第四节 矿物质

人体所含的各种元素中，除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式存在外，其他各种元素基本上是以无机物的形式存在，称为矿物质。这些物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。这些无机盐在人的生命活动中起着重要作用，可以分为常量元素和微量元素。

一、常量元素

常量元素又称宏量元素或大量元素，每日膳食需要量在100mg以上的元素。除氧、碳、氢、氮外，还包括硫、磷、钙、钠、钾、氯和镁7种元素，它们构成人体总量的99.95%。其中，前6种是蛋白质、脂肪、碳水化合物与核酸的主要成分，称为基本结构元素；后5种则是体液的必需成分。一般把钙、磷、硫、钾、钠、氯和镁称为必需常量矿物质。必需常量元素具有以下生理功能：

（1）构成人体组织的重要成分，如骨骼和牙齿等硬组织，大部分是由钙、磷和镁组成，而软组织含钾较多。

（2）在细胞内外液中与蛋白质一起调节细胞膜的通透性、控制水分、维持正常的渗透压和酸碱平衡（磷、氯为酸性元素，钠、钾、镁为碱性元素），维持神经肌肉兴奋性。

（3）构成酶的成分或激活酶的活性，参加物质代谢。

现将一些重要的常量元素介绍如下。

（一）钙

钙是人体含量最多的无机元素，正常成人体内含钙总量约为1200g，相当于体重的2.0%。其中约99%集中在骨骼和牙齿中，主要以羟磷灰石［Ca10（PO4）6（OH）2］结晶的形式存在；其余1%的钙，一部分与柠檬酸螯合或与蛋白质结合，另一部分则以离子状态分布于软组织、细胞外液和血液中，统称为混溶钙池。混溶钙池中的钙与骨骼当中的钙保持着动态平衡，即骨中的钙不断地从破骨细胞中释放出进入混溶钙池，保证血浆钙的浓度维持恒定；而混溶钙池中的钙又不断沉积于成骨细胞。这种平衡状态对维持体内细胞正常生理状态、调节神经肌肉兴奋性具有重要的作用。

1．钙的生理功能

（1）钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。人体内99%的钙分布在骨骼和牙齿中，对骨骼和牙齿起着支持和保护作用。

（2）钙作为各种生物膜的结构成分，并影响膜的通透性和完整性。

（3）凝血作用。钙离子可使凝血酶原转交为凝血酶，然后凝血酶再使纤维蛋白原聚合成纤维蛋白，使血液凝固。

（4）保持神经肌肉的兴奋性。钙与肌肉的收缩和舒张有关。当体液中钙离子浓度降低时，神经和肌肉的兴奋性增强，肌肉出现自发性收缩，严重时出现抽搐；当体液中钙离子浓度增加时，则抑制神经和肌肉的兴奋性，严重时引起心脏和呼吸衰竭。

（5）其他功能。钙还对酶反应的激活、激素分泌、细胞正常生理功能的维持以及体液的酸碱平衡具有重要的调节作用。

2．影响钙吸收的因素

钙盐易溶解在酸性环境中，因此食物中的钙摄入体内以后主要在小肠上段被吸收，但吸收率的高低常常依赖于身体对钙的需求量，处于生长阶段的儿童、青少年、孕妇或乳母对钙的需求量大，身体对钙的吸收率也比较高，相应的潴留也就越多；相反，人体需要量少时吸收也少。除此之外，钙的吸收率还会受某些膳食因素等影响。

（1）抑制因素。

①植酸和草酸抑制钙的吸收。植物性食物（如谷类、蔬菜等）中植酸和草酸含量较高，容易和钙形成难溶性的植酸钙和草酸钙而抑制钙的吸收。因此，含植酸和草酸高的食物烹调时应先用水焯一下，去除大部分水溶性的植酸和草酸，从而有利于钙的吸收。

