无机盐(英文名:mineral salt),也称为矿物质,是除氧、氢、氮、碳元素以外存在于机体的其他各种元素所形成的盐类。[1]在人体中,无机盐的种类大约有60多种[1],可分为必需元素和非必需元素[5],其中必需元素可根据其在正常人体生命活动中的含量分为常量元素和微量元素。[1][5]无机盐是人体不可或缺的成分之一,具有构成生理活动中必要的机体组织、构成具有一定生理作用的酶或激素、维持神经和肌肉兴奋性、细胞膜通透性、能量代谢、酸碱平衡等重要作用。[1][5][6]不同的无机盐在不同的食物中的含量不同,如钙元素主要存在于奶和奶制品中[7],磷元素在肉类和植物中广泛存在,绿叶蔬菜中富含镁元素[8]。无机盐的缺失对人体具有一定的危害,如钙元素的缺失或补充不足会造成肌肉痉挛、神经紧张等。[5]
应用历史
中国古代隋唐时期的医学家孙思邈(581-682)利用含碘的昆布等治疗由于缺碘造成的甲状腺肿大。[9]
中国古代明朝的药师李时珍(1518年-1593年)[9]在《本草纲目》中介绍了355种矿物药,如朱砂、铅丹、铜青、石膏、滑石、卤碱等,这些药分别是以汞、铅、铜、砷、钙、硅、镁等为主要成分。[10]
常量元素
正常人体内无机盐含量中体重含量占比高于0.01%的为常量元素,为钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯7种。[2]
微量元素
正常人体内无机盐中体重含量占比低于0.01%的为微量元素,为铁、铜、锰、锌、 钴、钼、铬、镍、钒、氟、硒、碘、硅、锡14种。[2]
非必需元素
锂、溴、锆、硼、钛、铌、铷、钡、铅、铝、铀、镀、钨、汞、铋、金、银等。[5]
无机盐的生理功能
无机盐可构成生理活动中必要的机体组织,如人体骨骼[6]、牙齿等坚硬组织中的主要成分为钙元素、磷元素和镁元素,钾元素则主要构成软组织,[2]人体内蛋白质中含有一定含量的磷元素和硫元素[5],人体的肌肉中含有硫元素,神经组织中含有磷元素,血红蛋白中含有铁元素。[1]
无机盐可构成具有一定生理作用的酶或激素,铁是某些细胞色素和过氧化氢酶的主要成分,锌元素可构成碳酸酐酶和胰岛素。[1]
无机盐可以无机盐离子的形式分布在体液中,用于维持人体水分的动态平衡及正常分布和体液的酸碱平衡(硫元素、磷元素、氯元素为酸性元素;钙元素、钾元素、钠元素和镁元素为碱性元素[2])。生物组织液中一定比例的无机盐离子是维持神经和肌肉兴奋性、细胞膜通透性以及细胞进行正常生理功能的必要条件。[5][6]
无机盐可充当酶系统的活化剂和激活剂。[5]
钙元素
钙元素是人体骨骼的主要成分,是保持人体身体挺拔和进行生命活动的必要元素之一。[5]
镁元素
大多数生物体内约含有0.4 g/kg的镁元素。镁主要存在于细胞内,可作为ATP和核酸的反电荷离子,同时也是大量酶促反应的辅助因子。镁元素可以起到稳定酶的作用,同时也可以参与许多 ATP 生成反应,因此镁的代谢可以间接影响到机体在葡萄糖利用、脂肪、蛋白质、核酸和辅酶的合成、肌肉收缩、甲基转移等过程。镁还可以有助于调节血管张力、心律、血小板活化血栓形成和骨头的形成。[11]
钾元素
钾元素是人体内最主要的电解质元素,参与细胞的酸碱平衡、离子平衡、水平衡和维持渗透压。钾元素是维持体液和细胞中电解质平衡和电荷平衡的主要离子,对调节水分和保证肌肉、神经活动的作用。钾离子是神经系统和大脑的重要活性组分。[12]
钾元素在预防高血压和可能改善骨骼健康方面发挥着重要作用。食物中的有机钾盐对心脏、肾脏、骨骼和其他组织都有广泛的健康益处。[13]增加钾的摄入量既可以降低高血压患者的血压,也可以在较小程度上降低正常血压患者的血压;高钾摄入量可降低中风的风险,并防止肾血管、肾小球和肾小管损伤;增加钾的摄入量可减少尿钙,从而降低患肾结石的风险并有助于防止骨质脱矿;增加血清钾浓度可降低缺血性心脏病、心力衰竭和左心室肥厚患者发生室性心律失常的风险。[14]
