- 食品生物化学(第三版)
- 潘宁 杜克生主编
- 9363字
- 2021-03-30 13:58:38
第二节 矿 物 质
矿物质即无机物,是食品中除去碳、氢、氧、氮四种元素以外的其他元素的统称。由于食品经过高温灼烧后,发生一系列变化,有机成分挥发逸去,而无机物大部分为不挥发性的残渣被留在灰中,故矿物质又称灰分。
在人和动物体内,矿物质总量虽只有体重的4%~5%,但却是不可缺少的成分,在新陈代谢中起着重要作用。对这一点的认识是有一个过程的。很早以前人们就把“水土不服”看成是一种疾病,那时就已经意识到环境中有一种客观的因素对人体产生影响,但限于条件还不了解它的本质。直到科学进步,分析仪器有了很大发展的今天,使人们对许多微量的无机盐在营养上的重要性逐渐有所了解,发现缺少了某种元素就会造成人体代谢功能的障碍。矿物质与其他营养物质不同,它们不能在人体内合成,由于新陈代谢,每天都有一定数量的矿物质随汗、尿、粪排出体外,所以必须不断给予补充。人体所需要的矿物质一部分从食物中获得,一部分从水、食盐中摄取。
一、食品中矿物质的分类、存在形式及其功能
1.食品中矿物质元素的分类
(1)按矿物质元素在人体内的含量和人体对膳食中矿物质的需要量分 可将矿物质分为两大类:常量元素和微量元素。人体含量在0.01%以上,人体的日需要量在100mg以上的元素,称为常量元素或大量元素。钙(Ca)、磷(P)、硫(S)、钾(K)、钠(Na)、氯(Cl)和镁(Mg)七种元素属于常量元素。含量和需要量皆低于上述值的其他元素则称为微量元素或痕量元素。如铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、碘(I)、锰(Mn)等。
(2)按矿物质元素对人体健康的影响分 食物中含有的矿物质,按其对人体健康的影响可分为三类:必需元素、非必需元素和作用尚未确定元素以及有毒元素。所谓必需元素,是指这类元素正常存在于机体的健康组织中,对机体自身的稳定起着重要作用,缺乏它可使机体的组织或功能出现异常,补充后可恢复正常。1973年,世界卫生组织专家委员会认为必需微量元素有14种,即铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、碘(I)、锰(Mn)、钼(Mo)、钴(Co)、硒(Se)、铬(Cr)、镍(Ni)、锡(Sn)、硅(Si)、氟(F)、钒(V)。
非必需元素和作用尚未确定元素是指对人体代谢无影响,或目前尚未发现影响的元素。如铝(Al)、溴(Br)、硼(B)、铷(Rb)、钡(Ba)等。
有毒元素指在正常情况下,人体只需要极少的数量或人体可以耐受极小的数量,剂量高时,即可呈现毒性作用,妨碍及破坏人体正常代谢功能。在食品中有毒元素以汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)最常见。正常情况下,它们的分布比较恒定,通常不会对人体构成威胁。若食品受到“三废”污染,或在食品加工过程中受到污染,易使人体中毒。
1990年FAO/IAEA/WHO(联合国粮食与农业组织/国际原子能机构/世界卫生组织)三个国际组织的专家委员会,重新界定了必需微量元素的定义,按其生物学作用分为三类:
①人体必需微量元素,共8种,包括碘(I)、锌(Zn)、硒(Se)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钴(Co)和铁(Fe);
