公共營(yíng)養(yǎng)師三級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)之礦物質(zhì)(5)
(四)硒
1.含量與分布轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
人體硒總量約為14~20mg。硒存在于所有細(xì)胞與組織器官中,其濃度在肝、腎、胰、心、脾、牙釉質(zhì)和指甲中較高,肌肉、骨骼和血液中濃度次之,脂肪組織最低。
2.吸收與代謝
食入的硒主要在小腸轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com吸收,3小時(shí)后入血。人體對(duì)硒的吸收良好,吸收率為50%~100%。硒的吸收與硒的化學(xué)結(jié)構(gòu)和溶解度有關(guān),硒蛋氨酸較無機(jī)形式易吸收,溶解度大的硒化合物比溶解度小的更易吸收。
體內(nèi)的硒主要通過腎臟排出,少量從腸道排出,糞中排出的硒大多為未被吸收的硒。硒攝入量高時(shí)可在肝內(nèi)甲基化生成揮發(fā)性二甲基硒化合物,并由肺部呼氣排出。此外,少量硒也或可從汗液、毛發(fā)排出。
3.生理功能轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
(1)作為谷胱苷肽過氧化酶(GSH-PX)的重要組成成分。 GSH-PX是維護(hù)健康、防治某些疾病所必需,在體內(nèi)具有抗氧化功能、清除體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物、阻斷活性氧和自由基的損傷作用。它是強(qiáng)氧化劑(效力比維生素E高500倍),能特異性地催化還原型谷胱甘肽轉(zhuǎn)化為氧化型谷胱甘肽,促進(jìn)有毒的過氧化物還原為無毒的化合物,從而對(duì)細(xì)胞膜有保護(hù)作用,以維持細(xì)胞的正常功能。
(2)保護(hù)心血管和心肌的健康。調(diào)查發(fā)現(xiàn)機(jī)體缺硒可引起以心肌損害為特征的克山病,硒的缺乏還可以引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強(qiáng),導(dǎo)致心肌纖維壞死,心肌小動(dòng)脈和毛細(xì)血管損傷。研究發(fā)現(xiàn)高硒地區(qū)人群中的心血管病發(fā)病率較低。
(3)有毒重金屬的解毒作用。硒與金屬有較強(qiáng)的親和力,能與體內(nèi)重金屬,如汞、鎘、鉛等結(jié)合成金屬-硒-蛋白質(zhì)復(fù)合物而起解毒作用,并促進(jìn)金屬排出體外。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
(4)其他功能。硒還具有促進(jìn)生長(zhǎng)、保護(hù)視覺及抗腫瘤的作用。研究發(fā)現(xiàn),硒缺乏可引起生長(zhǎng)遲緩及神經(jīng)性視覺損害,由白內(nèi)障的糖尿病引起的失明經(jīng)補(bǔ)硒可改善視覺功能。人群流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)硒缺乏地區(qū)的腫瘤發(fā)病率明顯增高。
4.缺乏與過量轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
我國(guó)科學(xué)家首先證實(shí)缺硒是發(fā)生克山病的重要原因。缺硒也被認(rèn)為是發(fā)生大骨節(jié)病有重要原因。缺硒可影響機(jī)體抗氧化能力和免疫功能。
過量的硒可引起中毒,其中毒癥狀為頭發(fā)和指甲脫落,皮膚損傷及神經(jīng)系統(tǒng)異常,如肢端麻木、抽搐等,嚴(yán)重者可致死亡。
5.供給量與食物來源
根據(jù)研究結(jié)果確定預(yù)防克山病的“硒最低日需要量”,男性為19μg/d,女性為14μg/d。生理需要量為≥40μg/d。2000年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)建議的不同人群硒的RNI見下表。成年人硒的UL為400μg/d。
食物中硒的含量因地區(qū)而異,特別是植物性食物的硒含量與地表土壤層中硒元素的水平有關(guān)。海產(chǎn)品和動(dòng)物內(nèi)臟是硒的良好食物來源。精制的食品含量減少。烹調(diào)加熱,硒可揮發(fā),會(huì)造成一定的損失。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
(五)銅
1.含量與分布
