生命的構造----宏量礦物質
“塵歸塵,土歸土!”用這句話來描述礦物質最好不過了。當生命離開了生命體,只會剩下“一抔黃土”。水、蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素會在體內發生復雜的生化反應,其中碳原子(C)會和氧原子(O)結合變成二氧化碳(CO2),消失在空氣中;氫原子(H)會和氧原子(O)結合生成水,隨著身體活動被利用或被排出體外;只有礦物質會變成灰份留下來,大約兩公斤左右。
前兩期我們談到了脂溶性維生素和水溶性維生素。如果我們把身體想象成一座房子,維生素就像房子里的女傭或管家,在合適的時間開窗閉戶,保證房子必需的養分流通和防止熱量流失;礦物質就像建造這座房子的砂漿、磚塊等材料,確保房子堅固不坍塌。如果把礦物質從骨骼中完全去除,骨骼會只剩下蛋白質(主要是膠原蛋白),這些遺留的蛋白質能彎曲甚至打成一個結。
人體和地球一樣,都是由各種化學元素組成。人體的礦物質大約有40多種(不過不是每一種都是人體必需的)。這些礦物質一般根據含量被分成兩大類,一類是宏量礦物質,也叫常量元素 (Major Minerals),其含量約占體重的萬分之一以上;另一類是微量礦物質,也稱微量元素(Trace Minerals),其含量少于體重的萬分之一。
這一期我們主要探討7種宏量礦物質對人體的健康影響。
一、鈣(Calcium)
① 主要介紹
鈣是人體中含量最多的礦物質,約占體重的1.5%~2.0%,其中99%的鈣存在于骨骼或者牙齒中,其余1%分布于體液、血液以及身體各組織器官中。這1% 的鈣必須保持恒定的含量,不能太高,也不能太低,如若不恒定,輕則誘發疾病,重則威脅生命。
骨骼中的鈣和血液中的鈣會相互轉換,當血液中的鈣含量不足時,骨骼中的鈣會被釋放到血液中,以滿足人體細胞正常的生理生化活動。然而這個動用骨鈣的過程也是骨質分解的過程,所以當人們長期鈣攝入量不足時,會導致骨鈣含量減少、骨骼脆弱等問題。
鈣(Ca2+)是生物體中細胞生化、生理過程的觸發器,對肌肉收縮、激素釋放、脈沖傳遞、心律調節、血壓穩定、免疫調節、內分泌調節、乳汁分泌、或者受傷后的血液凝結都有重要作用。
② 缺乏導致的癥狀
小兒鈣缺乏的主要表現癥狀有生長遲緩、牙齒生長不好、骨骼變形、佝僂病等;成人鈣缺乏可能導致骨質疏松、骨折等疾病。
小兒缺鈣常見癥狀:
小兒睡眠淺、容易驚醒、有盜汗。(嬰兒出生于陽光不充足的地區或季節,在4個月的時候,應該補充維生素D3, 促進鈣的吸收)
小兒抽筋,或者胸骨痛。(嬰幼兒在2歲前補鈣以補維生素D3為主,2歲以后補鈣可以考慮鈣鐵鋅的復合制劑)
個頭明顯矮小、有些小兒出現O型腿或者X型腿。(補鈣+D3+曬太陽)
明顯比其他小孩容易感冒 (需要檢查是否是由于缺鈣引起的)
青少年缺鈣常見癥狀:
青少年是孩子除嬰兒時期生長發育最快的時期,這段時間如果缺鈣,則會導致腳抽筋現象,常見于晚上睡覺的時候。(補鈣+D3+曬太陽)
蛀牙+牙齒參差不齊 (也需要檢查是不是鈣的缺乏而導致的)
孕婦缺鈣常見癥狀:
腰酸背痛、經常抽筋、手腳麻木、頭暈、甚至貧血、或者有腸道疾病 (需要檢查是否是因為缺鈣而引起的)
老年人缺鈣常見癥狀:
骨質疏松、容易骨折、腰酸背痛、腿腳無力、抽筋、比正常人容易感冒。(補鈣+復合維生素;或者補充復合維生素礦物質)
③ 過量的危害
不談劑量說營養都是耍流氓。鈣的用途再大,也不是越多越好。如果鈣攝入過多,會引起便秘,會干擾鐵、鋅等微量元素的吸收,會引起血管及組織鈣化,還可能會增加患腎結石的危險。
④ 推薦攝入量
根據美國膳食調查報告顯示,美國大約有三分之二的人每日鈣攝取量不達標。中國也有很大一部分的人每日攝取不達標。一般來說,中國青年人(18-50歲)的推薦攝入量是650 mg/day; 50歲以上、或者是孕婦,應該多加150 mg/day。最高攝入量不應超過2000 mg/day。
⑤ 主要食物來源
