给不足（膳食中非血红素铁占绝大部分）
– 血红素铁—动物血、内脏、肌肉，吸收率20%
– 非血红素铁—谷物、蔬菜等，吸收率低于10%
机体对铁的需要量增多（生长突增、月经丢失）
其他因素（消化道疾病、失血性疾病）
年龄 性别 WHO标准 我国标准
6月～ 男、女 110
6岁～ 男、女 120 110
12岁～
男 120 120
女 120 115
15～17岁
男 130 130
女 120 120
成人
男 130
女 120
孕妇 110
贫血的筛检标准 Hb（g/L）
铁缺乏表现
行为改变和智力损害
免疫功能降低
体温调节能力下降
儿童学习困难，生长迟缓
不良妊娠后果
贫血表现
（六）铁毒性
急性中毒
– 胃肠道出血性坏死
慢性铁中毒
– 肝沉积：血色素沉着症（血色病）
（七）中国居民膳食铁参考摄入量
适宜：mg/d
0～
～ 10
1～ 12
11～ 男16 女18
14～ 男20 女25
18～ 男15 女20
50～ 15
特殊人群适宜： mg/d
孕妇 早 20
中 20+5
晚 20+10
乳母 20+5
最高：18 ～ 50 mg/d
（八）铁的食物来源
丰富来源
动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆、黑木耳、
芝麻酱
良好来源
瘦肉、红塘、蛋黄、猪肾、羊肾、干果
一般来源
鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶
微量来源
奶制品、蔬菜和水果
锌 Zincum，Zn
生理功能
吸收与代谢
缺乏症
DRIs
食物来源
（一）锌的生理功能
含锌金属酶和锌依赖酶
调节细胞分化和基因表达
维持生物膜结构和功能
味觉形成
免疫活性
激素
（二）锌的吸收与代谢
植酸、膳食纤维、铜、镉、钙和亚铁离
子妨碍锌在小肠的吸收
Vit D、柠檬酸盐有利于锌的吸收
锌主要从肠道排出（90％）
锌在体内60％存在于肌肉中，30％存在
于骨骼中
（三）锌营养状况评价
血锌
– 血清
– 白细胞
– 红细胞
发锌
唾液锌
酶活性
金属硫蛋白
（四）锌缺乏
味觉障碍
生长发育不良
胃肠道疾患
皮肤疾患
眼科疾患
免疫力减退
性发育或功能障碍
认知行为改变
孕期锌缺乏
妊娠反应加重
胎儿宫内发育迟缓
分娩合并症增多
胎儿畸形率增高
（五）锌毒性
见于职业中毒、医疗用药或误服
锌毒性与其盐形式有关，ZnSO4、ZnO相对无毒，
ZnCl2对细胞有较强刺激作用
急性毒性主要表现胃肠道刺激作用
慢性毒性可导致贫血、免疫功能下降以及脂蛋白
水平改变等，并常继发铜缺乏
（六）中国居民膳食锌参考摄入量
AI：mg/d
～
1～
4～
7～
11～ 男 女
14～ 男 女
18～ 男 女
特殊人群AI：
孕妇 ＋ 5
乳母 ＋10
UL：mg/d
18～
男 45 女 37
（七）锌的食物来源
极好来源
贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏
丰富来源
干果类、谷类胚芽、麦麬
良好来源
干酪、虾、燕麦、花生酱、花生
微量来源
一般植物性食物、奶制品
碘 Iodine，I
概述
生理功能
缺乏与过多
膳食参考摄入量
食物来源
（一）碘在体内的分布
甲状腺
其他组织
唾液腺、
乳腺、
生殖腺、
胃粘膜
（二）碘的生理功能
参与甲状腺素的合成
碘＋酪氨酸 甲状腺激素（T3）
促进物质的分解代谢，产生能量
垂体支持作用
促进体格发育
脑发育
脑发育临界期（妊娠开始至生后2岁）
（三）碘的来源
食物 80～90％
– 包括无机碘、有机碘
– 以无机碘形式吸收，几乎全部被吸收
– 胃肠道内钙、氟、镁阻碍碘的吸收
饮水 10～20％
空气 5％
（四）碘的排出
尿碘 80％以上
– 无机碘 90%
– 有机碘 10%
粪碘 10％
– 有机碘
肺、皮肤、乳汁
（五）碘缺乏
缺碘的程度（轻、中、重）
缺碘时机体所处发育时期
– 胎儿期
– 新生儿期
– 儿童期
– 成年期
机体的代偿适应能力
胎儿期碘缺乏
流产、死胎、先天畸形、出生后死亡率高
神经运动功能发育落后
胎儿甲状腺功能减退
