第六节 矿物质(4)
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二、微量元素
(三)锌
1.含量与分布
锌在人体中含量约为铁的一半(2.0~2.5g),而比铜多十余倍。一切器官都含锌,皮肤、骨骼、内脏、前列腺、生殖腺和眼球的含量都很丰富。按单位重量含锌量计算,以视网膜、脉络膜、前列腺为最高,其次为骨骼、肌肉、皮肤、肝、肾、心、胰、脑和肾上腺等。血液中的锌主要以含锌金属酶形式存在。血液中75%~85%的锌分布在红细胞中,3%~5%在白细胞中,其余在血浆中。
2.吸收与代谢
锌由小肠吸收,吸收率为20%~30%。食入锌15分钟后开始被吸收,开始集中于肝,然后分布到其他组织。4小时后血浆中锌的浓度达到最高峰。血浆中的锌大部分与白蛋白及α-巨球蛋白结合,随血液进入门静脉循环分布于各器官组织。
锌与白蛋白形成复合物很易被组织吸收。机体对锌的吸收与肠腔锌的浓度有关,体内缺锌时吸收率增高。
许多因素可影响膳食中锌的吸收。植物性食物中的鞣酸、植酸和纤维素等均不利于锌的吸收;铁抑制锌的吸收;酗酒可妨碍锌的吸收。动物性中的锌生物利用率较高;某些药物如碘喹啉、苯妥英纳和维生素D均能促进锌的吸收。
锌主要从肠道排出,肾脏和皮肤亦可排出一定数量。夏日炎热多汗或病理性发汗,锌大量丢失,可能发生体内的锌的不足。
3.生理功能
锌对生长发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均具有重要的作用。
(1)金属酶的组成成分或酶的激活剂。体内约有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重要作用。锌为维持RNA多聚酶、DNA多聚酶及逆转录酶等活性所必需的微量元素。
(2)促进生长发育与组织再生。锌参与蛋白质合成及细胞生长、分裂和分化等过程,与生长发育有密切关系。锌可直接参与基因表达调控从而影响生长发育。锌还促进性器官和性机能的正常发育。
(3)促进机体免疫功能。锌对于保证免疫系统的完整性是必需的。缺锌可引起胸腺萎缩、胸腺激素减少、T细胞功能受损及细胞介导的免疫功能改变。
(4)维持细胞膜结构和功能。锌可与细胞膜上各种基团、受体等作用,增强膜稳定性和抗氧自由基的能力。
此外,锌与唾液蛋白质合成味觉素可增进食欲,缺锌可影响味觉和食欲,甚至发生异食癖。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。
4.缺乏与过量
引起锌缺乏的主要因素:(1)膳食摄入不平衡。动物性食物摄偏少,有偏食习惯等;(2)特殊生理需要量增加。如孕妇、乳母和婴幼儿对锌的需要量增加;(3)疾病的影响。
缺锌可引起生长发育停滞,食欲减退或有异食癖,味觉、嗅觉异常,伤口愈合不良。儿童长期缺乏锌可导致侏儒症。成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、胎儿畸形、皮肤粗糙、免疫功能降低等。轻度缺锌状态比较常见,可从患者毛发含锌量作出诊断。
盲目过量补锌或食用因镀锌罐头污染的食物和饮料等均有可能引起锌过量或锌中毒。过量的锌可干扰铜、铁和其他微量元素的吸收和利用,损害免疫功能。成人摄入2g以上可发生锌中毒,引起急性腹痛、腹泻、恶心、呕吐等临床症状。
5.供给量与食物来源
成年人每日摄入10~20mg的锌即可维持平衡或略呈正平衡。孕妇乳母的需要量比成人高一倍。
中国营养学会2000年推荐锌的RNI为成年男性15mg/d,女性11.5mg/d,其他年龄组锌的推荐摄入量见下表。锌的NOAEL为30mg/d,成年男性UL定为45mg/d,女性为37mg/d。锌的来源以植物性食物为主时,其供给量须相应提高。
含锌最多的食物为牡蛎、胰腺、肝脏、全谷、粗粮、干豆、坚果、蛋、肉、鱼等,牛奶中含锌量比肉类少得多,白糖和水果中含量最低。食物经过精制后锌的含量大为减少。如小麦磨成粉,去除胚芽和麦麸,锌含量减少了4/5。
(四)硒
1.含量与分布
人体硒总量约为14~20mg。硒存在于所有细胞与组织器官中,其浓度在肝、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,脂肪组织最低。
2.吸收与代谢
食入的硒主要在小肠吸收,3小时后入血。人体对硒的吸收良好,吸收率为50%~100%。硒的吸收与硒的化学结构和溶解度有关,硒蛋氨酸较无机形式易吸收,溶解度大的硒化合物比溶解度小的更易吸收。
体内的硒主要通过肾脏排出,少量从肠道排出,粪中排出的硒大多为未被吸收的硒。硒摄入量高时可在肝内甲基化生成挥发性二甲基硒化合物,并由肺部呼气排出。此外,少量硒也或可从汗液、毛发排出。
3.生理功能
(1)作为谷胱苷肽过氧化酶(GSH-PX)的重要组成成分。 GSH-PX是维护健康、防治某些疾病所必需,在体内具有抗氧化功能、清除体内脂质过氧化物、阻断活性氧和自由基的损伤作用。它是强氧化剂(效力比维生素E高500倍),能特异性地催化还原型谷胱甘肽转化为氧化型谷胱甘肽,促进有毒的过氧化物还原为无毒的化合物,从而对细胞膜有保护作用,以维持细胞的正常功能。
(2)保护心血管和心肌的健康。调查发现机体缺硒可引起以心肌损害为特征的克山病,硒的缺乏还可以引起脂质过氧化反应增强,导致心肌纤维坏死,心肌小动脉和毛细血管损伤。研究发现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)其他功能。硒还具有促进生长、保护视觉及抗肿瘤的作用。研究发现,硒缺乏可引起生长迟缓及神经性视觉损害,由白内障的糖尿病引起的失明经补硒可改善视觉功能。人群流行病学调查发现硒缺乏地区的肿瘤发病率明显增高。
4.缺乏与过量
我国科学家首先证实缺硒是发生克山病的重要原因。缺硒也被认为是发生大骨节病有重要原因。缺硒可影响机体抗氧化能力和免疫功能。
过量的硒可引起中毒,其中毒症状为头发和指甲脱落,皮肤损伤及神经系统异常,如肢端麻木、抽搐等,严重者可致死亡。
5.供给量与食物来源
根据研究结果确定预防克山病的“硒最低日需要量”,男性为19μg/d,女性为14μg/d。生理需要量为≥40μg/d。2000年中国营养学会建议的不同人群硒的RNI见下表。成年人硒的UL为400μg/d。
食物中硒的含量因地区而异,特别是植物性食物的硒含量与地表土壤层中硒元素的水平有关。海产品和动物内脏是硒的良好食物来源。精制的食品含量减少。烹调加热,硒可挥发,会造成一定的损失。(续)
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