微量元素的概念(微量元素概念是什么)
如果要抠字眼儿的话,人体必需的营养元素(nutritive element)和营养素[1](nutrient)是两个不同的概念。前者指的是构成人体所需的(化学)元素或单质,也被称作必需元素(essential element);后者也叫营养成分、养分或营养,包括了元素(element)和化合物(compound)等两类物质,指的是食物中包含的热量及其他有利健康的成分,比如碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等。根据定义,元素[2](element) – 化学元素(chemical element)的简称 – 是自然界中一百多种基本的金属和非金属纯物质,也是构成物质的基本单位,不能直接用化学方法分解。
在已知的118种元素[4]当中,包括人类在内的哺乳动物需要其中25种才能维持正常的机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程。人体的96%由碳(carbon)、氧(oxygen)、氢(hydrogen)和氮(nitrogen)组成,所有生化分子(biochemical molecule)均包含这四种元素。例如,葡萄糖这种碳水化合物(分子式: ce{C6H12O6} )包含了6个碳原子、12个氢原子及6个氧原子。碳氢氧氮也被称为Big 4。
组成人体的其他必需元素分为主要(major)元素和微量(trace)元素两大类[3] 。主要元素包括钙(calcium)、磷(phosphorus)、钾(potassium)、硫(sulfur)、钠(sodium)、氯(chlorine)和镁(magnesium),约占整个人体的3.5%;微量元素包括硼(boron,[péng])、碘(iodine)、硅(silicon)、铬(chromium,[gè])、铁(iron)、锡(tin)、钴(cobalt,[gǔ])、锰(manganese,[měng])、钒(vanadium,[fán])、铜(copper)、钼(molybdenum,[mù])、氟(fluorine,[fú])、硒(selenium,[xī])和锌(zinc,[xīn]),这些元素约占整个人体的0.5%。
虽然许多元素的需求量非常小,但在保持身体高效工作方面起着非常重要的作用。人体内约有3-4克铁,大部分存在于血红蛋白(hemoglobin)中,血红蛋白负责将氧气从肺部输送到身体其他部位。人体含有大约75毫克铜,其中三分之一存在于在肌肉中。铜可与某些蛋白质结合,产生各种用作催化剂的酶。有些酶参与黑色素转换以使皮肤色素沉着,而另一些则有助于在胶原蛋白和弹性蛋白中形成交联,从而维持和修复结缔组织,对心脏和动脉尤为重要。研究表明,铜缺乏是导致患冠心病风险增加的一个因素。
人体必需的营养素可分为需求量较大的宏量 / 常量营养素(macro-nutrient)和需求量较小的微量营养素(micro-nutrient)。其中宏量营养素包括脂肪、蛋白质和水,主流营养学(政治营养学 – 本人杜撰的一个词)认为膳食纤维也属于宏量营养素,近年来也有人认为碳水化合物不属于必需营养素,因为人体可以通过葡萄糖异生作用(gluconeogenesis [5])将蛋白质转换成葡萄糖,所以不需要从食物中摄取碳水化合物;微量营养素包括矿物质和维生素,而维生素又可细分为脂溶性与水溶性两大类。脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K;水溶性维生素则包括维生素B1、B2、B6、B12以及烟酸(niacin,也叫维生素B3或PP)、叶酸(folate,也叫维生素B9)、维生素C(ascorbic acid)。
营养素 – 营养成分、养分、营养化学元素 – 组成世界的物质The essential elementsPeriodic Table of Elements糖异生