食物鏈中礦物質和微量元素對人類健康的影響

翟盼盼 馬敬環 趙祈涵

【摘 要】簡要分析了食物鏈中礦物質及微量元素的現狀，綜述了其對人類健康的作用。分析了礦物質及微量元素缺乏時給人類帶來的疾病，為人類健康生活中的礦物質及微量元素的攝取途徑提出了建議。

【關鍵詞】礦物質和微量元素;食物鏈;人類健康;攝取途徑;海水

【中圖分類號】R503.1【文獻標識碼】A【文章編號】1005-0019（2019）13-0-01

眾所周知，礦物質與水、蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、纖維素共同組成人體所必需的七大營養素，在人類生命活動中起著重要的作用。人們從食物中補充不到足夠的礦物質及微量元素時就采用藥補方式，容易造成人體所需的礦物質和微量元素缺乏或者不均衡，這就是當今很多疾病找不到原因的主要癥結。本文對目前食物鏈中的礦物質和微量元素的現狀及缺乏時引發的疾病進行了綜述，為人們如何正確補充礦物質和微量元素提供了參考依據，并對均衡補充礦物質和微量元素的渠道提供了建議。

1 食物鏈中的礦物質和微量元素

礦物質微量元素是參與人體生長發育和免疫過程的重要物質，所有的微量元素都不能在體內合成，完全依賴外界攝入。礦物質微量元素屬于無機鹽，它們廣泛存在于自然界中--土壤、海水、動物、植物中。人體吸收礦物質及微量元素主要途徑如下圖所示：

近30多年來，由于長期飲用純凈水，導致礦物質和微量元素缺乏引起的各種疾病越來越多;糧食作物的高產導致糧食中礦物質和微量元素含量越來越低，人能從糧食中攝取的礦物質和微量元素量越來越少;蔬菜水果的大棚養殖，蔬菜水果中的礦物質和微量元素越來越貧乏;牲畜和家禽的集中養殖，遠不能滿足激素促進的快速生長所需要的營養量，無土栽培生產的各種蔬菜、水果，礦物質和微量元素含量更是無法保障人體對礦物質和微量元素的需求。

1.1 飲用水中礦物質及微量元素 近年來，由于水污染問題日益嚴峻，越來越多的家庭都裝上了凈水機，每天喝的水由自來水變成了不含任何礦物質及微量元素的純凈水。舒為群[1]等人研究了長期飲用純凈水、凈化水、自來水的大鼠血清礦物元素水平比較，結果表明，長期飲用純凈水可能會導致雌性動物體內鎂元素的缺乏。葡萄牙Pereira等人[2]探討了天然富含礦物質水（MW）對代謝綜合征（MetSyn）的改善作用。羅教華等[3]發現飲水中天然固有的礦物質（特別是鎂）有利于血脂的正常代謝，從而有助于降低心血管疾病的風險。

1.2 糧食、果蔬中礦物質及微量元素 糧食、蔬菜及水果中的礦物質及微量元素均來自于種植的土壤。但隨著人口的增長，高產糧食，從土壤中帶走的微量元素也越來越多。我國大部分區域的土壤中微量元素都處于“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進一步加深，潛在的缺乏更為嚴重[4]。

國內一位農民合作社、家庭農場學術專家，王士權曾提出：如今我們中國土壤經過30多年大量化學生產資料應用，已經無法滿足土壤給植物所含的生物礦物質中微量元素。比如從1950年到1999年，美國43種果蔬所含蛋白質、鈣、磷、鐵、維生素B2和維生素C等營養物質平均減少了5%～40%。英國從1930年到1980年，20種果蔬平均鈣減少19%、鐵減少22%、鉀減少14%。對比2017版與老版《中國食物成分表》會發現，很多種類的果蔬產品的營養數據比上世紀90年代的測定數據都有所下降。

美國得克薩斯州大學化學院退休教授唐納德·戴維斯一直致力于研究食品的營養。他曾領導一科研小組對美國農業部從1950年至1999年記錄的43種蔬菜水果的營養數據進行研究，發現這些蔬果的蛋白質、鈣、磷、鐵、維生素 B2和維生素C等營養物質的含量平均減少5%——40%不等。其他微量元素，包括鎂、鋅、維生素B6等含量也有不同程度的減少。

美國久司道夫研究所對1975年1997年的12種新鮮蔬菜研究表明，它們的平均鈣含量減少27%，鐵減少37%，維生素A減少21%，維生素C減少30%。

1.3 牲畜及家禽礦物質及微量元素 礦物質元素作為畜禽必需的營養元素之一，對動物的生命活動有著極其重要的作用。礦物質對動物的生產性能、抗氧化機能、骨骼組織發育及免疫功能有至關重要作用[5]。

1.4 烹調加工過程中礦物質及微量元素的損失和破壞 礦物質因為食品過分加工而流失，越精致的食物越缺乏微量礦物質，以現代加工方式，棄除了人體所需之基本礦物質。

（1）食品前加工可能直接帶來礦物質的損失。水果蔬菜在加工過程中往往要去皮處理，有些蔬菜還要進行去葉處理等。由于靠近皮的部分，外層葉片和所有的綠葉往往正是植物礦物質含量最多的地方，這些處理可能會導致富含礦物質的部分被廢棄損失。

