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1、第一讲化学元素与人体健康如果将人体比作一座大厦,那么元素就是构成这座大厦的基石。目前 已知天然存在的化学元素有92种,在人体内已经发现60种以上,这些元 素在人体内都有它们各自的生理作用。人们必须从食物中摄入正常生命活 动所需要的各种元素。如果某种元素摄入不足或者过多,就会影响人体健 康甚至导致疾病。因此,了解元素在人体内的作用和机制,合理地从日常 饮食中补充所需要的元素是非常重要的。有些元素是人的生命活动必不可少的,被称为必需元素。目前已知的 必需元素共有27种。根据这些元素在体内含量的高低,可以分为常量元 素和微量元素。含量高于0.01%的元素称为常量元素,人体中的常量元素 约占体重的99
2、.95%J含量低于.01%的元素称为微量元素,人体中微量 元素约占体重的0.05%o第一节几种常见的常量元素人体中的常量元素有碳、氢、氧、氮、硫、氯、钙、镁、钠、磷、钾 等11种元素。、钙()钙的作用钙是人体内含量最多的种无机盐。正常人体内钙的含量为1200 1400克,约占人体重量的1.5%2.0%,其中99%存在于骨骼和牙齿之 中。另外,1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中, 与骨钙保持着动态平衡。机体内的钙,一方面构成骨骼和牙齿,另一方面 则可参与各种生理功能和代谢过程,影响各个器官组织的活动。钙与镁、钾、钠等离子保持一定比例,使神经、肌肉保持正常的反应; 钙可以调节心
3、脏搏动,保持心脏连续交替地收缩和舒张;钙能维持肌肉的 收缩和神经冲动的传递;钙能刺激血小板,促使伤口上的血液凝结;在机 体中,有许多种酶需要钙的激活,才能显示其活性。(-)钙与年龄1、胎儿期人的生都需要补钙。从胎儿第3个月开始,胎儿对钙的需要量骤然 增加,母体低钙将直接影响胎儿的身高、体重、头卢页、脊椎及四肢的发育。 若母体继续缺钙,孕期会造成腿抽筋、流产、难产、骨盆畸形,甚至出现 严重的产科并发症,如:妊娠高血压、癫痫、蛋白尿、水肿等,严重危及 胎儿和母亲的生命。为避免以上问题,孕期的钙摄入量为每日801200 毫克。当膳食钙摄入不足时,要及时补充。2、新生儿期新生儿期(出生后28天内):此
4、阶段出现胎儿自生的低钙期,以激发 钙的自稳系统的启动,此阶段需要从母乳中摄取大量的钙营养,由于母乳 中缺少维生素D,如在出生2周后未及时补充,可能会出现低钙、惊厥、 哮喘等危险症状。3、婴幼儿期婴幼儿期(出生3岁):此阶段为人一生中代谢最旺盛的时期,大 脑和身体迅速发育,乳长出,此时体内的钙量将直接影响到前期的生长 发育。如果缺钙可能出现出牙迟、厌食、多汗、枕禿、鸡胸、形腿、X 形腿,并会发生上呼吸道感染、消化不良、肠炎等,给生活和成长带来不 便。4、学龄前期学龄前期、学龄期到青少年期(318岁以前):此阶段成长速度较快, 脑的重量增加,脑的内部结构发育完全,恒牙长出,神经系统发育成熟。 到青
5、春期后骨饰逐渐愈合,身高的增长开始变慢并逐渐停止,补钙错过这 个阶段,将直接影响到成年后的健康状态。5、成人期成人期(1845岁):此阶段体内骨钙储存达到最高峰,但这时期 工作、学习、生活的压加大,会消耗掉体内大量的钙,这时期如果不 补钙,将会引发各种老年性疾病。6、中老年期中老年(45岁以后):随着年龄的增长,体内大量的钙营养被消耗, 需从骨骼中将钙调入血液,造成骨密度下降,导致骨质疏松症。老年人骨 钙丢失可达30%50%。长期地将骨钙调入血液,可能导致血管、组织、 细胞内的钙量增加。随之,血管壁、心肌、肾脏中钙淤积,造成周身麻木、 神经衰弱、情感淡漠、便秘、嗜睡、性功能减退、动脉硬化、冠心
6、病、糖 尿病、结石症、肿瘤等多种老年性疾病。在此时,甲状腺的C细胞会分 泌降钙素促进骨钙还原,在还原过程中乂形成了游离钙在大骨节边缘的异 位沉积骨质增生,也就是说,骨质增生是由于缺钙而引起的。这些病 理和生理变化致使很多中老年人的生活受到困扰。(三)科学补钙日常食物中,含钙较多的有牛奶、奶酪、鸡蛋、豆制品、海带、紫菜、 虾皮、芝麻、山楂、海鱼、蔬菜等。特别是牛奶,每天喝牛奶500克,便 能供给600毫克的钙;再加上膳食中其他食物供给的300毫克左右的钙, 便能完全满足人体对钙的需要。钙的来源以奶及奶制品为最好,奶类不但含钙丰富,且吸收率高,是 补钙的良好来源。含钙量高、吸收性也好的食物首推乳类
