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浅谈人体必需矿物质元素钙、铁、锌、硒及其强化剂

来源:用户上传      作者:王懿

摘 要:钙、铁、锌、硒是人体必需的矿物质元素,维持人体正常的生理功能。我国居民因其膳食结构的特点,易缺乏这4种矿物质元素,并且因这4种矿物质元素不能在体内合成,且每天都有一定量排出,所以人体必须从食品中补充。钙、铁、锌、硒营养强化剂可以改善我国居民体内这些元素的营养缺乏,改善居民的生活水平。

关键词:必需矿物质元素;膳食结构;营养强化剂

食品营养强化剂是为了增加营养成分而添加到食品中的一种天然或合成的食品添加剂[1],能提高食品的营养价值,进一步平衡人体内的营养。人体易缺乏必需的矿物质元素,其中钙、铁、锌、硒是我国居民体内易缺乏的矿物质营养元素,在人体内具有非常重要的生理系统功能,不能在体内合成,也不会在代谢过程中消失,每天都有一定量的矿质元素从体内排出,因此需从食品中补充。

1 人体必需矿物质元素的功能

1.1 钙的生理功能

钙作为人体所需最多的矿物质元素,在人体内的含量仅次于C、H、O、N。钙含量占人体总重量的1.5%~2.0%,其中99%以上主要以羟磷灰石的形式存在于人体骨骼和牙齿中[2]。其余的钙元素多数形成混溶钙池,以游离态的形式存在于体液、血液和软组织中,维持与骨骼钙的动态平衡。此外,钙还具有参与调节神经肌肉的兴奋性,调节酶的活性,预防抽筋和抽搐的发生,使神经肌肉有着正常的功能,还能影响毛细血管的通透性,对体液水分的调节起着非常重要的作用。

我国居民钙的摄入量仅为400~500 mg/d,远没有达到中国营养协会规定800 mg/d摄入量量。中国居民钙摄入量低的主要原因在于我国成年人对钙含量高且易于吸收的乳及乳制品类食物摄入量低,同时植物性食物是我国居民主要的饮食,钙在这类食物中含量低,而且人体内钙的吸收易被以植物性为主的膳食中存在的植酸、草酸、纤维等成分干扰。奶制品如纯牛奶、奶粉、奶酪、酸奶等是钙的最佳食物来源,不仅含钙量丰富,还易被人体吸收。钙片也可达到很好地补钙效果。

1.2 铁的生理功能

铁是人体必需微量元素中含量最多的一种,总量为4~

5 g[3],分为功能铁与储存铁,其中功能性铁占总量的70%。人体中铁的含量因年龄、性别、营养状况、健康状况的不同而有差异。铁在人体中的主要功能是合成血红蛋白,用于运输氧,同时又是很多酶的组成成分与氧化还原活性酶的活化剂。人体缺铁会引发缺铁性贫血,影响血细胞的运氧能力,导致身体产生一系列的生理功能障碍。

我国居民因缺铁导致的贫血现象严重,这与我国居民主要以植物性食物如米、面、蔬菜为主的膳食结构密切相关,这些食物虽然铁含量较多,但是因其主要以植酸铁、草酸铁的形式存在,大多不能被人体吸收利用。若饮食以素食为主,则体内吸收的铁含量远不足身体所需。

1.3 锌的生理功能

锌在维持人体正常生理功能方面起着重要的作用,因此被誉为“生命的火花”“人体的宝矿”。锌参与人体多种酶、辅酶的构成与激活,发挥着调节人体新陈代谢、促进生长发育、修复组织等极为重要的作用。研究表明,锌与人体中200多种酶的活性有关。锌作为细胞膜的重要组成部分,能增强细胞膜抵抗自由基侵袭及脂质过氧化物损伤的能力,从而具有一定的抗癌、防衰老的作用。

我国居民膳食中锌摄入量普遍不足,主要与中国居民的膳食结构有关。我国居民主食为米、面及其制品,锌元素食物来源的50%由这些谷类食物提供,但在这些食物中,锌的生物利用率很低,只有20%~40%。锌在动物性食物中含量丰富,但在我国居民膳食中,动物性食物不居主导地位,因此我国居民锌摄入量普遍缺乏。

