維生素與礦物質(zhì)

1、第一節(jié) 引言（ Introduction）,維生素(vitamin)是維持人體健康所必需的物質(zhì)，需要量雖少，但由于體內(nèi)不能合成或合成量不足，必需從食物中攝取。 目前已發(fā)現(xiàn)幾十種維生素，對人體營養(yǎng)和健康直接關(guān)系的約為20種。,維生素的特點(diǎn),1.維生素種類多，每一種結(jié)構(gòu)和功能均不相同；2.機(jī)體需要量少，但機(jī)體不能或合成的量不足以滿足機(jī)體需要；3.既不供能，又不構(gòu)成機(jī)體的組織結(jié)構(gòu)，主要用于構(gòu)成酶，參與機(jī)體的代謝；4.攝

2、入量不足易患缺乏癥。,,脂溶性維生素 Vit A、D、E、K 等維生素 水溶性維生素 維生素 B族 、 Vit C,,維生素 B1 維生素 B2 維生素 B3(泛酸) 維生素 B6 維生素 B12,維生素B族,維生素 PP (尼克酸)維生素 M (葉酸) 維生素 H (生物素),維生素分類：,自然界至今發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有115 種，天然存在的有92 種，根據(jù)目前的分析水平，在人體中可

3、以檢出81種元素。目前依據(jù)生物實(shí)驗(yàn)和檢測技術(shù)水平，將人體中這些元素分類為生命必需元素、有益元素、污染元素和有毒元素。,必需元素的特征,它們都存在于健康的生物組織中，并和一定的生物和化學(xué)功能有關(guān)，在各種同一屬生物中都有一恒定的濃度范圍，缺乏時會引起再生性生理癥狀，癥狀早期獲取后又可恢復(fù)。,必需元素主要有H、C、N、O、Na、Mg、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、I、Se、Cr、V、Ni、Sn、F、B和Si等。,

4、必需元素又簡稱為生命元素，根據(jù)它們在人體內(nèi)的含量有分為常量元素和微量元素，常量必需元素約占體重的99.95%；微量必需元素所占質(zhì)量合起來不超過體重的0.05%。,是指那些不存在時不會引起再生性生理癥狀，但在極少量存在時有益生命體健康。,有益元素,是指那些在極少量存在時對生命體影響不大，它們在生命體中的濃度變化較大，如果其濃度達(dá)成可以覺查到的生理或形態(tài)癥狀時，就為有害元素或污染元素。,污染元素和有毒元素,第二節(jié) 影響食品中維生素含量的因

5、素,一、原料中維生素含量及影響因素：品種,二、原料成熟度對維生素含量的影響,三、維生素的穩(wěn)定性,四、采后及貯藏過程中維生素的變化,五、加工過程中維生素的損失,一、原料中維生素含量及影響因素：品種,一些食品中生物素的含量,二、原料成熟度對維生素含量的影響,不同成熟時期西紅柿中維生素C含量的變化,三、維生素的穩(wěn)定性,四、采后及貯藏過程中維生素的變化,1、內(nèi)源酶活所引起的變化,2、預(yù)處理會導(dǎo)致部分損失,3、貯藏過程中其它反應(yīng)所引起的損失,４、

6、貯藏中維生素?fù)p失的影響因素： 水分活度、氧氣、溫度等,五、加工過程中維生素的損失,１、谷類食物在研磨過程中維生素的損失,２、浸提和熱燙過程中維生素的損失,土豆條在蒸和煮過程中維生素保留率(%)的比較,各類食品經(jīng)加工處理后硫胺素的保留率,３、化學(xué)藥劑處理過程中維生素的損失,1、二氧化硫(SO2)及其亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽和偏亞硫酸鹽會破壞硫胺素和維生素B6 。,2、亞硝酸鹽能破壞類胡蘿卜素、硫胺素及葉酸。,3、堿性發(fā)酵粉發(fā)酵

7、時pH會增高，在這種堿性條件下，硫胺素、維生素C和泛酸這類維生素的破壞大大增加。食品在弱酸性條件下，維生素的損失較少。,第三節(jié) 水溶性維生素（Water-soluble vitamin ）,維生素 B族 、 Vit C,維生素 B1 維生素 B2 維生素 B3(泛酸) 維生素 B6 維生素 B12,維生素B族,維生素 PP (尼克酸)維生素 M (葉酸) 維生素 H (生物素),* 參與能量代謝(合成糖代謝的輔酶