②人体可能必需的元素,共5种,包括锰(Mn)、硅(Si)、硼(B)、钒(V)和镍(Ni);
③具有潜在的毒性,但在低剂量时,可能具有人体必需功能的微量元素,共7种,包括氟(F)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铝(Al)和锡(Sn)。
应当说明的是机体对各种矿物元素都有一个耐受剂量。某些元素,尤其是微量元素,即便是必需的,当摄入过量时,也会对机体产生危害。而某些有毒元素,在其远小于中毒剂量范围之内对人体是安全的。因此要明确生理浓度和中毒剂量之间的关系。
表1-3列出了中国居民膳食常量、微量元素参考摄入量(DRIs)。
表1-3 中国居民膳食常量、微量元素参考摄入量(DRIs)
注:选自中国营养学会2000年10月制定的《中国居民膳食营养素参考摄入量》,表中数字空缺处表示未制定该参考值。
DRIs(Dietary Reference Intakes)是在每日膳食营养素供给量(RDA)基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值,它包括4项内容:平均需要量(EAR)、推荐摄入量(RNI)、适宜摄入量(AI)和可耐受最高摄入量(UL)。
平均需要量(EAR)是根据个体需要量的研究资料制订的,是根据某些指标判断可以满足某一特定性别,年龄及生理状况群体中50%个体需要量的摄入水平。这一摄入水平不能满足群体中另外50%个体对该营养素的需要。
推荐摄入量(RNI)相当于传统使用的RDA,是可以满足某一特定性别,年龄及生理状况群体中绝大多数(97%~98%)个体需要量的摄入水平。长期摄入RNI水平,可以满足身体对该营养素的需要,保持健康和维持组织中有适当的储备。RNI的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值。
适宜摄入量(AI)在个体需要量的研究资料不足不能计算EAR,因而不能求得RNI时,可设定适宜摄入量(AI)来代替RNI。AI是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量。AI的主要用途是作为个体营养素摄入量的目标。
可耐受最高摄入量(UL)是平均每日可以摄入某营养素的最高量。这个量对一般人群中的几乎所有个体都不至于损害健康。
(3)按矿物质元素代谢后的酸碱性分 食品中的矿物质元素,在体内经过氧化后生成氧化物,按其酸碱性可分为酸性矿物质元素(如氯、硫、磷、碘等)和碱性矿物质元素(如钾、钙、钠、镁等)。
2.食品中矿物质的存在形式
矿物质在食品中主要以无机盐形式存在,各种无机盐中,正离子比负离子种类多,且存在状态多样。正离子中一价离子都成为可溶性盐,如K+、Na+、Cl-等。多价离子则以离子、不溶性盐和胶体溶液形成动态平衡体系存在。在肉、乳中的矿物质常以这种形式存在。
金属离子通过配位键与配位体形成配合物,是食品中矿物质存在的另一种重要形态,其中配合成环者,又称为螯合物。由配位体提供至少两个配位原子与中心金属离子形成配位键,配位体与中心金属离子形成环状结构。常见的配位原子是O、S、P、N等原子,与金属离子形成的螯合物很多具有重要的生理功能。如以Fe2+为中心离子的血红素、以Cu2+为中心离子的细胞色素、叶绿素中的Mg2+以及维生素B12中的Co2+及葡萄糖耐量因子中的三价Cr3+。
3.生理功能
