人体内含有60多种元素，除碳、氢、氧、氮以有机物的形式存在外，其余统称为矿物质。我们根据每一种元素在体内所占的分量和机体对其所需量的多少，分为宏量元素和微量元素。宏量元素也称常量元素，一般在体内的含量大于体重的0.01%，主要有钠、钾、钙、磷、镁、氯、硫等。微量元素在体内的含量低于体重的0.01%，主要有铁、铜、钴、碘、氟、锰、钼、镍等。机体本身不能生成矿物质，必须由食物提供，因此，对维持机体正常生理功能所需要的矿物质又称为必需元素。
重点提示
某些矿物质的生理需要量与中毒量之间只有很小的范围，稍有不甚就会引起中毒，因此在补充矿物质时应特别注意。
一、钙
钙（calcium，Ca）是体内含量最多的元素之一，占体重的1.5%~2%。成人体内钙含量约1200g，99%集中在骨骼和牙齿中，其余则以游离或结合形式存在于体液和软组织中，这部分钙统称为混溶钙池（misciblecalciumpool）。混溶钙池中的钙维持着动态平衡。年龄越小骨骼的更新速度越快，随着年龄的增加，钙在骨中的含量逐渐下降。
（一）生理功能
1.是构成骨骼和牙齿的主要成分。
2.参与神经肌肉组织的活动。
3.调节细胞膜的通透性和细胞内外液的渗透压。
4.是多种酶的激活剂。
5.维持酸碱平衡。
（二）影响钙吸收的因素
1.维生素D促进钙的吸收。
2.乳糖与钙形成可溶性低分子物质，有利于钙的吸收。
3.适量的蛋白质可与钙结合成可溶性络合物，促进钙的吸收。
4.pH对钙的吸收有一定影响。
5.谷类中的植酸、某些蔬菜中的草酸均可影响钙的吸收。
6.膳食纤维干扰钙的吸收。
7.膳食脂肪含量过高可能影响钙的吸收。
8.随年龄的增加机体对钙的吸收渐减。
（三）钙的缺乏与过量
钙缺乏可引起骨骼病变，如儿童佝偻病、成年人骨质软化症及老年人骨质疏松症；血钙与血压有相关性，补钙实验说明钙可使血压降低；充足的钙摄入可降低结肠癌的发病危险；低钙使男性不育，影响精子质量。
钙过量可增加肾结石的危险性，也可引起奶碱综合征，还可干扰一些矿物质的吸收利用。
（四）钙的食物来源和供给量
奶和奶制品是钙的良好食物来源，不仅含量丰富，而且吸收率高。豆类、坚果类也是钙的较好来源。少数食物如虾皮、海带、发菜、芝麻酱等含钙量亦特别高。
中国营养学会推荐中国居民成人钙的适量摄入量为800mg/d。详见附录A-2.
二、铁
铁（iron，Fe）是人体所必需微量元素中含量最多的一种。在人体组织器官中，铁的含量以肝、脾为最高，其次为肾、心、骨骼肌和脑。铁在体内的含量还随年龄、性别、营养状况和健康水平而有很大的个体差异。
（一）生理功能
1.构成血红蛋白、肌红蛋白、含铁酶、细胞色素等重要成分。
2.参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。
3.与红细胞的形成和成熟有关。
4.参与抗体的产生、脂类的转运及肝脏的解毒。
（二）影响铁吸收的因素
1.食物中的柠檬酸、抗坏血酸、维生素A、动物蛋白、果糖等促进铁的吸收。
2.动物性食物如鱼、肉、禽类中所含的铁吸收率较高。
3.食物中的植物、草酸等抑制铁的吸收。
4.摄入过量的膳食纤维干扰铁的吸收。
5.胃酸缺乏或服用抗酸药物时，铁的吸收率降低。
重点提示
食物中的铁以血红素铁和非血红素铁的形式存在。血红素铁主要存在于动物性食物，吸收率较高；非血红素铁主要存在于植物性食物，吸收率相对较低。非血红素铁必须在胃酸的作用下还原为亚铁离子后才能被吸收。
（三）铁的缺乏与过量
膳食中可利用的铁长期不足可导致缺铁性贫血；铁缺乏能引起含铁酶减少或铁依赖酶活性降低，从而影响组织器官功能；铁缺乏的儿童心理活动异常，易烦躁，甚至智力发育障碍；成人则表现为冷漠呆板，进一步发展则出现面色苍白、口唇黏膜和眼结膜苍白，有疲劳乏力、食欲下降、头晕、心悸、指甲脆薄、反甲等临床表现。
铁过量可致中毒。急性中毒常见于误服过量铁剂，多见于儿童，主要表现为消化道出血、血性腹泻、凝血不良、代谢性酸中毒、休克，甚至死亡。
（四）铁的食物来源和供给量
铁广泛存在于各种食物中，但分布极不均衡，吸收率相差较大，一般动物性食物的含量和吸收率均较高。因此，膳食中铁的良好来源主要是动物全血、动物肝脏和红肉类（如牛羊肉），植物性食物中含铁较高的有蘑菇、黑木耳、芝麻等。牛奶属于贫铁食物。