②膳食纤维影响钙的吸收。可能是由于膳食纤维中的醛糖酸残基与钙结合成不溶性钙盐的结果。

③体内维生素D不足。在钙的吸收过程中，维生素D的活性代谢产物1,25－（OH）2D3通过促进钙结合蛋白质的合成来促进钙的吸收。当体内维生素D不足时，钙结合蛋白质的合成量减少，钙的运载能力降低，主动吸收能力也随之下降。

④食物中钙磷比例不平衡。钙或磷任何一种矿物质含量过多或过少，都会相互影响其吸收率，因此食物中所含的钙磷比例应适当。美国规定1岁以下钙与磷的适当比例为1.5∶1,1岁以上为1∶1，一般认为成人钙磷比值在（1∶2）～（1∶1）均属适宜范围。

⑤脂肪消化不良时也会降低钙的吸收。这可能是钙可与未被消化吸收的游离脂肪酸，特别是饱和脂肪酸形成难溶性的钙皂乳化物从粪便排出的缘故。

⑥其他。饮酒过量、很少活动或长期卧床的老人、病人以及服用一些碱性药物（如黄连素、四环素等）都会使钙的吸收率下降。

（2）促进因素。

①维生素D促进钙吸收。

②乳糖、蛋白质促进钙的吸收。乳糖可被肠道微生物利用而发酵形成乳酸，从而降低肠内的pH，并可与钙结合成可溶性的乳酸钙来促进钙的吸收；蛋白质的一些代谢产物如赖氮酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸等可与钙形成可溶性的钙盐，从而促进钙的吸收。

③一些抗生素如青霉素、氯霉素、新霉素等有利于钙的吸收。

3．钙的缺乏与过量

钙缺乏是常见的营养性疾病，并且钙缺乏常常与维生素D的营养水平有关，也与磷有关。缺乏时生长期儿童可表现出生长发育迟缓、骨和牙的质量差，严重时引起骨骼变形形成佝偻病。中老年人则易患骨质疏松症。此外，当钙不足且血钙小于1.75mmol/L时，会引起神经肌肉的兴奋性增强而出现抽搐等症状。

过量钙的摄入可能增加肾结石的危险性。持续摄入大剂量的钙可使降钙素分泌增多，以及发生骨硬化。

4．钙的供给量及食物来源

2000年，中国营养学会建议我国居民膳食钙的适宜摄入量（AI）成人为1000mg/d，无明显损害水平（NOAEL）成人为1500mg/d，可耐受最高摄入量（UL）成人为2000mg/d。

另外，考虑钙的供给量时，还应当注意到影响钙吸收的因素以及钙的吸收率问题。

各类食物中乳和乳制品含钙丰富且吸收率高，是钙的良好来源。此外，水产品中的小虾皮和海带、豆类及豆制品、芝麻和绿色蔬菜等含钙也较丰富，而谷类及畜肉含钙较低。常见食物中钙含量见表2－5。

目前我国居民钙的缺乏还比较普遍，钙摄入量仅为推荐摄入量的一半以下。而同时我国居民日常膳食中乳类制品所占的比例很低，大豆及其制品也不够充分，钙摄入还处于较低水平。因此，如何调整膳食结构，提高我国居民膳食中钙的摄入量是亟须解决的问题。

（二）磷

磷和钙一样，是组成人体骨骼和牙齿的重要成分。正常人体内磷的含量约为650g，占成人体重的1%左右。其中，85%～90%以羟磷灰石结晶的形式存在于骨骼和牙齿中，其余10%～15%与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物相结合，分布在细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织及体液中。

1．磷的生理功能

（1）构成骨骼和牙齿。磷和钙同是构成骨骼和牙齿的重要成分，其中钙磷比例为2∶1。

（2）构成软组织结构的重要组成成分。人体内许多结构蛋白含有磷，细胞膜上的磷脂及细胞内的DNA和RNA也含有磷。

（3）调节体内酸碱平衡。磷在血液中以酸式磷酸盐和碱式磷酸盐的形式存在，通过从尿中排出适当酸碱度物质和适当量的磷酸盐来调节体内的酸碱平衡。

（4）其他。ATP和磷酸肌酸参与体内能量代谢，磷还是体内很多酶的辅酶或辅基的组成成分和激活剂，如焦磷酸硫胺素、磷酸吡哆醛、辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等。

