无机盐

无机化合物中的盐类

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。在生物细胞内一般只占鲜重的1%至1.5%。 人体中有二十多种必需的无机盐,占人体重量的4%~5%,分布极不均匀,细胞中的大多数无机盐以离子形式存在,其中含量较多的常量元素包括钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫7种;含量较少的微量元素包括铁、碘、铜、锌等14种。 有些微量元素具有潜在的毒性,但低剂量时可能具有必需功能,包括铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂7种元素。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。 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 , 磷 在肉类和植物中广泛存在,绿叶蔬菜中富含 镁 。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。

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。

中国古代 明朝 的药师 李时珍 (1518年-1593年) 在《 本草纲目 》中介绍了355种矿物药,如 朱砂 、 红铅 、铜青、 石膏 、 滑石 、 卤碱 等,这些药分别是以汞、铅、铜、 、钙、硅、镁等为主要成分。

人体内无机盐的种类

必需元素 

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,包括钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫7种。

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,包括铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬和钴8种元素。

非必需元素

锂、溴、锆、硼、钛、 、 、 、铅、铝、 、镀、钨、汞、铋、金、银等。

生理作用

无机盐的生理功能

无机盐对组织和细胞的结构很重要,可构成生理活动中必要的机体组织,如人体骨骼 、牙齿等坚硬组织中的主要成分为钙元素、 磷 和 镁 ,软组织中含钾较多。 人体内 蛋白质 中含有一定含量的磷元素和硫元素 ,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。

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 。

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 为碱性元素 )。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。

无机盐可充当酶系统的活化剂和 激活剂 。

无机盐可参与人体代谢。人体能量代谢的过程中, 磷 是不可或缺的物质,可参与进行 糖类 、脂肪和 蛋白质 的代谢过程。

常见元素的生理作用

必需元素

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。

镁元素

大多数生物体内约含有0.4 g/kg的 镁 。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。

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。

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。 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 冠状动脉粥样硬化性心脏病 、 心力衰竭 和左心室肥厚患者发生室性 心律失常 的风险。

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。

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。

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、 磷酸甘油酯 、 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 脱氧核糖核酸 和 核糖核酸 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。

氯元素

氯元素 与 钾 和钠元素结合,可保持 体液 和 电解质 的平衡。人体内氯元素的含量最高的地方为 脑脊髓液 和胃中的消化液。

硫元素

在生命机体中含有许多含硫化合物,如 甲硫氨酸 、硫蛋白、 金属硫蛋白 和含硫 小分子 化合物,它们在生命体系中发挥着重要作用。

锰元素

在生长和发育方面,锰元素发挥着巨大作用,它在骨骼的生长、血液的形成,内分泌、生殖功能的维持, 蛋白质 、 核酸 的合成, 糖类 脂肪的正常代谢方面有着巨大影响。

钴元素

钴元素 是 维生素 B 12 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。

钼元素

在植物中,钼元素可在硝酸 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 维生素c 。在动物体内,钼是 硝酸 脂还原酶、味 酶和黄嘌呤氧化酶的重要组成元素。

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。

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。

钒元素

钒元素 可促进骨骼及牙齿的生长;防止人体出现热疲劳和 中暑 ;辅助脂肪代谢,防止血管中胆固醇蓄积;适当的钒元素可预防心脏病突发;改善 糖尿病 患者对血糖的利用。

氟元素

在骨骼组织和牙齿组织中, 氟元素 发挥着巨大作用,氟可提高牙齿中的 磷灰石 晶体 的 结晶度 ,达到预防 龋病 的作用。

硅元素

硅元素 与骨骼的生长和结构有关,会影响骨骼中钙元素的含量。 硅元素 是 软骨 生物合成 过程中必不可缺的元素,硅可以加强骨骼中 结缔组织 ,以交叉结合 胶原蛋白 束。同时,硅元素对心血管起保护作用。

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、 血色素 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。

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。

铁元素

铁元素是生物体内 血红蛋白 、肌红蛋白、 细胞色素 A和一些呼吸酶的重要组成成分,能够起到造血运输,携带 氧气 的作用。充足的铁元素可以保持脸部红润,提高气色。

碘元素

碘元素是人体内甲状腺素的主要组成成分,缺碘会引发呆小症,具有转化脂肪,维持正常体重的作用。

铜元素

铜元素是机体制造红细胞过程中不可或缺的元素之一,对血红蛋白的形成起活化作用,与铁元素在血红蛋白合成的过程中具有协同作用,可以促进铁的吸收和利用,同时在传递电子、弹性蛋白的合成、结缔组织的代谢、嘌呤代谢、磷脂及神经组织形成方面也有重要意义。

