矿物质营养

钙是一种碱性元素，是构成骨骼和牙齿的重要组分，对骨骼的正常生长发育和维持骨健康起着至关重要的作用。钙缺乏症主要表现为骨骼的病变，儿童时期生长发育期，可引起生长迟缓，新骨结构异常，骨钙华不良，骨骼变形。佝偻病（rickets）常多见于2岁以下婴幼儿，特别是早产儿和挛生子。骨质疏松症表现为骨质含量（BMC)和骨质密度（BMD)降低，常见于中老年人，使骨脆性和骨折危险增加。 中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）指出膳食不合理问题突出，水果、豆及豆制品、奶类消费量不足，可看出膳食钙摄入远达不到推荐摄入量，尤其正处于长身体阶段的儿童和青少年，可通过膳食补充剂补充钙元素。

铁元素是生物系统广泛存在的金属元素，参与血红蛋白的合成，参与造血功能，提高机体的免疫力，催化促进β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成，抗体的产生，脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等作用。 贫血是铁缺乏主要的表现，缺铁性贫血，可造成婴幼儿精神运动能力的损伤和行为改变，在寒冷环境中保持体温的能力受损。也会造成免疫力低下，出现疲劳怕冷，心跳过快，食欲不振、恶心及手脚有刺痛感等症状。缺铁会增加2价金属的吸收，包括有害金属（铅和镉）。铁缺乏时肌肉功能降低，会出现虚弱，无力，做工能力受损的情况。妊娠期妇女的缺铁性贫血与早产、低出生体重儿及胎儿死亡有关。 地球上生存的所有生物体中都含有铁，但在动、植物体内含量并不高。膳食铁的良好来源为动物肝，动物全血，畜禽肉类等，还可以服用铁补充剂预防缺铁。

锌是人体重要的所需微量元素之一, 对促进人体生长发育，调节细胞复制和分化，修复组织细胞，调节免疫功能，维持和增强免疫力、智力和生育功能等，都具有重要作用。边缘性锌缺乏常被忽视，如食欲下降、伤口难愈合、味觉不良、皮炎、免疫力下降等。 严重锌缺乏，常表现为儿童发育迟缓、性特征发育不良，肠病性肢端皮炎（acrodermatitis）。 锌参与调节免疫细胞的细胞信号通路,影响免疫器官的发育、免疫细胞的生理状态与功能和细胞因子的分泌,是免疫系统不可或缺的元素, 对维持免疫系统的完整性和稳定性至关重要。锌能够促进骨髓移植后免疫系统的再生和恢复。 锌的来源广泛，但食物中锌含量差别很大，红肉和贝壳类是锌的较好来源，按每100g食物含锌量计算，牡蛎可达100mg以上。畜禽肉及肝、蛋类在2-5mg，而除谷类的胚芽外，植物性食物含锌低，还可通过膳食补充剂补充锌元素。

镁元素是生物有机体中的常量元素，具激活多种酶的活性，维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性，调节心肌细胞功能，抑制钾、钙通道等作用。镁可封闭至少4种不同的钾通道的外向性电流（即阻止钾外流）。镁作为多种酶的激活剂，参与300余种酶促反应。镁是骨细胞结构和功能所必需的元素，镁在骨和矿物质内稳态平衡中发挥主要作用。镁缺乏已经被确定为人类骨质疏松症的可能危险因素。镁与钙是神经肌肉兴奋和抑制作用相同，不论血中镁或钙过低，神经肌肉兴奋性均增高，可出现肌肉痉挛、血管痉挛等，反之则有镇静作用。相当比例的2型糖尿病患者(25％～38％)伴有低镁血症。大量的干预试验表明，补充镁可能会改善2型糖尿病患者的血糖调控。 镁缺乏主要是对钙代谢的影响，缺镁同样影响钙的浓度。神经肌肉兴奋亢进是缺乏早期表现，如肌肉颤抖、手足抽搐，进而共济失调，精神错乱和惊厥、昏迷等。对心血管疾病的影响主要表现在早博、房颜、麻木等，心速、心电图发生异常等。 镁富含于各种绿色植物中，植物性食物如粗粮、干豆、坚果中含量也比较丰富。因镁主要存在于谷物颗粒的表层，加工程度会造成对镁的损失，精制谷物的镁含量一般比较低。也可以通过膳食补充剂补充镁元素。

