無機鹽(英文名:mineral salt),也稱為礦物質,是除氧、氫、氮、碳元素以外存在于機體的其他各種元素所形成的鹽類。在生物細胞內一般只占鮮重的1%至1.5%。人體中有二十多種必需的無機鹽,占人體重量的4%~5%,分布極不均勻,細胞中的大多數無機鹽以離子形式存在,其中含量較多的常量元素包括鈣、磷、鉀、鈉、氯、鎂、硫7種;含量較少的微量元素包括鐵、碘、銅、鋅等14種。有些微量元素具有潛在的毒性,但低劑量時可能具有必需功能,包括鉛、鎘、汞、砷、鋁、錫和鋰7種元素。無機鹽是人體不可或缺的成分之一,具有構成生理活動中必要的機體組織、構成具有一定生理作用的酶或激素、維持神經和肌肉興奮性、細胞膜通透性、能量代謝、酸堿平衡等重要作用。不同的無機鹽在不同的食物中的含量不同,如鈣元素主要存在于奶和奶制品中,磷在肉類和植物中廣泛存在,綠葉蔬菜中富含鎂。無機鹽的缺失對人體具有一定的危害,如鈣元素的缺失或補充不足會造成肌肉痙攣、神經緊張等。
應用歷史
中國古代隋唐時期的醫學家孫思邈(581-682)利用含碘的昆布等治療由于缺碘造成的甲狀腺腫大。
中國古代明朝的藥師李時珍(1518年-1593年)在《本草綱目》中介紹了355種礦物藥,如朱砂、紅鉛、銅青、石膏、滑石、鹵堿等,這些藥分別是以汞、鉛、銅、、鈣、硅、鎂等為主要成分。
人體內無機鹽的種類
必需元素?
常量元素
正常人體內無機鹽含量中體重含量占比高于0.01%的為常量元素,包括鈣、磷、鉀、鈉、氯、鎂、硫7種。
微量元素
正常人體內無機鹽中體重含量占比低于0.01%的為微量元素,包括鐵、鋅、碘、硒、銅、鉬、鉻和鈷8種元素。
非必需元素
鋰、溴、鋯、硼、鈦、、、、鉛、鋁、、鍍、鎢、汞、鉍、金、銀等。
生理作用
無機鹽的生理功能
無機鹽可構成生理活動中必要的機體組織,如人體骨骼、牙齒等堅硬組織中的主要成分為鈣元素、磷和鎂,鉀則主要構成軟組織,人體內蛋白質中含有一定含量的磷元素和硫元素,人體的肌肉中含有硫元素,神經組織中含有磷元素,血紅蛋白中含有鐵元素。
無機鹽可構成具有一定生理作用的酶或激素,鐵是某些細胞色素和過氧化氫酶的主要成分,鋅元素可構成碳酸酐酶和胰島素。
無機鹽可以無機鹽離子的形式分布在體液中,用于維持人體水分的動態平衡及正常分布和體液的酸堿平衡(硫元素、磷元素、氯元素為酸性元素;鈣元素、鉀元素、鈉元素和鎂為堿性元素)。生物組織液中一定比例的無機鹽離子是維持神經和肌肉興奮性、細胞膜通透性以及細胞進行正常生理功能的必要條件。
無機鹽可充當酶系統的活化劑和激活劑。
無機鹽可參與人體代謝。人體能量代謝的過程中,磷是不可或缺的物質,可參與進行糖類、脂肪和蛋白質的代謝過程。
常見元素的生理作用
必需元素
鈣元素
鈣元素是人體骨骼的主要成分,是保持人體身體挺拔和進行生命活動的必要元素之一。
鎂元素
大多數生物體內約含有0.4 g/kg的鎂。鎂主要存在于細胞內,可作為ATP和核酸的反電荷離子,同時也是大量酶促反應的輔助因子。鎂元素可以起到穩定酶的作用,同時也可以參與許多 ATP 生成反應,因此鎂的代謝可以間接影響到機體在葡萄糖利用、脂肪、蛋白質、核酸和輔酶的合成、肌肉收縮、甲基轉移等過程。鎂還可以有助于調節血管張力、心律、血小板活化血栓形成和骨頭的形成。
鉀元素
鉀元素是人體內最主要的電解質元素,參與細胞的酸堿平衡、離子平衡、水平衡和維持滲透壓。鉀元素是維持體液和細胞中電解質平衡和電荷平衡的主要離子,對調節水分和保證肌肉、神經活動的作用。鉀離子是神經系統和大腦的重要活性組分。