铁的需要量受机体状况的影响。中国营养学会推荐成人铁适宜摄入量（AI）男性为15mg/d，女性为20mg/d；可耐受最高摄入量（UL）男女均为50mg/d。
三、锌
锌（zine，Zn）作为人体必需微量元素广泛分布在人体各组织器官。成人体内锌含量为2.0~2.5g，以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺较高。血液中75%~85%的锌分布在红细胞中，其余在血浆中。
（一）锌的生理功能
1.参与体内许多金属酶的组成或作为酶的激活剂。
2.促进机体的生长发育和组织再生。
3.促进食欲，影响味觉。
4.促进性器官的发育和生理功能。
5.参与免疫功能。
6.锌在保护皮肤健康及维生素A的代谢中也有一定作用。
重点提示
1.发锌含量可反映膳食中锌的长期供给水平。因此，常作为人体含锌水平的客观指标。
2.动物性食物中锌的生物利用率高于植物性食物。
（二）锌的缺乏与过量
锌缺乏可以导致生长发育迟缓、性成熟延迟、第二性征发育障碍、食欲减退和异食癖、皮肤易感染、创伤不易愈合等。另外，偶见有先天性锌吸收不良（肠源性肢端皮炎）。
锌过量可表现为恶心、呕吐、腹部疼痛、腹泻等胃肠道症状，还可引起铜的继发性缺乏、免疫器官功能受损等。
长期补充大量锌（100mg/d）时，可导致机体贫血、免疫功能低下。成人一次性摄入2g以上的锌可发生锌中毒。
（三）锌的食物来源和供给量
动植物食物中均含有锌，但其含量和吸收利用率差别很大。一般动物性食物中锌的利用率为35%~40%，而植物性食物中锌的利用率仅为1%~20%。贝壳类（如牡蛎）海产品、红肉类、动物内脏都是锌的极好来源；干果、谷类胚芽和麦麸也富含锌；燕麦、花生、玉米的锌含量高于一般植物性食物。
中国营养学会推荐锌的摄入量为：成年男性15mg/d；成年女性11.5mg/d。
四、碘
碘（iodine，I）在人体的含量为20~50mg，甲状腺含碘最多，占70%~80%，其余的碘分布于皮肤、骨骼、中枢神经系统及其他内分泌腺。
（一）碘的生理功能
碘是合成甲状腺素的重要物质原料，其主要功能是维持机体的正常代谢，促进生长发育，促进生物氧化过程，维持大脑正常发育，促进骨骼生长及各种营养素的代谢。
（二）碘的缺乏与过量
机体因缺碘而导致的一系列病理状态为碘缺乏病。碘缺乏可引起甲状腺肿、流产、先天畸形、地方性克汀病等。其临床表现主要取决于缺碘的程度、机体发育的阶段（胎儿期、新生儿期、婴幼儿期、青春期、成人期）和机体对缺碘的反应性及代偿能力等。
较长时间的高碘摄入可导致高碘性甲状腺肿等高碘性危害。
（三）食物来源和供给量
海产品含碘量丰富，是碘的良好来源，如海带、紫菜、海鱼、干贝、海参、海蜇、龙虾等。其他食品的含碘量则取决于土壤和水中的碘量。
中国营养学会推荐成人摄入量为150μg/d，可耐受最高摄入量为1000μg/d。
五、硒
硒（Se）是人体必需微量元素，是20世纪后半叶营养学上最重要的发现之一。硒遍布于人体各组织器官和体液中。其中肾脏硒的浓度最高，肝脏次之，血液中含量相对较低，脂肪组织中含量更低。
（一）硒的生理功能
1.硒是抗氧化剂，对细胞膜具有保护作用。
2.参与酶的合成，对维护健康、预防疾病有一定作用。
3.调节维生素的吸收，在机体代谢中起重要作用。
4.对某些化学致癌物质有拮抗作用。
5.硒可增加血中抗体含量，起免疫佐剂作用。
（二）硒的缺乏与过量
硒缺乏引起的疾病主要表现在地质环境缺硒的区域，如克山病和大骨节病。
克山病是一种以多发性坏死为主的心肌病变，因发现于黑龙江省克山县而得名。易感人群为2~6岁儿童和育龄妇女，主要表现为心室扩大、心力衰竭、心律失常、休克等。20世纪70年代在全国重点病区推广了硒预防克山病的措施后，克山病便不再暴发流行。因此，克山病的病因虽然未能得到完全认知，但人体硒缺乏是克山病的主要病因已得到医学界的认可。
硒摄入过多可导致中毒，表现为头发易折及脱落、肢端麻木、抽搐，甚至偏瘫，严重时可导致死亡。20世纪60年代，我国湖北恩施地区和陕西紫阳县分别报道有学生食入高硒玉米而引起急性中毒的病例。
（三）硒的食物来源和供给量
食物中的硒含量受产地土壤中硒含量的影响，地区差异非常大。即使是同一品种的谷物或蔬菜，由于产地不同硒的含量也不同。一般来说，海产品、肾、肝及整粒的谷类是硒的良好来源。
中国营养学会推荐成人硒的供给量为50μg/d。