（2）谷物的精致加工與維生素一樣，礦物質主要存在于谷物的外層，研磨精致的的過程中會造成很大損失。

（3）溶水損失。動植物組織的汁液里含有大量礦物質，清洗、泡發、以及熱燙等處理造成食物中礦物質及微量元素的流失。對蔬菜的漂燙處理，浪費大量的鉀。

（4）食物之間礦物質及微量元素之間的拮抗作用。如含有草酸的食物不經過焯水就與含鈣豐富的食品烹調，會造成鈣部分無法被人體吸收等，降低礦物質生物利用率。

1.5 人體對礦物質和微量元素需求量及吸收量的變化

（5）人體對礦物質的需求在增加。現在，人類比以前更需要健康礦物質來保護身體不受由被污染的食物、空氣和水帶來的有毒礦物質的影響。

人體吸收功能的差異造成礦物質及微量元素缺乏。中、青年人工作壓力大，都會不同程度地影響礦物元素的攝取和吸收。老年人胃酸減少，離子化程度下降，吸收能力降低，身體里也會缺乏礦物質及微量元素。

2 礦物質和微量元素的作用

“全國第四屆微量元素與健康學術討論會”上，600多位專家學者提出警告，當今人類的疾病90%以上同缺乏微量元素有關。礦物元素長期缺乏引起的各種疾病不易被察覺，一經發現即已出現病癥，給病人帶來極大的痛苦。

許多礦物質元素也是在人體中活躍的酶的輔基，是激素、維生素、蛋白質和核酸等的構成成分或激活劑，參與體內的多種物質代謝和生理生化活動。這些礦物質在體內存在著相互影響。因此合理的膳食攝入和搭配至關重要，關系著基因的調控、構成某些激素、酶和維生素也離不開它們，所以我們需要認識它們、了解它們、合理的運用它們，保證我們身體的健康狀態。

因缺乏礦物質而導致的各種慢性非傳染性疾病的患者，如心腦血管疾病、腫瘤、糖尿病、腸胃疾病、各類炎癥、神經系統疾病等等。蔣艷秋[6]等測定了老年慢性肺心病患者血清中的微量元素，結果表明，適量補充鋅、鎂可延緩老年慢性肺心病的進展。余飛苑[7]等論述了鋅、銅、 釩等數種礦物質微量元素和礦物質宏量元素鎂、鈣微量元素與血脂代謝及心血管疾病的關系，微量元素在血脂代謝方面具有重要作用，血脂代謝紊亂可以引起動脈起動脈粥樣硬化， 最后發展成為心血管系統疾病。魏小飛[8]等研究了糖尿病和微量元素的關系，結果表明，礦物質元素鉻、鋅、錳、硒和糖尿病都有一定的關系。此外，是銅、鋅、鐵等元素在 腎病綜合征[9]的發生、發展過程中起著重要的作用。硒能夠抑制Graves病進展，促進甲亢ATD治療中甲功的恢復及減少131碘治療中甲減的發生，并且能夠阻止活動性GO進展，同時與自身免疫性甲狀腺炎、甲狀腺腫、甲狀腺結節及甲狀腺癌等的發生發展有關[10]。

3 礦物質及微量元素補充建議

礦物質及微量元素對人類及動植物的影響如此之大，而目前市面上的食品或保健品只能單一的補充一種或幾種礦物質，國內外尚未見人體所需礦物質種類齊全的產品銷售。

近些年，眾多學者專家研究指出：飲用海洋深層水對人們有預防保健的效果，可降低發生心血管疾病、抑制脂肪細胞分化、預防高血壓、血脂異常、減輕便秘癥狀等機率。說明飲用海水確實能補充人體所需的礦物質及微量元素。如果能把海水中大部分鹽分（NaCl）去除，把有益人體健康的礦物質及微量元素（如鎂、鈣、鉀、鈉等）提取出來，添加到人們的日常飲水中，將有望解決目前人體日常所需的礦物質與微量元素的來源問題。

4 結語

人類從食物鏈中獲取的礦物質及微量元素越來越少，而缺少礦物質及微量元素給人類健康造成如此之大的隱患，那么正確的全面補充人體所需的礦物質及微量元素將是未來健康領域的專家及學者及其關注的問題。海水中礦物質及微量元素如此豐富，如何從海水中提取礦物質及微量元素是未來食品乃至藥品領域發展的方向。

參考文獻

舒為群，長期飲用純凈水、凈化水、自來水的大鼠血清礦物元素水平比較[J]. 第三軍醫大學學報， 2001 ， 23 （11）

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

羅教華， 水中天然礦物質與心血管疾病的關聯性——從生態學觀察到實驗求證研究[J]. 解放軍預防醫學雜志， 2017， 35（05）

邵建華. 微量元素肥料與現代農業生產（下）[J]. 化工科技市場， 2001， 6 ：23-25.

蒙洪嬌， 畜禽微量礦物質營養元素的研究進展[J]. 飼料研究， 2016， 18：7-9.

蔣艷秋， 老年慢性肺心病血清中微量元素的測定[J]. 臨床論壇， 2013， 7：136.

余飛苑， 微量元素與血脂代謝及心血管疾病的關系[J]. 微量元素與健康研究， 2005， 22（6）

周祖文， 國內微量元素與腎病綜合征關系的研究近況[J]. 微量元素與健康研究， 2005， 22（2）： 59-60.

李江平，微量元素硒與甲狀腺疾病關系的研究進展[J].中西醫結合心血管病雜志， 2016， 4（26）：5-7.