微量元素与膳食

     影响人体健康的因素一般有三个方面。{dy}是精神（心理）因素。俗话说“笑一笑，十年少”，愉悦的心情是身体健康的保证。第二是适当的运动。运动既可以消耗体内多余的热量，又可以强身健体。体内多余的能量会转化成脂肪使人肥胖，这是导致疾病和亚健康状态的重要原因。第三是营养状况。人体维持机体健康所需要七大营养要素为水、蛋白、脂肪、糖类、维生素、微量元素和膳食纤维。各种食物中的营养成分含量各不相同，因此合理平衡的膳食才能保证人体正常的营养需求。微量元素是人体的营养要素之一，人体的微量元素都来源于饮水和食物。各种营养元素的吸收会相互影响，合理的膳食才能保障足够的微量元素的摄取。我国膳食中营养物质的推荐量见表6-10

一、平衡膳食

    除了母乳对婴儿外，世界上没有任何一种单一的xx食物能够xx满足人体需要，也就是说没有任何一种食物含有人体所需要的几十种营养素，而且在数量上和比例上适合人体的需要，这就需要平衡膳食。平衡膳食是现代营养学总结出来{zj0}的膳食结构，指的是膳食中所含营养素，不仅种类齐全、数量充足，而且配比适宜，既能满足机体的生理需要，又可避免因膳食构成营养素比例不当。

表6-1  中国人每日膳食中几种营养物质的推荐量

    把握膳食平衡一般有两个原则。一是摄取足够的热量和营养素，维持人体正常生理需要；一是保持各营养成分之间的平衡，以利于吸收。由于不同年龄、不同性别、不同生理状况、不同劳动强度对营养素需求不同，因此，平衡膳食只是一种理论上的要求。实际生活中应注意膳食的多样化、特殊生理阶段营养物的补充，以及尽可能地减少食品加工和储存过程中的营养损失等。

  （一）膳食多样化

   人类的食物是多种多样的，各种食物所含的营养成分不xx相同。平衡膳食必须由多种食物组成，才能满足人体各种营养需要，达到合理营养、促进健康的目的。因而要大力提倡食用多种食物，包括以下五大类。{dy}类为谷类及薯类，第二类为动物性食物，第三类为豆类及其制品，第四类为蔬菜水果类，第五类为纯热能食物如动植物油、淀粉、食用糖和酒类。各类食物里都或多或少含有不同种类的人体所需的微量元素（见表6-2），因此，多样化的膳食可以满足人体对不同微量元素的需求。

表6-2  各种食物中必需微量元素的含量的平均值  （mg/kg）

（二）特殊生理阶段营养物的补充

    特殊生理阶段主要指婴幼儿、青少年、老人，以及孕妇和乳母等不同阶段的健康人体，不包括患病期。患病期病人的营养需求由于病因病理及xx作用，与健康人有很大区别，应在医生指导下进行营养补充。

    婴儿是指从出生起至一周岁的孩子，这段时期是生长发育最快的一年，需要在营养上满足其快速生长发育的需求。婴幼儿最容易缺乏的微量元素是铁、锌和碘，而半岁以上的孩子容易缺铁。

    儿童和青少年期是生长的旺盛时期，对钙、铁、锌以及碘的需要量极大而且也容易缺乏。骨骼中的钙要不断更新，幼儿骨骼约每l—2年更新一次，以后随年龄的增长而减慢。据调查资料表明，我国儿童和青少年每日钙的摄人量仅为供给量的50%左右，所以钙是机体中一种容易缺乏的营养素，要通过食物不断补充钙才能使儿童青少年的骨骼健康发育。铁是自然界最丰富的元素之一，然而缺铁性贫血是青少年中常见的营养缺乏症。青少年为了预防缺铁性贫血应当尽量增加含铁量较高的食物的摄入。锌对儿童的生长发育极为重要，为了预防锌缺乏，青少年的饮食应多吃含锌丰富的食物。另外，膳食中维生素C能促进铁的吸收，所以多吃维生素C丰富的蔬菜水果也有预防缺铁性贫血的作用。

   老化是生命活动的必然规律。随着年龄的增长，身体各器官发生一系列解剖学和生理学改变，其功能也逐渐下降。消化系统器官也不例外，它们对食物的消化、营养的吸收功能均减退，从食物中摄入的营养相应减少。由于老年人对一些无机盐的吸收能力降低而易引起缺乏，如缺钙性骨质疏松、缺铁性贫血等，给老年人的饮食应适当选取一些含钙多的食物以补充其不足。但老年人对钠的摄取不宜过多，以防钠潴留。血管阻力增加性高血压者，一般每日食盐量不超过8g，患高血压的老人应控制在5g以内。