2．磷的缺乏与过量

食物中磷的来源广泛，一般不易引起人体缺乏，临床所见磷缺乏的病人多为长期使用大量抗酸药物或禁食者，表现为食欲不振和能量代谢障碍。

过量的磷酸盐可引起低血钙症，导致神经兴奋性增强而引起手足抽搐和惊厥。

3．磷的供给量及食物来源

磷广泛存在于动植物性食物中，但植物性食物中磷与植酸盐结合，不易被吸收；肉、禽类含磷量较高，但含钙低；蛋黄中磷的含量高，但钙磷的比例不适当。鱼类中含磷高，而且钙、磷所含的比例较适当，因此是膳食磷的良好来源。

2000年发布的《中国居民膳食营养素参考摄入量（DRIs）》中规定，18岁以上成人（含孕妇及乳母）膳食磷的AI为700mg/d, NOAEL为1500mg/d, UL为3500mg/d。

（三）钾

钾为人体的重要阳离子之一，正常成人体内钾总量约为20mg/kg，主要存在于细胞内，约占钾总量的98%，其余的存在于细胞外。

1．钾的生理功能

钾可维持碳水化合物、蛋白质的正常代谢；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；维持细胞内外正常的酸碱平衡和电离子平衡；降低血压。许多研究已经发现，血压与膳食钾、尿钾、总体钾或血清钾呈负相关。

2．钾的缺乏与过量

正常进食的人一般不易发生钾摄入不足。如果钾摄取不足或损失太多，也可以引起钾缺乏症，主要表现为肌无力及瘫痪、心律失常、横纹肌肉裂解症及肾功能障碍等。

如果体内钾过多，也会出现毒性反应，表现为神经肌肉和心血管方面，出现四肢无力、心率缓慢、心音减轻等症状。

3．钾的供给量及食物来源

我国建议居民膳食钾的每日适宜摄入量为：儿童1500mg，青少年及成人2000mg，孕妇及乳母2500mg。

大部分食物都含有钾，但蔬菜和水果是钾最好的来源。

（四）钠

钠是维持体内水平衡和血液酸碱度的重要物质，主要存在于细胞外液。

1．钠的生理功能

钠是细胞外液中的重要阳离子，构成细胞外液渗透压，调节与维持体内水量的恒定，维持酸碱平衡，增强神经、肌肉兴奋性，维持血压正常。钠的摄入与血压有关，每摄入2300mg钠，可致血压升高0.267kPa（2mmHg）。

2．钠的缺乏与过量

钠缺乏非常少见，在低钠饮食、过量出汗或者在胃肠疾病时或用利尿剂治疗高血压病人时，由于钠排出量过多，才容易缺乏。表现为血钠降低、细胞肿胀、恶心、心率加速、血压下降、疼痛、反射消失，严重的可导致昏迷，甚至因急性肾功能衰竭而死亡。

如果钠过多，也可能引起中毒反应，出现口渴、精神恍惚、昏迷，甚至死亡。

3．钠的供给量及食物来源

有关钠的需要量研究得不多，我国建议居民膳食钠的每日适宜摄入量为：4～14岁儿童900～1800mg，成人2200mg（1g食盐含400mg钠）。

钠普遍存在于各种食物中，人体钠的来源主要为食盐等调味品以及盐渍的咸菜等。

（五）镁

镁是人体细胞内的主要阳离子，主要存在于细胞内，成人体内含镁20～30g,55%左右以磷酸盐和碳酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中，27%左右存在于软组织中，7%左右存在于其他组织中。

1．镁的生理功能

镁是体内多种酶的激活剂，可参与300多种酶促反应，在能量和物质代谢中有重要作用。镁可影响骨细胞的结构和功能，促使骨骼生长。此外，镁还有调节心肌细胞的功能，可预防高胆固醇引起的冠状动脉硬化。

