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宏量元素
圖片來自優酷

常量元素(macroelement)是構成有機體的必備元素,在有機體內所占比例較大,一般指在有機體內含量占體重0.01% 以上的元素。 [1]

目錄

植物體

植物體需較多常量元素,如每克乾重需要氮1000微摩爾,碳、氫、氧3000~6000微摩爾,硫30微摩爾左右,而微量元素氮只需7微摩爾,鉬只需0.014微摩爾。這些常量元素主要來自於水和空氣中的碳、氫、氧;土壤和肥料中的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素,而在進行溶液培養時,培養液中其含量應較高。 [2]

人體

人體內總共含有60多種元素,其中有20多種是必需元素,對維持機體正常的生理功能具有重要意義。人體內含量較多的有碳、氫、氧、氮、磷、氯、鈉、鎂、鉀、鈣等,其中碳、氫、氧、氮是組成人體有機質的主要元素,占人體總重的96%以上。這些元素中除碳、氫、氧、氮等主要以有機物質形式存在外,其餘各元素均為無機鹽的礦物質存在。礦物質含量在人體內大於0.01%的各種元素,稱為常量元素,包括鈣、磷、鉀、硫、氯、鎂等7種。 [3]

標準健康成年人的元素組成為氧65%、碳18%、氫10%、氮3%、鈣1.5%、磷1%、鉀0.35%、硫0.25%、鈉0.15%、氯0.15%、鎂0.05%等,此11種含量均大於0.01%,為人體常量元素。 [4]

作用

鈣Ca

鈣占人體重的1.7%左右,99%以羥基磷酸鈣的形式存在於骨骼和牙齒中,1%存在於血液中。鈣在多種生理過程中發揮着重要作用,如在血液凝固中,它能促進凝血酶原轉變為凝血酶,使傷口血液易凝固;在肌肉的伸縮運動中,它能活化ATP酶,保持肌體正常運動;在細胞膜的滲透性中,防止有害細菌、病毒或過敏原等進入細胞中。同時鈣還是很好的鎮靜劑和鎮痛劑,能有助於神經刺激的傳達和減少人體疲勞,使人神經放鬆,容易入睡和恢復體力。但是,缺鈣少兒患軟骨病,中老年人出現骨質疏鬆症(骨質增生),受傷易流血不止,此外還易出現神經緊張,脾氣暴躁、易失眠等現象。 [5]

成人對鈣的需要量推薦值為1.0克/日以上。奶及奶製品是理想的鈣源,此外海參、黃玉參、芝麻、蠶豆、蝦皮、乾酪、小麥、大豆、芥末、蜂蜜等也含有豐富的鈣,而葡萄糖酸鈣乳酸鈣易被吸收,是較理想的鈣補充片劑。此外,適量的維生素D3及磷有利於鈣的吸收。

磷 P

磷是人體細胞內液中含量最多的陰離子,是構成骨質、核酸的基本成份,既是肌體內代謝過程的儲能和釋能物質,又是細胞內的主要緩衝劑。成年人體中磷的含量約為700克,80%以不溶性磷酸鹽的形式沉積於骨骼和牙齒中,其餘主要集中在細胞內液中。人體內缺磷和攝入過量的磷都會影響鈣的吸收,同時缺鈣也會影響磷的吸收,人體每天攝入的鈣、磷比為Ca/P≈1~1.5時,均有利於兩者的吸收。正常的膳食結構一般不會缺磷。 [6]

鎂 Mg

生物必需營養元素之一,在人體中含量約為體重的0.05%,其50%沉積於骨骼中,其次在細胞內部,只有2%在血液中。鎂和鈣一樣具有保護神經的作用,是很好的鎮靜劑,嚴重缺鎂時,會使大腦的思維混亂、喪失方向感、產生幻覺甚至精神錯亂,同時還可以防止動脈粥樣硬化,還是降低血液中膽固醇的主要催化劑。人體中每一個細胞都需要鎂,它對於蛋白質的合成、脂肪和糖類的利用及數百組酶系統都有重要作用。因為多數酶中都含有VB6,VB6必須與鎂結合,才能被充分的吸收、利用,而缺少其中一種都會出現抽筋、顫抖、失眠、腎炎等症狀,所以鎂和VB6配合可治療癲癇病。此外,鎂和鈣的比例為Mg/Ca=0.4~0.5時,可幫助鈣的吸收。若缺少鎂,鈣會隨尿液流失,若缺乏鎂和VB6,則鈣和磷會形成不溶性磷酸鈣——結石(膽結石、腎結石、膀光結石),造成動脈硬化。鎂還是利尿劑和導瀉劑,若鎂過量,則會導致鎂、鈣、磷從糞便、尿液中大量的流失,造成肌肉無力、眩暈、喪失方向感、反胃、心跳變慢、嘔吐甚至失去知覺。因此對鈣、鎂、磷的攝取都要比例合適,才能健康長壽。鎂最佳的來源是堅果、大豆和綠色蔬菜,而男人比婦女更需要鎂。

鉀'、氯(Na、K、Cl)

鈉、鉀、氯是人體內的宏量元素,分別占體重的0.15%、0.35%、0.15%,鉀主要存在於細胞內液中,鈉主要存在於細胞外液中,而則在細胞內、外體液中都存在。這三種物質能使體液維持接近中性,決定組織中水分多寡;Na+在體內起鈉泵的作用,調節滲透壓,給全身輸送水分,使養分從腸中進入血液,再由血液進入細胞中;K+有助於神經系統傳達信息;Cl用於形成胃酸。這三種物質每天均會隨尿液、汗液排出體外,健康人每天的攝取量與排出量大致相同,保證了這三種物質在體內的含量基本不變。人體內的必須彼此均衡,過多的鈉會使鉀隨尿液流失,過多的鉀也會使鈉嚴重流失。鈉會促使血壓升高,因此、攝入過量的鈉會患高血壓症,且具有遺傳性;鉀可激活多種酶,對肌肉的收縮非常重要,沒有鉀,糖將無法轉化為能量或貯存在體內的肝糖中(為新陳代謝提供能量的物質),使肌肉無法伸縮,會導致麻痹或癱瘓。此外細胞內的鉀與細胞外的鈉,在正常情況下能形成均衡狀態,當鉀不足時,鈉會帶着許多水分進入細胞內使細胞脹裂,形成水腫。沒有充足的鎂會使鉀脫離細胞,排出體外,而導致細胞產生缺鉀,使血糖降低、心臟停止跳動。在美國一項調查發現50歲以下猝死於心臟病的人大多是心肌細胞內缺鉀所致,因此建議每天鉀、鈉、鎂、鈣都應均衡攝入,才能保證身體健康,而鉀主要由蔬菜、水果、糧食、肉類供給,而鈉和氯則由食鹽供給。

視頻

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參考文獻

  1. 浮吟梅.高等職業教育「十三五」規劃教材 食品營養與健康.中國輕工業出版社.2017.59
  2. [段毅. 茶樹缺素症的診斷與矯治[J]. 農村經濟與科技, 1998(1):35-36..中國知網.1998 ,引用日期2020-05-19]
  3. ,引用日期2020-05-19
  4. 王金亭,馬宏,王玉江.生命科學導論.華中科技大學出版社.2014.20
  5. [方維忠,汪天柱.中老年病防控.上海科學普及出版社.2018.38]
  6. 王建玲,李愛勤.普通化學.中國農業大學出版社.2018.203