第五節礦物質維持正常的生理功能
人體約有20餘種元素維持正常的生理功能、生化代謝。除碳、氫、氧和氮主要以有機化合物形式存在外，其餘統稱為礦物質（或無機鹽、灰分）。鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、硫等7種元素含量大於體重的0.01%，稱為常量元素或宏量元素；其餘元素在機體中含量小於體重的0.01%稱微量元素，如銅、鈷、鉻、鐵、氟、碘、錳、鉬、硒、鋅等。
一、常量元素（或宏量元素）
鈣
鈣是人體含量最多的無機元素，其中99%集中在骨骼和牙齒，和磷結合在一起形成堅固的結晶狀物質。在軟組織、細胞外液及血液中以離子狀態存在的鈣（鈣離子）隻占0.5%左右。鈣離子參與調整心髒跳動、神經衝動傳導、肌肉收縮，以及血液凝固等活動。
中老年人、兒童、運動員、孕婦及正在給嬰兒哺乳的婦女都需要注意鈣的補充。普通人群如果經常高溫作業、出汗多，則鈣排出增加；生活在寒帶地區曬陽光機會少，皮膚內轉化維生素D少者都需要增加鈣供給量。目前關於食品中蛋白質含量與鈣的關係方麵的研究比較多。鈣需要量與蛋白質攝入水平有關，大約每100克蛋白質需要1克鈣。注意過多的蛋白質攝入會伴有鈣的流失。另外高磷飲食使鈣需要量增加。
從食物中攝取鈣容易被人體吸收。牛奶中鈣的含量非常高，但飲牛奶不是補鈣的唯一途徑；一些魚蝦蟹貝水產品、堅果（或種子）、蛋黃、菌類、豆類鈣的含量也很高；穀物中鈣的含量不突出，主要見於全穀糧，但是高纖維麥麩類會使鈣的吸收明顯下降；多數水果、蔬菜含量不多；畜肉、禽肉含量少（具體含量可參考書後食物營養數據表）。
中國營養學會推薦成年人每日攝入鈣800～1200毫克，每日可耐受最高攝入量為2000毫克。補鈣一定要有限度，即使食物中的鈣補充過多也未必有益。
瑞典的一項研究，對61433名婦女進行了長達19年的隨訪，通過飲食問卷，估計鈣攝入量。結果為，每日鈣攝入＞1400毫克者有較高的心血管疾病和缺血性心髒病死亡率。該研究論文發表於2013年2月份《英國醫學雜誌》。攝取過多的鈣，便秘和腎結石較為常見；並且影響鐵和鋅的吸收；如果血鈣過高，人體在排泄多餘鈣的同時，也會導致鎂的流失。
鎂
鎂主要分布在骨骼和肌肉中（分別占55%和27%）。鎂對於骨骼、牙齒的健康以及維持蛋白質代謝、神經、肌肉和免疫係統的正常功能非常重要。①鎂對人體的作用首先體現在肌肉和骨骼上。除缺鈣外，缺鎂也是導致骨質疏鬆症的一個重要原因。②人體鎂含量過低，可能引起心髒期前收縮（早搏），近半數還會導致血壓升高。鎂的攝入量越少，人體患冠心病及其後遺症的概率就越高。對於中老年人來說，缺鎂還會導致胰島素敏感性下降，從而增加患糖尿病的風險。③很多年輕女性都因缺鎂患經前期綜合征，表現在月經前有生理與情感上的不適，如乳房疼痛和緊張、抑鬱等情緒變化。④低血鉀往往伴有低血鎂，補鉀同時必須補鎂才能改變離子代謝紊亂症狀。
鎂主要存在於綠葉蔬菜、全穀糧（粗糧）、堅果、豆類、海鮮等食物中，尤其富含葉綠素的蔬菜；而肉類、澱粉類食物及牛奶中含量卻不高。現代社會，人們糧食吃得越來越精細、肉多而蔬菜少，這些都是導致缺鎂的重要原因。想補鎂，最好多吃葵花子、山核桃、鬆子、榛子、亞麻籽、芝麻、花生、麩皮、蕎麥、豆類和金針菜、茴香、莧菜、菠菜等綠葉蔬菜。此外，多喝水能起到促進鎂吸收的作用。麥乳精和巧克力也是鎂的良好來源。中國營養學會推薦成年人每日攝入鎂350～400毫克，鎂每日可耐受最高攝入量為700毫克。
鉀