克汀病(呆小症）
– 神经型——神经肌肉系统、认知能力损伤
– 黏液水肿型——水肿、侏儒、智力落后
新生儿期碘缺乏
新生儿甲状腺功能减退
新生儿甲状腺肿
儿童期碘缺乏
甲状腺肿
青春期甲状腺功能减退
亚临床型克汀病（亚克汀）
智力、体格发育障碍
单纯聋哑
成人期碘缺乏
甲状腺肿
甲状腺功能减退
智力障碍
碘致性甲状腺功能亢进
（六）碘过量
高碘性甲状腺肿
碘性甲亢
（七）碘营养状况评价
垂体－甲状腺轴系激素水平
– TSH↑、T4↓、FT4↓，T3↓、FT3↓
尿碘
甲状腺肿大率
神经、精神及发育指标
（八）中国居民膳食碘参考摄入量
RNI：μg/d
0～ 50
4～ 90
11～ 120
14～ 150
18～ 150
特殊人群：
孕妇 +50
乳母 +50
UL：μg/d
7～ 800
18～ 1000
（九）碘的食物来源
海产品的碘含量大于陆地食物
– 海带、紫菜、发菜、淡菜、海参、干贝、海鱼、
海虾、蚶等含碘丰富
动物性食物的碘含量大于植物性食物
– 蛋、奶含碘量较高
– 肉类次之
硒 Selenium
生理作用
吸收与代谢
缺乏与过量
DRIs
食物来源
硒的生理功能
抗氧化作用
– 谷胱苷肽过氧化物酶（GSH-PX）
免疫作用
调节甲状腺激素合成
解毒
– 金属硒蛋白复合物；抑制黄曲霉毒素
保护心血管、维护心肌的健康
其他
– 促进生长；保护视觉器官；抗肿瘤等
硒的存在形式
膳食和机体硒的主要形式：
硒半胱氨酸
硒蛋氨酸
补硒的主要形式：
硒酸盐
亚硒酸盐
硒缺乏
克山病
– 地区性分布、季节年度
高发、人群多发
– 易感人群——2～6岁儿
童和育龄妇女
– 主要病变——多发性灶
状心肌坏死
– 分为急型、亚急型、慢
型、潜在型四类
大骨关节病
– 易感人群——青少年
– 地方性、多发性、变
形性骨关节病
无
单
独
缺
无
单
独
缺乏，
呈
地
乏
，
呈
地方
性
方
性
硒中毒
高硒地区——湖北恩施、陕西紫阳
主要体征——头发脱落、指甲变形
其他症状——多部位毛发脱落
肢端麻木、抽搐、偏瘫
严重可致死亡
硒营养状态评价
硒含量
– 血小板、血浆、红细胞硒
– 发硒、指甲硒
GSH-PX活性
– 血小板、血浆、红细胞
中国居民膳食硒参考摄入量
RNI：μg/d
1～ 20
4～ 25
7～ 35
11～ 45
14～ 50
18～ 50
特殊人群AI：
孕妇 +0
乳母 +15
UL：μg/d
18～ 400
硒的食物来源
食物中硒含量受产地影响很大
良好来源——海产品、肝、肾、肉类
谷类含硒量因地区而异
微量来源——蔬菜、水果，精制食品
镁 Magnesium，Mg
60～65％分布在骨骼和牙齿中
一般膳食不致引起镁的吸收
镁缺乏表现为神经、肌肉兴奋性亢进
镁普遍存在于食物中
绿叶蔬菜含镁最丰富
饮水中可获得少量镁，硬水稍高
钠 Natrium, Na
钠泵、调节酸碱平衡、保持体内水平衡、加
强神经肌肉的兴奋性、维持血压
成人（18～）AI：2200mg/d
中国居民膳食指南（食盐≤6000mg/d)
我国居民钠的摄入量（1992年）：
7000～7200mg/d
主要来源为食盐、酱油、咸味食品
钾 Kalium, Ka
与钠、钙、镁协同作用；降低血压；参与蛋白
质、碳水化物代谢
钾缺乏与过多主要损害神经肌肉、心血管等系
统
大部分食物都含有钾，蔬菜和水果是钾最好的
来源
铜 Cuprum, Cu
铜的生理功能（含铜酶和铜结合蛋白）
维持正常造血机能
促进结缔组织形成
维护中枢神经系统健康
促进正常黑色素形成及维护毛发正常结构
抗氧化作用（超氧化物歧化酶，SOD）
铜缺乏与过量
缺铜性贫血
含铜蛋白和酶活性下降
– 关节炎
– 心血管损害
– 神经改变
– 色素消失
– 其他：糖耐量下降，血浆
胆固醇升高等
Menke’s卷发症
消化道症状
溶血性贫血
肝硬化
Wilson’s病
缺乏 过量
参考摄入量与食物来源
AI：mg/d
0～
～
1～
4～
7～
11～ ～
18～
UL：（18～）
食物来源：
存在于各种天然食物中
良好来源：牡蛎、贝类食
物、坚果类
较好来源：动物内脏、谷
类发芽部分、豆类
微量来源：奶类、蔬菜
Thanks!
