08 第八章 水和矿物质.pptx

第1页：第八章水和矿物质封面

食品营养学　第八章　水和矿物质

第2页：水的六项作用

第一节 水　1. 水的作用

• 给全身各处运输营养物质
• 保持大分子的结构
• 参与新陈代谢反应
• 作为矿物质、维生素、氨基酸、葡萄糖、小分子物质的溶剂，使其参与新陈代谢反应
• 身体的润滑剂、缓冲垫
• 调节体温

第3页：体内水分平衡

2. 体内水分平衡

• 胞内、胞外水的成分不同，并持续变化中，但这种变化在严格控制中。
• 如果超出控制范围，要么大量饮水、要么快速排空。

体内的水：胞内水（inside cells）、胞外水（outside cells）、细胞间质中（between cells）、血管中（inside blood vessels）。

第4页：电解质平衡

电解质平衡：体液中钠、钾、钙、镁等离子保持一定比例，是维持神经肌肉兴奋性与细胞正常功能的必要条件。

第5页：肾脏对体液的调节

肾对体液的调节：肾脏通过调节尿量与电解质排泄，维持体液总量与渗透压的相对恒定。

第6页：脱水的程度与表现

3. 水分的补充

• 当水摄入过多，胃膨胀，停止喝水。
• 当身体缺水时，血液变稠，产生口渴的感觉。
• 如果缺水严重时，会发生脱水现象。

原图为两栏症状清单，文字提取后两组症状交错排列，此处按原文出现顺序归组；原文两种脱水程度均标注为“失水量低于体重 5%”，阈值存疑，请以原课件为准。

第7页：食物中的水

4. 食物中的水

• 水及饮料是补充水的最直接来源。
• 几乎所有的食物中都含有水，其中水果蔬菜含水量达 95% 左右，肉类和奶酪含水量在 50% 以上。
• 饮料中的酒精、咖啡因是利尿剂。

思考：什么是硬水和软水？

第8页：矿物质的分类

第二节 矿物质　1. 矿物质的概述

• 人体中的各种营养素，除矿物质元素外，均由碳、氢、氧、氮组成的有机化合物的形式存在。
• 在人体中含量超过 0.01%、需要量在每天 100mg 以上的称为大量元素或常量元素，它们是钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等。
• 而低于此数的其它元素则称为微量元素或痕量元素，它们是铁、铜、碘、锌、锰、硒、铬等。
• 矿物元素是构成人体机体组织和维持正常生理功能所必需的。

第9页：

第10页：矿物质的七项功能

2. 矿物质的功能

• 构成机体组织的重要成分。
• 维持细胞内、外液的渗透压的平衡。
• 维持机体酸碱平衡。
• 在组织液中的各种矿物元素，特别是保持一定比例的钾、钠、钙、镁离子，是维持神经、肌肉兴奋性、细胞膜通透性以及所有细胞正常功能的必要条件。
• 是构成某些具有特殊生理功能的物质的重要成分。
• 改善食品感官性状与营养价值。

第11页：食物的成酸成碱作用

3. 食物的成酸成碱作用

食品的成酸与成碱作用：摄入的食物经机体代谢成为体液的酸性物质或碱性物质。体内碱性物质只来源于食物，体内酸性物质来源于食物及食物的代谢产物。

成酸食物

含有人体内能形成酸的无机盐如磷、硫、氯等元素及其它元素的食物，可使体液表现为酸性。

成碱食物

在体内形成碱的无机盐如钙、钠、钾、铁、镁等元素占优势的食物，可使体液表现为碱性。

第12页：加工造成的矿物质流失

4. 矿物质的缺乏普遍存在

• 天然食品中的矿物质含量在下降。
• 必需矿物质在食品精制过程中流失。
• 人体对矿物质元素的需要量在增加。

图中对比了米的研磨过程、糖的精制过程与精白面粉加工中铬、锌、锰等元素的流失比例。

原图为多组百分比数据（精白面粉、铬、锌、锰等），文字提取后数值与项目名称相互错位，无法安全对应，故不还原数值表格，请对照原课件图片补齐。

第13页：钙在人体中的含量

第三节 常量元素　一、钙

• 钙是人体内含量最丰富的矿物质。
• 钙对我们身体发挥着至关重要的作用。

第14页：骨中的钙

1. 骨中的钙

• 钙与磷形成羟基磷灰石晶体，并以胶原蛋白作为基质，形成具有很高强度与支撑力的骨骼。
• 骨骼的成分不是一成不变的，时刻在发生着沉积和溶解的动态变化。
• 牙与骨的形成类似。
• 骨骼中的钙占身体钙含量的 99%，发挥着两个重要作用：构成骨的核心成分；充当钙库，调节血钙。