2．镁的吸收与排泄

镁主要在空肠末端和回肠内被吸收，吸收率为30%～50%。吸收代谢后有60%从肠道排出，有些通过汗液和尿液排出。肾脏是维持体内镁稳定的重要器官。

3．镁的缺乏与过量

各种食物含有丰富的镁，一般不会缺乏。在某些病理情况下，人体缺乏镁可导致血清钙浓度显著下降，出现神经、肌肉兴奋性亢进等，导致失眠、焦虑不安、消化不良等症状。

正常情况下一般不会发生镁过量，但大量注射或口服镁盐也可以引起中毒反应。

4．镁的供给量及食物来源

我国建议居民膳食镁的每日适宜摄入量为：成人350mg，孕妇及乳母400mg。

植物性食物含镁较多，绿叶蔬菜的叶绿素中富含镁，是镁的丰富来源，紫菜含镁最多，糙粮、坚果也含有丰富的镁，肉类、淀粉类、牛乳中含量属中等，精制的糖、酒和油脂中不含镁。

二、微量元素

微量元素又称痕量元素，在人体中某些化学元素存在极少，甚至仅有痕量，但有一定生理功能，且必须通过食物摄入，每种微量元素的标准量在0.01%以下。微量元素按其生物学作用可分为以下三类：

（1）人体必需微量元素，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁。

（2）人体可能必需的元素，包括锰、硅、硼、矾及镍。

（3）具有潜在的毒性，但在低剂量时，可能具有人体必需功能的元素，包括氟、铅、镉、汞、砷、铝及锡。

现将一些重要的微量元素介绍如下。

（一）铁

铁是研究最多和了解最深的人体必需微量元素之一，而同时铁缺乏又是全球特别是发展中国家最主要的营养问题之一。成人体内含铁3～5g，约占人体质量的0.004%。体内铁分功能铁和储备铁，功能铁约占人体铁含量的70%，它们大部分存在于血红蛋白和肌红蛋白中，少部分存在于含铁的酶类和运输铁中。储备铁约占人体铁含量的30%，主要以铁蛋白（ferritin）和含铁血黄素（hemosiderin）的形式存在于肝、脾和骨髓中。

1．铁的生理功能

（1）参与体内氧的运送和组织呼吸过程。

铁为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及某些呼吸酶的组成成分；参与体内氧的运送和组织呼吸过程。如血红蛋白可与氧可逆性地结合，当血液流经氧分压较高的肺泡时，血红蛋白能与氧结合成氧合血红蛋白，而当血液流经氧分压较低的组织时，氧合血红蛋白又能解离出氧，从而完成氧的输送过程。肌红蛋白的基本功能是在肌肉组织中起转运和储存氧的作用，当肌肉收缩时，释放氧以促进肌肉运动；细胞色素为含血红素的化合物，其在线粒体内具有电子传递作用，对细胞呼吸和能量代谢具有重要意义。

（2）维持正常的造血功能。

红细胞中含铁约占机体总铁的2/3。铁在骨髓造血细胞中与卟啉结合形成高铁血红素，再与珠蛋白结合形成血红蛋白。缺铁可影响血红蛋白的合成，甚至影响DNA的合成及幼红细胞的增殖。此外，还可使红细胞变形能力降低，寿命缩短，自身溶血增加。

2．影响铁吸收的因素

铁的吸收主要在小肠上部，在胃中及整个小肠也有部分吸收。首先食物中的铁在胃酸作用下，由三价铁还原成亚铁离子，然后与肠道中存在的维生素C及一些氨基酸形成络合物，在肠道以溶解状态存在，以利于铁的吸收。膳食中铁的吸收率平均为10%，绝大多数铁不能被机体吸收，随粪便排出。