7、。蛋黄和鱼贝类含钙很高,泥鍬、蚌、螺、虾皮含钙也极高。植物性食物以大豆类制品、硬果类食物(如花生仁、核桃仁)。海产品如鱼类、虾皮、海带、紫菜,带刺骨制成的鱼松、肉松。蔬菜中的金针菜、萝卜、香菇、木耳、西兰花、芥兰、范菜、菠菜等 钙含量都比较高。动物骨骼如猪骨、鸡骨等钙含量很高,但难溶解于水,其实这样做并 得不到多少钙质,除非在熬骨头汤时适量加些醋,可使骨头中的钙有少量 溶解到骨头汤里,有些补钙的作用。(备注:很多人在家居饮食中,都 会煲骨汤,希望从中吸取多些钙质,究竟这些汤水的钙质含量又如何呢? 其实骨汤只能提供少量的钙质;例如100克的骨汤,只能提供1毫克钙质, 但相同重量的芥兰、豆腐或脱脂
8、奶,却分别能提供230、150及115毫克 的钙质。)二、镁镁是种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。 镁影响细胞的多种生物功能:影响钾离子和钙离子的转运,调控信号的传 递,参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成;可以通过络合负电荷基团,尤 其核甘酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能;催化酶的激活和抑 制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控;镁还参与维持基因组的稳 定性,并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。镁的吸收代谢:成人身体总镁含量约25g,其中60%65%存在于骨、 齿,27%分布于软组织。食物中的镁在整个肠道均可被吸收,但主耍是在 空肠末端与冋肠部位吸收,吸收率一般约为
9、30%。膳食中促进镁吸收的成 分主要有氨基酸、乳糖等;抑制镁吸收的主要成分有过多的磷、草酸、植 酸和膳食纤维等。成人从膳食中摄入的镁大量从胆汁、胰液和肠液分泌到 肠道,其中60%70%随粪便排出,部分从汗和脱落的皮肤细胞丢失。镁离子是生物机体中含量较多的种正离子,其量在整体中仅次于 钙、钠、钾而居第四位;镁离子在细胞内的含量则仅次于钾离子而居第二 位。整粒的种子、未经碾磨的谷物、青叶蔬菜、豆类和坚果是日粮镁最为 丰富的来源;鱼、肉、奶和水果中镁含量较低;经过加工的食物,在加工 过程中镁几乎全部损失。肌酸六磷酸、粗纤维、乙醇、过量的磷酸盐和钙 离子削弱了镁的吸收,这可能是因为降低了内腔镁的浓度。
10、镁可以有效促进钙的吸收.在细胞中有一个特殊的钙的通路,其形成的 主要元素是镁.所以人体缺镁会影响钙的代谢。镁缺乏时有那些症状?镁缺乏可致血清钙下降,神经肌肉兴奋性亢进;对血管功能可能有潜 在的影响,有人报告低镁血症患者可有房室性早搏、房颤以及室速与室颤, 半数有血压升高;镁对骨矿物质的内稳态有重要作用,镁缺乏可能是绝经 后骨质疏松症的种危险因素;少数研究表明镁耗竭可以导致胰岛素抵 抗。镁缺乏时如何治疗?轻度缺镁时,可由饮食或口服补充镁剂,可给予氧化镁或用氢氧化镁, 为避免腹泻可与氢氧化铝胶联用。服不能耐受或不能吸收时,可采用肌 肉注射镁剂,一般采用20%50%硫酸镁。若低镁血症严重,出现手足搐
11、搦、痉挛发作或心律失常等,应给予静 脉注射。静脉给镁时需注意急性镁中毒的发生,以免引起心搏骤停。故避 免给镁过多、过速,如遇镁中毒,应给注射葡萄糖酸钙或氯化钙对抗之。第二节儿种常见的微量元素人体中的微量元素有硼、氟、硅、钢、铭、镒、铁、钻、锲、铜、锌、 硒、溟、钥、锡、碘16种。、锌锌是人体中不可缺少的元素,发挥着重要作用。成人体内有锌约 22.5g -其中眼、毛发、骨骼、男性生殖器官等组织中显高;肾、肝、 肌肉中中等。人体血液中的锌有7585%在红细胞里,35%在白细胞中, 其余在血浆中。锌主要在小肠吸收,平均每天从膳食中摄入约!5mg,吸收率为 2030%。锌的吸收率会受食物中植酸和钙的影
12、响,因锌可与其生成不易 溶解的复合物。纤维素也会影响锌的吸收。锌主耍通过胰脏外分泌排出,另有小部分随尿排出。汗中一般每升含 锌Img,大量出汗时,一天随汗丢失的锌可达4mg。锌有着重要的生理功能,人们进行了大量的研究:1、参加人体内许多金属酶的组成。锌是人机体中200多种酶的组成 部分,在按功能划分的六大酶类(氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、 裂解酶类、异构酶类和合成酶类)中,每类中均有含锌酶。人体内重要 的含锌酶有碳酸酎酶、胰竣肽酶、DNA聚合酶、醛脱氢酶、谷氨酸脱氢 酶、苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢前、碱性磷酸醃、丙酮酸氧化酶等。它们在 组织呼吸以及蛋白质、脂肪、糖和核酸等的代谢中有重要作用。