二食品加工过程中可能造成某些微量元素的丢失

    膨化米中的铜、锰、钼含量有不同程度的减少，对于这几种微量元素有特别需求者应少食膨化食品。然而，膨化米中铁含量却有大幅度提高，其原因在于高温高压可使膨化机的铁元素进入大米中。显然对于缺铁性贫血患者来说，膨化米是好食品。

    制罐对不同食品中同一微量元素的影响不同。有资料显示，制罐过程中苹果中铁的损失最多；锰在猪脊瘦肉、蘑菇和苹果中的损失较多；而锌在四季豆、黄豆、苹果、蘑菇和黄瓜中损失都比较严重，但在猪脊瘦肉中损失相对较少；黄瓜中的铜、猪脊瘦肉中的硒损失较多。随制罐过程中护色、油炸和xx时间的增长以及温度的升高，损失更趋严重。

  由于微量元素在各种食品加工操作中都有一定的损失，因此，人们应尽可能地选择食用粗加工食物和未加工的原生态食物，以免造成微量元素及其他营养成分的摄入不平衡。

 三 有害微量元素的污染

   食品中的微量元素主要来自动植物食品，动植物食品的微量元素来自土 壤、地壳及水。人和其他动物虽然不能直接依靠无机食物生存，但归根到底，还是从无机物，也即环境中获得所有食物。因而环境问题的好坏、土壤中元素的分布状况直接影响着食物的品质乃至安全性。

     食物中有害微量元素的污染主要来自三个方面。①外界污染，如农药、重金属、其他有害化学物质及放射性物质的污染。②食物加工过程中添加剂使用不当。对于可能含有重金属的食用添加剂，国家一般都有严格的使用限量标准，但是有些生产商为了个人利益常添加过量。③食物原料，如蔬类食物在生长过程对某些重金属的过量富集。大城市周边的果蔬种植地常用城市污水灌溉，果蔬生长过程中会富集重金属使其含量超标。随着工业化的进程，以及化肥和农药的滥用，食物原材料中有害微量元素的外界污染和富集变得越来越严重。

四  食品中微量元素的分布

表G4富含微量元素的常见食物 

五  影响微量元素吸收的一般因素

     影响食品中微量元素的吸收因素有很多，如食物本身含有的各种营养成分之间、微量元素之间的相互作用，微量元素的存在形式，摄人人群的健康状况，以及其他一些因素等。

（一）食物因素

  1．食物种类

   动物性食品比植物性食品铁、锌、铜的含量要高，而且易于吸收。影响植物性食品微量元素吸收的主要因素是植物中所含的植酸、纤维、草酸等。

   人乳中微量元素的吸收利用较牛乳为佳。虽然牛乳中铁的含量比人乳高，但婴儿只能吸收4%，而通过母乳则可吸收49%；对人乳中锌的吸收率可达(59.2±8.5)%，而牛乳仅为(42±5.9)%，这是因为人乳内有一种小分子配体能与锌结合而使之易被吸收的缘故；牛奶中铜的含量极少，有实验表明喂牛乳的大鼠铜的吸收率(18%)远低于人乳喂养鼠(25.7%)o

  有些微量元素更易通过饮水为人体所吸收。水中可溶性氟吸收率可达90%以上，几乎可以xx被吸收，而膳食中的氟吸收率仅为50%-80%。人服用固体亚硒酸盐l mg时吸收率仅为30%一40%，如将其溶于水中则可提高至90%一95%。

   许多饮料可直接或间接地影响食物中微量元素的吸收、排泄。咖啡、茶等能显著抑制食物中铁、锌的吸收。酒精可促进铁的吸收，能使锰在肠道停留4h以上，长期饮酒可增加肝锰含量。但饮酒过度常会造成机体锌、硒缺乏。其原因在于酒精可增加锌的排泄，而酒精中硒的含量很低，酗酒者常常因为酗酒影响其他食物的摄入，因而造成硒的摄人不足。酒精中毒性心肌病可因硒缺乏加重或加速其发病。

