矿物质教案.docx

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矿物质教案

《食品营养学》

教案

课程名称：

食品营养学

课程类型：

ⅴ理论课□理论、实践课□实践课

授课教师：

罗正明

教材名称：

《食品营养学》王莉主编

章节：

第六章水和矿物质

第二节矿物质

《食品营养学》课程教案

授课题目：

第六章水和矿物质第二节矿物质

教学时数：

2学时

授课类型：

ⅴ理论课□实践课

教学目的、要求：

1、了解矿物质的分类、特点和生理功能。

2、掌握重要矿物质钙、磷、铁、锌、碘等对人体的生理作用及相应的缺乏症状。

3、了解主要矿物质的食物来源与供给量。

教学重点和难点：

1、钙、磷、铁、锌、碘等矿物质对人体的生理作用及相应的缺乏症状

教学方法与手段：

本章采用的教学方法是讲授为主，辅以学生自学和课堂提问、讨论等。

主要教学内容：

1．矿物质概述

1.1矿物质的分类

1.2矿物质的特点

1.3矿物质的功能

2．重要的矿物质

2.1钙

2.2磷

2.3铁

2.4锌

2.5碘

参考资料：

孙远明主编，《食品营养学》，中国农业大学出版社，2002年

王尔茂主编，《食品营养与卫生》，科学出版社，2004年

吴坤主编，《营养与食品卫生学》，人民卫生出版社，2007年

王莉主编，《食品营养学》，化学工业出版社，2013年

课后小记：

《食品营养学》课程教案

教学内容及过程

备注

课程导入：

矿物质作为人体所需的六大营养素之一，虽然在体内含量很少，但是对于维持机体正常的生理功能有重要的作用。

矿物质摄入不足，会引起缺乏症。

我国人群普遍缺乏矿物质，所以了解矿物质的特点和生理功能知识非常有意义。

教学内容与教学设计：

第二节矿物质

一、矿物质概述

人体重量的96％是碳、氢、氧、氮等构成的有机物和水分；其余4％则由20余种不同的无机元素组成，均称为矿物质，即无机盐，是维持人体正常生命活动不可缺少的一类物质。

食物中的矿物质含量通常以灰分的含量来衡量。

1．矿物质的分类

（1）常量元素常量元素又称宏量元素。

每种常量元素的标准含量均占人体总质量的万分之一以上，需要量在每天100mg以上。

这些元素包括钙、磷、钾、钠、氯、硫和镁7种元素。

（2）微量元素微量元素又称痕量元素。

它们在体内存在的浓度很低，每种微量元素在0.01%以下。

微量元素虽然需要量很少，但却很重要，其中一些为人体所必需，称为必需微量元素。

现在已知有14种微量元素为人和动物所必需，即铁、锌、铜、碘、锰、钼、钴、硒、铬、镍、硅、氟、钒。

此外，食物中的矿物质元素按其对人体健康的影响可以分为必需元素、非必需元素和有毒元素三类。

其中有毒元素常指某些重金属元素，其中以汞、镉、铅最为重要。

当食物收到“三废”污染，或者食品加工过程中受到设备的污染时，大量的重金属元素进入食品后可使人体中毒。

2．矿物质的特点

①矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。

矿物质与其它营养素不同，不能在体内生成，且除非被排出体外，不可能在体内消失。

因此必须通过膳食补充。

②体内分布极不均匀。

如钙和磷主要分布在骨骼和牙齿中，铁主要分布在红细胞，碘在甲状腺，锌分布在肌肉组织中。

③矿物质相互之间存在协同或拮抗作用。

如膳食中钙和磷比例不合适时，可影响这两种元素的吸收。

过量的酶干扰钙的吸收；过量的锌影响铜的代谢；过量的铜可以抑制铁的吸收。

④某些微量元素在体内含量很少，但是其生理剂量和中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用，如硒易因摄入过量引起中毒，对硒的强化应注意不宜用量过大。