13、催化 CCh+H20TH2c。3反应的碳酸酊酶以足够的速率消除CO2而维持生命。因 此,这种酶可使人免于CO2中毒,没有这种醃就不能以足够的速率消除 C02而维持生命。因此,这种酶对于CO2输送的重要性有如红细胞对氧的 输送。在人体红细胞中,每mol的碳酸酎酶都含有1g原子的锌。已证明 在正常的病理条件下,红细胞中锌的含量与碳酸酎酶活力之间存在相关。 来自胰液的竣肽酶A和B,每mol蛋白质都含有1g原子的锌,锌原子对 这些酶的催化作用是必需的。在试管内竣肽酶的锌可被其它金属如钻、镒、 锲、铁、镉、汞和铅所取代,结果显著改变了催化作用和基质的特异性。 竣肽酶A和B两者均随胰液进入肠道,参加蛋白质
14、水解。其它含锌酶, 如碱性磷酸酶,乳酸脱氢酶、丙酮酸竣化酶、苹果酸脱氢酶在蛋白质、脂 肪、糖的代谢中都有重要的作用。2、促进机体的生长发育和组织再生。锌是调节基因表达即调节DNA 复制、转译和转录的DNA聚合酶的必需组成部分,因此,缺锌动物的突 出的症状是生长、蛋白质合成、DNA和RNA代谢等发生障碍。在人体, 缺锌儿童的生长发生到严重影响而出现缺锌性侏儒症。不论成人或儿童缺 锌都能使创伤的组织愈合困难。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。因此,锌对于正处于生 长发育旺盛期的婴儿、儿童和青少年,对于组织创伤的患者,是更加重要 的营养素。锌对于胎儿的
15、生长发育很重要。妊娠期间甚至短时期缺锌,也 可使大鼠的后代发生先天性畸形。包括骨骼、大脑、心脏、眼、胃肠道和 肺。胎儿的死亡率也增加。3、促进食欲动物和人缺锌时,出现食欲缺乏。服组氨酸以造成 人工缺锌时(组氨酸可夺取体内结合于白蛋白的锌,使之从尿中排出,引 起体内缺锌),也可引起食欲显著减退。这都证明锌维持正常食欲中的作 用。4、锌缺乏对味觉系统有不良的影响,导致味觉迟钝。锌可能通过参 加构成种含锌蛋白唾液蛋白对味觉及食欲起促进作用。5、促进性器官和性机能的正常缺锌大鼠前列腺和精囊发育不全,精 子之减少,给锌后可使之恢复。已发生睾丸退变者则不能恢复。在人体, 缺锌使性成熟推迟,性器官发育不全,
16、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,如及时给锌治疗。这些症状都好转或消失。6、保护皮肤健康动物和人都可因缺锌而影响皮肤健康,出现皮肤 粗糙、干燥等现象。在组织学上可见上皮角化和食道的类角化(这可能部 分地与硫和粘多糖代谢异常有关,在缺锌动物身上已发现了这种代谢异 常)。这时皮肤创伤治愈变慢,对感染的易感性增加。7、参加免疫功能过程锌在保持免疫反应中的作用近些年来已引起注 意。根据它在DNA合成中的作用,推测它在参加包括免疫反应细胞在内 的细胞复制中起着重要作用。缺锌动物的胸腺萎缩,胸腺和脾脏重量减轻。 人和动物缺锌时T细胞功能受损,引起细胞介导免疫改变,使免疫力降低。
17、同时缺锌还可能使有免疫力的细胞增殖减少,胸腺因子活性降低,DNA 合成减少,细胞表面受体发生变化。因此,机体缺锌可削弱免疫机制,降 低抵抗力,使机体易受细菌感染。1978年在牙买加的一次研究提示,锌 缺乏是蛋白质一能量营养不良婴儿免疫力缺乏的原因。锌缺乏时有那些症状?锌缺乏容易引起食欲不振、味觉减退、嗅觉异常、生长迟缓、侏儒症, 智力低下、溃疡、皮节炎、脑腺萎缩、免疫功能下降、生殖系统功能受损, 创伤愈合缓慢、容易感冒、流产、早产、生殖无能、头发早白、脱发、视 神经萎缩、近视、白内障、老年黄斑变性、老年人加速衰老、缺血症、毒 血症、肝硬化。大多数疾病和癌症病人血锌含量降低。锌缺乏时如何治疗?人
18、体对于锌的需要量因生理条件而异,妊娠、授乳和生长均可使需要 量增加。这可从上述锌的生理功用中得到解释。同时,人体对于锌的需要 量也因膳食组成而异,膳食中谷类食物所占的比率较高时,锌的供应量也 要求增加。因谷类食物的植酸和纤维素可减低锌的吸收率。现在还不知道 最适于健康和生长的精确的最小锌的需要,但作参考数字,WHO于1977 年推荐了临时的锌供给量标准如下:(按每人每天计)婴儿及儿童。12 个月6mg, 110岁8mg:男性1117岁14mg, 18岁以上llmg,女性 113岁13mg, 14岁以上1 Img。妊娠妇女15mg,授乳妇女27mg。这 标准是按锌的可利用率为20%提出的。美国也
