四、非產能營養素

  （一）無機鹽

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  1.概述

  存在於人體的各種元素中，除碳、氫、氧、氮主要以有機化合物的形式出現外，其餘各種元素通稱為無機鹽，又稱為礦物質。現在已知人體必需的無機鹽有20多種，可分為兩類：

  常量元素又稱宏量元素，其標準含量占人體總重量的萬分之一，需要量在每天100毫克以上。鈣、鎂、鉀、鈉、硫、磷、氯7種元素均為常量元素。

  微量元素又稱痕量元素，是含量少於體重萬分之一的元素，如鐵、鋅、銅、鈷、鉻、鉬、碘、硒、錳、鎳、錫、氟、矽、釩等。

  學前兒童生長發育過程中比較容易缺乏的無機鹽有鈣、鐵、鋅、碘等，下面分別加以介紹。

  2.鈣

  鈣是人體含量最多的無機鹽，僅次於碳、氫、氧、氮，居於體內元素的第五位。

  成人體內鈣總量約為1 200克，占體重的1.5%～2%。鈣是構成骨骼和牙齒的主要成分，大約有99%的鈣集中在骨骼和牙齒中，其餘1%的鈣以游離狀態或結合狀態存在於血液、間質液及細胞內液中。這1%的鈣對維持細胞的正常生理狀態有著重要的作用。例如，鈣參與維持神經肌肉的興奮性，對許多參與細胞代謝的酶具有重要的調節作用，參與血凝過程，降低毛細血管及生物膜的通透性。

  鈣的沉積和溶解一直在不斷進行，骨鈣和血鈣不斷地進行更新，成年人每年有2%～4%或更多的鈣在進行更換，10～12年更新一次，而學前兒童的骨鈣每1～2年更新一次。因此，嬰幼兒對鈣的需要量相對比成人大得多。

  人體對鈣的吸收很不完全，通常有70%～80%的鈣不被吸收而通過糞便排出。這是因為鈣離子與食物中的植酸、草酸結合，形成了不溶性鈣鹽，影響了鈣的吸收；食物中的纖維素也會與鈣結合，影響鈣的吸收；機體脂肪消化不良時，鈣與未吸收的脂肪酸形成鈣皂，也會降低鈣的吸收率。因此，在選擇供給鈣的食物時，不能單純考慮鈣的含量，同時應注意食物的植酸、草酸含量，食物中的植物纖維素及脂肪含量等因素。

  機體內也有一些因素有利於鈣的吸收，如乳糖經過腸道發酵產生酸，與鈣形成的乳酸鈣複合物可增強鈣的吸收；蛋白質消化後，胺基酸與鈣形成可溶性鈣鹽；維生素D可激活鈣結合成蛋白，從而也能促進鈣的吸收。所以，進食時要考慮上述有利因素的作用，增強人體對鈣的吸收。

  鈣的吸收率與機體對鈣的需要量成正比，成人對鈣的吸收率大約為20%，而學前兒童、孕婦和乳母等對鈣有特殊需要的人群，吸收率可達50%。

  乳和乳製品中含鈣豐富，且吸收率高，是鈣的最好食物來源。小蝦皮、海帶等含鈣特別豐富。綠葉蔬菜、豆類、穀類含鈣量也比較多，但由於植物中同時含有植酸、草酸，所以，鈣的吸收率較低。常見蔬菜中，莧菜、菠菜等含草酸較高。

  嬰兒出生至6個月每日鈣的需要量為400毫克，6個月至3歲為600毫克，3～7歲為800毫克。足月胎兒骨骼所需鈣的80%是在妊娠期最後3個月中獲得的，如果孕期的膳食缺鈣，則新生兒儲鈣量偏低。學前兒童缺鈣，會影響骨骼和牙齒的發育，發生佝僂病，導致骨骼變形；血鈣偏低，會導致神經和肌肉的興奮性增加，從而發生手足搐搦症。

  3.鐵

  鐵是人體必需的一種微量元素，也是體內含量最多的一種微量元素。

  成人體內含鐵3～5克，主要存在於血紅蛋白、肌紅蛋白、血紅素酶類中。其中，65%的鐵存在於血紅蛋白中，參與氧的運輸及組織氧化作用，鐵缺乏影響血紅蛋白的合成而導致貧血；體內3%的鐵合成肌紅蛋白，肌紅蛋白與氧的親和力較強可儲存氧氣，當缺氧時可以放出氧以供肌肉收縮；還有極少量的鐵構成人體必需的酶，如各種細胞色素酶、過氧化氫酶等，是細胞代謝不可缺少的物質。其餘的鐵儲存於肝、脾和骨髓中。

