营养与结石（5）：微量营养素

微量营养素

微量营养素即矿物质和维生素，意为人体需要较少的营养素。营养素是机体为了维持生存、生长发育、体力活动和健康以食物的形式摄入的一些需要的物质。人体所需的营养素有蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质五大类。蛋白质、脂类、碳水化合物因为需要量多，在膳食中所含的比重大，称为宏量营养素；矿物质和维生素因需要量较少，在膳食中所占比重也小，称为微量营养素。

人体内的元素除碳、氢、氧、氮以有机的形式存在外，其余的统称为矿物质。矿物质又分 常量元素 和微量元素。在人体内含量较多，需要量较大的为常量元素，有钙、镁、钠、钾、磷、氯六种。微量元素在人体内含量很少，包括铁、碘、锌、硒、铜、锰、铬、钴等8种。此外， 氟 属于可能必须的微量元素。还有一些极微量元素，近期发现在人体可能也有重要的功能作用。

维生素是维持身体健康所必需的一类有机化合物。他们是一类调节物质，在 物质代谢 中起重要作用。由于体内不能合成或合成量不足，所以虽然维生素的需要量很少，但必须经常由食物供给。维生素通常按溶解性质分为脂溶性和水溶性两类。 脂溶性维生素 主要包括 维生素A （ 视黄醇 ）、 维生素D （钙化醇）、 维生素E （生育酚）、 维生素K （凝血维生素）； 水溶性维生素 主要包括 维生素B族 、 维生素C 和 维生素K ，B族中主要有 维生素B1 （硫胺素）、 维生素B2（核黄素） 、维生素pp（烟酸）、 维生素B6 （ 吡哆醇 ），泛酸（遍多酸）、生物素、叶酸、 维生素B12 （钴胺素）。

维生素是人体执行各种细胞功能所需的有机化合物。这些对于维持正常健康，生长和执行各种物理 - 生化功能至关重要。这些不能由身体合成，必须由饮食提供，以防止维生素缺乏。饮食中维生素的前体称为维生素原。例如，存在于胡萝卜和菠菜中的维生素原β-胡萝卜素在体内产生维生素A。维生素不提供能量。然而，一些维生素可以间接提供能量，因为它们充当碳水化合物，脂质和氨基酸代谢的辅酶。维生素D可以在阳光下由皮肤合成，烟酸可以在体内从色氨酸合成。维生素D和烟酸可能不是严格的维生素。相反，维生素D可以被称为激素原，因为它会产生激素骨化三醇。矿物质也必须在饮食中提供，包括常量矿物质和微量矿物质。矿物质的缺陷和毒性在各自的章节中突出显示。由于基因突变引起的遗传性疾病会导致微量营养素的缺乏或毒性。

除维生素D外的脂溶性维生素是异戊二烯类化合物。维生素D是指一组密切相关的激素原，含有胆固醇合成的各种中间体。维生素A合成视紫红质，视紫红质负责暗视觉。维生素A控制基因表达，从而控制细胞生长和分化。维生素A缺乏症的重要特征是夜盲症，黑暗适应时间增加和眼睛的病理变化。维生素D增加钙和磷酸盐的血浆水平。维生素D缺乏会导致骨基质钙化缺陷，导致儿童佝偻病和成人骨软化症。维生素E作为抗氧化剂。维生素K对于血液凝固因子的合成至关重要。水溶性维生素作为辅酶或辅因子，通过与各种酶（如氨基酸氧化酶，脱氢酶，羧化酶等）结合来参与各种化学反应。B12和叶酸促进DNA合成。因此，两种维生素的缺乏会导致大细胞性巨幼红细胞性贫血。此外，B12缺乏（不是叶酸）会导致神经系统因素。除叶酸外的B族复合维生素进入TCA循环，参与氨基酸合成、脂肪酸合成和糖异生。

钙参与各种物理生化反应，如血液凝固，肌肉收缩，神经冲动传递和神经递质作用。由于PTH的作用，钙缺乏是罕见的。由于PTH分泌受损导致的低离子钙会导致手足搐擢。蛋白质的磷酸化和去磷酸化参与各种细胞功能。磷酸盐缓冲液参与血液的酸碱调节。磷缺乏导致形成软骨幼细胞和成骨细胞受损。钠、K 和 Cl++−参与调节酸碱平衡，维持机体渗透压和水平衡，Na流入和K流出负责神经，骨骼和心肌的动作电位的产生。毫克++2+是己糖激酶、丙酮酸激酶和腺苷环化酶的辅助因子，对 PTH 的分泌至关重要。亚铁离子掺入原生卟啉中用于血红蛋白合成。铜是电子传递链中的辅助因子。碘化物参与T的合成3和 T4.锌是锌/铜苷酸钠、碳酸酐酶和ALA脱水酶的组分。

氟化物可预防龋齿。锰对于尿素的形成、脂肪酸的合成和胰岛素的释放至关重要。硒是一种与维生素E的协同抗氧化剂，硫是胰岛素的一种成分。钴的营养重要性是由于其存在于维生素B中12.铬促进胰岛素与其外周细胞受体的结合，并增强胰岛素的作用。钼是黄嘌呤氧化酶的辅助因子，黄嘌呤氧化酶参与嘌呤碱转化为尿酸。

突出了由于基因突变引起的各种遗传性疾病，例如，（1）PHEX基因突变引起佝偻病，（2）HFE基因突变引起铁负荷引起的遗传性血色病，（3）铜转运ATP酶基因突变引起铜毒性，（4）铜质蛋白基因突变引起醋栗质血症，导致亚铁离子在脑中积累， （5）Pendrin基因突变导致甲状腺肿大的发展，以及（6）肠道锌进口商ZIP基因突变4导致缺锌。遗传性隐性疾病导致的锌吸收不良可导致肠病性肢端皮炎。