19、根据锌平衡研究的结果, 于1980年初步推荐了如下的每日锌供给量:婴儿0.5mg,孕妇加5mg, 乳母加lOmgo并指出在这标准中,锌的摄入量应来自含有足够动物蛋 白的平衡膳食。我国营养学会1988年10月修订的每日膳食中营养素供给 量已包括锌的数字,与述美国所提出的量相同,仅孕妇与乳母均加5mg。 锌的来源广泛,普遍存于各种食物,但动植物性食物之间,锌的含量和吸 收利用率很大差别。动物性食物含锌丰富且吸收率高。据报告每公斤食物 含锌量,如牡蛎、鮮角都在!OOOmg以上,肉类、肝脏、蛋类则在2050mg 之间。我国预防医学科学院营养与食品卫生研究所编著的“食物成分表 已列出我国部分食物的锌含量
20、,每公斤含锌在30mg以上的有大白菜、黄 豆、白萝卜;含锌在1030mg之间的有稻米(糙)、小麦、小麦面、小 米、玉米、玉米面、高梁面、扁豆、马铃薯、胡萝卜、紫皮萝卜、蔓菁、 萝卜缨、南瓜、匣子;含锌不足10mg的有甜薯干。二、铁成人体内铁的总量约为4-5g,其中72%以血红蛋白、3%以肌红蛋白、 0.2%以其他化合物形式存在;其余则为储备铁,以铁蛋白的形式储存于肝 脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中,约占总铁量的25%。1、铁是血红蛋白的重要部分,而血红蛋白功能是向细胞输送氧气, 并将二氧化碳带出细胞。血红蛋白中4个血红素和4个球蛋白链接的结构 提供种有效机制,即能与氧结合而不被氧化,在从肺输送
21、氧到组织的过 程中起着关键作用。2、肌红蛋白是由一个血红素和一个球蛋白链组成,仅存在于肌肉组 织内,基本功能是在肌肉中转运和储存氧。3、细胞色素是系列血红素的化合物,通过其在线粒体中的电子传 导作用,对呼吸和能量代谢有非常重要的影响,如细胞a、b和c是通过 氧化磷酸化作用产生能量所必需的。4、其它含铁酶中铁可以是非血素铁,台参与能量代谢的NAP脱氢酶 和琥珀脱氢酶,也有含血红素铁的对氧代谢副产物分子起反应的氢过氧化 物酶,还有多氧酶(参与三羟酸循环),磷酸烯醇丙酮酸羟激酶(糖产生 通路限速酶),核甘酸还原酶(DNA合成所需的酶)。5、铁元素催化促进月胡萝卜素转化为维生素A、喋吟与胶原的合成,
22、抗体的产生,脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。铁与免疫的关 系也比较密切,有研究表明,铁可以提高机体的免疫力,增加中性白细胞 和吞噬细胞的吞噬功能,同时也可使机体的抗感染能力增强。阿胶是我国 传统的补血配方,乳酸亚铁是很好的价补铁制剂,市场上很多补血产品 将它们单独作为配方来用。而铁之缘片是将乳酸亚铁、阿胶和蛋白锌都作 为功效成分,补铁、生血加营养三效合一,能更好的预防和改善贫血,增 强人体免疫。铁缺乏时有那些症状?铁缺乏容易引起贫血,使细胞色素和含铁酶的活性减弱,以致氧的运 输供应不足,使氧化还原、电子传递和能量代谢过程发生紊乱,免疫功能 降低,影响生长发育。四肢无,精神卷怠,食欲不振
23、,神志淡漠,容易 感冒,吞咽困难、脸色苍白,头痛心惊,口腔炎,肝癌。铁缺乏时如何治疗?铁在食物中主要存在两种形式:一是非血红素铁,主要以Fe (OH) 3 络合物形式存在于食物中。这种形式的铁必须在胃酸作用下,还原成亚铁 离子后才能被吸收。影响其吸收因素较多:如饮食中含有较多植酸盐、草 酸盐、碳酸基,则可与铁形成不溶性铁,抑制铁的吸收。谷类中铁的吸收 率低,原因就在于此。服用过多的抗酸药物,亦不利于铁离子的释出,阻 碍铁的吸收。此外也有很多因素对铁的吸收有益。维生素C可与铁形成 可溶性螯合物,使铁在高PH条件下亦能呈溶解状态有利于铁的吸收。动 物蛋白质如牛肉、猪肉、肝脏、鱼等存在肉类因子,亦可