钠元素
钠元素是人体内最主要的电解质元素,参与细胞的酸碱平衡、离子平衡、水平衡和维持渗透压。钠元素是维持体液和细胞中电解质平衡和电荷平衡的主要离子,对调节水分和保证肌肉、神经活动的作用。钠离子是神经系统和大脑的重要活性组分。[12]
钠是土壤和植物种的重要元素,其含量对于植物的生长具有重要影响。钠是植物生长过程中必须的营养元素,适当适量的对植物施钠可明显提高植物产量,且钠含量过高会影响土壤碱化,抑制植物生长。[15]
磷元素
磷元素以正磷酸的形式与糖、蛋白或脂肪结合形成磷蛋白、磷脂、核酸、核苷酸和辅酶等物质存在于动植物组织中。磷元素在糖类代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢和能量代谢等生命过程中发挥着关键作用。磷元素是DNA和RNA中必不可少的组成成分,在储存和传递生命遗传信息方面有着巨大作用;磷元素可参与生物体内能量代谢,参与ATP的形成和水解反应调节能量进而调节生命活动;磷元素以羟基磷灰石的形式作为骨骼和牙齿的基本成分,是促进牙齿和骨骼钙化的必不可少的营养元素。[16]
氯元素
硫元素
锰元素
钴元素
钴元素是维生素B12 的重要组成元素之一 在制造血红细胞,防止多种贫血发生方面有着一定的促进作用。钴元素可以促进胃肠道内铁元素的吸收和储存,并促进骨髓对铁的利用,钴元素可促进机体对锌的吸收。改善生物活性,同时钴元素还可以影响蛋白质的代谢,促进机体的生长发育。[20]
钼元素
在植物中,钼元素可在硝酸酯还原酶的过程中形成的必不可少的原子团,为植物代谢提供可利用的氨;钼元素可以促进植物利用铁元素合成抗坏血酸。在动物体内,钼是硝酸脂还原酶、味脘酶和黄嘌呤氧化酶的重要组成元素。[21]
铬元素
铬元素可以增强胰岛素的促进作用,同时还可以促进葡萄糖与脂肪相结合。[21]
镍元素
镍元素可以刺激细胞生长,可以促进细胞再生,机体缺铜时镍的生理活性会加强。[22]
钒元素
氟元素
硅元素
锡元素
锡元素可促进蛋白质和核酸的合成、组成许多酶以及参与黄素酶的生物反应、能够增强体内环境的稳定性等,促进生长发育、血红蛋白分解、机体组织生长和创伤愈合。人体胸腺部位可产生一定含量的锡化合物,抑制癌细胞的产生。[25]
锌元素
锌元素是酶系统的激活剂,对于蛋白质和核酸的合成,细胞分裂、分化、生长等生命活动具有一定的促进作用。保持体内锌元素的适量有利于促进生命体的生长发育、破损组织再生及愈合的功能,同时还可以提高思维敏捷性和性功能的作用。[5]
铁元素
碘元素
碘元素是人体内甲状腺素的主要组成成分,具有转化脂肪,维持正常体重的作用。[5]
铜元素
硒元素
非必需元素
非必需元素与必需元素的定义是相对的,随着诊断的方法和检测手段的进步和完善,非必须元素很可能会被发现是生物体所必需的元素。[26]
钙元素
钙元素主要存在于奶和奶制品中,由于奶中钙含量丰富且人体对其的吸收率也较高。豆制品类、硬果类,可连骨头可食用的小鱼小虾以及一些绿色蔬菜类也是钙的较好来源。[7]
磷元素
磷元素在肉类和植物中广泛存在,其细胞中都含有丰富的磷。磷元素与蛋白质并存,所以瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾等蛋白量含量较高的物质中都含有较高的磷元素。海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。[8]
镁元素
绿叶蔬菜中富含镁元素,镁元素是叶绿素中的主要成分。糙粮、坚果也含有丰富的镁元素;肉类、淀粉类食物及牛奶中也含有一定的镁元素。除了食物之外,从饮水中也可以获得少量镁。[8]
钾元素