骨頭湯不補鈣,含鈣高度食物主要有蝦皮(100g約含有990mg鈣),牛奶(1杯約含有300mg),豆腐(半塊約含有250mg),蝦、蟹、扇貝、魚、黃豆、奶酪、西蘭花、菜花、橙子、等。同時,鈣與植酸(來源于全谷物)和草酸(來源于部分蔬菜)存在拮抗作用,會降低鈣的吸收;鈣與維生素D存在協同作用,可以增強鈣的吸收,所以補鈣的同時也應該補充維生素D。
二、磷(Phosphorus)
① 主要介紹
磷是人體內含量第二多的礦物質。其中85%的磷與鈣結合形成骨骼,14%存在于肌肉和內臟等軟組織中,還有1%存在于血液與體液中。
磷的主要生理功能是構成細胞(例如磷酸鹽是骨骼和牙齒的重要組成成分,磷脂是細胞膜的主要成分),在代謝過程中傳遞、儲存及釋放能量(ATP等),維持體液、血液的酸堿平衡,調節蛋白質活性,以及幫助氧氣運輸等作用。
② 缺乏與過量
磷在自然界中分布甚廣,很多食物中都含有磷,一般不會缺乏。如果缺乏可能會導致肌肉無力,或者骨頭疼痛;如果過量可能會使組織器官變硬,尤其是腎。
③ 推薦攝入量
成年人的磷推薦攝入量是600 mg/day,最高不要超過3000mg/day。
④ 主要食物來源
磷的食物來源很豐富,無論是動物還是植物都含有豐富的磷,蛋白質含量豐富的食物中磷的含量也相對豐富。一包100克瓜子仁(約含500mg磷),一塊普通大小約100g三文魚(約含300mg磷),100克豬肝(約含300mg磷),一大杯牛奶(約含磷200mg),其他含磷豐富的食物還有蝦皮、黃豆、銀耳、花生、豬肝、核桃、香菇、木耳、玉米、豬腎、羊肉、豬肉、牛肉、雞肉、雞蛋、鯽魚、菠菜、土豆、甘薯、大白菜等。
三、鎂(Magnesium)
① 主要介紹
鎂是人體內主要的礦物質之一,其中有60%存在于骨骼和牙齒中。鎂是體內300多種反應酶的重要催化劑,對細胞呼吸極為重要,同時參與氨基酸活化、蛋白質合成、遺傳物質核酸的合成等反應。鎂同時可以影響鈣離子和鉀離子的轉運、調節生物信號的傳遞、調節激素水平、促進骨骼生長、維持心臟健康。鎂還能使十二指腸括約肌張馳,促使膽囊排空,具有利膽作用。
② 缺乏導致的癥狀
長期饑餓、經常嘔吐、經常腹瀉、長期酗酒會直接導致鎂缺乏。鎂缺乏可使骨骼內鈣降低但細胞內鈣上升,鈣離子濃度改變會使肌肉收縮不正常,同時影響神經系統反應,進而引發抽搐、痙攣等肌肉不受控制的抽動現象,也會出現或暴躁或抑郁的癥狀,嚴重時還會出現幻覺、精神錯亂。在健康的心臟中,鎂的含量比其他肌肉的多,所以鎂缺乏也會導致心臟節律失調,輕則產生心悸,重則致死。
③ 過量的危害
過量的鎂會引起腹瀉、惡心、胃腸痙攣、低血壓等反應。
④ 推薦攝入量
成年人磷的推薦攝入量是280 mg/day。曾有研究表明最高可耐受攝入量曾定為700mg/day,但是目前尚未十分確定。
⑤ 主要食物來源
堅果中的鎂含量相對最高:一包南瓜子仁、一包山核桃仁、一包黑芝麻、一包葵花子仁、一包杏仁(約100g)含鎂約300-350mg;豆類中鎂含量次之:一包黑豆、一包蓮子(約100g)含鎂250mg;谷物中鎂含量也不少,如小麥、谷物、高粱(100g)含鎂約150mg;100克蔬菜,如莧菜、瓢菜、金葉菜、毛豆含鎂約100mg。值得注意的是,鎂在食物加工過程中,跟水溶性維生素一樣,很容易被沖刷掉,如果為了攝入更多的鎂,可以適量減少食物的加工過程。同時,有些地方的水質含鎂量也比較高,住在這些地方的人,需要更少的食源鎂。
四、鈉(Sodium)
① 主要介紹
鈉是很常見的礦物質,食鹽(氯化鈉)是主要的鈉來源。鈉的生理生化功能主要表現在調節水份、滲透壓和血壓的平衡,當鈉離子的濃度太高時,血液及細胞外液的鈉也會隨之增加,從而導致高血壓,反之亦然。鈉的作用還表現在維持酸堿平衡、促進葡萄糖的吸收、協助神經系統和肌肉正常運動等。
② 缺乏導致的癥狀
一般情況下,鈉不容易缺乏,但在某些情況下可能會導致體內鈉需求不足,如高溫、重體力勞動而經常出汗;胃腸道疾病、反復嘔吐、腹瀉;或者禁食等生活習慣。如果有以上這種情況,可考慮適量飲用淡鹽水來補充鈉的攝入。人體缺乏鈉的表現癥狀主要有淡漠、倦怠、無力、惡心、嘔吐、血壓低、肌肉痙攣疼痛,當人體重度缺鈉時也有可能導致昏迷或者外周循環衰竭甚至休克。