24、促进铁的吸收。 牛奶、蛋类无此作用。在有充足膳食钙存在时,可除去抑制铁吸收的磷酸 根、草酸根,亦有利于铁的吸收。二是血红素铁,是与血红蛋白、肌红蛋 白中吓咻结合的铁。它以吓咻铁形式直接被肠粘膜上皮细胞吸收。此类型 铁既不受植酸根等抑制因素影响,亦不受维生素C等促进因素影响,使 胃粘膜分泌的内因子有促进其吸收作用。总的看来植物性食物铁的吸收率 较低,多在10%以下,动物性食物吸收率较高,但牛奶为贫铁食物,蛋类 中由于存在卵黄高磷蛋白铁吸收率亦较低。为了防止缺铁的形成,日常膳 食中应多搭配动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类。多食铁强化食品,如强 化铁的食盐、奶粉,中国预防医学科学 拓展:铁的主要食物来
25、源丰富来源:动物血、肝脏、鸡脍、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱、牛 肉、羊肉、蛤蝌和牡蛎。良好来源:瘦肉、红糖、蛋黄、猪肾、羊肾、干果(杏干、葡萄干), 啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麦。一般来源:鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶、蚕豆、瓜子(南 瓜、西葫芦等种子)微量来源:奶制品、蔬菜各水果此外用铸铁锅煮番茄或其它酸性食物,也可增添铁质,锅会把有益于 健康的铁深入食物内。三、铜铜是人体健康不可缺少的微量营养素,对于血液、中枢神经和免疫系 统,头发、皮肤和骨骼组织以及脑子和肝、心等内脏的发育和功能有重要 影响。铜主耍从日常饮食中摄入。世界卫生组织建议,为了维持健康,成 人每公斤体重每天应摄入0.03
26、毫克铜。孕妇和婴幼儿应加倍。缺铜会引 起各种疾病,可以服用含铜补剂和药丸来加以补充。铜在人体内含量约 10150mg,血清铜正常值10120Rg/dl,是人体中含量位居第二的必 需微量元素。含铜的酶有酪氨酸酶、单胺氧化酶、超氧化酶、超氣化物歧 化酶、血铜蓝蛋白等。铜对血红蛋白的形成起活化作用,促进铁的吸收和 利用,在传递电子、弹性蛋白的合成、结缔组织的代谢、喋吟代谢、磷脂 及神经组织形成方面有重要意义。铜缺乏时有那些症状?铜缺乏容易引起营养不良、贫血、中性白细胞减少症,中枢神经系统 退化,骨骼缺陷,血清胆固醇升高,心血管损伤,不育,免疫功能受损, 溃疡,关节炎,毛发褪色、变硬、卷毛综合症,动脉
27、异常,脑障碍,生长 迟缓,情绪容易激动,冠心病。铜缺乏时如何治疗?食物疗法:许多天然植物中含有丰富的铜,如坚果类(核校,腰果), 豆类(蚕豆,豌豆),谷类(汪麦,黑麦),蔬菜,动物的肝脏,肉类及鱼 类等。通常10片全麦面包约含铜1毫克。一般肉类食物平均含铜2.5毫 克/公斤,动物肝脏以及贝类含铜量高,平均超过20毫克/公斤。四、四成年人体内镒的总量约为200-400umol,分布在身体各种组织和体液 中。骨、肝、胰、肾中镒浓度较高;脑、心、肺和肌肉中镒的浓度低于 20nmol/g;全血和血清中的镒浓度分别为200nmol/L和20nmol/L。镒在线 粒体中的浓度高于在细胞浆或其它细胞器中的浓
28、度,所以线粒体多的组织 镒浓度较高。镒缺乏时有那些症状?镒缺乏容易引起营养不良、生长缓慢、骨和软骨异常,软骨痕疮,智 呆滞,脑机能减退,神经紊乱、生殖功能受抑。糖耐量降低,暂时性皮 炎,先天性畸形,头发和胡须脱色,内耳失衡、癞痫,遗传性运动失调、 肝癌。1 .可促进骨骼的生长发育。2 .保护细胞中细粒体的完整。3 .保持正常的脑功能。4 .维持正常的糖代谢和脂肪代谢。5 .可改善肌体的造血功能。镒缺乏时如何治疗?食物疗法:镒的主要食物来源有糙米、核桃、麦牙、赤糖蜜、萬苣、 干菜豆、花生、马铃薯、大豆、向日葵籽、小麦、大麦以及肝等。五、铝铭是人体必需的微量元素,在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作
29、 用。三价的信是对人体有益的元素,而六价铭是有毒的。人体对无机铭的 吸收利用率极低,不到1%;人体对有机倍的利用率可达10-25%。铭在天 然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。确切地说,铭的生理功能是 与其它控制代谢的物质起配合起作用,如激素、胰岛素、各种醃类、细 胞的基因物质(DNA和RNA)等。倍的生理功能主要有:1.体内葡萄糖 耐量因子(glucosetolerancefactor,GTF)的重要组成成分:GTF是由三价 倍、烟酸、谷氨酸、甘氨酸和含硫氨基酸组成的活性化合物,它能增强胰 岛素的生物学作用,可通过活化葡萄糖磷酸变位醃而加快体内葡萄糖的利 用,并促使葡萄糖转化为脂肪。2.
