矿物质在人体内的生理功能,可归纳如下六个方面: (1)矿物质成分是构成机体组织的重要材料。钙、磷、镁是骨骼和牙齿中最重要的成分,硫、磷是构成 某些蛋白质的材料,磷又是核酸中重要组成元素之一。细胞中普遍含有钾,而体液中普遍含有钠。 (2)酸性、碱性的无机离子适当配合,加上碳酸盐和蛋白质的缓冲作用,维持人体的酸碱平衡。人体内 pH值的恒定由两类缓冲体系共同维持,即有机缓冲体系(蛋白质、氨基酸等两性物质)和无机缓冲体系(碳 酸盐缓冲体系,磷酸盐缓冲体系)。 (3)各种无机离子,特别是保持一定比例K、Na、Ca2、Mg2是维持神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透 性的必要条件。 (4)无机盐与蛋白质协同维持组织、细胞的渗透压。体液渗透压的恒定主要以NaCl及少量其他无机盐 来维持。细胞能维持紧张状态,物质出入细胞,都与细胞内外液体的滲透压有关。人体血液与组织液中渗 透压的恒定主要由肾脏来调节,肾脏通过把过剩的无机盐或水分排出体外来恒定渗透压。此外,体液中的 蛋白质也参与渗透压的维持。 (5)维持原生质的生机状态。作为生命基础的原生质蛋白的分散度、水合作用和溶解性等性质,都与组 织细胞中电解质的盐类浓度、种类、比例等有关,维持原生质的生机状态必须有某些无机离子存在 (6)参与体内的生物化学反应。参与反应的形式有两种:即直接参与(如体内的磷酸化作用)和间接参与 (如作为酶的激活剂、抑制剂,酶的重要组成成分,辅酶等)。如过氧化氢酶中含有铁;酚氧化酶中含有铜 唾液淀粉酶的活化需要氯;脱羧酶需要锰等。 成酸食物与成碱食物 成酸食物和成碱食物与食物的酸碱性有本质的不同,食物的酸碱性是以食物本身的pH值大小来衡量 而成酸食物或成碱食物的酸度或碱度不是用pH值来表示,而以每100g食物灼烧后所得到的灰分中和时所 需O.lmol/L氢氧化钠或0. Imol/L的盐酸的毫升数来表示。食物进入消化系统,无论原来为酸性、中性还是 碱性,均不断进行氧化分解,放出热量,供给身体所需的能量。糖类、脂肪及有机酸等分解为CO2和H2O, 蛋白质中的氮生成尿素,均排泄出体外,但剩余的Na,K,Mg2等阳离子多的,则在体内呈碱性;而Po, C及SO等阴离子多的,则在体内呈酸性。因此,正确划分食物酸碱的方法是:凡含有金属元素钾、钠、 钙、镁较多的食物,在体内氧化成带阳离子的碱性氧化物,所以在生理上叫“成碱食物”。大多数水果、 蔬菜、大豆等属于成碱食物。水果中含有各种有机酸,在味觉上呈酸性,但进入体内后彻底氧化成CO2和 H2O排出体外,余下碱性氧化物要酸性物质去中和,所以水果在体外是酸性,在体内则是碱性。相反,凡 含有非金属元素磷、硫、氯较多的食物,它们在体内氧化后生成带阴离子的酸根如PO冫C1,So等,需要 碱性物质去中和,所以在生理上叫“成酸食物”,如肉、鱼、禽、蛋以及粮谷类。也有些食物不影响体内 的酸碱性,例如纯净的糖和脂肪,有些虽含有碱性钙,但也基本上含有等量的酸性磷,进入体内酸碱也是 平衡的。经测定表明,成碱食物碱度大小依次为:海带>黄豆>甘薯>土豆>萝卜>柑桔>番茄>苹果;成酸食 物酸度大小依次为:鸡>猪肉>牛肉>鱼肉>蛋>糙米>大麦>蚕豆>面粉 健康人血浆保持在pH7.35~745之间,保持人体pH值恒定极为重要,低于7.35或高于745时就会发 生中毒,前者叫酸中毒,后者叫碱中毒,酸中毒会危及生命。人体有多种办法使体内多余的酸碱中和,除 了血液中的无机和有机缓冲系统参与恒定pH值外,肾脏的作用特别大。食物代谢产生的酸性物质在肾脏中 与氨结合成铵盐被排出体外;代谢产生的碱性物质与CO2结合成各种碳酸盐从尿中排出。如果饮食中各种 食品搭配不当,容易引起人体生理上酸碱平衡失调。因为人们的主食都属于酸性食品,所以易导致血液偏 酸性。这样不仅会增加钙、镁等碱性元素的消耗,引起人体出现缺钙症,而且使血液的色泽加深,粘度增 大,严重时会引起各种酸中毒。所以在饮食中必须注意酸性食品和碱性食品的适当搭配,尤其应控制酸性 食品的比例。这样就能保持生理上的酸碱平衡,防止酸中毒。同时也有利于食品中各种营养成分的充分利 用,以达到提高食品营养价值的功效。 第三节食物中矿物质成分的生物有效性 考察一种食物的营养质量时,不仅要考虑其中营养素的含量,而且要考虑这些成分被生物体利用的实 际可能性,即生物有效性的问题。在研究食品的营养以及食品制造中矿物质强化工艺时,对生物有效性的 336矿物质在人体内的生理功能，可归纳如下六个方面： (1)矿物质成分是构成机体组织的重要材料。