③ 過量的危害
一般情況下,過多的鈉并不會在體內蓄積,但長期鈉攝入過量確實會增加患高血壓、心血管疾病、痛風和多種腫瘤的風險。
④ 推薦攝入量
對于成年人鈉的攝入量應少于1500mg/day; 18歲以下,年紀越小攝入鈉應該越少,同時50歲以上,年紀越大攝入鈉應該也越少。
⑤ 主要食物來源
鈉廣泛存在于各種食物中,但天然食物中的鈉含量不高,一般動物性食物含鈉要高于植物性食物。人體鈉元素的主要來源為食鹽、腌制食品、醬菜、咸菜、醬油、味精、雞精、或者加工食品。
五、鉀(Potassium)
① 主要介紹
鉀是維持生命不可或缺的礦物質。它的主要生理生化功能是調節體內水分和電解質,維持內環境的平衡,并保證穩定的心跳。鉀的主要功能還表現在維持神經肌肉的應激性、維持心肌功能的規律性,以及參與糖和蛋白質的代謝。
② 缺乏導致的癥狀
鉀缺乏主要表現的癥狀有多尿、夜尿、口渴、多飲、或者便秘以及身體浮腫,也會導致肌肉興奮程度降低、肌肉收縮和放松都無法順利進行,肌肉無力、麻痹、甚至心律不齊、誘發心臟病。不過,一般來說,對于健康的人,正常的飲食不太會造成鉀的缺乏。
③ 過量的危害
鉀攝入過量也會導致肌肉無力、麻痹、甚至猝死。嬰兒如果攝入過量的鉀可能會導致心臟停止等風險。
④ 推薦攝入量
中美對于鉀的推薦量略有不同,美國推薦成人鉀的每日攝入量是4700mg/day, 中國推薦成人鉀的每日攝入量是2000mg/day. 如果腎功能正常,一般不會有鉀過量而引起健康問題,所以一般不設置鉀的每日攝入限量。
⑤ 主要食物來源
黃豆中鉀的含量最多(100g黃豆約含有1500mg鉀),一個普通大小烤馬鈴薯含鉀大約800mg,一根普通大小香蕉約含鉀400mg,其他常見含鉀食物來源有赤小豆、綠豆、金針菜、海帶、花生、瘦豬牛羊肉、鯉魚、帶魚、芭蕉、鮮蘑菇、菠菜、韭菜、菜花等。
六、氯(Chloride)
① 主要介紹
氯是參與胃酸形成的主要礦物質元素,胃酸對幫助食物消化有重要作用,同時氯也是維持電解質、滲透壓、體液的酸堿平衡所必需的常量元素。
② 缺乏與過量
正常情況下,不會因膳食引起氯缺乏或者是過量。如果大量出汗、腹瀉、嘔吐、腎功能疾病等可能會導致氯缺乏,其癥狀主要體現在牙齒的不健康、消化不良等癥狀。
③ 推薦攝入量
目前還沒有足夠的研究資料確定氯的平均需要量,正常情況下,一般不會缺乏和過量。
④ 主要食物來源
氯的主要來源:食鹽、腌制食品、醬菜、咸菜、醬油、雞精、味精、飲用水等。因為自來水中會加氯來滅菌并且抑制細菌的生長,所以飲用水中確實會殘余一些氯,但是這些氯并不會對健康造成影響。
七、硫(Sulfur/Sulfate)
① 主要介紹
硫酸鹽(Sulfate)是硫(Sulfur)的氧化形式。人體需要硫酸鹽來合成許多重要的含硫化合物,比如含硫氨基酸(蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸等)、含硫維生素(B1、生物素)等。這些化合物在體內的作用各有不同,但都非常重要。
② 缺乏與過量
目前尚未發現硫的缺乏癥;飲用水中的硫酸鹽過量可能會導致腹瀉。
③ 推薦攝入量
對于蛋白質攝入充足的人群,一般不會缺乏硫。目前并沒有制定硫的參考攝入量。
④ 主要食物來源
硫的主要食物來源有黑芝麻、黃豆、豬牛羊肉、雞鴨肉、黑米、小米、赤豆、綠豆、黑豆、紫菜、玉米面、果脯、豆腐絲等。
小結:礦物質的主要作用是維持體液平衡,但是每一種礦物質又有其特定功能。人體需要不同的礦物質來維持體內千千萬萬的生理生化反應。正常情況下,所有的這些礦物質都很容易從食物中足量獲得,人體不需要額外補充;但是如果有些人因為工作忙、偏食、疾病、或者處于特定年齡階段等原因而沒辦法獲得均衡的營養素,可以考慮補充一些礦物質。在這些宏量礦物質中,鈣的缺乏比較常見,尤其是在老年人與青少年等人群。
來源:臨床營養網
作者:美國路易斯安娜州立大學醫學中心在讀博士 素無塵