30、影响脂类代谢:铭能抑制胆固醇的生物 合成,降低血清总胆固醇和三酰廿油含量以及升高高密度脂蛋白胆固醇含 量。老年人缺铭时易患糖尿病和动脉粥样硬化。3.促进蛋白质代谢和生长 发育:铭在核蛋白中含量较高,研究发现它能促进RNA的合成,铝还影 响氨基酸在体内的转运。铭摄入不足时,实验动物订出现生长迟缓。正常 健康成人每天尿里流失约1微克铭。铭缺乏时有那些症状?铭缺乏容易引起当铝降低时,胰岛素缺乏辅助元素,活性下降,血糖 增加,同时胆固醇增加,而蛋白质合成不足,葡萄糖耐量降低,胰岛素功 能失常,动脉粥样硬化等心血管病、糖尿病及高血糖症,血脂升高,末稍 神经疾病和脑病,冠心病、胆石症。铭缺乏时如何治疗?食
31、物疗法:啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、 面粉、鸡以及马铃薯等。六、铝钳在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。相是黄喋吟 氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶发挥生物活力的必需因子,对机体氧化 还原过程中的电子传递、噂吟物质与含硫氨基酸的代谢具有一定的影响。 在这三种酶中,窃以喋吟由来性辅助因子的形式存在。钥还能抑制小肠对 铁、铜的吸收,其机制可能是钳可竞争性抑制小肠粘膜刷状缘上的受体, 或形成不易被吸收的铜铝复合物、硫钳复合物或硫钳酸铜(Cu-MoS)并 使之不能与血浆铜蓝蛋白等含铜蛋白结合。2000年中国营养学会根据国 外资料,制订了中国居民膳食铝参考摄入量,成人适
32、宜摄入量为60卩g/d; 最高可耐受摄入量为350pg/d铝缺乏时有那些症状?钳缺乏容易引起营养不良综合症,生长阻碍,尿酸清除障碍,心血管 病,胃溃疡、肾结石、食管癌、痛风性关节炎、阳萎、耦齿。铝缺乏时如何治疗?食物疗法:粗粮、动物肝肾、扁菜、黄豆、萝卜缨、核桃、绿豆、红 枣、黑芝麻。七、钻钻是维生素B12组成部分,反刍动物可以在肠道内将摄入的钻合成 为维生素B12,而人类与单胃动物不能将钻在体内合成B12。现在还不能 确定钻的其它的功能,但体内的钻仅有约10%是维生素的形式。已观察到 无机钻对刺激红细胞生成有重要的作用。有种贫血用叶酸、铁、B12治疗 皆无效,有人用大剂量的二氯化钻可治疗这类
33、贫血。然而,这么大剂量钻 反复应用可引起中毒。钻对红细胞生成作用的机制是影响肾释放促红细胞 生成素,或者通过刺激脈循环。还观察到供给钻后可使血管扩张和脸色发 红,这是由于肾释放舒缓肌肽,钻对甲状腺的功能可能有作用,动物实验 结果显示,甲状腺素的合成可能需要钻,钻能拮抗碘缺乏产生的影响。钻缺乏时有那些症状?钻缺乏容易引起恶性贫血、神经退化,乳汁停止分沁,消瘦,气喘、 心血管病,脊髓炎,眼压异常,青光眼。钻缺乏时如何治疗?食物疗法:海参、墨鱼、海带、莲子、猪肉、黑枣、黑芝麻。、硒硒的作用比较宽泛,如下文详述的多个方面,但其原理主要是两个: 第一、组成体内抗氧化酸,能提到保护细胞膜免受氧化损伤,保持
34、其通透 性;第二、硒P蛋白具有螯合重金属等毒物,降低毒物毒性作用。硒被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王科学界研究发现,血 硒水平的高低与癌的发生息息相关。大量的调査资料说明,个地区食物 和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系,例如:此地区的食物 和土壤中的硒含量高,癌症的发病率和死亡率就低,反之,这个地区的癌 症发病率和死亡率就高,事实说明硒与癌症的发生有着密切关系。同时科 学界也认识到硒具有预防癌症作用,是人体微量元素的“防癌之王”。美国 亚利圣那大学癌症中心Clark教授对1312例癌症患者进行13年对照试验。 结果表明每日补硒200pg,癌症死亡率下降50%,癌症总发病率下降
35、37%, 其中肺癌下降46%,肠癌下降58%,前列腺癌下降63%。2003年美国食 品药品管理局(FDA)明示:硒能降低患癌风险和硒可在人体内产生 抗癌变作用。抗氧化作用:硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成成分,每 摩尔的GSH-Px中含4克原子硒,此酶的作用是催化还原性谷胱甘肽 (GSH)与过氧化物的氧化还原反应,所以可发挥抗氧化作用,是重要的 自由基清除剂(是维生素E的50-500倍)。在体内,GSH-Px与维生素E 抗氧化的机制不同,两者可以互相补充,具有协同作用。科学证实:正是 由于硒的高抗氧化作用,适量补充能起到防止器官老化与病变,延缓衰 老,增强免疫,抵御疾病,抵抗有毒害
36、重金属,减轻放化疗副作用,防癌 抗癌。增强免疫:有机硒能清除体内自由基,排除体内毒素、抗氧化、能 有效的抑制过氧化脂质的产生,防止血凝块,清除胆固醇,增强人体免疫 功能。防止糖尿病:硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,它能防止胰 岛6细胞氧化破坏,使其功能正常,促进糖份代谢、降低血糖和尿糖,改 善糖尿病患者的症状。防止白内障:视网膜由于接触电脑辐射等较多,易受损伤,硒可保护 视网膜,增强玻璃体的光洁度,提高视,有防止白内障的作用。防止心脑血管疾病:硒是维持心脏正常功能的重要元素,对心脏肌体 有保护和修复的作用。人体血硒水平的降低,会导致体内清除自由基的功 能减退,造成有害物质沉积增多,血压升