  動物性食物中含有較豐富的鐵，如動物肝臟、動物血、瘦肉、魚類、雞蛋、禽類等，乳類中較少；植物性食物中，黑木耳、海帶等含鐵量較高。

  動物性食物中鐵的吸收率較高，如魚類中鐵的吸收率為11%，動物肝臟、瘦肉的吸收率可達22%。而植物性食物中鐵的吸收率較低，一般在10%以下，大豆中鐵的吸收率為7%，小麥為5%，大米僅為1%。

  此外，機體對鐵的吸收還受很多因素的影響，如植物性食物中含有的植酸鹽、草酸鹽可與鐵形成不溶性鐵鹽而降低吸收率；體內缺乏胃酸，不利於鐵離子釋出，降低吸收率。鐵的吸收與體內鐵的需要量和儲存量有關，儲存量多時吸收率低，儲存量低或需要量增加時則吸收率增高。幼兒體內鐵的儲存量少，需要量高，對鐵的吸收率相應較高。

  機體對鐵的利用非常有效，因鐵在體內可被反覆利用，排出體外的鐵數量很少。如人體每天參加轉換的鐵有27～28毫克，其中由食物吸收而來的為0.5～1.5毫克。

  膳食中攝入的鐵長期不足會發生缺鐵性貧血，這會影響各種含鐵酶的活性，降低肌肉收縮力和機體免疫力，影響消化吸收，損害神經系統的功能，使兒童注意力分散，記憶力減退，學習能力降低，智能發展遲緩。缺鐵性貧血在中國的患病率較高，同時也是一種世界性的營養缺乏症。

  新生兒到學齡前兒童每日鐵的供應量為10毫克。以乳類為主的嬰兒要適時添加蛋黃、豬肝等含鐵豐富的食物。

  4.鋅

  鋅為人體必需的微量元素之一，是100多種酶的組成成分，與蛋白質的合成、激素的代謝、免疫功能的成熟等有著十分密切的關係。

  成人體內的鋅約有2克，約為鐵含量的一半，其中60%存在於肌肉中，30%存在於骨骼中，還有一些存在於皮膚（包括頭髮）和內臟中，頭髮中的含鋅量可以反映膳食中鋅的長期供給量。

  含鋅較豐富的食物有牛肉、瘦肉、海產品、奶類、蛋類。穀類、蔬菜、水果等植物性食物的含鋅量較少。鋅的吸收率較低，食物中的草酸、植酸、過量的膳食纖維會降低鋅的吸收率。

  引起鋅缺乏的原因較多。膳食攝入不平衡，動物性食物偏少，挑食、偏食，長期營養不良，造成鋅攝入不足；特殊生理需要量增加，如孕婦、哺乳期婦女和嬰幼兒對鋅的需要量增加，學前兒童生長發育迅速，容易造成鋅的相對不足；腹瀉、急性感染、發熱時，增加鋅的分解與排出，鋅需要量增加，也易缺鋅。目前，缺鋅兒童較為常見。

  唾液中的味覺素含有兩個鋅離子，對味覺和口腔上皮細胞的功能起重要作用。因而，兒童體內缺鋅時，味蕾功能減退，食欲不振，導致厭食。缺鋅兒童還會出現異食癖，表現為喜食泥土、紙張等異物。鋅通過對蛋白質和核酸的作用而促進細胞分裂、生長和再生。缺鋅會妨礙核酸和蛋白質的合成，影響生長發育，缺鋅的兒童往往身材矮小，嚴重者有侏儒症，而補鋅後身高、體重恢復較快。缺鋅還表現為性成熟障礙、免疫功能低下、皮疹及脫髮等。

  嬰兒每日鋅的需要量為5毫克，1～7歲兒童為10毫克。

  5.碘

  碘是人體必需的微量元素之一，是構成甲狀腺素的重要成分。成人體內含碘量為20～50毫克，其中有70%～80%存在於甲狀腺中，促進新陳代謝，加速生長和中樞神經系統發育。

  缺碘可引起甲狀腺素合成不足，引起甲狀腺腫大。嬰幼兒缺碘會導致生長發育減慢、智力低下，甚至患呆小症或散發性克汀病。由於土壤、飲用水和食品中含碘量過低，會導致地方性甲狀腺腫大、地方性克汀病。碘攝入過量會引起高碘甲狀腺功能亢進、甲狀腺腫等症。

  富含碘豐富的食物主要為海產品，如海魚、海蝦、紫菜、海帶。碘強化措施是防止碘缺乏的重要途徑，如在食鹽中加碘對預防碘缺乏病有顯著效果。值得注意的是碘具有見光分解、受熱分解的特性，在日常使用加碘鹽的過程中，需要防止碘鹽的見光揮發和烹飪中的高溫揮發。