根据矿物质在食物中的分布及其吸收、人体需要特点，在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。

在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题。

3．矿物质的功能

①构成人体组织的重要成分。

如钙、磷、镁为组成骨骼、牙齿的成分，铁为血红蛋白的组成成分。

②维持神经和肌肉的兴奋性。

钙为正常神经冲动传递所必需的元素，钙、镁、钾对肌肉收缩和舒张均具有重要的调节作用。

③维持组织细胞渗透压与机体的酸碱平衡。

矿物质可以调节细胞膜的通透性，以保持细胞内外液中酸性和碱性无机离子的浓度，维持细胞正常的渗透压。

④组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分。

如谷胱甘肽过氧化物酶中含硒和锌，细胞色素氧化酶中含铁，甲状腺素中含碘及维生素B12中含钴等。

⑤改善食品的感官性状与营养价值。

矿物质中很多是重要的食品添加剂，它们对改善食品的感官质量和营养价值有很重要的意义。

二、重要的矿物质

机体中每一种必需矿物质元素至少有一种特殊的生理作用，一些常量矿物质元素常具有多种功能，如钙、磷等。

若膳食中长期缺乏或由于其他原因引起摄入不足，可影响相应的生理机能。

1．钙

钙是人体含量最多的无机元素，其含量仅次于碳、氢、氧、氮，居第五位。

正常成年时体内钙含量约1200克，相当于人体体重的2%。

体内的钙99%集中在骨骼和牙齿中，存在形式主要为羟磷灰石结晶，1%存在于软组织、细胞外液和血液中，这部分钙称为混溶钙池。

1.1生理功能

 钙不仅是构成骨骼和牙齿的成分，还有维持神经与肌肉活动、促进体内某些酶（如脂肪酶、淀粉酶）的活性以及参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡等作用。

1.2缺乏与过量

我国人群中钙的缺乏比较普遍，钙摄入量仅为推荐摄入量RNI的50%以下。

长期缺乏钙和维生素D可导致儿童生长发育迟缓，骨软化，骨骼变形，严重缺乏者可导致佝偻病，中老年易患骨质疏松症；钙的缺乏易患龋齿，影响牙齿质量。

过来的钙摄入可能导致肾结石的危险性。

持续摄入大量的钙可使降钙素分泌增多，以及骨硬化。

1.3吸收与代谢

吸收  钙在小肠通过主动转运与被动转运吸收，一般钙吸收率为20%~60%不等。

钙吸收受膳食中草酸盐、植酸盐、膳食纤维的影响，脂肪消化不良，可使未被吸收的脂酸与钙形成皂钙，而影响钙的吸收。

膳食中如维生素D、乳糖、蛋白质有促进钙吸收的作用。

此外，钙的吸收还与机体状况有关。

排泄  钙在体内代谢后主要经肠道排出，钙从尿中排除量约为摄入量的20%左右。

高温作业和哺乳期可通过汗和乳汁排除。

储留  钙在体内的储留受膳食供给水平及人体对钙需要程度等所左右。

1.4参考摄入量及食物来源

中国营养学会推荐钙的AI值为0岁~300mg，0.5岁-400mg，4岁-800mg，11岁-1000mg，18岁-800mg，50岁-1000mg，孕妇1000mg，乳母1200mg。

钙的食物来源应考虑钙含量及利用率。

含钙较高的食物如奶与奶制品、小虾皮、海带、发菜和豆与豆制品。

2.磷

磷是人体含量较多的元素之一，磷在成人体内含量为650克，85%~90%存在于骨骼和牙齿中，其余10%~15%与蛋白质、脂肪、糖类及其他有机物结合，分布在细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织及体液中。

