读书笔记：认识矿物质

黑妹宝轮（知识收藏）

认识矿物质

人类对矿物质的认识

与维生素不同，矿物质不是有机化合物，它们是一些最简单的化学元素。地球上已知的化学元素有100多种，它们无时无刻不围绕在我们身边，有的构成有机化合物的组成部分，在人体内大量存在；而有些在体内极为微量，一般难以检测，以至于长期以来，人们并没有认识到它与人体的关系。

矿物质就是根据人体内存在的某些具有活性的金属离子推断而来，由于其存在于组织中，含量又很少，以至于当时的技术无法测定其浓度。而随着元素检测技术的不断提高，特别是20世纪70年代以来，分析技术从ppm级（百万分之一浓度，以μg／g来表示）提高到了ppb级（十亿分之一浓度，以ng／g来表示）的极微量，人们才对矿物质有了较为全面的认识。所谓矿物质，是指在组织中存在且含量很低而又表现出一定生理功能的化学元素。

人们对矿物质的认识有较长的过程。铁是最早发现的人体必需的矿物质，接着是碘，到20世纪60年代时，人们已认识了9种对动物和人是必需的矿物质。同时，对矿物质在生命过程中的意义、生理功能、代谢过程、缺乏症和中毒症等，有了较为详细的了解。自70年代以后，由于对微量元素的重视和检测方法的进步，钒、氟、硅和镍相继被视为人体必需元素。

近年来，随着人们对矿物质认识的逐步加深，对它与人体的健康关系产生了极大的关注，甚至有人认为，矿物质是极重要的营养物质，可以解决各种病证。矿物质对人体生理功能有着极其重要的影响，这是无可非议的。然而，过分地夸大它们的作用是不恰当的。像所有的物质一样，矿物质也具有两面性，而且有时更为突出。因为它们在人体中含量很少，生理需要量也很少。大多数矿物质的安全范围相对地来说都比较窄，人体摄入过多或过少均可能引起一定的不良反应或致命的效应。矿物质不是万能的，应用时必须了解其作用特性、剂量范围和毒副作用情况。

机体是多因素间互相制约、协调的平衡体。矿物质间的相互影响也是如此，彼消此长，因此矿物质的补充不可盲目进行，应在有临床数据支持的条件下，由医生指导进行补充。否则，可能会引起一些不良后果。如缺铁可引起贫血、免疫功能降低，影响生长发育，适当补充一定量的铁有利于治疗这些疾病。但是，如果补铁过多，则会对胰腺、性腺等产生不良影响。再如，缺硒可引起心血管病、关节炎、婴儿猝死综合征、白内障、糖尿病性视网膜病、癌症等，补充适量的硒是有益的，然而，硒过量则可引起神经系统损伤、心肾功能障碍等。

婴幼儿、青少年及孕妇等由于机体在短时间变化快，所需各种矿物质较多，容易产生某些矿物质的缺乏而影响生长发育或引起某些疾病，及时、适当补充易缺乏的元素，无疑是有好处的。老年人由于各种生理功能的衰退，尤其是胃肠吸收功能的降低导致许多矿物质的缺乏，因此，也需要有针对性地给予补充。

什么是矿物质

人体同其他物质一样，都是由化学元素组成的。这些元素一方面作为“建筑材料”构成人体组织，另一方面，维持人体正常的生理功能。由于人是进化的产物，在漫长的过程中，不断地与环境进行物质交换。因此，人体几乎含有自然界存在的所有元素，而且在种类和数量上与地球表层的组成基本一致。其中，除碳、氢、氧、氮4种元素主要以蛋白质、脂肪和碳水化合物等有机物形式存在外，其他各种元素常以无机物形式存在，统称矿物质，又叫无机盐。

根据矿物质在体内含量的多少，大致可分为常量元素和微量元素两大类。体内含量大于体重的0．01％的称为常量元素，它们包括钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫等7种，它们都是人体必需的元素。含量小于体重的0．01％的称为微量元素，种类很多，世界卫生组织和联合国粮农组织对必需微量元素进行分析归类如下：

1．已确认为人体的必需微量元素8种：铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴。

2．人体可能必需的微量元素5种：锰、硅、镍、硼、钒。

3．具有潜在毒性、但低剂量可能必需的微量元素：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锂、锡等。

需要说明的是，微量元素在体内含量虽小，却有很重要的生理功能。它们既是机体的构成者，又是生命活动的参与者和调节者。而且，它们不能被其他物质所取代。

矿物质对人体的作用

矿物质大约占人体重量的5％，但在机体的组成和生理活动中，却有极为重要的作用。概括起来主要有以下3点：

一、构成机体组织的作用

如钙、磷、镁是骨骼、牙齿的重要成分。肌肉中含有硫，神经组织中含有磷，血红蛋白中含有铁等。另外，无机盐也是某些具有重要生理功能的酶和激素的成分，如细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶都含有铁，碳酸酐酶和胰岛素含有锌等等。