钾元素可在新鲜水果和蔬菜中获得,其中土豆,是钾元素的极佳来源。[13]
钠元素
硫元素
确保每日摄取足够含量的蛋白质即可保障人体每日所需的硫元素。[28]
氯元素
食盐是氯元素的重要饮食来源。[17]
铁元素
铁元素的主要来自于动物的肝、心,蛋黄,瘦肉,黑鲤鱼,虾,海带,紫菜,黑木耳等中。动物性铁和植物性铁混合食用可以增加维生素C的吸收率,维生素C可以促进铁的吸收。[29]
铜元素
锰元素
锌元素
锌元素可通过食用肝、鱼、瘦肉、禽蛋和牡蛎等食物补充。[32]
钴元素
钼元素
钼在膳食中的食源主要是动物内脏、肉类、全谷类、麦胚、豆类、叶类蔬菜和酵母。由于人体对钼的需要量很少,一般膳食中摄入即可满足,不必特殊补充。[33]
铬元素
铬元素存在于肉类产品中,酵母、黑胡椒中也含有大量的铬元素。除此之外,苹果皮、香蕉、牛肉、啤酒、面包、黄油、人造奶油、奶酪、蛋、面粉及全麦、肝、牡蛎及马铃薯、大白菜、小米、玉米、南瓜等中也含有大量的铬元素。[34]
镍元素
钒元素
钒元素存在于肉类、鱼类、谷物类及小麦制品、黄瓜等食物中。[23]
氟元素
硒元素
动物肝脏、海产品(如海参、鲜贝、海带、海哲皮、牡蛎、紫菜、墨鱼等)、猪肉、羊肉、蔬菜(如西红柿、南瓜、大蒜、洋葱、大白菜、菠菜、芦笋、西兰花等)、大米、牛奶和奶制品以及各种菌类中都含有硒元素。[36]
碘元素
硅元素
硅元素广泛存在于含量较丰富的谷类、南瓜、白菜、竹笋等食物中。[38]
锡元素
钙元素
镁元素
营养不良或肠外注射缺乏或机体对镁的吸收减少和胃肠道损失增加(慢性腹泻等)都会导致镁的摄入量减少。从而造成机体镁浓度过低,患低镁血症。低镁血症与恶性肿瘤、肝硬化或脑血管疾病和许多其他的不良情况有关。[11]
钠元素
钠元素的缺失会出现食欲减退、恶心、腹泻、头痛、生长缓慢的症状,会出现肌肉痉挛和失水等症状。[27]
钾元素
磷元素
氯元素
肾脏会对氯元素进行再吸收,因此氯元素不足的现象极为罕见。大量出汗、腹泻和呕吐的生理现象会使人体失去大量氯元素。[17]
硫元素
锌元素
锌元素的缺失或补充不足会造成生长迟缓、食欲降低、味觉迟钝,皮肤难以愈合或性功能衰退等症状,还可造成牙龈炎、舌炎或结膜炎等炎症。[5]
氟元素
氟元素过少会引起牙齿锈斑。[21]
锰元素
锰元素的缺失会导致人体出现食欲下降、体重减轻、性激素水平降低以及性功能障碍等现象。[19]
铁元素
铁元素的缺失或补充不足会造成缺铁性贫血,从而导致学习和工作能力下降,人体抗感染能力下降。[5]
碘元素
碘元素的缺失或补充不足,会造成甲状腺肿大、生长障碍。[5]
硒元素
硒元素的缺失或补充不足会造成骨骼疾病、关山病、克山病、加快机体衰老,肝脏坏死等疾病。[5]
铜元素
铜元素的缺失或补充不足会导致贫血、水肿、头发褪色等疾病。[5]
钴元素
人体缺乏钴元素会导致贫血、胃肠功能素乱和肌肉无力。[20]
钼元素
铬元素
铬元素的缺失会使人体发生脂肪酸代谢作用不正常和动脉粥样硬化症。[21]
钒元素
吸烟会影响人体对钒元素的吸收。当人体缺乏钒元素时,会出现生长迟缓、心血管疾病、脂肪或胆固醇的活动减缓,动脉硬化等不良症状。[23]
硅元素
硅元素与钙的含量呈正相关,硅的摄入不足会导致钙质含量减少,缺硅可使动物生长迟缓、骨骼异常、头颅畸形、牙齿或牙釉质发育不良。[24]
锡元素
参考资料 39
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- Sodium — pubchem
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 参考 28
- 参考 29
- 参考 30
- 参考 31
- 参考 32
- 参考 33
- 参考 34
- 参考 35
- 参考 36
- 参考 37
- 参考 38
- 参考 39