8、)* 維持神經(jīng)、心肌、消化的正常功能,1. 維生素B1 (硫胺素 thiamine),生理功能：,* 干型腳氣?。阂陨窠?jīng)型為主* 濕型腳氣?。阂运[和心臟癥狀為主* 混合型腳氣?。和瑫r出現(xiàn)神經(jīng)和心血管癥狀,維生素 B1缺乏對人體的影響,Vit B1缺乏所致干性腳氣病,Vit B1缺乏所致濕性腳氣病,* 糧谷類、豆類、堅(jiān)果類 * 動物內(nèi)臟、 瘦肉、蛋類,RNI成年男性為1.4mg/d，女性為1.3mg/d。UL

9、為50mg/d。,供給量,食物來源,構(gòu)成輔酶（FAD、FMN）參與細(xì)胞的正常生長參與體內(nèi)的抗氧化防御系統(tǒng)和藥物代謝,2. 維生素B2 (核黃素riboflavin),生理功能：,維生素 B2缺乏,陰囊癥狀：紅斑型、丘疹型、濕疹型口腔癥狀：口角炎、唇炎、舌炎皮膚癥狀：脂溢性皮炎眼部癥狀：羞明、流淚、視物模糊等,“口腔生殖系統(tǒng)綜合癥”,成人RNI男性為1.4mg/d，女性1.2mg/d。 動物肝、腎、心、蛋黃、乳類

10、 綠色蔬菜、豆類,供給量,食物來源,﹡是許多重要酶系統(tǒng)的輔酶。﹡影響機(jī)體免疫功能。﹡抗脂肪肝、降血清膽固醇。,3. 維生素B6,生理功能,維生素 B6缺乏,缺乏會引起Pro、AA 代謝異常，表現(xiàn)為貧血、抗體下降、皮膚損害，嬰幼兒驚厥等。,維生素B6的AI值，成人為1.2mg/d。 白色肉類(如雞肉和魚肉) 肝臟、豆類、堅(jiān)果等 水果蔬菜(香蕉),供給量,食物來源,主要功能是作為一碳單位的載體參加代謝。

11、葉酸具有造血功能，對AA 代謝、核酸合成及蛋白質(zhì)的生物合成均有重要影響，對正常紅細(xì)胞形成有促進(jìn)作用。,4. 葉酸（維生素M）,生理功能,★巨幼紅細(xì)胞貧血 ★胎兒神經(jīng)管畸形 ★胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、低出生體重 ★衰弱、健忘、失眠等,葉酸缺乏,成人葉酸的RNI值為400μg/d ；UL為1000μg /d 　　 綠葉蔬菜、肝、腎、雞蛋、豆類、水果及堅(jiān)果等。,供給量,食物來源,在體內(nèi)構(gòu)成脫氫輔酶CoI 和CoⅡ，在

12、生物氧化中起遞氫體作用?？删S護(hù)皮膚、消化系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能?？山档脱懝檀肌?5. 煙酸（維生素 PP, 尼克酸）,生理功能,典型癥狀為皮炎(dermatitis)、腹瀉(diarrhea)和癡呆(dementia)，又稱“三D”癥狀。且皮炎僅發(fā)生在與陽光接觸的部分，有對稱性，發(fā)病區(qū)域與健康區(qū)域界限分明。,煙酸缺乏,癩皮病(pellagra),成年男性RNI為14mg/d，女性為13mg /d，UL為35mg/d。

13、　　動物性食品：動物內(nèi)臟 　植物性食品：全谷、種子、豆類,供給量,食物來源,*參與體內(nèi)多種物質(zhì)的生物合成過程 *參與細(xì)胞間質(zhì)的形成，維護(hù)血管、肌肉、骨牙的正 常生理功能 *具有較強(qiáng)的還原性，促進(jìn)食物中鐵的吸收 *提高免疫功能 *具有抗氧化作用，清除自由基,6.維生素C（抗壞血酸, ascorbic acid ）,生理功能,* 毛囊過