  2．微量元素的存在形态

    元素的存在形式可以分为三种：无机态、有机态和生物态。通常生物态元素的生物利用率{zg}，有机态其次，无机态{zd1}。无机态元素易造成在胃肠道、血液局部浓度过高而中毒。有机态重金属也容易被人体吸收造成中毒，重金属有机态的毒性一般大于相应的无机态。生物态元素副作用少，而且吸收不受食物中其他因素影响，所以为微量元素补充之{sx}，目前也是微量元素剂型开发的重点。如葡萄糖酸锌、葡萄糖酸铜、抗坏血酸锰等有机态微量元素比相应的硫酸锌、硫酸铜、氢氧化锰等无机态微量元素吸收要好。而生物态的血红素铁能直接被黏膜上皮细胞吸收，不受食物中植酸等成分的影响，而非血红素铁则易受食物中一些成分影响。

   微量元素的存在形态，或者说化学价不同，其吸收有所不同，会表现出不同的生物学作用。无机铬有多种化学价，但只有三价铬才具有生理活性。低价铁Fe²⁺比高价铁Fe³⁺易吸收，临床选用硫酸亚铁而不用硫酸铁xx缺铁性贫血，其机制也在于此。鸡蛋尤其是蛋黄中的铁之所以不易吸收就是因为铁以复合磷酸铁形式存在，不易为机体吸收。亚磷酸铁、焦磷酸铁的生物利用率分别只有硫酸亚铁的1/3及l/10。

   微量元素的吸收受化学形态影响的另外一个原因是化合物的溶解度。一般而言，溶解或游离状态的元素易被胃肠黏膜所摄取，而难溶性化合物则吸收比较困难。氟化钠、氟硅酸钠、氟化氢等吸收率明显高于氟化钙、氟磷石灰；高价铁除非形成可溶性螯合物，否则便不易吸收。

3．三大营养物质的影响

   蛋白质、糖、脂肪为食物中的三大营养物质，它们的摄人状况不仅影响机体的营养状况，而且也可影响微量元素的吸收和利用。

   蛋白在体内消化后生成组氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和蛋氨酸等，这些氨基酸在小肠的存在可促进锌的吸收。有人研究发现在低锌饮食的情况下，足量蛋白质及热能的摄人有明显的锌潴留作用。但血浆中的半胱氨酸及组氨酸可对抗血清蛋白与锌结合，引起过多的锌不能利用而经尿液滤出。食物中蛋白质及其胱氨酸、组氨酸、赖氨酸、半胱氨酸等氨基酸能促进铁的吸收。

   复合糖（谷类）可因其含有植酸等成分抑制铁、锌的生物利用。美国学者FieldsM等发现给蔗糖的大鼠肝铜和肾铜含量比给淀粉的低，还发现给果糖的大鼠比给淀粉或葡萄糖的血浆铜低。其原因可能是果糖减弱铜的吸收或作用于贮存的某些过程，抑或饲以果糖的大鼠铜需量增加。由于乳糖产生葡萄糖及半乳糖，因此在以乳汁为主食的婴儿膳食中，糖对铜吸收利用的影响可能性较小。山梨醇、乳糖、葡萄糖、蔗糖特别是果糖都可促进铁的吸收，其机制为此种配体能与铁螯合成小分子质量的可溶性复合物，阻止铁的沉淀和形成多聚体，从而有利于铁的吸收。

   高脂肪膳食有利于铁和氟的吸收，也有益于氟的存留。高脂肪食物影响镍的吸收利用，也可造成硒的吸收量下降并降低硒的xx作用。第二次世界大战后日本人饮食习惯转变成高肉食、高脂肪及高糖食物，造成硒的吸收减少，从而使与硒成负相关的乳腺癌发病率增加了4-5倍。美国和芬兰也有类似报道。

（二）微量元素之间的相互作用

    有些微量元素之间存在相互拮抗作用，比如铜、锌之间，铁、锌之间，钙、锌之间等。一种元素过量摄入会使另一种元素的吸收减少，从而造成缺乏。

（三）xx

螯合剂、四环素、青霉胺、口服避孕药等对某些微量元素的吸收有抑制作用。

（四）病理情况

    慢性腹泻、痢疾、胰腺纤维囊性化可导致锌吸收障碍；胃酸缺乏、胃肠切除、胰切除、胆道切除病人容易缺铜；胃部分或全部切除、小肠疾病患者极易缺钴（维生素B₁₂）；胃部分切除或全部切除、长期严重腹泻、萎缩性胃炎等可导致铁吸收不良。