(1)构成机体 如钙、磷、镁等是骨和牙的重要成分,同时也是构成神经、血液、内分泌腺、肌肉和其他软组织的重要成分。
(2)调节机体生理机能 酸性、碱性矿物质元素适当配合,起着体内的缓冲溶液的作用,保持机体的酸碱平衡;矿物质与蛋白质协同维持组织细胞的渗透压,在体液移动和储留过程中起重要的作用;各种矿物质离子,特别是钾、钠、钙、镁离子保持一定的比例是维持神经肌肉兴奋性和细胞膜透性的必要条件;许多矿物质元素如镁等是各种酶的激活剂或组成成分,直接或间接影响新陈代谢的进行。
二、矿物质对食品性质的影响
1.矿物质对食品酸碱性的影响
根据酸碱性不同可将食品分为成酸食品和成碱食品,这种划分与食品本身在化学上呈现的酸碱性不同,它指的是食品被消化吸收、进入血液,送往各组织器官,在生理上呈酸性或碱性。
食品所含酸性元素磷、硫、氯等,在体内氧化后,生成带阴离子的酸根,如、、Cl-等,易使体液偏酸性,因此含酸性元素多的食品称为成酸食品(或酸性食品)。通常富含蛋白质、脂类、糖类的食品多属于成酸食品,如肉、鱼、禽、蛋等动物食品及米、面及其制品。
食品所含碱性元素钾、钠、钙、镁等,在体内氧化后,生成带阳离子的碱性氧化物,如Na2O、K2O、CaO、MgO等,易使体液偏碱性,这些含碱性元素多的食品称为成碱食品(或碱性食品)。成碱食物主要有蔬菜、水果、豆类、海草、乳制品等。值得注意的是水果虽然在味觉上呈酸性,但其酸味物质有机酸在体内经氧化生成二氧化碳和水排出体外,而钾、钠、钙等碱性元素却留下来,故水果是成碱食品。
食品在生理上呈酸性还是碱性,可以通过食品灰化(通过高温灼烧的手段分解食品中有机物的过程)后,用酸或碱溶液进行中和滴定来确定。食品的酸度或碱度,是指100g食品的灰分溶于水中,用0.1mol/L的碱液或酸液中和时,所消耗碱液或酸液的毫升数。以“+”表示碱度,“-”表示酸度。常见成碱食品和成酸食品碱度或酸度见表1-4。
表1-4 常见成碱食品和成酸食品碱度或酸度
人体体液的pH在7.3~7.4,正常情况下人体自身的缓冲作用可保持体液酸碱平衡,但如果膳食搭配不当,可引起机体酸碱平衡失调。若摄入成酸食品过多(一般情况下,成酸食品容易过量),导致体液偏酸性,则会增加钙、镁等碱性元素的消耗,使血液颜色加深,血压增高,还会引起各种酸中毒症。所以在日常膳食中应注意成酸食品与成碱食品的合理搭配,尤其要控制成酸食品的量,以保持机体的酸碱平衡,利于健康。
2.矿物质对食品性状的影响
某些矿物质能显著地改变食品的颜色、质地、风味和稳定性。因此,在食品中加入或除去某些矿物质能产生一些特殊的功能作用。当食品中某些矿物质的浓度不易控制时,使用螯合剂如EDTA,可改变它们的性质。
很多重要的食品添加剂中含有矿物质,它们可有效地改善食品的性状和营养价值。如磷酸盐,在肉制品中添加可提高肉的持水性,在乳制品中添加可保持盐平衡,提高产品的稳定性;氯化钙、硫酸钙可做豆腐的凝固剂,在果蔬加工中使用可保持新鲜果蔬的脆性,并有护色作用。钙离子也有助于果胶物质凝胶的形成等。
三、食物中矿物质成分的生物有效性
评价一种食物的营养质量时,不仅要考虑其中营养素的含量,而且要考虑这些成分被生物体利用的实际可能性,即生物有效性的问题。生物有效性是指代谢中可被利用的营养素的量与摄入的营养素的量的比值。对于矿物质,生物有效性主要通过从肠道到血液的吸收效率来确定。在研究食品的营养以及食品加工中运用矿物质强化工艺时,对生物有效性的考虑尤为重要。影响矿物质生物有效性的因素如下。