14、度角化 * 壞血病（ 毛細(xì)血管通透性增加）,維生素C缺乏,Vit C缺乏所致齒齦炎,Vit C 缺乏所致毛囊出血,Vit C 缺乏所致指甲床出血,Vit C 缺乏所致皮膚點(diǎn)狀出血,* 新鮮蔬菜、水果,供給量,食物來源,成人RNI 為100mg/d； UL為≤1000mg/d,第四節(jié) 脂溶性維生素（ Fat Soluble Vitamins ）,Vit A、D、E、K 等,1. 維生素A(視黃醇, retinol)與胡蘿卜素

15、　生理功能：* 參與視網(wǎng)膜內(nèi)視紫質(zhì)的合成與再生（暗適應(yīng)）* 維持上皮組織的結(jié)構(gòu)與功能* 促進(jìn)細(xì)胞增生與分化（促進(jìn)生長、發(fā)育）* 增加機(jī)體的免疫力* 抗氧化能力（抑癌作用）,維生素A缺乏對人體的影響 * 暗適應(yīng)能力下降、 夜盲癥、干眼病 * 毛囊角化癥 * 兒童生長發(fā)育遲緩、易感染,維生素A過量對人體的影響 急性中毒 慢性中毒 畸胎毒性,Vit A缺乏所致毛囊角化,Vit A缺乏所致皮膚干燥,食物來源

16、 * 動物性食物 ：肝臟、蛋黃、奶類等 * 植物性食物 : 紅色、橙色、深綠色的蔬菜 與水果,維生素A的供給量,我國成人維生素A RNI，男性為每天800μg視黃醇當(dāng)量，女性為每天700μg視黃醇當(dāng)量。 　UL值：成年人為3000μg/d，孕婦2400μg/d，兒童2000μg/d。,2. 維生素D,提高肌體對鈣、磷的吸收；維持血鈣和血磷的平

17、衡；促進(jìn)生長和骨骼鈣化，促進(jìn)牙齒健全。,生理功能：,佝僂病(rickets) 骨質(zhì)軟化癥(osteomalacia) 骨質(zhì)疏松癥(osteoprosis) 手足痙攣癥 中毒癥狀包括高血鈣癥、高尿鈣癥、厭食、體重減輕、惡心、嘔吐、腹瀉、多尿、肌肉乏力、關(guān)節(jié)疼痛等。嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。,維生素D缺乏對人體的影響,維生素D過量對人體的影響,兒童、少年、孕婦、乳母、老人RNI為10μg/d

18、 16歲以上成人RNI為5μg/d UL為20μg/d 　　曬太陽、紫外線燈預(yù)防性照射 　海水魚（如沙丁魚）、肝、蛋黃等動物性食品及魚肝油制劑,供給量,食物來源,抗氧化作用 預(yù)防衰老 與動物的生殖功能有關(guān) 　　其它 降低血漿膽固醇水平 抑制腫瘤細(xì)胞的生長和增殖,3. 維生素E,生理功能：,血漿中VE 濃度下降，紅細(xì)胞壽命縮短，出現(xiàn)溶

19、血性貧血。　　口服VE 的毒性較低。成年人可耐受200-800mgVE/d 而不出現(xiàn)有害作用。但攝入大量VE 可能干擾VA 和VK 的吸收。,維生素E缺乏對人體的影響,維生素E過量對人體的影響,成人AI 為14mgVE。植物油、麥胚、硬果、種子類、豆類及其它谷類,供給量,食物來源,夜盲癥等,腳氣病等,壞血癥等,佝僂病等,肝臟、魚肝油,谷類、內(nèi)臟,蔬菜、水果,肝臟、魚肝油,促進(jìn)正常發(fā)育維持正常視覺,維持新陳代謝神經(jīng)系統(tǒng)

20、正常功能,維持新陳代謝增強(qiáng)抵抗力,促進(jìn)鈣、磷的吸收促進(jìn)骨胳發(fā)育,重要維生素的功能、缺乏癥狀和食物來源,思考,古代長期在海上航行的人，最有可能缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)是什么？,人體內(nèi)幾乎含有自然界存在的各種元素，這些元素中除了C、H、O、N 主要以有機(jī)化合物形式存在外，其余的主要以無機(jī)化合形式存在，統(tǒng)稱為無機(jī)鹽，或礦物質(zhì)。,第五節(jié) 礦物質(zhì),一、分類,常量元素(macroelements),微量元素(microelements),礦物質(zhì)（min

