人体所需的微量元素（人体微量元素需求标准）

又到了科普时间，今天继续为大家带来专栏系列文章：《矿物质元素与人体健康》。

矿物质是构成人体组织的重要材料，如果矿物质摄取不足够的话，那么身体就会出现各种各样的疾病，比如贫血，骨质疏松等。

在今天的文章中，摄膳将带大家深入了解一下矿物质元素与人体健康关系。

人类为了维持正常的生命活动和体力活动，必须不断从外界环境中摄取必要的物质，通过呼吸从空气中获得氧，通过饮水获得所需要的大部分水分，通过所摄取的各种食物获得所需要的营养物质。营养物质是一些维持机体正常生长发育、新陈代谢所必需的物质，又称营养素。

营养素是主要存在于食物中能被人体消化、吸收和利用的化学物质，人体所需要的营养素有40种以上，包括来自蛋白质的各种氨基酸、来自脂肪的各种脂肪酸、来自碳水化合物的单糖、以及无机盐类、维生素和水等。

来自不同食物的各种营养素到达人体细胞后，各具其重要功能[1]。矿物质元素是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，是人体生长发育的六大营养要素之一，本文就矿物质元素与人体健康进行了综述。

矿物质是地壳中自然存在的化合物或天然元素，又称为无机盐，是构成人体组织和维持正常生理功能所必需的各种元素的总称。

有些矿物质必须从膳食中不断得到供给，这些物质在体内含量较多的有钙、镁、钾、钠、磷、氯、硫等，称为常量元素，约占人体总灰分的60%-80%，其它一些元素在机体内含量极少，一般将体内含量低于0.19/kg的元素称为微量元素。

1.1 钙

钙是人体中的生命元素，钙对人体骨骼的发育和维持心脏的正常生理功能都起着至关重要的作用。

钙也是人体中含量最丰富的矿质元素，居于体内元素第五位[2]，约占成人体重的2%左右，其中99%存在于骨骼和牙齿中称为硬质钙；1%存在于软组织、细胞外液和血液中称为游离钙。

1.1.1 钙的吸收和转运

钙在小肠内通过主动转运与被动转运吸收。一般情况下，人体对食物钙的吸收率为20%～30%，个别食物如牛奶中钙人体的吸收率可高达50%以上。

体内钙大部分通过肠粘膜上皮细胞的脱落、消化液的分泌排入肠道，其中一部分被重新吸收，其余从粪便中排出，钙也从尿和汗液中排出[3]。

人体内钙在一定时期是相对恒定的，成人每天吸收的量与排出的量相等，人就不会缺钙。要保证不缺钙，关键是要解决好吸收问题。

1.1.2 钙与人体健康

正常人体内的钙主要存在于骨骼中，骨骼钙具有支持和保护作用，同时可以调节细胞外液钙离子浓度的恒定，以保证组织的正常兴奋性，并直接影响人体的生长发育。

此外，钙在机体凝血和抗凝血的过程中起重要作用，是必不可少的物质之一[4]。许多参与细胞代谢的酶活性都受钙离子的调节或需钙离子激活，钙离子在维持和调节体内许多生化过程中都是必不可少的，例如体内的三磷酸腺苷酶、脂肪酶、淀粉酶等均受钙离子调节[3]。

医学研究证明，人体缺钙除了会引起骨质疏松等疾病外，还能引起免疫功能低下、细胞分裂亢进，与恶性肿瘤及多种感染的发病有关并可引起内分泌功能紊乱，与糖尿病、高脂血症、肥胖病、高血压、心血管疾病、老年性痴呆等发病有关[5]。

人体血钙升高后可增加一种称为降钙素的激素分泌，而降钙素这种激素可降低人的食欲，减少进餐量；另外，足量的钙特别是离子钙，在肠道中能与食物中的脂肪酸、胆固醇结合，阻断肠道对脂肪的吸收，使其随粪便排出。

1.1.3 钙的食物补充

其最佳来源有乳制品、豆类、绿色蔬菜等。乳钙是乳清无机盐浓缩物，是营养价值最好的无机盐源且易消化吸收，是直接从牛奶中提取出来的纯天然活性高乳蛋白钙。

这些食物都是可以很好的给人体补充钙的食物，在日常生活中可以多加摄取，保证钙的充足供给，维持身体健康。

1.2 镁

镁是人体必需的常量元素，是细胞内的主要阳离子，浓集于线粒体中，仅次于钾和磷。

人体内含镁20-30g，约占人体质量的0.05%，其中70%是以磷酸盐形式存在于骨骼和牙齿的组织中，25%左右存在于软组织中，主要与蛋白质结合成络合物[6]。

1.2.1 镁的吸收与代谢

镁摄人后主要由小肠吸收，吸收率一般为摄入的30%。除了小肠，镁还可以被结肠、大肠和胃少量吸收。镁主要通过肠上皮细胞被动扩散、迟缓溶解和主动转运三种机制吸收[7]。摄入量与吸收率成反比，摄人少时吸收率增加，摄人多时吸收率降低。

促进镁吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等，氨基酸可增加难溶性镁盐的溶解度，所以蛋白质可促进镁的吸收。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。镁与钙的吸收途径相同，二者在肠道竞争吸收，相互干扰[8]。