二、维持电解质和机体酸碱平衡的作用

钠和钾是维持机体电解质和体液平衡的重要阳离子。体内钠正常含量的维持，对于渗透平衡、酸碱平衡以及水、盐平衡有非常重要的作用。

三、构成体内生物活性的物质

体内的活性物质参与人体代谢，如铁是血红蛋白、肌红蛋白及细胞色素系统中的成分等。磷是能量代谢不可缺少的物质，它参与蛋白质、脂肪和糖类的代谢过程；碘是构成甲状腺素的重要成分。而甲状腺素有促进新陈代谢的作用，维持组织细胞渗透压等作用。

矿物质中钾、钠、氯等正负离子在细胞内外和血浆中分布不同，其与蛋白质、重碳酸盐一起，共同维持各种细胞组织的渗透压，使得组织保留一定水分，维持机体水的平衡。镁、钾、钙和一些微量元素（如硒）对维持心脏正常功能、保持心血管健康有着十分重要的作用。

此外，矿物质还有维持神经、肌肉的兴奋性和细胞膜的通透性的作用。

我国居民普遍缺乏矿物质

随着经济的发展和居民收入水平的提高，中国居民的膳食结构及生活方式发生了变化。由于营养过剩或不平衡所致的慢性疾病在增多，导致我国人口出现较为普遍的维生素和矿物质摄入不足和不均衡的现象。

碳水化合物、脂肪、蛋白质、糖类、维生素、矿物质、水是人类赖以生存的七大营养素。其中维生素和矿物质的缺乏或不平衡，会导致其他营养素不能被人体利用，引发多种疾病，甚至会导致死亡。营养专家指出，想要保持营养均衡，如果仅通过日常饮食所摄入的维生素和矿物质不能满足人体的全部需求，就要适量补充维生素和矿物质补充剂。

补充各种营养素时必须强调平衡。人体不可能只缺乏一种营养素，而营养素之间关系密切，所以必须选择组合型维生素及矿物质补充剂。最好在医生指导下进行营养素补充。

报告指出，目前我国12％的儿童成长过程中，由于缺乏维生素A导致免疫功能降低，发育不良。大约有50％左右的6～24个月的儿童，由缺铁面临大脑发育迟缓的危险。每年在边远地区有200万新生儿由于缺碘，智力发育受到伤害。由于缺乏叶酸，全国每年有近4万名出生缺陷，包括小儿麻痹症的新生儿。据估算，因缺铁和缺碘造成国家劳动力人口生产力下降，目前对我国国内生产总值的损害达到0．7％。

维生素和矿物质是维持生命的元素，其中碘、铁和维生素A缺乏是最为常见的营养缺乏症，导致全球近20亿人的健康受到危害。我国属于碘缺乏严重的国家，生活于缺碘地区的人口有7．2亿。另外，我国传统的饮食结构使铁的吸收率仅为3％左右，因而缺铁性贫血是我国普遍存在的营养问题。

目前，对于维生素和矿物质缺乏这一现象，一些发达国家采取强化措施，在食品中加入维生素和矿物质，强制性规定消费者食用。

如何摄取矿物质

古人云：“养生者莫过于食”， 的确，食物中几乎含有人体所需的各种营养元素，其中包括矿物质。由于人的肌体每天都有一定量的矿物质消耗或流失，所以人们只能从食物中摄取足够的矿物质，也只有这样，人们才能保持良好的健康状况。但是，人们并不需要单从哪一种食物中定向摄取，因为每一种食物中都会有不同种类的矿物质，比如需要补钙时，就应该适当多喝点牛奶，吃些豆类和坚果类食物；需要补碘时，就应多吃些海带及海藻类食物；需要补锌时，则应适当增加些贝类和动物内脏等食品。所以，在一般情况下，只要能保持日常的食物多样化，就可以从膳食中获得足量的矿物质。

对于特定人群需要超量的矿物质治疗时，可按照医生的诊断实行“药补”。

对于特定人群需要超量的矿物质治疗时，可按照医生的诊断实行“药补”。

一般来说，矿物质制剂可分为治疗制剂和营养补充制剂两种，前者适合患有某种矿物质缺乏症的病人使用，后者则适合有某些矿物质缺乏倾向的人视自身情况科学使用。对于正常人群，切忌把矿物质制剂当成补品大量滥用，这样会对身体造成伤害，甚至引起中毒危及生命的安全。

此外，人工合成的矿物质制剂，一般是针对特定人群生产的，比如补钙的钙片，有的是中老年人专用的，有的是儿童专用的，还有的是妇女专用的，因此在购买时，一定要根据自身情况进行选择，而且，在选购和服用前，应详细阅读产品的使用说明，特别要注意生产日期、使用范围、用法剂量、有限期限等问题。

在服用药物补充矿物质之前，最好先熟悉各种矿物质的生理作用和特点，并以国家专门卫生部门的建议摄入量作为参考。需要注意的是，药补应该在正常饮食的基础上进行，因为食物是矿物质的最佳来源，而且是任何人工合成的矿物质都无法替代的。

