食物链中矿物质和微量元素对人类健康的影响

翟盼盼 马敬环 赵祈涵

【摘 要】简要分析了食物链中矿物质及微量元素的现状，综述了其对人类健康的作用。分析了矿物质及微量元素缺乏时给人类带来的疾病，为人类健康生活中的矿物质及微量元素的摄取途径提出了建议。

【关键词】矿物质和微量元素;食物链;人类健康;摄取途径;海水

【中图分类号】R503.1【文献标识码】A【文章编号】1005-0019（2019）13-0-01

众所周知，矿物质与水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、纤维素共同组成人体所必需的七大营养素，在人类生命活动中起着重要的作用。人们从食物中补充不到足够的矿物质及微量元素时就采用药补方式，容易造成人体所需的矿物质和微量元素缺乏或者不均衡，这就是当今很多疾病找不到原因的主要症结。本文对目前食物链中的矿物质和微量元素的现状及缺乏时引发的疾病进行了综述，为人们如何正确补充矿物质和微量元素提供了参考依据，并对均衡补充矿物质和微量元素的渠道提供了建议。

1 食物链中的矿物质和微量元素

矿物质微量元素是参与人体生长发育和免疫过程的重要物质，所有的微量元素都不能在体内合成，完全依赖外界摄入。矿物质微量元素属于无机盐，它们广泛存在于自然界中--土壤、海水、动物、植物中。人体吸收矿物质及微量元素主要途径如下图所示：

近30多年来，由于长期饮用纯净水，导致矿物质和微量元素缺乏引起的各种疾病越来越多;粮食作物的高产导致粮食中矿物质和微量元素含量越来越低，人能从粮食中摄取的矿物质和微量元素量越来越少;蔬菜水果的大棚养殖，蔬菜水果中的矿物质和微量元素越来越贫乏;牲畜和家禽的集中养殖，远不能满足激素促进的快速生长所需要的营养量，无土栽培生产的各种蔬菜、水果，矿物质和微量元素含量更是无法保障人体对矿物质和微量元素的需求。

1.1 饮用水中矿物质及微量元素 近年来，由于水污染问题日益严峻，越来越多的家庭都装上了净水机，每天喝的水由自来水变成了不含任何矿物质及微量元素的纯净水。舒为群[1]等人研究了长期饮用纯净水、净化水、自来水的大鼠血清矿物元素水平比较，结果表明，长期饮用纯净水可能会导致雌性动物体内镁元素的缺乏。葡萄牙Pereira等人[2]探讨了天然富含矿物质水（MW）对代谢综合征（MetSyn）的改善作用。罗教华等[3]发现饮水中天然固有的矿物质（特别是镁）有利于血脂的正常代谢，从而有助于降低心血管疾病的风险。

1.2 粮食、果蔬中矿物质及微量元素 粮食、蔬菜及水果中的矿物质及微量元素均来自于种植的土壤。但随着人口的增长，高产粮食，从土壤中带走的微量元素也越来越多。我国大部分区域的土壤中微量元素都处于“缺乏”和“中等缺乏”的水平，N、P、K的超量使用，使微量元素缺乏的程度进一步加深，潜在的缺乏更为严重[4]。

国内一位农民合作社、家庭农场学术专家，王士权曾提出：如今我们中国土壤经过30多年大量化学生产资料应用，已经无法满足土壤给植物所含的生物矿物质中微量元素。比如从1950年到1999年，美国43种果蔬所含蛋白质、钙、磷、铁、维生素B2和维生素C等营养物质平均减少了5%～40%。英国从1930年到1980年，20种果蔬平均钙减少19%、铁减少22%、钾减少14%。对比2017版与老版《中国食物成分表》会发现，很多种类的果蔬产品的营养数据比上世纪90年代的测定数据都有所下降。

美国得克萨斯州大学化学院退休教授唐纳德·戴维斯一直致力于研究食品的营养。他曾领导一科研小组对美国农业部从1950年至1999年记录的43种蔬菜水果的营养数据进行研究，发现这些蔬果的蛋白质、钙、磷、铁、维生素 B2和维生素C等营养物质的含量平均减少5%——40%不等。其他微量元素，包括镁、锌、维生素B6等含量也有不同程度的减少。

美国久司道夫研究所对1975年1997年的12种新鲜蔬菜研究表明，它们的平均钙含量减少27%，铁减少37%，维生素A减少21%，维生素C减少30%。

1.3 牲畜及家禽矿物质及微量元素 矿物质元素作为畜禽必需的营养元素之一，对动物的生命活动有着极其重要的作用。矿物质对动物的生产性能、抗氧化机能、骨骼组织发育及免疫功能有至关重要作用[5]。

1.4 烹调加工过程中矿物质及微量元素的损失和破坏 矿物质因为食品过分加工而流失，越精致的食物越缺乏微量矿物质，以现代加工方式，弃除了人体所需之基本矿物质。

（1）食品前加工可能直接带来矿物质的损失。水果蔬菜在加工过程中往往要去皮处理，有些蔬菜还要进行去叶处理等。由于靠近皮的部分，外层叶片和所有的绿叶往往正是植物矿物质含量最多的地方，这些处理可能会导致富含矿物质的部分被废弃损失。