铜是人体健康不可缺少的微量营养素之一，是机体内蛋白质和酶的重要组成部分，很多重要的酶需要微量铜的参与和活化。铜对血红蛋白结合铁的细胞基因等有重要影响，可以催化血红蛋白的合成。铜在体内以离子（Cu²⁺或Cu⁺）或以络合物形式存在，铜酶和铜蛋白有重要的生理功能，像超氧化物岐化酶（SOD）能消除0₂^-毒害而引起的关节炎、癫痫、糖尿病和癌症 ，铜络合物的医疗作用主要是参与SOD的活化。 研究表明，缺铜会导致血浆胆固醇升高，增加动脉粥样硬化的危险，是引发冠状动脉心脏病的重要因素。铜缺乏使血管和骨骼变脆，影响结缔组织如皮肤、软骨等的代谢，阻碍和抑制骨组织的生长，亦使多核白血球减少、皮肤、毛发色素沉着不良。营养性贫血、白癫风、骨质疏松症、胃癌及食道癌等疾病的产生也都与人体缺铜有关。严重缺铜和长期边缘性缺铜，还会引发小儿发育不良和一些地方病。小儿缺铜有多种表现，如食欲差、腹泻、精神萎靡、肌张力减弱，头皮浅表静脉显露，皮肤和毛发色素减少，肝脾增大，生长发育迟缓，亦会导致小儿贫血。 生长发育阶段的婴幼儿和青少年，尤其需要微量元素铜。含铜较丰富的食品有鱼类，谷类、豆类、海藻、蛋，牛肝含量高，还可通过膳食补充剂补充铜元素。

锰广泛分布于生物圈内，但是人体内含量甚微，是人类必需的微量元素。锰在人体内一部分作为金属酶的组成成分，一部分作为酶的激活剂起作用。含锰的酶包括精氨酸酶、丙酮酸羧化酶和锰超氧化物歧化酶。精氨酸酶是细胞浆中催化尿素合成的酶。丙酮酸羧化酶催化从丙酮酸盐合成碳水化合物的第一步反应。锰超氧化物歧化酶的催化作用是使过多的超氧阴离子转化为H₂O₂和O₂。由锰激活的酶很多，包括氧化还原酶、裂解酶、联结酶、水解酶、激酶、脱羧酶和转移酶。 锰缺乏会引起多种生化和组织结构方面的缺陷，包括生长障碍、骨骼畸形、生殖功能障碍等。三大营养特别是脂防和碳水化合物代谢素乱。膳食低锰或者血液和组织低锰与骨质疏松糖尿病、癫痫、动脉粥样硬化、伤口愈合延迟以及白内障有关。锰超氧化物歧化酶(MSOD)数量的改变已经被认为与啮齿类动物和人类的多阶段致癌作用有关系，肿瘤细胞中MnSOD活性很低或者缺失，MnSOD数量的增加显示出了预防肿瘤发生的作用。 谷类是锰的良好来源，其次为蔬菜和水果类，奶、肉、鱼、禽类的锰含量很少，还可通过膳食补充剂补充锰元素。

钾在自然界没有单质形态存在，钾元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中，也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。钾参与糖、蛋白质和能量代谢，是细胞内的主要阳离子，可以维持细胞内、外液的渗透压和体液酸碱平衡。钾能维持神经肌肉的兴奋性，维持心肌功能，心肌细胞膜的电位变化主要动力之一是由于钾离子的细胞内、外转移。  人体内钾总量减少可引起钾缺乏症，主要表现为肌肉无力及瘫痪、心律失常、横纹肌肉裂解症及肾功能障碍等。体内缺钾的常见原因是摄入不足或者损失过多，正常进食的人一般不易发生摄入不足，但是由于疾病或其他原因需长期禁食或少食，而静脉补液内少钾或无钾时，易发生摄入不足。损失过多的原因比较多，如频繁呕吐、腹泻、胃肠引流、高温作业或重体力劳动，大量出汗而使钾大量丢失等。可通过膳食补充剂补充钾元素。

钠是细胞外液中带正电的主要离子，参与水的代谢，保证体内水的平衡，调节体内水分与渗透压，维持体内酸和碱的平衡，是胰液、胆汁、汗和泪水的组成成分。钠对ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）的生产和利用、肌肉运动、心血管功能、能量代谢都有关系，此外，糖代谢、氧的利用也需有钠的参与。维持血压正常。增强神经肌肉兴奋性。高钠膳食对钙丢失有很大影响。高温、重体力劳动、经常出汗的人需要注意补充钠（饮用淡盐水等）。 人体内钠一般情况下不易缺乏、某些情况下，如禁食、少食，膳食钠限制过严而摄入非常低时，或在高温、重体力劳动、过量出汗、肠胃疾病、反复呕吐、腹泻使钠过量排出而丢失时，或某些疾病，如艾迪生病引起肾不能有效保留钠时，胃肠外营养缺钠或低钠时，利尿剂的使用而抑制肾小管重吸收钠时均可引起钠缺乏。钠的缺乏在早期症状不明显，倦怠、淡漠、无神、甚至起立时昏倒。失钠达0.5g/kg体重以上时，可出现恶心、呕吐、血压下降、痛性肌痉挛，尿中无氯化物检出。 我司苹果酸钠、富马酸一钠和柠檬酸钠还可作为调味剂及防腐保鲜剂广泛应用于食品工业。主要作用：①增鲜、增香、增味 ，能赋予食品特有的鲜美爽口的风味；②保润、保湿、增加食品韧性，防脱水；③防腐保鲜，延长货架期，提高安全性，因降低水分活度，从而抑制微生物的生长繁殖。

类纳米技术是采用类纳米尺度对物质或材料进行测量控制和操作，经高精密度加工通过改变物质内部微粒子结构，达到类纳米级别的高新技术