鉀元素在預防高血壓和可能改善骨骼健康方面發揮著重要作用。食物中的有機鉀鹽對心臟、腎臟、骨骼和其他組織都有廣泛的健康益處。增加鉀的攝入量既可以降低高血壓患者的血壓,也可以在較小程度上降低正常血壓患者的血壓;高鉀攝入量可降低中風的風險,并防止腎血管、腎小球和腎小管損傷;增加鉀的攝入量可減少尿鈣,從而降低患腎結石的風險并有助于防止骨質脫礦;增加血清鉀濃度可降低冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心力衰竭和左心室肥厚患者發生室性心律失常的風險。
鈉元素
鈉元素是人體內最主要的電解質元素,參與細胞的酸堿平衡、離子平衡、水平衡和維持滲透壓。鈉元素是維持體液和細胞中電解質平衡和電荷平衡的主要離子,對調節水分和保證肌肉、神經活動的作用。鈉離子是神經系統和大腦的重要活性組分。
鈉是土壤和植物種的重要元素,其含量對于植物的生長具有重要影響。鈉是植物生長過程中必須的營養元素,適當適量的對植物施鈉可明顯提高植物產量,且鈉含量過高會影響土壤堿化,抑制植物生長。
磷元素
磷元素以正磷酸的形式與糖、蛋白或脂肪結合形成磷蛋白、磷酸甘油酯、核酸、核苷酸和輔酶等物質存在于動植物組織中。磷元素在糖類代謝、蛋白質代謝、脂肪代謝和能量代謝等生命過程中發揮著關鍵作用。磷元素是脫氧核糖核酸和核糖核酸中必不可少的組成成分,在儲存和傳遞生命遺傳信息方面有著巨大作用;磷元素可參與生物體內能量代謝,參與ATP的形成和水解反應調節能量進而調節生命活動;磷元素以羥基磷灰石的形式作為骨骼和牙齒的基本成分,是促進牙齒和骨骼鈣化的必不可少的營養元素。
氯元素
氯元素與鉀和鈉元素結合,可保持體液和電解質的平衡。人體內氯元素的含量最高的地方為腦脊髓液和胃中的消化液。
硫元素
在生命機體中含有許多含硫化合物,如甲硫氨酸、硫蛋白、金屬硫蛋白和含硫小分子化合物,它們在生命體系中發揮著重要作用。
錳元素
在生長和發育方面,錳元素發揮著巨大作用,它在骨骼的生長、血液的形成,內分泌、生殖功能的維持,蛋白質、核酸的合成,糖類脂肪的正常代謝方面有著巨大影響。
鈷元素
鈷元素是維生素B12 的重要組成元素之一 在制造血紅細胞,防止多種貧血發生方面有著一定的促進作用。鈷元素可以促進胃腸道內鐵元素的吸收和儲存,并促進骨髓對鐵的利用,鈷元素可促進機體對鋅的吸收。改善生物活性,同時鈷元素還可以影響蛋白質的代謝,促進機體的生長發育。
鉬元素
在植物中,鉬元素可在硝酸還原酶的過程中形成的必不可少的原子團,為植物代謝提供可利用的氨;鉬元素可以促進植物利用鐵元素合成維生素c。在動物體內,鉬是硝酸脂還原酶、味酶和黃嘌呤氧化酶的重要組成元素。
鉻元素
鉻元素可以增強胰島素的促進作用,同時還可以促進葡萄糖與脂肪相結合。
鎳元素
鎳元素可以刺激細胞生長,可以促進細胞再生,機體缺銅時鎳的生理活性會加強。
釩元素
釩元素可促進骨骼及牙齒的生長;防止人體出現熱疲勞和中暑;輔助脂肪代謝,防止血管中膽固醇蓄積;適當的釩元素可預防心臟病突發;改善糖尿病患者對血糖的利用。
氟元素
在骨骼組織和牙齒組織中,氟元素發揮著巨大作用,氟可提高牙齒中的磷灰石晶體的結晶度,達到預防齲病的作用。
硅元素
硅元素與骨骼的生長和結構有關,會影響骨骼中鈣元素的含量。硅元素是軟骨生物合成過程中必不可缺的元素,硅可以加強骨骼中結締組織,以交叉結合膠原蛋白束。同時,硅元素對心血管起保護作用。
錫元素
錫元素可促進蛋白質和核酸的合成、組成許多酶以及參與黃素酶的生物反應、能夠增強體內環境的穩定性等,促進生長發育、血色素分解、機體組織生長和創傷愈合。人體胸腺部位可產生一定含量的錫化合物,抑制癌細胞的產生。
鋅元素