（2）谷物的精致加工與维生素一样，矿物质主要存在于谷物的外层，研磨精致的的过程中会造成很大损失。

（3）溶水损失。动植物组织的汁液里含有大量矿物质，清洗、泡发、以及热烫等处理造成食物中矿物质及微量元素的流失。对蔬菜的漂烫处理，浪费大量的钾。

（4）食物之间矿物质及微量元素之间的拮抗作用。如含有草酸的食物不经过焯水就与含钙丰富的食品烹调，会造成钙部分无法被人体吸收等，降低矿物质生物利用率。

1.5 人体对矿物质和微量元素需求量及吸收量的变化

（5）人体对矿物质的需求在增加。现在，人类比以前更需要健康矿物质来保护身体不受由被污染的食物、空气和水带来的有毒矿物质的影响。

人体吸收功能的差异造成矿物质及微量元素缺乏。中、青年人工作压力大，都会不同程度地影响矿物元素的摄取和吸收。老年人胃酸减少，离子化程度下降，吸收能力降低，身体里也会缺乏矿物质及微量元素。

2 矿物质和微量元素的作用

“全国第四届微量元素与健康学术讨论会”上，600多位专家学者提出警告，当今人类的疾病90%以上同缺乏微量元素有关。矿物元素长期缺乏引起的各种疾病不易被察觉，一经发现即已出现病症，给病人带来极大的痛苦。

许多矿物质元素也是在人体中活跃的酶的辅基，是激素、维生素、蛋白质和核酸等的构成成分或激活剂，参与体内的多种物质代谢和生理生化活动。这些矿物质在体内存在着相互影响。因此合理的膳食摄入和搭配至关重要，关系着基因的调控、构成某些激素、酶和维生素也离不开它们，所以我们需要认识它们、了解它们、合理的运用它们，保证我们身体的健康状态。

因缺乏矿物质而导致的各种慢性非传染性疾病的患者，如心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病、肠胃疾病、各类炎症、神经系统疾病等等。蒋艳秋[6]等測定了老年慢性肺心病患者血清中的微量元素，结果表明，适量补充锌、镁可延缓老年慢性肺心病的进展。余飞苑[7]等论述了锌、铜、 钒等数种矿物质微量元素和矿物质宏量元素镁、钙微量元素与血脂代谢及心血管疾病的关系，微量元素在血脂代谢方面具有重要作用，血脂代谢紊乱可以引起动脉起动脉粥样硬化， 最后发展成为心血管系统疾病。魏小飞[8]等研究了糖尿病和微量元素的关系，结果表明，矿物质元素铬、锌、锰、硒和糖尿病都有一定的关系。此外，是铜、锌、铁等元素在 肾病综合征[9]的发生、发展过程中起着重要的作用。硒能够抑制Graves病进展，促进甲亢ATD治疗中甲功的恢复及减少131碘治疗中甲减的发生，并且能够阻止活动性GO进展，同时与自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿、甲状腺结节及甲状腺癌等的发生发展有关[10]。

3 矿物质及微量元素补充建议

矿物质及微量元素对人类及动植物的影响如此之大，而目前市面上的食品或保健品只能单一的补充一种或几种矿物质，国内外尚未见人体所需矿物质种类齐全的产品销售。

近些年，众多学者专家研究指出：饮用海洋深层水对人们有预防保健的效果，可降低发生心血管疾病、抑制脂肪细胞分化、预防高血压、血脂异常、减轻便秘症状等机率。说明饮用海水确实能补充人体所需的矿物质及微量元素。如果能把海水中大部分盐分（NaCl）去除，把有益人体健康的矿物质及微量元素（如镁、钙、钾、钠等）提取出来，添加到人们的日常饮水中，将有望解决目前人体日常所需的矿物质与微量元素的来源问题。

4 结语

人类从食物链中获取的矿物质及微量元素越来越少，而缺少矿物质及微量元素给人类健康造成如此之大的隐患，那么正确的全面补充人体所需的矿物质及微量元素将是未来健康领域的专家及学者及其关注的问题。海水中矿物质及微量元素如此丰富，如何从海水中提取矿物质及微量元素是未来食品乃至药品领域发展的方向。

参考文献

舒为群，长期饮用纯净水、净化水、自来水的大鼠血清矿物元素水平比较[J]. 第三军医大学学报， 2001 ， 23 （11）

PEREIRA C D，（ 2013） Int J Cardiol.168 （ 4）：4454-6〔J〕.Int J Cardiol，2014， 172（2）

罗教华， 水中天然矿物质与心血管疾病的关联性——从生态学观察到实验求证研究[J]. 解放军预防医学杂志， 2017， 35（05）

邵建华. 微量元素肥料与现代农业生产（下）[J]. 化工科技市场， 2001， 6 ：23-25.

蒙洪娇， 畜禽微量矿物质营养元素的研究进展[J]. 饲料研究， 2016， 18：7-9.

蒋艳秋， 老年慢性肺心病血清中微量元素的测定[J]. 临床论坛， 2013， 7：136.

余飞苑， 微量元素与血脂代谢及心血管疾病的关系[J]. 微量元素与健康研究， 2005， 22（6）

周祖文， 国内微量元素与肾病综合征关系的研究近况[J]. 微量元素与健康研究， 2005， 22（2）： 59-60.

李江平，微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展[J].中西医结合心血管病杂志， 2016， 4（26）：5-7.