銅是人體必需的微量元素,銅廣泛分布于生物組織中,大部分以有機(jī)復(fù)合物存在,很多是金屬蛋白,以酶的形式起著功能作用。每個(gè)含銅蛋白的酶都有它清楚的生理生化作用,生物系統(tǒng)中許多涉及氧的電子傳遞和氧化還原反應(yīng)都是由含銅酶催化的,這些酶對(duì)生命過程都是至關(guān)重要的。
據(jù)估計(jì)人體內(nèi)含銅總量范圍為50~120mg,有報(bào)道人體含銅1.4~2.1mg/kg,幼兒以千克體重計(jì)是成人的3倍,胎兒和嬰兒銅水平與成人不同。出生后頭兩個(gè)月的嬰兒銅濃度是以后的6-10倍,這種銅的儲(chǔ)存可能為渡過嬰兒期所需。人血液中銅主要分布于細(xì)胞和血漿之間,在紅細(xì)胞中約60%的銅存在于Cu-Zn金屬酶中(超氧化物歧化酶,SOD),其余40%與其他蛋白質(zhì)和氨基酸松弛地結(jié)合。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
2.吸收與代謝
膳食中銅被吸收后,通過門脈血運(yùn)送到肝臟,摻入到銅藍(lán)蛋白,然后釋放到血液,傳遞到全身組織,大部分內(nèi)源性銅排泄到胃腸道與從食物中來而未被吸收的銅一起排出體外,少量銅通過其他途徑排出。
銅主要在小腸被吸收,少量由胃吸收。可溶性銅的吸收率為40%~60%。胃腸道對(duì)一般食物中銅吸收率很高,近來報(bào)道表觀吸收率為55%~75%,銅的吸收率受膳食中銅水平強(qiáng)烈影響,膳食中銅含量增加,吸收率則下降,而吸收量仍有所增加。在每天攝入銅少于1mg時(shí),其吸收率為50%以上;當(dāng)每天攝入量增加到5mg時(shí),吸收率則下降為20%以下,每天攝入銅為2mg時(shí)吸收率約為35%。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
膳食中銅水平低時(shí),主動(dòng)運(yùn)輸為主;膳食中銅水平高時(shí),被動(dòng)吸收則起作用。年齡和性別對(duì)銅吸收未見明顯影響。銅的吸收可能受機(jī)體對(duì)銅的需要所調(diào)節(jié),含銅硫蛋白參與對(duì)銅吸收的調(diào)節(jié)。
膳食中其他營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量對(duì)銅的吸收利用產(chǎn)生影響,但所需含量都比較高,這包括鋅、鐵、鉬、維生素C、庶糖和果糖。已證明鋅攝入過高可干擾銅的吸收,膳食或飼料中維生素C含量高時(shí),在許多動(dòng)物體內(nèi)可產(chǎn)生銅缺乏,但人體研究較少。每天攝入維生素C 600mg并不干擾銅的吸收。每天攝入維生素C 1600mg可減少銅藍(lán)蛋白活力,人體研究表明,果糖攝入量高與紅細(xì)胞中銅-鋅超氧化物歧化酶(Cu-Zn SOD)減少有關(guān)。
總之,這些營(yíng)養(yǎng)素之間關(guān)系,在人體研究中資料仍感不足,需要進(jìn)一步探討。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
銅的主要排泄途徑是通過膽汁到胃腸道,再隨唾液、胃液、腸液回收,進(jìn)入胃腸道的銅以及少量來自小腸細(xì)菌的銅一起由糞便中排出,但少部分被重吸收。健康人每日經(jīng)尿液排泄的銅約10-50μg/d(0.2~1.0μmol/d),經(jīng)汗及皮膚通常丟失50μg/d以下,皮膚、指甲、頭發(fā)也丟失銅。銅吸收和排泄的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié),在廣寬的膳食攝入范圍內(nèi)可預(yù)防銅的缺乏或中毒。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
3.生理功能
銅是原氧化劑(prooxiant)又是抗氧化劑(antioxidant)。銅在機(jī)體內(nèi)的生化功能主要是催化作用,許多含銅金屬酶作為氧化酶,參與體內(nèi)氧化還原過程,尤其是將氧分子還原為水,許多含銅金屬酶已在人體中被證實(shí),有著重要的生理功能。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
(1)構(gòu)成含銅酶與銅結(jié)合蛋白的成分轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
已知含銅酶主要有:胺氧化酶、酪胺氧化酶、單胺氧化酶、組胺氧化酶、二胺氧化酶、賴氨酰氧化酶、硫氫基氧化酶、亞鐵氧化酶I(即銅藍(lán)蛋白)、亞鐵氧化酶Ⅱ、細(xì)胞色素C氧化酶、多巴胺β-羥化酶、超氧化物歧化酶、細(xì)胞外超氧化物歧化酶等。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