1.食物的可消化性
一种食物只有被人体消化后,营养物质才能被吸收利用。相反,如果食物不易消化,即使营养丰富也得不到吸收利用。因此,一般来说,食物营养的生物有效性与食物的可消化性成正比关系。例如,动物肝脏、肉类中的矿物质成分有效性高,人类可充分吸收利用,而麸皮、米糠中虽含有丰富的铁、锌等必需营养素,但这些物质可消化性很差,因此生物有效性很低。一般来说,动物性食物中矿物质的生物有效性优于植物性食物。
2.矿物质的化学与物理形态
矿物质的化学形态对矿物质的生物有效性影响相当大,甚至有的矿物质只有某一化学形态才具有营养功能,例如,钴只有以氰基钴胺(维生素B12)供应才有营养功能;又如亚铁血红素中的铁可直接吸收,其他形式的铁必须溶解后才能进入全身循环,因此血色素铁的生物有效性比非血色素铁高。许多矿物质成分在不同的食物中,由于化学形态的差别,生物有效性相差很大。
矿物质的物理形态对其生物有效性也有相当大的影响,在消化道中,矿物质必须呈溶解状态才能被吸收,溶解度低,则吸收差;颗粒的大小也会影响可消化性和溶解性,因而影响生物有效性。若用难溶物质来补充营养时,应特别注意颗粒大小。
3.矿物质与其他营养素的相互作用
矿物质与其他营养素的相互作用对生物有效性的影响应视不同情况而定,有的提高生物有效性,有的降低生物有效性,相互影响极为复杂。膳食中一种矿物质过量就会干扰对另一种必需矿物质的作用。例如,两种元素会竞争在蛋白质载体上的同一个结合部位而影响吸收,或者一种过剩的矿物质与另一种矿物质化合后一起排泄掉,造成后者的缺乏。如钙抑制铁的吸收,铁抑制锌的吸收,铅抑制铁的吸收。营养素之间相互作用,提高其生物有效性的情况也不少,如铁与氨基酸成盐、钙与乳酸生成乳酸钙,都使这些矿物质成为可溶态,有利于吸收。
4.食品配位体
金属螯合物的稳定性和溶解度决定了金属元素的生物有效性。
与金属形成可溶螯合物的配位体可促进一些食品中矿物质的吸收。如EDTA能促进铁的吸收。与矿物质形成难溶螯合物的配位体会妨碍矿物质的吸收。如草酸抑制钙的吸收,植酸抑制铁、锌、和钙的吸收。难消化且分子量高的配位体(如膳食纤维和一些蛋白质)会妨碍矿物质的吸收。
5.个体生理状态
机体的自我调节作用对矿物质生物有效性有较大影响。矿物质摄入不足时会促进吸收,摄入充分时会减少吸收。如铁、钙和锌都存在这种影响。吸收功能障碍会影响矿物质的吸收,胃酸分泌少的人对铁和钙的吸收能力下降。个体年龄不同,也影响矿物质的生物有效性,一般随年龄增长吸收功能下降,生物有效性也随之降低。
6.加工方法
加工方法也能改变矿物质营养的生物有效性。磨碎的细度可提高难溶矿物质的生物有效性。添加到液体食物中的难溶性铁化合物、钙化合物,经加工并延长贮存期就可变为具有较高生物有效性的形式;发酵后的面团,植酸含量减少了15%~20%,锌、铁的有效性可显著提高,其中锌的溶解度增加2~3倍,锌的可利用率增加30%~50%。
四、影响食品中矿物质成分的因素
许多相互作用的因素影响着食品中矿物质的成分,因此食品中矿物质成分变化很大。
1.影响植物性食品矿物质成分的因素
植物生长过程中,从土壤中吸取水和必需的矿物质营养素,因此植物可食部分的最终成分受土壤的肥力、植物的遗传学和它们生长环境的影响和控制。同一品种植物的矿物质含量都可能因生长在不同的地区而发生很大的变化。
2.影响动物性食品矿物质成分的因素
由于动物体内存在着平衡机制,它能调节组织中必需营养素的浓度。所以动物性食品中矿物质浓度变化较小。一般情况下,动物饲料的变化仅对肉、乳和蛋中矿物质浓度产生很小的影响。