1.4 硒的生理功能

硒在1817年就被发现,但一直被当作有毒元素,直到1973年才被世界卫生组织宣布为人体的必需营养元素之一。因硒必须通过食物供给,因此1988年中国传统营养学研究会将硒列为需要每日进行膳食补充营养素之一[4]。硒在人体有很重要的生理功能,具体表现在硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分,能保护心血管,清除机体内“自由基”,同时其在人体内与金属有很强的亲和力,能起到解毒的作用,此外,硒元素还能促进生长、保护视觉器官,提高人体的免疫力,预防多种疾病,延长寿命。

我国是世界上硒缺乏最严重的国家之一。缺硒省份较多,从东北至西南的大片地区都属于缺硒地带。我国居民所摄入的食物中硒含量较低,日均硒摄入量仅有28~40 μg/d,没有达到中国营养学会推荐的成年人50~200 μg/d的摄取量。

2 食品营养强化的应用

2.1 钙的营养强化

为了防止钙的缺乏,强化钙食品应运而生,这些食品中添加的钙与食品中天然存在的钙在功能上是一样的。钙剂的溶解性、在样品中的浓度、加工稳定性及风味是食品中钙强化剂选择的首要因素。强化钙的食品主要包括乳制品、面粉、食盐、饮料、酱油等,其中乳制品中主要添加碳酸钙、磷酸氢钙、骨质磷酸钙和生物碳酸钙;食盐中主要添加碳酸钙、磷酸三钙和活性钙等;饮料中主要添加醋酸钙、乳酸钙和柠檬酸苹果酸(果酸钙),果酸钙中钙生物利用率高,具有良好的口感,是一种较好的钙强化剂。

2.2 铁的营养强化

铁的营养强化剂是由铁或铁盐为原料与其他化合物反应制得并添加于食品中,从而弥补铁元素在食品加工、储存中造成的损失。铁强化食品可在不改变人们饮食的前提下,增加人体对铁元素的摄入吸收量,防止营养性铁缺乏,预防缺铁性贫血的产生。铁强化剂分为血红素铁强化剂和非血红素铁强化剂2种,非血红素铁是目前使用较多的铁强化剂,硫酸亚铁是其中最常用的铁强化剂之一。目前,面粉和酱油是我国主要的铁强化剂食品载体。

2.3 锌的营养强化

将锌强化剂添加进食品中可预防营养性锌缺乏,常用的强化剂包括氯化锌、硫酸锌、氧化锌3种无机锌与葡萄糖酸锌、乳酸锌、乙酸锌(醋酸锌)、柠檬酸锌(枸橼酸锌)、甘氨酸锌5种有机锌。面粉、强化盐与饮料是锌营养强化剂的主要载体。婴幼儿最佳的补锌强化剂是发酵法生产的具有左旋特征的L-乳酸锌,其生物相容性好,生物利用率高。补锌的同时要注意与添加其他营养素强化剂的比例,比例不恰当会不利于锌的吸收。

2.4 硒的营养强化

利用食品加强硒是一些土壤缺硒地区补硒的重要途径,可预防因硒导致的克山病。我国的硒强化剂包括无机硒和有机硒,其中无机硒含量高,价格低,但生物利用率低,有毒性,因而无机硒的强化食品会带来诸多问题,其使用受到严格限制,相较而言,添加生物有机硒的食品安全性高,生物利用率也高。我国对硒强化食品的研究还处于初级阶段,还有很大的提升空间。

3 结语

当今社会,我国居民因膳食结构的特点,单纯的天然食品很难提供足够的钙、铁、锌、硒等必需矿物质元素,因此,营养强化剂成为食品加工工业中必不可少的组成成分。营养强化剂并不是越多越好,在进行钙、铁、锌、硒营养强化时要遵循4个原则:①根据居民营养缺乏情况强化;②明确使用范围;③强化食品应为日常食品;④强化剂与食品中其他物质不反应[5]。我国居民通过合理的饮食平衡营养,必要时借助强化食品来弥补体内钙、铁、鋅、硒的缺乏,保证身体健康,进一步提高生活水平。

参考文献

[1]凌关庭.营养强化剂及其进展(一)[J].粮油与油脂,2000(1):48-52.

[2]鲍建民.钙的生理功能及吸收利用[J].微量元素与健康研究,2006(4):65-66.

[3]牛芸民,杨天林.若干重要微量金属元素的生物化学功能及其与人体健康的关系[J].微量元素与健康研究,2014,31(2):78-80.

[4]许凌凌.许月明.微量元素硒与人体健康研究[J].农技服务,2016,33(6): 85-86.

[5]李会晓.食品营养强化与营养增补情况浅析[J].现代食品,2020(2):119-121.


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