第15页：体液中的钙

2. 体液中的钙

• 只有 1% 的钙存在于体液中，但作用很关键。

体液中的钙的作用包括：

• 调节离子的跨膜运输，尤其在神经传导方面极为重要。
• 帮助维持正常的血压。
• 是肌肉收缩的必需元素，对心跳也很重要。
• 调节各种激素、消化酶和神经递质的分泌。
• 在血液凝固过程中有重要作用。

第16页：

第17页：钙的平衡与调节

3. 钙的平衡

• 身体能监测到细胞外钙浓度的微小变化，并作出相应反应。
• 骨骼作为钙库，可以根据需要从中调用或退还钙。
• 钙的调节涉及的激素包括：甲状旁腺素、降钙素与维生素 D。
• 钙的调节涉及的器官包括：肠、肾、骨。

第18页：血钙升高与降低时的调节

血钙的调节

血钙升高时（甲状腺分泌降钙素）

降钙素抑制维生素 D 的活性，阻止钙在肾脏的重吸收，限制钙在小肠中的吸收，抑制破骨细胞的破骨作用、防止钙的释放。通过这一系列作用可以降低血钙的水平，同时也使降钙素的分泌减少。

血钙降低时（甲状旁腺分泌甲状旁腺激素）

甲状旁腺激素刺激了维生素 D 的活性，甲状旁腺激素＋维生素 D 刺激肾脏对钙的重吸收，维生素 D 加强钙在小肠中的吸收，甲状旁腺激素＋维生素 D 刺激破骨细胞分解骨、释放钙到血液。通过这一系列作用可以升高血钙的水平，同时也使甲状旁腺激素的分泌减少。

第19页：钙的吸收及影响因素

4. 钙的吸收

• 人体对钙的吸收为主动吸收，但吸收很不完全，通常有 70～80％ 不被吸收而随粪便排出。
• 钙的吸收还与年龄、个体机能状态有关。
• 钙与食物中的植酸、草酸、脂肪酸等形成了不溶性的盐。
• 脂肪摄入过多时，可因大量脂肪酸与钙生成不溶性皂化物随粪便排出。
• 食物纤维也可影响钙的吸收，这可能是食物纤维结构中的糖醛酸残基与钙结合所致。
• 年龄大，钙吸收率低；胃酸缺乏、腹泻等降低钙的吸收；若机体缺钙，则吸收率提高。

第20页：膳食成分对钙吸收的影响

膳食成分对钙吸收的影响

抑制钙吸收的因素

植酸和草酸、膳食纤维、脂肪酸、某些碱性药物（苏打、黄连素、四环素等）。

促进钙吸收的因素

VitD、乳糖、某些氨基酸、磷肽、某些抗生素（青霉素、氯霉素、新霉素等）。

第21页：磷的含量与代谢

二、磷

• 人体含量：正常人体含磷 1%，成人体内骨中含 600-900g 磷并与钙结合，约占机体总磷的 80%。
• 吸收和代谢：其吸收、代谢过程与钙相似（吸收率约为 45%）。Ca/P 适当，约 70% 可被小肠吸收。食物中大部分是磷酸酯的形式，吸收前必需裂解为游离磷再以无机磷酸盐形式被吸收，排泄主要经肾脏，不能吸收者随粪便排出。

第22页：磷的生理功能

3. 生理功能

• 磷酸盐是一类重要的缓冲剂，帮助维持体液的酸碱平衡。
• 磷是每个细胞内遗传物质 DNA 和 RNA 的组成部分，因此在组织的生长和更新过程中磷至关重要。
• 在能量代谢中，各种含磷的化合物负责运输、贮存和释放能量。
• 许多含磷的化合物协助许多酶和维生素将食物转化为能量。
• 磷还是细胞膜的主要成分——磷脂分子的组成部分。

第23页：镁的分布与生理作用

三、镁

• 成年人体内含镁约 20—25 克。
• 人体的镁一半以上分布在骨骼中，剩下的大部分主要分布在肌肉、心脏、肝脏以及其他一些软组织中，大约只有 1% 存在于体液中。
• 在维持骨密度和肌肉、神经冲动方面，镁与钙并肩工作。
• 镁还是约 90 种酶的重要辅助因子，是机体内许多代谢酶的致活剂，这些酶只有在镁存在的情况下才能发挥正常作用。
• 镁缺乏与心血管疾病有很大关系，许多死于心血管疾病的患者心脏中镁含量极低；镁缺乏也可导致肌肉痉挛。