鉀為人體重要陽離子之一，主要存於細胞內，約占總量的98%。鉀是機體行使特定功能需要的礦物質，調節血壓和酸堿水平，傳輸神經脈衝，代謝蛋白質和碳水化合物，構建肌肉組織，維持心髒跳動等都有鉀參與。因此，富含鉀的食品是健康飲食很重要的一個組成部分。常吃富含鉀的食物可降低患心腦血管疾病的風險。意大利那不勒斯科研人員調查分析了近5萬研究對象的鉀攝入量、日常飲食習慣和健康狀況等數據，結果發現，如果每天能多攝入1.64g的鉀，患腦卒中的風險可降低21%，患冠心病的風險也有所下降。含鉀量豐富的食物有降低血壓的作用，對高血壓患者和鹽攝入量大的人來說，這一作用尤其明顯。此外，鉀還可起到緩解動脈硬化及防止動脈壁增厚的作用，而這些正是引發心腦血管疾病的重要因素。
鉀不能在體內儲存，因此需要確保飲食中包含足夠量的鉀。所有動、植物食物細胞內都含有大量的鉀，其中蔬菜、水果這方麵具有優勢，例如，香蕉、葡萄幹、各種棗、桂圓、紅果、杏、檸檬、海棠果等水果，以及金針菜、毛豆。新鮮豌豆、紅心蘿卜、香菜、油菜、苦瓜、韭菜、芋頭、各種辣椒和筍類等蔬菜。此外，大豆、堅果、菌類、馬鈴薯及一些水產品鉀的含量也較高。中國營養學會推薦成年人每日攝入鉀2000～2500毫克。一般人有著正常的離子代謝功能，食物補充鉀不會過量，因而沒有鉀每日可耐受最高攝入量數據。急、慢性腎功不全的病人鉀排泄障礙，可以出現高血鉀，此時如果補鉀是極其危險的。
鈉
鈉是人體中重要無機元素之一，占體重0.15%。鈉主要來自食鹽，吃鹽太多會引起血壓升高。控製鹽攝入不僅可預防高血壓，甚至高血壓的症狀也能得到緩解，各國高血壓防治指南都提出食鹽攝入量每日控製在5～6克以內。但目前國人每天食鹽實際消費量很大，特別是北方人每日的食鹽攝入量遠遠超出推薦標準。
磷
磷是所有細胞中的核酸組成部分，是細胞膜的必要構成物質，也是產熱效應及構成骨骼等不可缺少的元素。磷總量的85%～90%存在於骨骼和牙齒中，其餘l0%～15%與蛋白質、脂肪、糖及其他有機物結合，分布於幾乎所有組織細胞中，其中50%左右在肌肉裏。因食物來源豐富，不易缺乏磷。無論動物性食物還是植物性食物，都含有豐富的磷。但糧食中磷為植酸磷，不經過加工處理，吸收利用率低。中國營養學會建議推薦成人每日攝入量為700毫克，可耐受最高攝入量為3000～3500毫克。高磷飲食會增加人體對鈣的額外需要。
二、微量元素
鐵
人體內絕大部分鐵都被用來製造血紅蛋白，使血中的紅細胞具有運輸氧的功能。餘下部分的鐵儲存在骨髓、肝、脾和其他人體器官當中。營養不良和失血多都可以出現缺鐵性貧血。缺鐵可以引起人體免疫力下降，容易感冒。
富含鐵的食物很多，如動物血、動物的肝髒、瘦肉、一些菌類、豆類、蝦貝類、堅果種子等（可參考書後食物營養數據表）。穀物、蔬菜、水果中含鐵量不高。除了關注食物鐵的含量，我們在補充鐵時，還應關注鐵的吸收率，不同食物，鐵的吸收率是不同的。食物中鐵分為血紅素鐵和非血紅素鐵，血紅素鐵是與血紅蛋白及肌紅蛋白結合的鐵，可直接被腸黏膜上皮細胞吸收。瘦肉、動物肝髒等動物性食物不僅含鐵量高，而且它們的血紅素鐵在吸收時不受飲食中植酸、磷酸影響。植物性食物中存在大量的非血紅素鐵，鐵的吸收量很低，遠遠不能滿足人體需要，因此很容易造成鐵缺乏。非血紅素鐵吸收受飲食影響極大，維生素C、有機酸、維生素B2及某些單糖有促進鐵吸收作用；植酸、多酚類物質及胃酸缺乏抑製鐵吸收。總之，從鐵的補充角度看，我們在崇尚素食的同時，注意葷素搭配、適當進食些紅肉是有必要的。牛奶是貧鐵食物，且吸收率不高。
中國營養學會推薦成年人每日攝入鐵15～35毫克（女性需要量大），鐵每日可耐受最高攝入量50～60毫克。缺鐵要補充，但不缺鐵時，刻意補鐵（特別是補鐵保健品藥片）是不對的。科學家們已經發現，鐵過量可以減少壽命，因為鐵可以促進氧化應激反應。專家們認為，紅肉不利於身體健康，與其豐富的鐵含量有關。女性因有月經，經常處於缺鐵狀態，是她們壽命長於男性的原因之一。