3.加工对食品中矿物质成分的影响
食品中的矿物质总的来说比较稳定,它们对热、光、氧化剂、酸碱的影响不像维生素和氨基酸那样敏感,一般加工也不会因这些因素而大量损失,但加工方法会影响食物中矿物质的含量和可利用性。
导致食品中矿物质损失的最重要因素是谷物的研磨。在加工精白米和精白粉时将浓集矿物质的胚芽和麸皮除去,导致矿物质的严重损失。加工精度越高,损失的矿物质也越多。
大豆在加工过程中不会损失大量的微量元素,而且某些微量元素如铁、锌、硒等可得到浓缩。因为大豆蛋白质经过深度加工后提高了蛋白质的含量,这些矿物成分可能结合在蛋白质分子上。其他如锰、铜、钼和碘等矿物质则变化不大。
沥滤或物理分离会损失部分矿物质。如在乳酪加工中,钙也随着乳清的排去而流失,且生产条件对钙的保留影响较大。由于许多矿物质能溶于水,因此水煮食物时会有一些矿物质流失,蒸煮可减轻这方面的损失。
总之,各种加工方法对食物中矿物质的含量和组成均有一定的影响。在加工过程中,富含矿物质的食品组分流失或去除,则造成某些矿物质的含量下降;食品被浓缩或矿物成分从加工器械、包装材料中溶出,则食品中某些矿物质含量会增加;如果在加工过程中产生矿物质盐类的沉淀或溶解,则会影响矿物质的生物有效性。
4.矿物质的强化
在食品中补充某些缺少的或特需的营养成分称为食品的强化。自20世纪30年代开始,欧美等国在食品中强化矿物质,较早用碘强化食盐。到了40年代在面粉中加入铁和各种缺乏的维生素。目前在美国用铁和碘强化食品仍然是很普遍的,此外,也在早餐谷物和其他食品中加入钙、锌和其他微量元素。考虑到婴儿食品在营养上必须是完全的,因此它们的配方中含有许多品种的外加矿物质。
在食品中添加矿物质必须遵循有关的法规,注意矿物元素摄入的安全剂量,同时一些技术上的问题,尤其是被添加的矿物质在食品中的稳定性,以及与食品中其他组分相互作用可能产生的不良后果等问题必须得到妥善的解决。
五、几种重要的矿物质营养素
1.钙
钙是人体含量最丰富的矿物质元素,其量仅次于氧、碳、氢、氮,居机体元素的第五位。成人体内含钙总量约1200g,占体重的1.5%~2.0%,其中99%存在于骨骼和牙齿等硬组织中,主要以羟基磷灰石[3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2]形式存在,其余1%以游离或结合状态存在于软组织和体液中,与骨骼钙保持动态平衡,这部分钙统称为混溶钙池。
钙除了是骨骼和牙齿的重要组成成分之外,还参与凝血过程,能降低毛细血管及细胞膜的通透性,降低神经、肌肉的兴奋性。若血浆钙下降,则神经肌肉的应激性大增,导致手足抽搐;反之,血浆钙上升,可引起心脏、呼吸衰竭。钙对多种酶(如ATP酶、脂酶和蛋白质水解酶等)有激活作用。
人体对钙的吸收很不完全,通常有70%~80%不被吸收而随粪便排出,主要原因是这些钙可与食物中的植酸、草酸、脂肪酸等形成了不溶性的盐。植物含植酸、草酸较多,故植物性食品中钙的吸收率较低。脂肪摄入过多时,可因大量脂肪酸与钙生成不溶性皂化物随粪便排出,该过程尚可引起脂溶性维生素(例如维生素D)的流失。此外,食物纤维也可影响钙的吸收,这可能是食物纤维结构中的糖醛酸残基与钙结合所致。