钙、磷、镁是骨骼和牙齿中最重要的成分，硫、磷是构成 某些蛋白质的材料，磷又是核酸中重要组成元素之一。细胞中普遍含有钾，而体液中普遍含有钠。 (2)酸性、碱性的无机离子适当配合，加上碳酸盐和蛋白质的缓冲作用，维持人体的酸碱平衡。人体内 pH 值的恒定由两类缓冲体系共同维持，即有机缓冲体系(蛋白质、氨基酸等两性物质)和无机缓冲体系(碳 酸盐缓冲体系，磷酸盐缓冲体系)。 (3)各种无机离子，特别是保持一定比例K+ 、Na+ 、Ca2+、Mg2+是维持神经、肌肉兴奋性和细胞膜通透 性的必要条件。 (4)无机盐与蛋白质协同维持组织、细胞的渗透压。体液渗透压的恒定主要以 NaCl 及少量其他无机盐 来维持。细胞能维持紧张状态，物质出入细胞，都与细胞内外液体的渗透压有关。人体血液与组织液中渗 透压的恒定主要由肾脏来调节，肾脏通过把过剩的无机盐或水分排出体外来恒定渗透压。此外，体液中的 蛋白质也参与渗透压的维持。 (5)维持原生质的生机状态。作为生命基础的原生质蛋白的分散度、水合作用和溶解性等性质，都与组 织细胞中电解质的盐类浓度、种类、比例等有关，维持原生质的生机状态必须有某些无机离子存在。 (6)参与体内的生物化学反应。参与反应的形式有两种：即直接参与(如体内的磷酸化作用)和间接参与 (如作为酶的激活剂、抑制剂，酶的重要组成成分，辅酶等)。如过氧化氢酶中含有铁；酚氧化酶中含有铜； 唾液淀粉酶的活化需要氯；脱羧酶需要锰等。 三、成酸食物与成碱食物 成酸食物和成碱食物与食物的酸碱性有本质的不同，食物的酸碱性是以食物本身的pH值大小来衡量， 而成酸食物或成碱食物的酸度或碱度不是用pH值来表示，而以每 100g食物灼烧后所得到的灰分中和时所 需 0.1mol/L氢氧化钠或 0.1mol/L的盐酸的毫升数来表示。食物进入消化系统，无论原来为酸性、中性还是 碱性，均不断进行氧化分解，放出热量，供给身体所需的能量。糖类、脂肪及有机酸等分解为CO2和H2O， 蛋白质中的氮生成尿素，均排泄出体外，但剩余的Na+ ，K+ ，Mg2+等阳离子多的，则在体内呈碱性；而 ， C1 3− PO4 － 及 等阴离子多的，则在体内呈酸性。因此，正确划分食物酸碱的方法是：凡含有金属元素钾、钠、 钙、镁较多的食物，在体内氧化成带阳离子的碱性氧化物，所以在生理上叫“成碱食物”。大多数水果、 蔬菜、大豆等属于成碱食物。水果中含有各种有机酸，在味觉上呈酸性，但进入体内后彻底氧化成CO 2− SO4 2和 H2O排出体外，余下碱性氧化物要酸性物质去中和，所以水果在体外是酸性，在体内则是碱性。相反，凡 含有非金属元素磷、硫、氯较多的食物，它们在体内氧化后生成带阴离子的酸根如 ,C1 3− PO4 － , 等，需要 碱性物质去中和，所以在生理上叫“成酸食物”，如肉、鱼、禽、蛋以及粮谷类。也有些食物不影响体内 的酸碱性，例如纯净的糖和脂肪，有些虽含有碱性钙，但也基本上含有等量的酸性磷，进入体内酸碱也是 平衡的。经测定表明，成碱食物碱度大小依次为：海带>黄豆>甘薯>土豆>萝卜>柑桔>番茄>苹果；成酸食 物酸度大小依次为：鸡>猪肉>牛肉>鱼肉>蛋>糙米>大麦>蚕豆>面粉。 2− SO4 健康人血浆保持在pH7.35～7.45 之间，保持人体pH值恒定极为重要，低于 7.35 或高于 7.45 时就会发 生中毒，前者叫酸中毒，后者叫碱中毒，酸中毒会危及生命。人体有多种办法使体内多余的酸碱中和，除 了血液中的无机和有机缓冲系统参与恒定pH值外，肾脏的作用特别大。食物代谢产生的酸性物质在肾脏中 与氨结合成铵盐被排出体外；代谢产生的碱性物质与CO2结合成各种碳酸盐从尿中排出。如果饮食中各种 食品搭配不当，容易引起人体生理上酸碱平衡失调。因为人们的主食都属于酸性食品，所以易导致血液偏 酸性。这样不仅会增加钙、镁等碱性元素的消耗，引起人体出现缺钙症，而且使血液的色泽加深，粘度增 大，严重时会引起各种酸中毒。所以在饮食中必须注意酸性食品和碱性食品的适当搭配，尤其应控制酸性 食品的比例。这样就能保持生理上的酸碱平衡，防止酸中毒。同时也有利于食品中各种营养成分的充分利 用，以达到提高食品营养价值的功效。 第三节 食物中矿物质成分的生物有效性 考察一种食物的营养质量时，不仅要考虑其中营养素的含量，而且要考虑这些成分被生物体利用的实 际可能性，即生物有效性的问题。在研究食品的营养以及食品制造中矿物质强化工艺时，对生物有效性的 336