鋅元素是酶系統的激活劑,對于蛋白質和核酸的合成,細胞分裂、分化、生長等生命活動具有一定的促進作用。保持體內鋅元素的適量有利于促進生命體的生長發育、破損組織再生及愈合的功能,同時還可以提高思維敏捷性和性功能的作用。
鐵元素
鐵元素是生物體內血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素A和一些呼吸酶的重要組成成分,能夠起到造血運輸,攜帶氧氣的作用。充足的鐵元素可以保持臉部紅潤,提高氣色。
碘元素
碘元素是人體內甲狀腺素的主要組成成分,具有轉化脂肪,維持正常體重的作用。
銅元素
銅元素是機體制造紅細胞過程中不可或缺的元素之一,對血紅蛋白的形成起活化作用,與鐵元素在血紅蛋白合成的過程中具有協同作用,可以促進鐵的吸收和利用,同時在傳遞電子、彈性蛋白的合成、結締組織的代謝、嘌呤代謝、磷脂及神經組織形成方面也有重要意義。
硒元素
硒元素具有一定的抗氧化作用,可與維生素e發生協同作用,具有防止組織硬化、延緩衰老、活化免疫系統和預防癌癥的功效。
非必需元素
非必需元素與必需元素的定義是相對的,隨著診斷的方法和檢測手段的進步和完善,非必須元素很可能會被發現是生物體所必需的元素。
主要來源
鈣元素
鈣元素主要存在于奶和奶制品中,由于奶中鈣含量豐富且人體對其的吸收率也較高。我國營養學會推薦18歲以上成年人的鈣每天適宜攝入量為800毫克;50歲以后的中老年人為1000毫克。豆制品類、硬果類,可連骨頭可食用的小魚小蝦以及一些綠色蔬菜類也是鈣的較好來源。
磷元素
磷元素在肉類和植物中廣泛存在,其細胞中都含有豐富的磷。磷元素與蛋白質并存,所以瘦肉、蛋、奶、動物的肝、腎等蛋白量含量較高的物質中都含有較高的磷元素。海帶、紫菜、芝麻醬、花生、干豆類、堅果雜糧食品含磷也較豐富。
鎂元素
綠葉蔬菜中富含鎂元素,鎂元素是葉綠素中的主要成分。糙糧、堅果也含有豐富的鎂元素;肉類、淀粉類食物及牛奶中也含有一定的鎂元素。我國營養學會推薦18歲以上成年人的鎂每天適宜攝入量為350毫克。常見含鎂豐富的食物是新鮮綠葉蔬菜、堅果、粗糧(鎂離子亦是葉綠素分子必須的成分)。
鉀元素
鉀元素可在新鮮水果和蔬菜中獲得,其中陽芋,是鉀元素的極佳來源。
鈉元素
鈉元素廣泛存在于食鹽中、甲殼亞門生物、胡蘿卜、腌制品、海產品(海藻類和魚類)、泡打粉、甜菜、椰子和無花果中。
硫元素
確保每日攝取足夠含量的蛋白質即可保障人體每日所需的硫元素。
氯元素
食鹽是氯元素的重要飲食來源。
鐵元素
鐵元素的主要來自于動物的肝、心,蛋黃,瘦肉,黑鯉魚,蝦,海帶,紫菜,黑木耳等中。動物性鐵和植物性鐵混合食用可以增加維生素c的吸收率,維生素C可以促進鐵的吸收。
銅元素
銅元素主要來自于動物的肝臟、牡蠣科、蝦、豆類及果仁等,維生素C會干擾銅元素的吸收。
錳元素
錳元素可以通過食用麥麩、核桃、黃豆、扁豆、白菜、菜葉、奶類、肉制品和蛋類等食品補充。
鋅元素
鋅元素可通過食用肝、魚、瘦肉、禽蛋和牡蠣等食物補充。
鈷元素
鈷元素必需從食物中獲取,如甘紫菜、紫菜、洋蔥、、胡桃屬、蕎麥、甜菜、紅薯、動物肝臟、腎臟、牛奶、牡蠣、哈類,發酵的豆制品如腐乳、豆鼓、醬油等。
鉬元素
鉬在膳食中的食源主要是動物內臟、肉類、全谷類、麥胚、豆類、葉類蔬菜和酵母。由于人體對鉬的需要量很少,一般膳食中攝入即可滿足,不必特殊補充。
鉻元素
鉻元素存在于肉類產品中,酵母、黑胡椒中也含有大量的鉻元素。除此之外,蘋果皮、香蕉、牛肉、啤酒、面包、奶油、特種油脂、奶酪、蛋、面粉及全麥、肝、牡蠣科及馬鈴薯、結球白菜、小米、玉米、南瓜兩吃等中也含有大量的鉻元素。
鎳元素
鎳元素廣泛存在于茶葉、堅果類和海產品(海帶、海參等魚類)中,少量存在于可可、奶油、谷、肉類、部分蔬菜(如黃花菜、雪里蕻、紫菜及銀耳、木耳等)中。