钙的吸收与年龄、个体机能状态有关。年龄大,钙吸收率低;胃酸缺乏、腹泻等降低钙的吸收;若机体缺钙,则吸收率提高。此外,尚有多种因素可促进钙的吸收。已知维生素D可促进钙的吸收,从而使血钙升高,并促进骨骼中钙的沉积。乳糖提高钙吸收的程度与其在食物中的含量成正比,据认为是钙与乳糖螯合,形成了低相对分子质量可溶性配合物所致。蛋白质也促进钙的吸收,可能是蛋白质消化后释出的氨基酸,与钙形成可溶性配合物或螯合物的结果。
食物中钙的来源以乳及乳制品为最好,不但含量丰富,吸收率也高。小虾、发菜、海带等含钙丰富。蔬菜、豆类和油料种子含钙也较多。谷类、肉类、水果等食物的含钙量较少,且谷类含植酸较多,钙不易吸收。蛋类的钙主要在蛋黄中,因有卵黄磷蛋白之故,吸收不好。为了补充食品中钙的不足,可按规定实行食品的钙营养强化。
2.磷
磷在成人体内的总量约600g,约占体重的1%。大约85%的磷与钙一起构成骨骼和牙齿的主要部分,钙与磷的比值约为2∶1。磷也是软组织结构的重要组分,很多结构蛋白含磷,细胞膜的脂质含磷,DNA和RNA皆含磷。
磷在机体的能量代谢中具有重要作用。磷还参与酶的组成,是很多酶系统之辅酶或辅基的组成成分。磷还参与物质的活化,以利机体代谢反应的进行。在体液缓冲系统中,多种形式的磷酸盐发挥着重要作用,参与体液酸碱平衡的调节。
磷普遍存在于各种动植物食品中,但谷类种子中的磷,因植酸的缘故难以利用,蔬菜和水果含磷较少,而肉、鱼、禽、蛋、乳及其制品含磷丰富,是磷的良好食物来源。
3.铁
铁是人体的必需微量元素,也是体内含量最多的微量元素。成人体内含铁4~5g,主要存在于血红蛋白中,其余铁皆与各种蛋白质结合在一起,没有游离的铁离子存在,这是生物体内铁的特点。在机体中,通过血红蛋白的形式,铁参与氧的转运、交换和组织呼吸过程。作为过氧化氢酶的组成成分,对机体内过氧化物起清除作用。
正常成年人的食物铁吸收率一般在10%左右,其余部分随粪便排出体外。但人体的机能状态对食物铁的吸收利用影响很大。缺铁性贫血患者或缺铁的受试者对食物铁的吸收增加。放射性铁的试验表明,正常成年男女对食物铁的吸收为1%~12%,缺铁受试者对铁的吸收率可高达45%~64%。妇女的铁吸收比男子多些,小孩随年龄的增长,铁吸收率逐步下降。
食物中铁的含量通常不高,尤其是植物性食物中的铁,因可能与磷酸盐、草酸盐、植酸盐等结合成难溶性盐,溶解度大幅度下降,很难被机体吸收利用。但是动物性食物的铁,机体的利用率则高得多。其中肌肉、肝脏含铁量高,利用率也高。有报告称,猪血的含铁量为0.0375%,生物有效性也较高。
应该指出,蛋黄虽然也属于动物性食品,铁含量也高(含量约0.007%),但由于卵黄磷蛋白含量高,而显著抑制其铁的吸收,故蛋类铁的吸收率并不高,一般不超过3%。
4.锌
人体含锌总量为1.4~2.3g,约为铁含量的一半,是含量仅次于铁的微量元素。人体的各种组织均含痕量的锌,含量为20~30μg/g,主要集中于肝脏、肌肉、骨骼和皮肤(包括头发)。血液锌的75%~85%存在于红细胞中,是酶的组成成分。血浆锌则多与蛋白质结合在一起。头发中锌的含量,被认为可反映食物锌的长期供给水平。
据认为有一百多种酶含锌,锌为这些酶活性所必需,例如,乙醇脱氢酶、碱性磷酸酶、羧肽酶等。锌是胰岛素分子的组成部分,每个胰岛素分子含锌原子二个。锌与蛋白质的合成有关,与DNA、RNA的代谢有关。
锌的吸收与铁相似,可受多种因素的影响。尤其植酸严重妨碍锌的吸收,但面粉经发酵可破坏植酸,有利于锌的吸收。当食物中有大量钙存在时,因可形成不溶性的锌钙-植酸盐复合物,对锌的吸收干扰极大。