铁在食物中的存在形式对其吸收率影响很大。铁在食物中以以下两种形式存在：

（1）非血红素铁。

非血红素铁主要是以三价铁的形式与蛋白质、氨基酸和有机酸结合成络合物，存在于植物性食物中。这种形式的铁必须在胃酸作用下先与有机物部分分开，并还原成二价铁（亚铁离子）以后，才能被体内吸收。如果膳食中有较多的植酸或草酸，将与铁形成不溶性的铁盐而影响其吸收。谷类食物中铁的吸收率低，就是这个原因。

影响非血红素铁在体内吸收的主要因素有以下几个方面：

①当食物中有植酸盐和草酸盐存在时，它们可与Fe3+形成不溶性铁盐，抑制了铁的吸收利用。

②当胃中胃酸缺乏或服用抗酸药物时，不利于Fe3+的释放，也阻碍了铁的吸收。

③人体生理状况及体内铁的储备多少也显著地影响铁的吸收。例如，由于生长、月经和妊娠引起人体对铁的需要增加时，铁的吸收比平时增多；体内储存铁丰富，则吸收减少，体内铁储存较少时吸收增加。

④维生素C能与铁形成可溶性络合物，即使较高的pH下铁也能呈溶解状态，有利于铁的吸收，同时维生素C还可将三价铁还原为二价铁，促进其吸收。胱氨酸、赖氨酸、葡萄糖和柠檬酸等也有类似的促进作用。

（2）血红素铁。

血红素铁是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁。这种铁是以卟啉铁的形式直接被肠黏膜上皮细胞吸收，然后在黏膜细胞内分离出铁，并结合成铁蛋白。因此，血红素铁的吸收不受各种因素的干扰。

通常动物性食物中所含的血红素铁较多，因此其吸收利用率也较高，但蛋黄中铁的吸收率只有3%，这是由于蛋黄中存在卵黄高磷蛋白，可与铁形成不溶性物质所致。植物性食物中所含的铁多为非血红素铁，一般吸收率较低，常受其他膳食因素的影响。

因此，通常人体内缺铁的原因不在于食物中铁的含量，而在于人体对不同食物中铁的吸收利用不同。在我国广大农村，铁大部分从植物性食物中获得，吸收率低，缺铁性贫血还普遍存在。

3．铁的缺乏与过量

长期膳食中铁供给不足，可引起体内血缺乏，进而导致缺铁性贫血，多见于婴幼儿、孕妇及乳母。我国7岁以下儿童贫血平均患病率高达57.6%，其中1～3岁的幼儿患病率最高。孕妇贫血率平均为30%，孕末期更高。贫血的症状主要有皮肤黏膜苍白、易疲劳、头晕、畏寒、气促、心动过速和记忆力减退等。

铁中毒分急性和慢性两种：急性中毒常发生在儿童，一些儿童将包装精美并有糖衣或糖浆的铁补充剂误当糖果食用后发生中毒，其主要症状为消化道出血，严重的甚至引起死亡。慢性中毒则由于长期过量服用铁补充剂或慢性酒精中毒使铁吸收增加等引起，其主要症状为皮肤铁血黄素沉积、糖尿、肝硬化等。

4．铁的供给量及食物来源

铁在体内可被反复利用，排出量很少。成年男性每日铁损失约为1mg，女性为0.8mg，特殊情况下可达2mg。考虑到食物中铁的吸收率较低，常以吸收率10%估计，则成人每日铁的供应量应大于10mg。2000年，中国营养学会建议我国居民膳食铁的AI成年男性为15mg/d、女性为20mg/d, UL成人为50mg/d。

膳食铁的良好来源为动物性食品，如肝脏、瘦肉、鸡蛋、动物全血、禽类、鱼类等，但乳类的含铁量较少，牛乳的含铁量更低，长期用牛乳喂养的婴儿，应及时补充含铁量较丰富的食物。植物性食物中海带、芝麻的铁含量较高，各种豆类含铁量也较丰富，一些蔬菜里（如油菜、芹菜等）也含有丰富的铁。另外，使用铁锅炒菜也是铁的一个很好来源。