21、eral）,鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、氯等七種含量最多,鐵、鋅、銅、碘、硒、鉬 、鉻、鈷 等為必需微量元素(essential microelements)。,以體內(nèi)含量0.05%為界,構(gòu)成人體組織的重要成分組成激素、維生素、蛋白質(zhì)和多種酶類的成分 維持細(xì)胞滲透壓及機(jī)體酸堿平衡維持神經(jīng)和肌肉的興奮性,二、生理功能,三、影響食品中礦質(zhì)元素含量的主要因素,1、影響植物源食品中礦質(zhì)元素含量,品種,土壤類型,水肥管理,空氣狀態(tài),,綠色

22、食品生產(chǎn),,2、影響動物源食品中礦質(zhì)元素含量,品種,飼料,動物健康狀況,環(huán)境,綠色食品生產(chǎn),,,3、加工與貯藏方式對食品中礦質(zhì)元素含量的影響,A、礦物質(zhì)在加工中不會因?yàn)楣猓瑹?，氧等因素而分解，但加工也會使其含量有變化?熱燙對菠菜中礦物質(zhì)損失的影響,B、加工的土豆中銅的含量（mg/100g新鮮重量），有增加有減少,C、貯藏中蔬菜罐頭微量金屬元素的含量（g/Kg）,,1、礦物質(zhì)在動、植物源食品中存在狀態(tài),B、與蛋白質(zhì)結(jié)合。如，鐵硫蛋白、銅

23、藍(lán)蛋白等,,四、 食品中礦物質(zhì)的存在形態(tài)、營養(yǎng)性及功能性,A、與氨基酸、糖類等結(jié)合。如，葡萄糖酸鋅、磷酸鐵、酒石酸鐵等,C、其它配合物。如，血紅素、葉綠素、VB12,應(yīng)用109Cd示蹤技術(shù)分析表明，植物細(xì)胞在亞水平鎘中毒情況下，細(xì)胞抽提液中沒有游離鎘存在。如圖所示，97%的放射性鎘都是與PC結(jié)合狀，3%的放射性鎘是與大分子蛋白質(zhì)結(jié)合。,D、與植物螯合肽結(jié)合,PC結(jié)構(gòu)示意圖,鎘與PC結(jié)合情況,F、金屬硫蛋白Metallothio

24、nein(MT) 與植物體的重金屬存在狀態(tài)相似，動物體內(nèi)重金屬元素則以硫蛋白為配體，形成金屬硫蛋白結(jié)合態(tài)。,MT是一種低分子量、高巰基含量，能大量結(jié)合重金屬，性能獨(dú)特蛋白質(zhì)，含有61個氨基酸，分子量6000~7000D，其中21個氨基酸為半胱氨酸，這樣每一個MT分子就可以最多結(jié)合七個金屬原子。MT化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可在80℃水中存活30分鐘，100℃水中存活3分鐘而不失活；同時抗酶解，而且這類蛋白氨基酸排列有重復(fù)性，在氨

25、基酸鏈斷掉一部分后仍會有活性，這一點(diǎn)是一般產(chǎn)品所不具備的優(yōu)點(diǎn)，并決定了其在應(yīng)用方面有著廣闊前景。,如，MT的作用,有效地清除人體自由基,解除重金屬毒素,參與微量元素儲存、運(yùn)輸和代謝,增強(qiáng)機(jī)體對各種不良狀態(tài)適應(yīng)能力,鋅等金屬元素貯存庫，防止細(xì)胞癌變、防癌抗腫瘤，抗輻射劑 X-射線、紫外線及各種電離輻射，護(hù)膚美容等。,2、 食品中礦質(zhì)元素的存在形態(tài)與功能性,從1-12分別是：稻、菠菜、豆類、玉米、萵苣、小麥、大豆、鐵蛋白、牛肝、魚

26、肉、血紅蛋白和牛肉,3、食品中礦質(zhì)元素的存在形態(tài)與營養(yǎng)性,,,,有機(jī)物對礦質(zhì)元素營養(yǎng)性的影響：如VC有利于Fe的吸收，VD及Pr促進(jìn)Ca的吸收。,,礦質(zhì)元素的價態(tài)與營養(yǎng)性：例如，F(xiàn)e3+難溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。,礦質(zhì)元素之間對營養(yǎng)性的影響：如Fe過多會抑制Zn，Mn的吸收,1、鈣（Calcium）,五、機(jī)體中的重要礦物質(zhì),2、鐵（Iron）,3、鋅（Zinc）,4、硒（Selenium）,5、碘（Iodine）,1、鈣（C