锌的食物来源很广,普遍存在于动植物的各种组织中。许多植物性食品如豆类、小麦含锌量可达15~20mg/kg,但因植酸的缘故而不易吸收。蔬菜、水果含锌量低,约2mg/kg。
动物性食品是锌的良好来源,例如,猪肉、牛肉、羊肉等,含锌量20~60mg/kg,鱼类和其他海产品的含锌量也在15mg/kg以上。通常,若动物蛋白供给充分,人体不会缺锌。素膳食若适当加工,例如,豆类发芽、面粉发酵等,也可保证锌的供应。
5.碘
成人体内含碘20~50mg,其中约20%集中于甲状腺。甲状腺的聚碘能力很强,碘浓度可比血浆高25倍;当甲状腺机能亢进时,甚至可高数百倍。在甲状腺中,碘以甲状腺素和三碘甲腺原氨酸的形式存在。血浆中的碘则与蛋白质结合在一起。
碘的生理功能体现于甲状腺素。甲状腺素是一种激素,可促进幼小动物的生长、发育,调节基础代谢。特别是通过对能量代谢,对蛋白质、脂肪、糖类代谢的影响,促进个体的体力和智力发育,影响神经、肌肉组织的活动。机体缺碘可出现甲状腺肿,幼儿期缺碘可引起先天性心理和生理变化,导致呆小症。
含碘最丰富的食物是海产品,其他食品的碘含量则主要取决于动植物生长地区的地质化学状况。通常,远离海洋的内陆山区,土壤和空气含碘量少,水和食品的含碘量也低,可能成为缺碘的地方性甲状腺肿高发区。
6.硒
成人体内含硒14~21mg,分布于肾脏、肝脏、指甲、头发,肌肉和血液中含硒甚少。
过去一直认为硒对人体有毒,到20世纪50~60年代,才确认硒是动物体的必需微量元素。1980年在第二届国际硒学术讨论会上,我国学者宣读有关硒可预防克山病的论文之后,开始了硒研究的一个新阶段。近年来的研究已认识到,硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分,谷胱甘肽过氧化物酶有抗氧化作用,能保护细胞膜和血红蛋白免遭过氧化物自由基的氧化破坏。硒还有促进免疫球蛋白生成、保护吞噬细胞完整及降低有毒元素(例如汞)在体内的毒性等多种作用。
硒的食物来源受地球化学因素的影响,沿海地区食物的含硒量较高,其他地区则随土壤和水中硒含量的不同而差异显著。海产品及肉类是硒的良好食物来源,含硒量一般超过0.2mg/kg。肝、肾比肌肉的硒含量高4~5倍。蔬菜、水果含硒量低,常在0.01mg/kg以下。
在食品加工时,硒可因精制或烧煮而有所损失,越是精制或长时间烧煮过的食品,硒含量就越低。
7.铜
成人体内含铜总量约80mg,存在于各种组织中,以骨骼和肌肉中含量较高,浓度最高的是肝和脑,其次是肾、心脏和头发。血浆铜的90%与蛋白质结合成铜蓝蛋白。
铜主要以酶的形式起作用。已知至少有十多种金属酶含铜,它们都属氧化酶。血浆铜蓝蛋白即是一种多功能的氧化酶,其最重要的生理功能是催化二价铁氧化成三价铁,影响机体储备铁的动用和食物铁的吸收。
铜的食物来源很广,一般动植物食品都含铜,但其含量随产地土壤的地球化学因素而有差别。动物内脏如肝、肾等含铜丰富。甲壳类、坚果类、干豆等含铜较多,牛奶、绿叶蔬菜含铜较少。
8.铬
铬有三价和六价两种形态,六价铬有毒,机体不能利用。成人体内三价铬总量为5~10mg,分布很广,但在各种组织中的浓度都很低,仅在核蛋白中浓度较高,提示铬可能与核蛋白的代谢有关。另外已查明,铬是葡萄糖耐量因子的组成成分,而葡萄糖耐量因子是胰岛素的辅助因子,在机体能量代谢中发挥重要作用。
铬的良好食物来源是啤酒酵母、肉、奶酪和全麦。蔬菜中铬的利用率较低。食品加工和精制可使某些食品的铬含量大幅度下降,例如,红糖的铬含量比砂糖高3~12倍;精面粉的铬含量较全麦低得多。