（二）锌

成人体内的含锌量为2～3g，主要分布在人体各组织器官当中，以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺内的含量为最高。血清中锌的正常含量为100～140 μg/100mL，其中75%～85%存在于红细胞内，3%存在于白细胞内，其余12%～22%存在于血浆中。头发锌的正常含量为125～250 μg/g。锌对生长发育、智力发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均具有重要的作用。

1．锌的生理功能

（1）酶的组成成分或激活剂。体内有200多种含锌酶，其中主要的含锌酶有超氧化物歧化酶、苹果酸脱氢酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等，这些酶在参与组织呼吸、能量代谢及抗氧化过程中发挥着重要作用。

（2）促进生长发育。锌也是维持RNA多聚酶、DNA聚酶及逆转录酶等活性所必需的微量元素，从而参与蛋白质合成及细胞生长、分裂和分化等过程。动物缺锌会导致生长和蛋白质合成与代谢发生障碍。儿童缺锌会因生长发育受严重影响而出现侏儒症。

（3）其他。如锌参与某些有关内分泌激素的代谢，对促进性器官的发育和性功能的正常具有重要的调节作用。锌与唾液蛋白结合形成味觉素，对味觉和食欲起促进作用。锌对皮肤和视力具有保护作用，缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化。此外，锌还可以维护机体免疫功能等。

2．锌的缺乏与过量

锌不同程度地存在于各种动、植物性食品中，一般情况下可以满足人体的需求。但不同食物中锌的生物利用率差别很大。通常植物性食物中由于存在较多的植酸、草酸和膳食纤维，它们可与锌结合成不易溶解的化合物，从而影响锌的吸收。动物性食物中如肉类和海产品中锌的吸收率要远远高于植物性食物。因此，当膳食中缺乏动物性食品或人体需要量增加时，容易引起锌的缺乏而出现相应的症状。儿童主要表现为食欲减退或异食癖、生长发育停滞，男孩性腺小，严重时导致侏儒症。孕妇缺锌可导致胎儿畸形。成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、皮肤粗糙、免疫功能降低等。

过量服用锌补充剂或食用被锌污染的食物和饮料等均有可能引起锌过量或锌中毒，具体表现为急性腹痛、腹泻、恶心、呕吐等临床症状，但停止服用后症状即可消失。

3．锌的供给量及食物来源

2000年，中国营养学会建议我国居民膳食锌的推荐摄入量（RNI）成年男性为15mg/d、女性为11.5mg/d, NOAEL为30mg/d, UL成年男性为45mg/d、女性为37mg/d。

锌的来源较广泛，普遍存在于各种食物中。但食物含锌量因地区、品种不同而有较大差异，锌的利用率也不同。通常动物性食物含锌丰富且吸收率高，如贝壳类海产品，其中牡蛎和鲱鱼的锌含量高达1000mg/kg。肉类、肝脏、蛋类含锌在20～40mg。豆类、谷类胚芽、燕麦、花生、调味品、全麦制品等也富含锌。蔬菜及水果类锌含量较低。

（三）硒

硒在人体内的含量为14～21mg，它广泛分布在体内除脂肪外的所有细胞和组织中，其中以肝、肾、胰、心、脾、牙釉质和指甲中较高，肌肉、骨骼和血液中浓度次之。人体血液中的硒浓度不一，它受生活地区、土壤、水和食物中硒含量的影响。我国克山病流行地区中，病区全血硒浓度为0.005～0.01mg/L，无病区为0.02～0.05mg/L。

硒主要在小肠吸收，人体对食物中硒的吸收率为60%～80%，吸收后的硒经代谢后大部分经肾脏由尿排出。

1．硒的生理功能

（1）抗氧化作用。现代科学发现，谷胱甘肽过氧化物酶在机体中具有抗氧化功能，能够清除体内脂质过氧化物，阻断活性氧和自由基的损伤作用，从而保护细胞膜及组织免受过氧化物损伤，以维持细胞的正常功能。由于硒参与谷胱甘肽过氧化物酶的组成，因此在人和动物体内起到抗氧化的作用。