27、alcium）,鈣是人體含量最多的一種無機(jī)元素，相當(dāng)于體重的1.5~2.5%，其中99%集中在骨骼和牙齒中；其余1%，一半與檸檬酸鰲合或與蛋白質(zhì)結(jié)合；另一半則以離子狀態(tài)存在于軟組織、細(xì)胞外液和血液中，稱為混溶鈣池。,鈣的生理功能,構(gòu)成骨骼和牙齒的成分促進(jìn)體內(nèi)酶的活動維持神經(jīng)和肌肉的活動促進(jìn)腦發(fā)育和維持腦的正常功能,*食物的草酸、植酸、脂肪酸、膳食纖維不利吸收* VD、乳糖、蛋白質(zhì)有利吸收 * 攝入的鈣、磷比值影響吸收* 機(jī)體

28、的需要（嬰兒、孕婦、乳母）增加吸收,影響鈣吸收的因素,鈣的供給量,成人AI為800~1000mg /d； UL為2000mg/d。,* 奶及其制品* 海產(chǎn)品* 豆 類及其制品、堅(jiān)果類* 野菜及綠色蔬菜,鈣的食物來源,* 嬰兒佝僂病 * 成人骨質(zhì)軟化癥 * 老年骨質(zhì)疏松癥,鈣缺乏癥,兒童佝僂病,健康成人體內(nèi)含鐵約3-5g。分為功能鐵和貯存鐵。功能鐵主要有血紅蛋白（60%-75%）、肌紅蛋白（3%）、含鐵酶類（1%）；

29、貯存鐵存在于肝、脾、骨髓中，約占（25%），無游離鐵離子存在。,2、鐵（Iron）,鐵的生理功能,維持正常的造血功能參與體內(nèi)氧的運(yùn)送和組織呼吸過程其他功能 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能 催化體內(nèi)維生素A合成 對腦發(fā)育和腦功能的影響,膳食中植酸、草酸、多酚類化合物降低鐵的　　　吸收維生素C、有機(jī)酸、動物肉類促進(jìn)鐵的吸收機(jī)體的需要量與儲存量,影響鐵吸收的因素,鐵的供給量,成年男子　　12 mg /d成年女子　　

30、18 mg /d孕婦乳母 28 mg /d,成人鐵的UL為50mg/d,鐵的食物來源,豐富來源：動物血、肝臟、黑木耳、芝麻醬、大豆良好來源：畜禽肉類、紅糖、蛋黃、動物腎臟一般來源：魚、谷物、菠菜、芥菜,原因 * 慢性失血 * 體內(nèi)需要量增加 * 攝入不足或吸收障礙,癥狀 * 缺鐵性貧血：食欲下降，煩燥乏力，　　　面色蒼白，毛發(fā)枯黃，頭暈眼花，免　　疫力下降，指甲脆薄，指甲凹陷。,鐵

31、缺乏癥,缺鐵性貧血所致‘反甲’,3、鋅（Zinc）,人體含鋅約2-2.5g。主要存在于肌肉、骨骼、皮膚。血液中鋅主以含鋅金屬酶形式存在。發(fā)鋅量可反映膳食鋅的長期供給水平。,鋅的生理功能,金屬酶的組成成分或酶的激活劑促進(jìn)生長發(fā)育促進(jìn)機(jī)體免疫功能維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)合成味覺素對皮膚和視力有保護(hù)作用,成人UL男性為45mg/d，女性37mg/d。,鋅的供給量,不同人群鋅的推薦攝入量(RNI) mg/d,* 貝類、魚肉* 動物肝臟、瘦

32、肉* 蛋類,鋅的食物來源,* 兒童生長障礙 * 性腺發(fā)育不全 * 免疫力下降 * 味覺障礙 * 皮膚疾患,鋅缺乏癥,缺鋅所致腸原性肢體皮炎,,,,缺鋅所致皮膚粗糙,,作為谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分保護(hù)心血管和心肌的健康有毒重金屬的解毒作用其他 促進(jìn)生長 保護(hù)視覺 抗腫瘤等,4、硒（Selenium）,生理功能,不同人群硒的推薦攝入量(RNI)