（五）遗传因素

    肠原性肢体皮炎、白化病、卷法综合征、肝豆状核变性等疾病均是由于遗传因素所引起的。

六 微量元素之间的相互作用

(一)铁与其他微量元素

    摄取过量的铁并不影响食物中有机锌的吸收，但可抑制对无机锌的吸收。而过量的铁可抑制锌的滞留，影响锌的利用。铁还可以抑制铜、钴、锰的吸收，增进氟的吸收利用。饮食中的亚铁还可减轻钒的毒性，防止铅的不良影响，抵消轻度镉中毒。

   除铁外，微量元素铜、钴、镍、钒、钼、铬、锌、锰等也均与造血有关。它们分别作用于造血的不同环节，相互配合完成造血功能。

   铜蓝蛋白是目前已知{wy}的可将二价铁氧化为三价铁的蛋白。铜参与造血过程，在某种程度上起到铁“助手”的作用。铜可促使铁由“铁库”进入骨髓，以加速血红蛋白和卟啉的合成；铜还可影响铁的代谢，缺铜会减少小肠对铁的吸收。

   钼作为黄嘌呤氧化酶的成分，参与将细胞内三价铁还原为二价铁。由于铁只有以二价铁的形式存在才能从红细胞膜的运铁蛋白受体复合物中释放出来，进入线粒体，得到利用，显然钼在其中起到了促进作用。另外，铁的还原也有利于其在肠道中被吸收。

   锰参与Ⅱ卜啉的合成，还可通过促进铜的利用间接促进铁的吸收。镍有刺激生血功能的作用，可促进红细胞的再生。钴介入铁的代谢，对血红蛋白的合成有促进作用。

   有研究指出，血中铅、铁的含量与它们的吸收量之间，以及铅与铁吸收量之间均是正相关，也就是说，铁吸收高时铅吸收也高。但也有研究认为，铅有抑制铁的吸收和利用，影响线粒体对铁的通透性，对血红蛋白的合成有抑制作用。

   动物实验、流行病学调查研究发现，镉对铁的吸收有抑制作用，由此而引起的贫血可通过肠胃外的或增加饮食中的铁得到xx。美国学者Keen的研究发现，饲料中含铁量在400 ug/g以上时可减少幼鼠对锰的吸收。有学者研究证实，滑雪运动员在补铁后粪锰排泄量随铁剂增多而增多。据此，当人体锰含量较高时，可通过补铁予以调节。在消化道中锰亦可干扰铁的吸收，所以补，铁排锰的同时也纠正了铁的失衡。

（二）锌与其他微量元素

   铁与锌是人体内含量较高的两种微量元素。由于婴幼儿、孕妇、乳母对这两种元素的需求量均比较大，而两种元素之间又存在拮抗作用，因此补充时一定要注意。锌与铁都是在小肠黏膜上吸收的，补充锌可以降低体内血液、肾脏和肝脏中铁的量；如果锌摄入过多，还可迸一步影响铁的利用，甚至造成贫血。但锌可拮抗铁的毒性作用，这也是锌制剂之所以可xx很多疾病的原因。

   锌和铁之间存在拮抗作用：摄取过量的锌会影响铁的代谢，并抑制组织中的铁含量，可使肝脏中铁的代谢受损而产生贫血。锌可通过竞争吸收、运载和增加排泄等方式抑制铜的吸收。短期大量或长期补锌可抑制机体对铜的吸收利用，减少铜从基质膜向血液的输送，从而使大量铜滞留在黏膜细胞的金属硫蛋白中，导致血浆铜量及铜-锌超氧化物歧化酶活性下降。进食过多的铜亦可抑制锌的吸收并可加速锌的排泄，但因此造成锌缺乏的情况非常少见。

   饮食中的锌过量可抑制硒的吸收及其生物效应，拮抗过量硒的毒性。人体实验显示，每天补充150 mg硒元素可增加锌的排泄。

    锌与镉、铅可能因竞争载体的结合而呈现竞争性抑制作用。铅是一种有害元素，对儿童发育、智商均有影响。研究发现锌可部分缓解铅的毒性。有人观察到接触铅的妊娠大鼠补充锌后，体内肝、血中铅浓度降低，同时仔鼠胫骨铅含量也明显下降。从这个角度讲，孕妇补充适量的锌是有益的。

   铜和锌及镉都能诱导机体合成金属硫蛋白(MT)，其中锌的诱导作用最强。MT可同镉、汞、铜、锌等金属离子结合，结合能力依次递减，因此镉、汞、铜均可置换MT中的锌结合位点。这就是锌、铜之所以可以对镉、汞毒性有拮抗作用的原因。因此当镉、铅中毒时，应用锌可产生xx效果。锌能与进入人体内的汞、银、铋在分子水平上相竞争，结合金属硫蛋而解除这些金属的有害作用。