（2）保护心血管和心肌的健康。经报道，硒和维生素E一起对动物心肌纤维、小动脉及微循环的结构、功能均有重要作用。机体缺硒可引起以心肌损害为特征的克山病，而高硒地区人群中的心血管病发病率较低。

（3）有毒重金属的解毒作用。硒与金属有较强的亲和力，能与体内重金属，如汞、镉、铅等结合成金属—硒—蛋白质复合物而起解毒作用，并促进金属排出体外。

（4）其他。一些动物实验和流行病调查发现，硒还具有促进生长、保护视器官的健全功能、提高机体免疫功能及抗肿瘤等作用。

2．硒的缺乏与过量

硒缺乏是引发克山病的重要原因。克山病分布于我国14个省、自治区的贫困地区，大多发生在山区和丘陵。主要易感人群为2～6岁的儿童和育龄妇女。克山病是一种以心肌坏死为特征的地方性心脏病，临床特征为心肌凝固性坏死，伴有明显心脏扩大，心功能不全和心律失常，严重者发生心源性休克或心力衰竭，死亡率高达85%。病因虽未完全明了，但在多年的防治工作中，我国学者发现克山病的发病与硒的营养缺乏有关，并且已用亚硒酸钠进行干预，取得了较好的预防效果。

另外，缺硒也被认为是发生大骨节病的重要原因。该病主要发生在我国西北某些地区，是部分人在青少年期发生的一种地方性骨关节疾病。目前已用亚硒酸钠与维生素E进行治疗，取得了显著疗效。

过量的硒可引起中毒。在土壤中含硒量很高的高硒地区，其所产的粮食中硒的食量也较高，可引起人体中毒。据报道，我国湖北恩施地区就曾发生过慢性硒中毒。其中毒症状为头发变干、变脆，易脱落，指甲变脆、有白斑及纵纹、易脱落，皮肤损伤及神经系统异常，如肢端麻木、偏瘫、全身麻痹等，严重者可致死亡。

3．硒的供给量及食物来源

根据研究结果确定预防克山病的硒最低日需要量，成年男性为19 μg/d、女性为14 μg/d，生理需要量为40 μg/d。2000年，中国营养学会建议我国居民膳食硒的RNI成人为50 μg/d, UL成人为400 μg/d。

食物中硒的含量受其产地的土壤和水源中硒元素水平的影响，因而有很大的地区差异。通常海产品和动物内脏是硒的良好食物来源，如鱿鱼、鱼子酱、海参、其他贝类、鱼类和肾脏等。畜禽肉类、全粒谷物及大蒜也含有较多的硒。蔬菜中硒含量较少。

（四）碘

正常成人体内含碘20～50mg，其中约15mg存在甲状腺组织内，其余分布在骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑组织中。

1．碘的生理功能

碘在体内主要参与甲状腺素的合成，因此其生理功能主要通过甲状腺素的生理功能来体现，包括以下几个方面：

（1）促进生物氧化，加速氧的磷酸化过程，调节体内的热能代谢和三大产能营养素的合成与分解，促进机体的生长发育。

（2）促进神经系统发育和组织发育分化，对胚胎发育期和出生后早期生长发育，特别是智力发育尤为重要。

（3）激活体内许多重要的酶，包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等100多种酶。

（4）调节组织中的水盐代谢，缺乏甲状腺素可引起组织水盐潴留并发黏液性水肿。

（5）促进维生素的吸收和利用，包括促进烟酸的吸收利用及β－胡萝卜素向维生素A的转化。

2．碘的缺乏与过量

地方性甲状腺肿（俗称大脖子病）与地方性克汀病是典型的碘缺乏症，它们是世界性的疾病。地方性甲状腺肿几乎在所有国家都有发生，流行地区主要在远离海洋的内陆山区或不易被海风吹到的地区，其土壤和空气含碘量较少，导致该地区的水及食物含碘量很低。有人估计全世界约有2亿地方性甲状腺肿患者，地方性甲状腺肿的特征是甲状腺肿大而使颈部肿胀，这是由于膳食中碘供给不足，甲状腺细胞代偿性地增大而引起的。孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育，以及引起胚胎期和围生期胎儿死亡率上升；婴幼儿缺碘可引起以生长发育迟缓、智力低下、运动失调等为特征的呆小症（克汀病）。