2.1生理功能

磷是构成骨骼、牙齿及软组织的重要成分，也是许多维持生命物质如核酸、酶、磷蛋白等的重要成分，参与能量代谢和调节酸碱平衡。

2.2吸收与代谢

磷主要在小肠吸收，摄入混合膳食时，吸收率达60%~70%。

磷主要从肾脏排出。

2.3参考摄入量

 动物性食物和植物性食物中均含丰富的磷，当膳食中能量与蛋白质供给充足时不会引起磷的却反，中国营养学会推荐磷AI值，成人700mg。

3.铁

    铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量为4~5克。

体内铁60%~75%存在于血红蛋白中，3%在肌红蛋白，1%为含铁酶类。

以上铁存在形式又称之为功能性铁。

其余25%为贮存铁，主要以铁蛋白和铁血黄素形式存在于肝、脾和骨髓。

3.1生理功能

  ①参与体内氧的运送和组织呼吸过程；②维持正常的造血功能；③参与其它重要功能，铁与维持正常免疫功能有关，缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低；④铁在促进β-胡萝卜素转化为维生素A、脂类从血液中转运以及药物在肝脏解毒等方面均有重要作用。

 3.2吸收与代谢  

植物性食物中铁吸收率较动物性食物（除蛋类）为低。

铁在食物中主要以三价铁（非血色素铁）形式存在，少数食物中为还原铁（血色素铁）形式。

非血色素铁在体内吸收过程受膳食因素的影响，如粮谷和蔬菜中的植酸盐、草酸盐以及存在于茶叶及咖啡中多酚类物质等均可影响铁的吸收。

此外，无机锌与无机铁之间有较强的竞争作用，互有干扰吸收作用。

但维生素C、某些单糖、有机酸以及动物肉类有促进非血色素铁吸收的作用。

核黄素对铁的吸收、转运与储存均有良好影响。

3.3铁缺乏及缺铁性贫血    

当体内缺铁时，铁损耗可分三个阶段，即铁减少期、红细胞生成缺铁期和缺铁性贫血期。

铁缺乏对人体的影响：

工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板；儿童表现为易烦躁，抗感染能力下降。

3.4参考摄入量与食物来源

婴幼儿由于生长较快，需要量相对较高，需从食物中获得铁的比例大于成人；妇女月经期铁损失较多；孕期铁需要量增加，为此摄入量应适当增加。

中国营养学会推荐铁的AI值成年男子15mg，成年女子20mg孕妇、乳母25mg。

铁良好来源为动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类。

4.碘  

人体内含碘约20~50克。

甲状腺组织含碘最多约占体内总碘量的20%左右。

4.1生理功能

 碘是合成甲状腺素的原料，故其生理作用也通过甲状腺素的作用表现出来。

4.2吸收与代谢  

食物中碘离子极易被吸收，进入胃肠道后1小时内大部被吸收，3小时完全吸收。

吸收后的碘，迅速转运至血液，与血液中蛋白质结合，并遍布各组织中。

4.3碘缺乏和过量

  碘缺乏可引起甲状腺肿大。

因碘缺乏多由于环境、食物缺碘造成，常为地区性，是为地方性甲状腺肿。

孕妇严重缺碘，可殃及胎儿发育，是新生儿生长损伤，产生呆小病。

采用碘化食盐（也有采用碘化油）方法，可以预防碘缺乏。

  碘摄入过量可造成高碘甲状腺肿。

常见于发生摄入含碘高的饮水、食物，以及在治疗甲状腺肿等疾病中使用过量的碘制剂等情况。

这只要限制高碘食物，即可防治。

4.4参考摄入量与食物来源

中国营养学会推荐的RNI值为成人150µg，孕妇、乳母200µg。

含碘较高的食物有海产品，如海带、紫菜、淡菜、海参等。

5.锌

人体含锌2~2.5克，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤。

5.1生理功能

锌的生理作用表现在多方面：

①是酶的组成成分或酶的激活剂。

人体约80多种酶的活性与锌有关，如碳酸酐酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、羧肽酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶等。