影响矿物质吸收的原因

人体对矿物质的吸收利用受到很多因素的影响，除矿物质不同态型影响其吸收利用和生物效应外，还有下述重要因素。

一、食物种类的影响

动物性食品比植物性食品不仅富含锌、铜、铁等必需微量元素，而且吸收利用率也比较高。如植物性食品中的锌元素所以不易被吸收，主要是由于植酸、纤维素以及草酸的影响。植酸能与锌形成难溶性的盐而不能被人体所吸收；植物纤维可降低锌的吸收率；草酸显然不影响锌的生物利用率，但草酸有协同纤维抑制锌吸收的作用。谷类、水果、蔬菜中的锌所以不易被吸收，就是由于植酸、纤维和草酸的影响。因而以谷物为主食的地区，摄入动物性食品少，往往容易造成锌缺乏症。

在谷类中，如全小麦、全糯米、全大米、全玉米等，虽然含锌量较高，但吸收利用率低。未发酵的面包、黑面包、玉米饼中的锌吸收也差。面粉中的植酸经发酵后可被破坏，从而提高锌的利用率。食品制作过程中，产生了植酸盐一蛋白质一锌复合物，也影响锌的吸收。

正常人乳中的锌主要与吡啶羧酸等小分子物质相结合，其吸收利用率较高。

牛乳中的含锌量虽不亚于人乳，但其中的锌常与大分子蛋白质相结合，不易被吸收。因而人工喂养的婴幼儿，要特别警惕防止缺锌。以上是以锌为例说明食物种类和矿物质吸收的关系，其他元素的吸收利用也有类似的问题。

二、离子间的相互作用的影响

如由于钙和锌在吸收过程中有相互竞争的特性，所以在饮用硬水的地区，水中钙含量高，影响锌的吸收和运转。铜、锌吸收亦有竞争性拮抗作用，因而临床上评价铜、锌营养时，除了测定血清锌值和血清铜值之外，还十分注意它们之间的比值，这对临床诊断和治疗都有意义。铁与锌在人体内也有相互抑制的作用。镉能干扰锌的吸收。

补锌可干扰铜的吸收；补铁可抑制锌的吸收；缺铜会影响铁的运转与释放；铁占据运铁蛋白影响铬的转运；铜、钴、砷可抑止亚铁络合酶，阻止铁与原卟啉合成血红素，导致红细胞内缺铁而使骨髓铁沉积。非必需或有毒矿物质元素镉、汞、银可干扰铜的吸收，铅干扰锌与铁的利用。常量元素钙、磷可干扰铁、铜的吸收利用，硫离子和多价磷酸盐分别与铜、锌结合形成难溶性复合物，影响后者吸收。

三、矿物质元素的化学价的影响

人体对矿物质的吸收和利用与其化学价也有很大关系。如二价铁比三价铁吸收好，三价铬的存在形式是人体必需而无害的，而六价铬则有相当强的毒性及致癌性。

维生素与矿物质的区别

维生素与矿物质同属于人体内不能合成的营养素，两者的不同之处在于：

1．维生素为有机化合物，而矿物质为无机化合物。

2．维生素是从生物体中制造出来的有机化合物，被机体充分利用后会转变成二氧化碳和水；而矿物质则蕴含在土壤、石头之中，生物体通过从土壤中直接摄入而贮存在体内。

3．矿物质摄入过多会引起人体中毒，其最小有效量与中毒量之间的差距很小，稍有过量即可引起中毒症状；维生素摄入过量引起中毒的机会很小，除脂溶性维生素A、D外，其他维生素的最小有效量与中毒量之间的差距很大。不至引起中毒，且水溶性维生素随时可排出体外。钙是惟一不会引起中毒的矿物质（因钙的吸收受机体所控制），其他矿物质摄入过量时均会引起中毒反应。因此，在补充时要特别注意剂量。

维生素与矿物质是良好的伙伴，它们在体内相互配合，共同发挥效用，保障人体健康。比如，在补充维生素D时，必须同时补充钙质，使维生素D在体内活化而发挥作用，以促进钙质的吸收。

矿物质之间及与其他营养素间的关系

矿物质（包括微量元素）之间及与其他营养素之间的关系错综复杂，十分微妙，在特定条件下既有协调关系又有制约关系，甚至还有拮抗关系。

钙和磷共同构成牙齿和骨骼，但钙磷比例必须适当（1：1），如果磷过多，会妨碍钙的吸收。血液内钙、镁、钾、钠等离子的浓度必须保持适当比例才能维持神经肌肉的正常兴奋性。膳食钙过高会妨碍铁和锌的吸收，锌摄入过多又会抑制铁的利用。硒对氟有拮抗作用，大剂量硒可降低氟骨症病人骨骼中的氟含量。

硒和维生素E互相配合可抑制脂质过氧化物的产生。蛋白质对微量元素在体内的运输有很大作用，例如，铜的运输靠铜蓝蛋白，铁的运输靠运铁蛋白。锌参与蛋白质合成，锌缺乏影响儿童生长发育。碘是甲状腺素的组成成分，而甲状腺素是调节人体能量代谢的重要激素，对蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢有促进作用。