37、高、血管壁变厚、血管弹性降低、 血流速度变慢,送氧功能下降,从而诱发心脑血管疾病的发病率升高,然 而科学补硒对预防心脑血管疾病、高血压、动脉硬化等都有较好的作用。防止克山病、大骨节病、关节炎:缺硒是克山病、大骨节病、两种地 方性疾病的主要病因,补硒能防止骨髓端病变,促进修复,而在蛋白质合 成中促进硫键对抗金属元素解毒。对这两种地方性疾病和关节炎患者都 有很好的预防和治疗作用。解毒、排毒:硒与金属的结合力很强,能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢 神经的毒害。硒与体内的汞、铅、锡、铭等重金属结合,形成金属硒蛋白 复合而解毒、排毒。防治肝病、保护肝脏:我国医学专家于树玉历经16年的肝癌高发区 流行病学调查中
38、发现,肝癌高发区的居民血液中的硒含量均低于肝癌低发 区,肝癌的发病率与血硒水平呈负相关。她在江苏启东县对!3万居民补 硒证实,补硒可使肝癌发病率下降35%,使有肝癌家史者发病率下降50%。综上所述,硒是人体必需的,乂不能自制,因此世界卫生组织建议 每天补充200pg硒,可有效预防多种疾病的高发。世界营养学家、生物化 学会主席,巴博亚罗拉博士称:硒是延长寿命最重要的矿物质营养素, 体现在它对人体的全面保护,我们不应该在生病时想到它。成人体内硒的总量在620mgo硒遍布各组织器官和体液,肾中浓度 最高。在组织内主要以硒和蛋白质结合的复合物形式存在。硒主要在小肠 吸收,人体对食物中硒的吸收率为60%
39、80%。硒缺乏时有那些症状?硒缺乏容易引起心血管病,关节炎、婴儿猝死综合症、蛋白质、能量 缺乏性营养不良,溶血性贫血、染色体损伤,白内障,糖尿病性视网膜病, 癌症,大骨节病,克山病,高血压,肝脏坏死,心肌病,缺血性心脏病, 胰腺炎,肌肉萎缩症,多发性硬化症,衰老,白肌症。硒缺乏时如何治疗?食物疗法:泥鹹、鸡肝、海蟹、大蒜、大豆、蘑菇、田鸡、蚕蛹第三节其它常见元素、铝成人允许值:男:56.43g/g)女:76.23g/g)儿童允许值:男:53.43g/g)女:69.20(卩g/g)铝过多时有那些症状?世界上有数百万计的老人患老年性痴呆症。许多科学家经过研究发 现,老年性痴呆症与铝有密切关系。同时
40、还发现,铝对人体的脑、心、肝、 肾的功能和免疫功能都有损害。因此,世界卫生组织于1989年正式将铝 确定为食品污染物而加以控制。提出成年人每天允许铝摄入量为60mgo从我国的目前情况来看,如果不加以注意,铝的摄入量会超过这个指 标。除了从氢氧化铝、胃舒平、安妥明铝盐、烟酸铝盐、阿斯匹林等药物 中摄人铝以外,每人每天要从食物中摄人8mg12mg的铝。由于使用铝 制的炊具、餐具,使铝溶在食物中而被摄入约4mg。大量的铝还来自含铝 的食品添加剂。含铝的食品添加剂经常用于炸油条、油饼等油炸食品。含 铝的食品添加剂的发酵粉还常用于蒸馒头、花卷、糕点等。据有关部门抽 査的结果看,每千克油饼中含铝量超过10
41、00mg。如果吃50g这样的油饼, 就超过了每人每天允许的铝摄入量。因此,要尽量少吃油炸食品,尽量少 用含铝的膨松剂,尽量避免使用铝制的炊具及餐具。铝过多时如何治疗?食物疗法:海装、海带、黑芝麻、大蒜、芹菜、山楂、水果。二、锢成人正常值:男:2.18(卩g/g)女:2.633g/g)儿童正常值:男:1.84(pg/g)女:2.10(|ig/g)银缺乏时有那些症状?锢缺乏容易引起骨折难愈合,副甲状腺功能不全等原因引起的抽搦 症,血锢明显减少。白发,胡齿,老年性骨质疏松症。德缺乏时如何治疗?食物疗法:小麦、面粉、谷物、山楂、海参、紫菜、黑枣萬苣、黑 芝麻。第二讲无机化合物与人体健康第一节无机化合物
42、分类英文:inorganic compound.无机化合物,与机体无关的化合物(少数 与机体有关的化合物也是无机化合物引,如水),与有机化合物对应,通 常指不含碳元素的化合物,但包括碳的氧化物、碳酸盐、氢化物等,简称 无机物。生物体中的无机物主要有水及些无机离子,如Na KCa2+, Mg2+、Cr、SO?.等。参见“生物元素”条。人体组织中几乎含有自 然界存在的各种元素,其中除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式 存在外,其余的统称为无机物(矿物质或灰分)。所以,无机物主 要是由:水和无机盐组成的,其中水又可以分类为:结合水和自由水, 结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是良好的溶剂,运输物
43、质, 参与化学反应。无机盐可分为:离子和化合物,离子是维护细胞正常 的生命活动,化合物是细胞内化合物的重要组成物分。、无机化合物的分类绝大多数的无机物可以归入氧化物、酸、碱和盐4大类。(一)氧化物由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。能和氧气反 应产生的物质叫做氧化物。根据化学性质不同,氧化物可分为酸性氧 化物和碱性氧化物两大类。酸性氧化物:能与水作用成酸或与碱作用成盐的氧化物。例如三 氧化硫、五氧化二磷、二氧化碳等,非金属氧化物大多数是酸性氧化 物。碱性氧化物:能跟酸起反应生成盐和水的氧化物,且生成物只能 有盐和水,不可以有任何其它物质生成。碱性氧化物包括活泼金属氧 化物和其他金属的