銅結(jié)合蛋白有:銅硫蛋白、白蛋白、轉(zhuǎn)銅蛋白、凝血因子V、低分子量配合體(包括氨基酸和多肽)等。
(2)維持正常造血功能
銅參與鐵的代謝和紅細(xì)胞生成。銅藍(lán)蛋白和亞鐵氧化酶E可氧化鐵離子,使鐵離子結(jié)合到運(yùn)鐵蛋白,對(duì)生成運(yùn)鐵蛋白起主要作用,并可將鐵從小腸腔和貯存點(diǎn)運(yùn)送到紅細(xì)胞生成點(diǎn),促進(jìn)血紅蛋白的形成。故銅缺乏時(shí)可產(chǎn)生壽命短的異常紅細(xì)胞。正常骨髓細(xì)胞的形成也需要銅。缺銅引起線粒體中細(xì)胞色素C氧化酶活性下降,使Fe3+不能與原卟啉合成血紅素,可引起貧血。銅藍(lán)蛋白功能缺損也可使細(xì)胞產(chǎn)生鐵的積聚。缺銅時(shí)紅細(xì)胞生成障礙,表現(xiàn)為缺銅性貧血。大多數(shù)為低血紅蛋白小細(xì)胞性,亦可為正常細(xì)胞或大細(xì)胞性。生化檢查:①血漿銅藍(lán)蛋白〈150mg/L。②血清銅濃度〈11μmol/L(0.7mg/L)。③紅細(xì)胞銅含量常降至0.4μg/ml紅細(xì)胞以下。
(3)促進(jìn)結(jié)締組織形成轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
銅主要是通過賴氟酰氧化酶促進(jìn)結(jié)締組織中膠原蛋白和彈性蛋白的交聯(lián),是形成強(qiáng)壯、柔軟的結(jié)締組織所必需。因此,它在皮膚和骨骼的形成、骨礦化、心臟和血管系統(tǒng)的結(jié)締組織完善中起著重要的作用。
(4)維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康
銅在神經(jīng)系統(tǒng)中起著多種作用。細(xì)胞色素氧化酶能促進(jìn)髓鞘的形成。在腦組織中多巴胺β-羥化酶催化多巴胺轉(zhuǎn)變成神經(jīng)遞質(zhì)正腎上腺素,該酶并與兒茶酚胺的生物合成有關(guān)。缺銅可致腦組織萎縮,灰質(zhì)和白質(zhì)變性,神經(jīng)元減少,精神發(fā)育停滯,運(yùn)動(dòng)障礙等。銅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的一些遺傳性和偶發(fā)性神經(jīng)紊亂的發(fā)病中有著重要作用。
(5)促進(jìn)正常黑色素形成及維護(hù)毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
酪氨氧化酶能催化酪氨酸羥基化轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟停⑦M(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?,為皮膚、毛發(fā)和眼睛所必需。先天性缺酪氨氧化酶,引起毛發(fā)脫色,稱為白化病。硫氫基氧化酶具有維護(hù)毛發(fā)的正常結(jié)構(gòu)及防止其角化,銅缺乏時(shí)毛發(fā)角化并出現(xiàn)具有銅絲樣頭發(fā)的卷發(fā)癥,稱為Menke's病。
(6)保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受超氧陰離子的損傷轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com
廣泛分布的超氧化物歧化酶(SOD),細(xì)胞外的銅藍(lán)蛋白和主要在細(xì)胞內(nèi)的銅硫蛋白等含銅酶具有抗氧化作用。SOD能催化超氧陰離子轉(zhuǎn)變?yōu)檫^氧化物,過氧化物又通過過氧化氫酶或谷胱甘肽過氧化物酶作用進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)樗?/p>
銅對(duì)脂質(zhì)和糖代謝有一定影響,缺銅動(dòng)物可使血中膽固醇水平升高,但過量銅又能引起脂質(zhì)代謝紊亂。銅對(duì)血糖的調(diào)節(jié)也有重要作用。缺銅后葡萄糖耐量降低,對(duì)某些用常規(guī)療法無效的糖尿病患者,給以小劑量銅離子治療,??墒共∏槊黠@改善,血糖降低。
此外,銅對(duì)免疫功能、激素分泌等也有影響,缺銅雖對(duì)免疫功能指標(biāo)有影響,但補(bǔ)充銅并不能使之逆轉(zhuǎn)。
4.過量與中毒