健康成人从食物中摄人的镁大量从胆汁、胰液和肠液分泌到肠道，其中60~70%随粪便排出，有些从汗和脱落的皮肤细胞丢失，其余从尿中排出，每天约排出50-120mg，约占摄人量的1/3-1/2[9]。

1.2.2 镁与人体健康

镁是细胞新陈代谢中各种酶系统的重要活化剂，它与ATP等形成复合物而激活许多重要酶，镁是ATP酶以及焦磷酸胺为辅助因子的酶所必需的阳离子。

镁参与生命活动的重要方面，如蛋白质与核酸的合成、碳水化合物及脂肪代谢、氧化磷酸化作用、膜的离子运转、神经冲动的产生和传导以及肌肉收缩等各种生理过程[10]。

镁离子对神经系统和心肌作用十分重要，主要影响中枢神经系统和运动终板，镁离子能起到镇静和抑制作用。此外，镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，对机体的骨骼和牙齿的正常生长非常重要[11]。

1.2.3 镁的食物来源

镁是绿色植物叶绿素的中心成分，镁广泛地分布于植物中，绿色蔬菜、大豆及其制品、玉米、水果等含镁较为丰富，植物的种子、谷物的皮壳中含镁量更高，但精制米面、白糖中含镁量极低。

1.3 锌

锌是一种人体必需的微量元素，人体不能合成，需要从外界摄取来满足机体的需要。锌是酶的组成成分，有利于维持正常的生命活动。

锌与核酸和蛋白质合成有关，锌的缺乏可以影响细胞的生长、分裂和分化的过程，与生长发育密切相关[12]。

1.3.1 锌的吸收和代谢

锌主要在十二指肠和空肠吸收，经血浆运输至肝及全身，分布于各组织器官内，以肌肉最多（约占全身总量的60%），骨骼次之（30%），尤以视网膜、胰腺和前列腺含锌高。

锌主要分布在细胞内，血浆中锌的浓度约为10～20umol/L，其中60%与血清白蛋白结合，30%～40%与α2-巨球蛋白紧密结合，少量与氨基酸结合。锌主要通过粪便排出，约为5～10mg/d，尿和汗液也有少量排出[13]。

1.3.2 锌与人体健康

充足的锌营养对于人类健康必不可少，锌是碳酸酐酶、胰羧肽酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、丙酮酸氧化酶等200多种酶的组成部分或激活因子，他们在蛋白质、脂肪、糖和核酸代谢以及组织呼吸起到重要作用。

此外，锌是调节DNA复制、核酸代谢的必需组成部分，与蛋白质的合成密切相关，参与生长激素合成，对机体生长发育具有重要促进作用。

当人体内锌摄入不足时会诱发神经系统的疾病，导致机体免疫力降低，引起各种与免疫相关的疾病。而人体摄入锌过量会导致锌中毒，引起恶心、呕吐及腹泻等症状。

1.3.3 锌的食物补充

在日常饮食过程中，注意粗细杂粮搭配，多吃含锌的食物，如动物类食物（瘦肉、海产品、动物内脏等）以及植物性食物（豆类、谷类、坚果类等）；可以食用锌加强食品，要注意甜品的食用，减少对锌吸收的影响。

1.4 铁

铁在人体内的分布极为普遍，几乎所有组织中都有，其中65%在红细胞中以血红蛋白的形式存在；10%在肌肉中以肌红蛋白和酶的形式存在；15%～20%存在于肝、脾、骨髓、肠等组织器官中，以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在，称为储备铁。

1.4.1 铁的吸收与代谢

铁主要在十二指肠和空肠上段吸收，血浆转铁蛋白将大部分铁转运到骨髓，用于合成血红蛋白，小部分运到组织细胞用于合成含铁蛋白或储存。

人的机体对铁的排泄能力有限，通常经消化道上皮细胞脱落或汗液和皮肤脱落细胞排出[14]。

1.4.2 铁与人体健康

铁对人体健康的重要性在于它是血红蛋白的一个必不可少的部分，在造血过程中是必需的元素之一。

铁具有高度的生物活性，能参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶及触酶等的合成，参与体内的组织呼吸过程，并维持正常造血功能。

铁缺乏和过量都会引起免疫系统的受损，铁可使人体内外周淋巴细胞、吞噬细胞、中性白细胞保持正常功能。

铁还参与合成肌红蛋白，肌红蛋白主要存在于肌肉细胞里，这些细胞是非常需要氧气的。肌红蛋白的基本功能是在肌肉组织中起转运和储存氧的功能，铁元素在肌红蛋白合成中具有不可或缺的作用[15]。

2.4.3 铁的食物补充

如果体内铁含量较少，要多补充含铁丰富的食物，如动物肝脏、动物全血、肉类、淡菜、虾米、蛋黄、黑木耳、小米以及红枣等；如果体内铁含量较多，则需要在日常生活中调整饮食，减少使用含铁量丰富的食物。

微量元素与人体健康有密切关系，矿物质是构成机体组织的重要原料，如钙、磷、镁是构成骨骼、牙齿的主要原料，矿物质也是维持机体酸碱平衡和正常渗透压的必要条件。

人体内有些特殊的生理物质如血液中的血红蛋白、甲状腺素等需要铁、碘的参与才能合成。机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，因而必须通过膳食及时给以补充。

矿物质在食物中广泛存在，所以一般不易引起缺乏，但根据不同的生理状况和不同地理环境或其它特殊条件会引起对某些元素的缺乏，应给以特殊的补充。