釩元素
釩元素存在于肉類、魚類、谷物類及小麥制品、黃瓜等食物中。
氟元素
魚類(如鱈魚、蛙魚、沙丁魚)、蛋、牛奶、蘋果、肉類、谷類、茶葉和含氟牙膏。
硒元素
動物肝臟、海產品(如海參、鮮貝、海帶、海哲皮、牡蠣、紫菜、墨魚等)、豬肉、羊肉、蔬菜(如西紅柿、南瓜、大蒜、洋蔥、結球白菜、菠菜、石刁柏、西蘭花等)、大米、牛奶和奶制品以及各種菌類中都含有硒元素。
碘元素
碘的最豐富來源是加碘食鹽。在咸水魚以及海生動植物中儲藏量相當豐富,如海魚、龍蝦,小蝦、貝類,海帶、海菜、海鹽等。
硅元素
硅元素廣泛存在于含量較豐富的谷類、南瓜、白菜、竹筍等食物中。
錫元素
錫元素廣泛存在于雞胸肉、牛肉、羊排、黑麥、龍蝦、玉米、黑豌豆、蘑菇、甜菜、咖啡、花生、牛奶、香蕉和大蒜等中。
常見元素缺失的危害
鈣元素
鈣元素的缺失或補充不足會造成肌肉痙攣、神經緊張、心悸、濕疹、高血壓、膽固醇升高、齲病、風濕性關節炎、軟骨病以及手腳發麻等骨骼方面的疾病。
鎂元素
營養不良或腸外注射缺乏或機體對鎂的吸收減少和胃腸道損失增加(慢性腹瀉等)都會導致鎂的攝入量減少。從而造成機體鎂濃度過低,患低鎂血癥。低鎂血癥與惡性腫瘤、肝硬化或腦血管疾病和許多其他的不良情況有關。
鈉元素
鈉元素的缺失會出現食欲減退、惡心、腹瀉、頭痛、生長緩慢的癥狀,會出現肌肉痙攣和失水等癥狀。
鉀元素
鉀元素的缺失會導致形成低鉀血癥,出現頻繁嘔吐、腹瀉,長期胃腸肌肉痙攣,長期胃腸引流低鉀血癥往往會伴有神經系統、肌肉系統、泌尿系統的損害,因此發現后一定要及時到醫院進行診治。
磷元素
磷元素的攝入或吸收不足可以出現低磷血癥,引起紅細胞、白細胞、血小板的異常,軟骨病,磷元素的攝入過高或產生某種疾病會造成高磷血癥,降低血鈣濃度,導致骨質疏松癥
氯元素
腎臟會對氯元素進行再吸收,因此氯元素不足的現象極為罕見。大量出汗、腹瀉和嘔吐的生理現象會使人體失去大量氯元素。
硫元素
在蛋白質極度不足時才可能出現硫元素缺乏癥,表現為皮炎、指甲脆弱、毛發脫落、出現老人斑、關節機能衰退、解毒能力降低等癥狀。
鋅元素
鋅元素的缺失或補充不足會造成生長遲緩、食欲降低、味覺遲鈍,皮膚難以愈合或性功能衰退等癥狀,還可造成牙齦炎、舌炎或結膜炎等炎癥。
氟元素
氟元素過少會引起牙齒銹斑。
錳元素
錳元素的缺失會導致人體出現食欲下降、體重減輕、性激素水平降低以及性功能障礙等現象。
鐵元素
鐵元素的缺失或補充不足會造成缺鐵性貧血,從而導致學習和工作能力下降,人體抗感染能力下降。
碘元素
碘元素的缺失或補充不足,會造成甲狀腺腫大、生長障礙。
硒元素
硒元素的缺失或補充不足會造成骨骼疾病、關山病、克山病、加快機體衰老,肝臟壞死等疾病。
銅元素
銅元素的缺失或補充不足會導致貧血、水腫、頭發褪色等疾病。
鈷元素
人體缺乏鈷元素會導致貧血、胃腸功能素亂和肌肉無力。
鉬元素
鉬元素缺乏不足會引起植物產量下降、蛋白質含量降低;含量過高會使動物腹瀉、失重、牛奶產量變少(奶牛)及皮膚粗糙變色。
鉻元素
鉻元素的缺失會使人體發生脂肪酸代謝作用不正常和動脈粥樣硬化癥。
釩元素
吸煙會影響人體對釩元素的吸收。當人體缺乏釩元素時,會出現生長遲緩、心血管疾病、脂肪或膽固醇的活動減緩,動脈硬化等不良癥狀。
硅元素
硅元素與鈣的含量呈正相關,硅的攝入不足會導致鈣質含量減少,缺硅可使動物生長遲緩、骨骼異常、頭顱畸形、牙齒或牙釉質發育不良。
錫元素
錫元素的缺失會導致蛋白質的缺失和核酸代謝異常,抑制生長發育,該負面作用在兒童身上更為明顯,嚴重患者會出現侏儒癥。
參考資料 >
Sodium.pubchem.2023-02-23