銅對(duì)于大多數(shù)哺乳動(dòng)物是相對(duì)無毒的。人體急性銅中毒主要是由于誤食銅鹽或食用與銅容器或銅管接觸的食物或飲料。大劑量銅的急性毒性反應(yīng)包括:口腔有金屬味、流涎、上腹疼痛、惡心、嘔吐及嚴(yán)重腹瀉。攝入100g或更多硫酸銅可引起溶血性貧血、肝衰竭、腎衰竭、休克、昏迷或死亡。
慢性中毒可以在用銅管做血液透析的病人幾個(gè)月后出現(xiàn),以及葡萄園用銅化合物作為殺蟲劑的工作者。經(jīng)口攝入而引起慢性中毒尚未確定。長(zhǎng)期食用大量牡蠣、肝、蘑菇、堅(jiān)果、巧克力等含銅高的食品,每天銅攝入量超過正常量10倍以上未見慢性中毒。
5.供給量與食物來源
借鑒國(guó)外資料結(jié)合我國(guó)居民情況,中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)于2000年制訂了不同年齡各人群的AI值,成年人為每人每天2mg??赡褪茏罡邤z入量值(UL)成年人為8mg/d。
銅廣泛存在于各種食物中,牡蠣、貝類海產(chǎn)品食物以及堅(jiān)果類是銅的良好來源(含量約為0.3~2mg/100g),其次是動(dòng)物的肝、腎、谷類胚芽部分,豆類等次之(含量約為0.1~0.3mg/100g),植物性食物銅含量受其培育土壤中銅含量,及加工方法的影響。奶類和蔬菜含量最低(約0.1mg/100g食物)。通常成年人每天可以從膳食中得到約2.0mg銅,基本上能滿足人體需要。食物中銅吸收平均為40%~60%。
(六)鉻
1.含量與分布
成年人體內(nèi)含鉻總量約為5~10mg,骨、大腦、肌肉、皮膚和腎上腺中鉻含量較高。一般組織中鉻含量隨年齡增長(zhǎng)而減少。
2.吸收與代謝
食物中的鉻大多為無機(jī)Cr3+,一般吸收率<3%。鉻可與有機(jī)物結(jié)合成為具有生物活性的復(fù)合物,從而提高鉻的吸收率,如啤酒酵母中以葡萄糖耐量因子形式存在的鉻,其吸收率達(dá)10%~25%。草酸鹽和植酸鹽可干擾鉻的吸收。
鉻在小腸被吸收,進(jìn)入血液中的鉻主要與運(yùn)鐵蛋白結(jié)合,部分與白蛋白結(jié)合,并轉(zhuǎn)運(yùn)至全身組織器官。攝入體內(nèi)的鉻約95%以上從尿中排出,少量從膽汁、毛發(fā)和皮膚排出。
3.生理功能
鉻是體內(nèi)葡萄糖耐量因子(GTF)的重要組成成分,能增強(qiáng)胰島素的作用,促進(jìn)葡萄糖的利用及使葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪。GTF本身并不是降糖劑,但它能增強(qiáng)胰島素作用,降低血糖,改善糖耐量。鉻具有提高高密度脂質(zhì)白和載脂蛋白A濃度及降低血清膽固醇的作用。三價(jià)鉻(Cr3+)與DNA結(jié)合,可增強(qiáng)其啟動(dòng)位點(diǎn)的數(shù)目,增強(qiáng)RNA和DNA的合成。
4.缺乏與過量
鉻缺乏多見于老年人、糖尿病患者、蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良的嬰兒及完全腸外營(yíng)養(yǎng)的病人?;颊呖沙霈F(xiàn)生長(zhǎng)停滯、血脂增高、葡萄糖耐量異常,并伴有高血糖及尿糖等癥狀。
由于三價(jià)鉻的毒性較低,食物中含鉻較少且吸收利用率低,以及安全劑量范圍較寬等原因,尚未見膳食攝入過量鉻而引起中毒的報(bào)道。但研究發(fā)現(xiàn)接觸鉻化合物可發(fā)生過敏性皮炎、鼻中隔損傷,可見肺癌發(fā)生率上升等現(xiàn)象。
5.供給量與食物來源
美國(guó)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦委員會(huì)于1989年建議成年人鉻的安全適宜攝入量為50~200μg/d。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦1~6月嬰兒鉻的AI為10μg/d,7~12月為15μg/d,1~3歲為20μg/d,4~10歲為30μg/d,11~17歲為40μg/d,成人為50μg/d。鉻的UL成年人生為500μg/d。
鉻廣泛分布于食物中,動(dòng)物性食物以肉類和海產(chǎn)品(牡蠣、海參、魷魚、鰻魚等)含鉻較豐富,植物性食物如谷物、豆類、堅(jiān)果類、黑木耳、紫菜等含鉻也較豐富,啤酒酵母和動(dòng)物肝臟中的鉻以具有生物活性的糖耐量因子形式存在,因此吸收利用率較高。
有的地區(qū)水中含有相當(dāng)數(shù)量的鉻。食物加工越精細(xì),其中鉻的含量越少,精制食品幾乎不含鉻
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