硒元素

硒元素 具有一定的 抗氧化 作用,可与 维生素e 发生协同作用,具有防止组织硬化、延缓衰老、活化 免疫系统 和预防癌症的功效。

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。

主要来源

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。 我国营养学会推荐18岁以上成年人的钙每天适宜摄入量为800毫克;50岁以后的中老年人为1000毫克。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。

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、肾等蛋白质含量较高。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 杂粮食品 含磷也较丰富。

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。我国营养学会推荐18岁以上成年人的镁每天适宜摄入量为350毫克。常见含镁丰富的食物是新鲜绿叶蔬菜、坚果、粗粮(镁离子亦是叶绿素分子必须的成分)。

钾元素

钾元素可在新鲜水果和蔬菜中获得,其中 阳芋 ,是钾元素的极佳来源。

钠元素

钠元素广泛存在于食盐中、 甲壳亚门 生物、 胡萝卜 、腌制品、海产品(海藻类和鱼类)、 泡打粉 、 甜菜 、 椰子 和 无花果 中。

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。

氯元素

食盐是 氯元素 的重要饮食来源。

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。

铜元素

铜元素主要来自于动物的肝脏、 牡蛎科 、虾、 豆类 及 果仁 等,维生素C会干扰铜元素的吸收。

锰元素

锰元素可以通过食用 麦麸 、核桃、黄豆、 扁豆 、白菜、菜叶、奶类、肉制品和蛋类等食品补充。

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。

钴元素

钴元素必需从食物中获取,如 甘紫菜 、紫菜、洋葱、、 胡桃属 、 荞麦 、 甜菜 、红薯、动物肝脏、肾脏、牛奶、牡蛎、哈类,发酵的豆制品如 腐乳 、豆鼓、 酱油 等。

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。

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、 奶油 、 特种油脂 、奶酪、蛋、面粉及 全麦 、肝、 牡蛎科 及马铃薯、 结球白菜 、小米、玉米、 南瓜两吃 等中也含有大量的铬元素。

镍元素

镍元素广泛存在于茶叶、 坚果 类和海产品(海带、海参等鱼类)中,少量存在于 可可 、奶油、谷、肉类、部分蔬菜(如 黄花菜 、 雪里蕻 、紫菜及 银耳 、木耳等)中。

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。

氟元素

鱼类(如 鳕鱼 、 蛙鱼 、 沙丁鱼 )、蛋、牛奶、 苹果 、肉类、谷类、茶叶和 含氟牙膏 。

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、 结球白菜 、菠菜、 石刁柏 、 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。

碘元素

碘的最丰富来源是加碘食盐。在 咸水鱼 以及海生动植物中储藏量相当丰富,如 海鱼 、龙虾,小虾、贝类,海带、 海菜 、 海盐 等。

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。

锡元素

锡元素广泛存在于 鸡胸肉 、牛肉、 羊排 、 黑麦 、龙虾、玉米、黑豌豆、蘑菇、 甜菜 、咖啡、花生、牛奶、香蕉和大蒜等中。

常见元素缺失的危害

钙元素

钙元素 的缺失或补充不足会造成 肌肉痉挛 、神经紧张、 心悸 、 湿疹 、 高血压 、胆固醇升高、 龋病 、风湿性 关节炎 、 软骨病 以及手脚发麻等骨骼方面的疾病。

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。

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。

钾元素

钾元素的缺失会导致形成 低钾血症 ,出现频繁呕吐、腹泻,长期胃肠 肌肉痉挛 ,长期胃肠引流低钾血症往往会伴有 神经系统 、 肌肉系统 、 泌尿系统 的损害,因此发现后一定要及时到医院进行诊治。

磷元素

磷元素的摄入或吸收不足可以出现低磷血症,引起红细胞、 白细胞 、 血小板 的异常, 软骨病 ,磷元素的摄入过高或产生某种疾病会造成 高磷血症 ,降低血钙浓度,导致 骨质疏松症

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。

硫元素

在 蛋白质 极度不足时才可能出现硫元素缺乏症,表现为 皮炎 、指甲脆弱、毛发脱落、出现 老人斑 、关节机能衰退、解毒能力降低等症状。

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。

氟元素

氟元素 过少会引起牙齿 锈斑 。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

钼元素

钼元素缺乏不足会引起植物产量下降、 蛋白质 含量降低;含量过高会使动物 腹泻 、 失重 、牛奶产量变少( 奶牛 )及皮肤粗糙变色。

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 。

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。

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。

锡元素

锡元素的缺失会导致 蛋白质 的缺失和 核酸 代谢异常,抑制生长发育,该负面作用在儿童身上更为明显,严重患者会出现 侏儒症 。

参考资料

  1. Sodium pubchem 2023-02-23