地方性甲状腺肿也可因碘过量引起。碘过量通常发生于摄入含碘量高的食物，以及在治疗甲状腺肿大等疾病中使用过量的碘剂等情况。一般只要限制高碘的摄入，症状即可消失。

3．碘的供给量及食物来源

2000年，中国营养学会建议我国居民膳食碘的RNI成人为150 μg/d、孕妇及乳母为200 μg/d, UL成人为1000 μg/d。

含碘丰富的食物主要为海产品，如海带、紫菜等是良好的膳食碘的来源。植物性食物中含碘量最低。另外，也可采用碘强化措施，如食盐加碘、食用油加碘及自来水中加碘等。我国为改善人群碘缺乏的状况在全国范围内采取食盐加碘的防治措施，经多年实施已取得良好的防治效果。

三、食品加工对矿物质的影响

在食品加工中，矿物质是比较稳定的营养素，一般不受酸、碱、氧气以及光线等因素的影响而造成损失。在某些加工过程中，矿物质的含量还有所增加。例如，在脱脂大豆浓缩蛋白与大豆分离的加工过程中，铁、锌等含量随着大豆蛋白的浓缩反而提高很多。但是谷物的碾磨加工，果蔬的去皮、去核、烫漂等预处理，以及蒸煮、烧烤及油炸等烹调方法对其影响很大，常导致不同程度的损失。另外，有些矿物质会因氧化作用而影响其生物学价值，如还原性的二价铁氧化为三价铁后，导致生物学价值降低。

（一）碾磨对谷物类食物中矿物质的影响

小麦、稻谷、玉米等谷物类食物的矿物质主要存在于胚芽和糊粉层中。碾磨加工除去了外层的麸皮并破坏了胚芽组织，从而影响了矿物质在面粉、精制米、玉米粉等谷物食品中的含量。随着碾磨加工精细度的提高，矿物质的损失量加大。例如，精碾大米中铬和锌的损失可达75%，玉米粉中铬和锌的损失可达50%，而钴、铜的含量却高于干玉米。小麦在碾磨时，钴、锰、锌、铁等的损失较为严重，而铬、钼损失较低。在加工时，可以通过使用强化面粉或对特定矿物质的强化以弥补物质的损失。

（二）烫漂对食品中矿物质的影响

罐藏加工中的烫漂、蒸煮和沥滤等处理对矿物质含量的影响很大，损失的程度主要取决于各种矿物质在水中的溶解度。例如，菠菜中矿物质在烫漂时损失率分别为钾56%、钠43%、镁36%和磷36%，钙不但没有损失，还略有增加。另外，采用蒸汽烫漂可以减少矿物质的损失，如几种蔬菜采用热水烫漂铁的损失率为48.0%，而采用蒸汽烫漂损失率仅为21.3%。

（三）烹调对食物中矿物质的影响

在烹调过程中，矿物质很容易流失到汤汁中。流失的程度主要取决于食物的种类和烹调方法。大豆经蒸煮后矿物质的损失也非常显著。各种矿物质的损失分别为镁65%、钾64%、锰60%、磷55%、铁51%、锌59%和钙49%。

食品加工对矿物质含量的影响与多种因素有关。如食物原料、加工方法、加工用水、设备、食品添加剂以及包装材料等。针对矿物质在加工中的损失，可以通过强化来弥补，如钙、铁、锌等在液态乳及配方奶粉、营养米粉中的强化，碘在食用盐中的强化等。