44、低价氧化物,如CaO、BaOo(二)酸类在水溶液中能电离产生H+的化合物的总称,与碱相对。盐 酸、硫酸、硝酸在水溶液中电离时,产生的阴离子(酸根)虽各不相 同,但产生的阳离子(H+)却是相同的,因此它们在性质上有共同 的地方,例如具有酸味;能溶解许多金属;能使蓝色石蕊试纸变红等。 狭义的定义;在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合 物(比如硫酸)。这类物质大部分易溶于水中,少部分难溶于水,如: 硅酸。酸的水溶液一般可导电,部分酸在水中以分子的形式存在,不 导电;部分酸在水中离解为正负离子,可导电。较广义的定义:反应中能提供质子的是酸,定义酸为电子对的接 受者,范围更为广泛。酸可以和碱进行
45、中和作用,生成水和盐。盐酸(三)碱味苦的、溶液能使特定指示剂变色的物质(如使石蕊变蓝,使酚 儆变红等),PH值大于7。在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧 根离子,与酸反应形成盐和水。典型的碱如胺类物质(包括氨水), 烧碱(氢氧化钠),熟石灰(氢氧化钙)等。碱的更广义的概念是指 提供电子的物质,或是接受质子的物质。氢氧化钙(四)盐酸与碱中和的产物,由金属离子(包括铁根离子)与酸根离子构 成。化学中盐分为三类,正盐:单由金属离子(包括钱根离子)和非 金属离子构成;酸式盐:由金属离子(包括镂根离子)、氢离子和非 金属离子构成;碱式盐:由金属离子(包括钱根离子)、氢氧根离子 和非金属离子构成。盐是化学
46、工业的重要源料,它可制成氯气、金属 钠、纯碱(碳酸钠)、重碱(碳酸氢钠、小苏打)、烧碱(苛性纳、 氢氧化钠)和盐酸。氯化钠二、常见的无机物 (-)二氧化碳二氧化碳灭火器无色无臭气体,有酸味,溶于水(体积比1:1),部分生成碳酸。气体二氧化碳用于制碱业、制糖业,并用于钢铸件的淬火和铅白 的制造等。可由碳在过量的空气中燃烧或使大理石、石灰石、白云石 燉烧或与酸作用而得,是石灰、发酵等工业的副产品。二氧化碳一般 不燃烧也不支持燃烧,常温下密度比空气略大,受热膨胀后则会聚集 于上方,常被用作灭火剂。二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的 原料,温室中常用二氧化碳作肥料。固态二氧化碳俗称干冰,升华时 可吸
47、收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制 造烟雾。(二)硫酸硫酸纯硫酸是种无色无味油状液体,溶解时放出大量的热,是种 高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。化学性质为 吸水性、脱水性、强氧化性、难挥发性、.酸性和稳定性。稀硫酸,无色无嗅透明液体。化学性质为与多数金属(比铜活泼) 氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;与所含酸根离子氧化性比硫 酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;与碱反应生成相 应的硫酸盐和水;与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸 盐和氢气;加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。(三)氢氧化钠氢氧化钠纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固
48、体。氢氧化钠极易溶 于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热。它的水 溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,具备碱的切通性。市售烧碱 有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状, 质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油; 但不溶于乙酸、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作 用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产 生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放 出氢;与氯、澳、碘等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离 子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐 和醇,这是去除织物上的油污的原理。(四)氯化铜氯化铜蓝绿色斜方晶系晶体,有毒。在潮湿空气中易潮解,在干燥空气 中易风化。易溶于水,溶于醇和氨水、両酮。其水溶液呈弱酸性。用 于颜料、木材防腐等业,、并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。由于, 氯化铜对皮肤有刺激作用,粉尘刺激眼睛,并引起结膜