（三）硒与其他微量元素

    硒对镉的损害具有拮抗作用，甚至包括致死剂量的镉。硒在预防氯化镉对大鼠造成的睾丸损伤方面，效果比锌高出100倍。另外，还可防止或对抗镉所致的卵巢坏死、乳腺损伤、肝肾损伤、高血压和贫血等。其原因可能是硒使镉在体内分布发生了变化，或者是因为镉一硒复合物形成的缘故。某地锡冶炼厂工人肺癌发病率甚高。调查显示，那里的工人体内硒量普遍较低，而镉量很高。给工人每天补硒150ug，连续3周后，发现锌排泄量增加并使红细胞镉含量下降。单独补锌也可诱导MT的合成拮抗镉的毒性。因此镉暴露人群补充硒和锌对预防镉污染是有益的。

   硒和维生素E都能降低铅中毒所致的xxxx系统和造血功能损害如脾肿大、贫血等。但维生素E的效果要明显好于硒。这种作用可能与硒和维生素E抗脂质化有关。另一方面，铅对硒的吸收也有抑制作用。

   硒对汞的毒性也有拮抗作用，可降低无机汞、甲基汞的毒性，但也有报道认为，硒有时能增强汞的毒性。硒与汞是协同还是拮抗似乎与给药的先后顺序、毒性作用部位及两者的化学形态有关。

  口服硒酸盐有预防铊中毒的效果。硒化物可减轻xx剂顺铂的毒性。硒和锰在体内的作用具有双重性，锰可影响硒的吸收。低锰可使动物血清和组织中锰和硒含量都减少，而大剂量锰的注射可致血清和心肌锰含量增加，使硒含量明显降低。

   硒与铜之间存在相互拮抗作用，这种作用不仅表现在毒性的相互拮抗，而且铜还可促使低硒饮食动物发生硒缺乏。在硒和维生素A缺乏时，注射铜将加重组织损伤。

（四）铜与其他微量元素

    铜能促进铁的吸收利用，但膳食中含铜过高则干扰铁吸收。进食铜过多还会抑制锌的吸收，并加速其排泄，临床上有用铜xx铜缺乏症而导致缺锌症的报道。铜过剩还可使碘不足的影响加剧。镉的轻度毒性作用可被铜等抵消，铜缺乏时，对镉的耐受性也降低。铜、钼之间存在拮抗作用。食物中的钼过高，能阻碍铜的吸收利用，导致缺铜。而钼缺乏反过来又可促使铜中毒，但这些情况多发生在动物身上。钼与铜的拮抗作用已用于铜中毒的xx。饮食中钼过高可抑制铜吸收，增加铜排泄，有建议用钼辅助xx肝豆状核变性及铜中毒。

  血清Cu/Zn的比值正常人在0.82—1.2之间。许多病理情况如动脉粥样、冠心病中，Cu/Zn比值发生显著变化，目前已被用于临床诊断。有人研究发现，帕金森氏病患者血清Cu/Zn比值亦有明显变化。

锌的过量摄入对铜的吸收有抑制作用，并因此导致贫血的发生，这种情况可通过增加铜摄入得到改善。

（五）其他微量元素

    体内钴不足可以阻碍铜吸收，出现缺铜症。并可加剧碘不足对人体的影响。钴摄入不足或过高都可影响铁的吸收利用。

   硼能影响氟的代谢，并与氟形成低毒复合物而解除氟中毒损害。有认为钼的协同氟防龋齿作用并非钼本身的效果。氟抑制甲状腺摄碘及碘的有机化过程，并能促进铁吸收，抑制铜吸收。氟中毒可致铜缺乏，还可限制原卟啉结而引起氟化物中毒性贫血。

   铅增多可妨碍铜吸收。铅可置换组织中的铁，显著抑制网质细胞的血红素合成；铅可以竞争性地抑制锌和硒的吸收等代谢过程，并能影响甲状腺吸、吸收碘和转化蛋白结合碘。镉可在分子水平上与锌竞争，并可干扰抑制铜吸收。食物中镉过多可干扰硒的吸收及其生物效应。铝能与氟及铁形成可溶性复合物而抑制吸收。此外，锰对铁、镉，钒对锰，铬对铅、钒，锡对锌，钨对钼，银对铜、硒、汞、砷及碲对硒，均有干扰吸收或生物效应。