第24页：镁的食物来源

• 目前总体的饮食情况是，钙摄入量较高，但镁缺乏。
• 许多食物含有镁，富含镁的食物包括全谷类、无花果干、坚果、豆类和绿色多叶蔬菜。
• 牛奶有比较高的钙含量，但镁含量较少。
• 所有的绿色蔬菜中都含有镁，镁是叶绿素至关重要的组成成分。
• 镁很容易在烹饪的过程中被冲洗损失掉。

第25页：钠与血压

四、钠

• 钠是用来维持细胞内外体液体积的主要离子，是细胞外的主要阳离子。
• 血液中钠离子浓度升高会感到口渴；如果血液中钠离子浓度降低，身体会脱水。
• 钠帮助维持酸碱平衡，在肌肉收缩、神经传导过程中也占有重要地位。
• 食盐用量较多的人群患高血压、中风的几率要高一些。流行病学观察表明，血压的升高和每天食用超过 2400mg 钠之间存在某些联系，因此人们一直认为减少盐的摄入量可以降低高血压和心血管疾病的患病风险。
• 海盐含非常丰富的钾和镁，是低钠盐，被认为是一种较为健康的食用盐。

第26页：钾的生理作用与来源

五、钾

• 钾是细胞内部主要的阳离子，对保持细胞液和电解质平衡及细胞的完整性有重要作用。
• 钾对维持心跳也很关键。
• 脱水会导致细胞内的钾的流失，严重的话会导致呕吐、腹胀、肌无力和食欲不振。
• 长期服用利尿剂、通便剂容易导致钾缺乏。
• 水果、蔬菜、粗粮都富含钾。

第27页：铁与血红蛋白

第四节 微量元素　一、铁

• 体内大部分的铁用来构建两种蛋白质：血细胞中的血红蛋白和肌肉细胞中的肌红蛋白。
• 血红蛋白：将氧从肺部通过血液循环运送到全身各个组织器官。
• 肌红蛋白：为肌肉细胞运输和储存氧。
• 铁帮助血红蛋白和肌红蛋白结合、运输和释放氧。
• 血液中的铁占人体铁的 80%。

第28页：缺铁性贫血

• 在世界范围内，缺铁是最为普遍的营养缺乏症。
• 严重缺铁时就不能合成足够的血红蛋白供新生的红细胞使用，发生贫血。
• 皱缩的红细胞只含有少量的血红蛋白，只能给各个组织器官运送很少的氧，从而限制了体细胞的能量代谢，因此缺铁性贫血的人表现为缺乏活力。
• 女性容易发生贫血。

第29页：血红素铁与非血红素铁

• 血红素铁比非血红素铁容易吸收。
• 血红素铁只存在于肉中，吸收率较高，约为 25%。
• 在肉类和植物中均含有非血红素铁，吸收率低，只有被还原成二价铁才能被吸收。

第30页：铁吸收的抑制与促进因素

铁吸收的影响因素

抑制因素（inhibitor）

① 植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐（粮谷、蔬菜）；② 多酚类物质，如鞣酸（茶叶、咖啡）；③ 胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。

促进因素（enhancer）

① VC、有机酸（柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀，VC 可使 Fe³⁺ 还原为 Fe²⁺，促进铁吸收；② 单糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等），原理同上；③ 动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收，原因未明，暂称为肉因子（meat factor）或肉鱼禽因子（MFP factor）；④ 钙（结合植酸根、草酸根、磷酸根）；⑤ 核黄素缺乏时铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻。

第31页：碘与甲状腺

二、碘

• 人体需要的碘是极其微量的，但它所起的作用却是不可或缺的。
• 碘是甲状腺素的组成成分，甲状腺素的合成必须有碘的参与。
• 血液中碘的浓度太低时，甲状腺细胞会增生，以便尽可能地收集更多的碘。有时甲状腺增生会导致颈部明显肿大，即甲状腺肿（goiter）。
• 严重缺碘会变得反应迟钝和发胖。
• 海产品是可靠的碘源。

第32页：锌的生理作用

三、锌

• 所有细胞都离不开锌。
• 锌帮助合成细胞遗传物质、血红素，参与糖、脂肪、蛋白的代谢，激活维生素 A，处理人体有害的各种自由基。
• 锌还能影响人的行动和认知，增强免疫力，对伤口愈合、精子形成、味觉、胎儿发育等都有重要作用。
• 儿童缺锌会导致发育不良和性发育不成熟。