②促进生长发育与组织再生。

锌与蛋白质和核酸的合成，细胞生长、分裂和分化等过程都有关。

③促进食欲。

锌参与构成唾液蛋白而对味觉与食欲发生作用。

④促进维生素A代谢和生理作用。

⑤参与免疫功能。

5.2吸收与代谢

锌在小肠吸收后，与血桨白蛋白或运铁蛋白结合、分布于各器官组织。

5.3缺乏与过量

锌缺乏表现为：

生长迟缓、食欲不振、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染、性成熟延迟等。

锌过量常可引起铜的继发性缺乏，使机体的免疫功能下降。

5.4参考摄入量与食物来源

中国营养学会推荐锌的RNI值为成年男子15mg，成年女子11.5mg，50岁-11.5mg，孕妇16.5mg乳母21.5mg。

锌的食物来源广泛，但动植物性食物的锌含量与吸收率有很大差别。

牡蛎含锌量最高（每100g含锌高达100mg以上）。

6.硒

硒在人体总量14~20mg，广泛分布于组织和器官中。

6.1生理功能

①硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分  硒在体内能特异地催化还原型谷胱甘肽，与过氧化物氧化还原反应，从而保护生物膜免受损害，维持细胞正常功能。

②硒与金属有很强亲和力  在体内硒与金属如汞、镉和铅等结合形成金属硒蛋白复合物而解毒，并使金属排除体外。

③保护心血管、维护心肌的健康  在我国以心肌损害为特征的克山病，发现缺硒是一个重要因素。

④促进生长、保护视觉器官以及抗肿瘤的作用。

6.2吸收与代谢

硒在小肠吸收，无机硒与有机硒都易于被吸收，其吸收率大都在50%以上。

6.3硒缺乏与过量

硒缺乏已被证实是发生克山病的重要原因。

临床主要症状为心脏扩大、心功能失代偿、心力衰竭或心源性休克、心率失常、心动过速或过缓等。

生化检查可见血浆硒浓度下降，红细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性下降。

此外，缺硒与大骨节病也有关。

硒摄入过量可致中毒。

主要表现为头发变干、变脆、易断裂及脱落。

6.4参考摄入量与食物来源

中国营养学会RNI值为成人50µg。

动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好来源。

7.铜

铜在人体内约为50~120mg，分布于体内各组织器官中，其中以肝和脑中浓度最高。

7.1生理功能

铜在体内与十余种氧化酶的活性有关，因此也以这些酶的形式参与许多作用。

①铁代谢  参与铜蓝蛋白催化Fe2+氧化为Fe3+，对于形成运铁蛋白促进铁的转运与贮存有重要作用。

②蛋白交联  参与赖氨酰氧化酶的作用而形成醛赖氨酸，有利于胶原的合成。

③超氧化物转化  铜是超氧化物歧化酶的成分。

它们催化超阳离子成为氧和过氧化氢，从而保护活细胞免受毒性很强的超氧离子的毒害。

④与多巴胺-β羟化酶、酪氨酸酶等含铜酶与儿茶酚胺的生物合成、维持中枢神经系统正常功能、酪氨酸转化为多巴以及黑色素都有关。

7.2吸收与代谢

铜主要在胃和小肠上部吸收，吸收率约为40%。

吸收后的铜，被运送至组织器官，用以合成铜蓝蛋白和含铜酶。

7.3缺乏与过量

在某些情况下如长期完全肠外营养、消化系统功能失调、早产儿可能发生铜缺乏。

主要表现为皮肤、毛发脱色、精神性运动障碍、骨质疏松等。

铜缺乏还会引起低色素性小红细胞性贫血。

过量的铜摄入可致急性中毒，引起恶心、呕吐、上腹疼痛、腹泻以及头痛、眩晕等。

7.4参考摄入量与食物来源

中国营养学会推荐铜的RNI值为成人2.0mg。

含铜丰富的食物有肝、肾、鱼、坚果与干豆类，牡蛎含量特别高。

作业:

1、什么是微量元素？

它们有什么共同的特点？

2、钙、铁和锌的良好来源有哪些？