  （二）維生素

  維生素不是熱能來源，也不構成機體組織，它是維持人體正常生理功能所必需的一類營養素。它們不能在體內合成或在體內合成的量不足，必須由外界供應。

  1.維生素的共同特點

  維生素種類很多，化學結構差別大，生理功能各異，但它們都具有以下共同特點。

  （1）維生素在體內既不能提供能量，也不是機體的組成成分；

  （2）維生素或其前體都在天然食物中存在；

  （3）維生素必須經常由食物來供給；

  （4）維生素參與維持機體正常的生理功能，需求量少，但是當膳食中缺乏維生素或吸收不良時可產生營養缺乏症。

  2.維生素的分類

  根據維生素的溶解性，可將其分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。

  （1）脂溶性維生素。

  脂溶性維生素包括維生素A、維生素D、維生素E、維生素K，其特點是溶解於脂肪及脂肪溶劑而不溶解於水，吸收後可儲存於體內，排泄率較低，缺乏後症狀出現較遲，但攝入過量會在體內存積，並產生有害影響，引起中毒。

  （2）水溶性維生素。

  水溶性維生素包括B族維生素（維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、葉酸、煙酸等）和維生素C等。溶解於水，排泄率較高，體內僅有少量儲存，大量使用不會產生毒副作用，但極大量攝入時也可出現不良反應。如果攝入過少，可較快出現缺乏症狀。

  3.維生素缺乏的常見原因

  （1）維生素攝入不足。經濟條件差造成的食物供給不足或是膳食結構不合理，以及食物在加工、存儲過程中造成維生素的損失等都會導致攝入維生素的量無法滿足機體需求。

  （2）人體吸收利用降低。維生素在人體內的吸收利用受到很多因素的影響，如患有消化系統疾病的人，會減少維生素的合成量，從而引起某些維生素的缺乏。又如脂溶性維生素D的吸收需要膽汁和脂肪的協助，若膽汁分泌受限以及膳食中脂肪含量低，可引起吸收不足。

  （3）維生素的需要量相對增加。維生素需要量因人而異，由於生理和病理的原因，需要量增多而攝入量不足，也會導致維生素缺乏。如孕婦、哺乳期婦女和兒童維生素D的需要量高於成人；長期高熱和患慢性消耗病的病人對維生素的需要量，也會比一般人高。

  4.維生素A

  維生素A又名視黃醇。

  維生素A是眼的感光物質視紫紅質的主要成分，起到保護弱光下視力的作用。維生素A不足，會妨礙視紫紅質的合成，視覺的暗適應能力下降，導致夜盲症。

  維生素A可維護上皮組織健全、增強抵抗力。維生素A缺乏後引起細胞角化增生，黏膜乾燥，外分泌腺的導管可被角化過度的細胞所阻塞，淚腺上皮不健全，分泌停止，發生乾眼病，甚至失明。維生素A還具有促進生長發育，提高機體免疫力的作用。

  維生素A主要存在於動物性食物中，以動物肝臟、奶油、魚肝油含量較高；植物性食物中只有胡蘿蔔素，胡蘿蔔素進入人體後，在小腸壁及肝臟中經胡蘿蔔素雙氧化酶的作用轉變成維生素A，故胡蘿蔔素也被稱為維生素A原。橙黃色或深綠色蔬菜、水果中胡蘿蔔素含量較高，如胡蘿蔔、深綠葉菜、菠菜、木瓜、柑橘等。

  學前兒童對維生素A的需要量相對比成人多。不同年齡兒童每日膳食中維生素A的供給量分別為：0～1歲為200微克，1歲為300微克，2歲為400微克，3～4歲為500微克，5～7歲為750微克。

  長期口服維生素A可導致機體維生素A中毒。表現為食慾減退，顱內壓增高，皮膚乾燥，肝脾腫大，四肢疼痛，生長發育停滯。膳食中胡蘿蔔素過多，將導致胡蘿蔔素血症，出現皮膚發黃，尤以手掌、足底明顯。

  5.B族維生素

  （1）維生素B1（硫胺素）。

  維生素B1是體內參與碳水化合物的代謝和促進能量代謝的重要物質，可維護神經系統的正常功能。

  維生素B1溶於水，在鹼性溶液中及加熱時極易被破壞。

  維生素B1存在於酵母、穀類、豆類、堅果類、肉類中，在穀類外皮及胚芽中含量最高。穀類加工越精細，損失維生素B1越多，精米細面中含量減少許多。食物中常含有抗硫胺素因子，因此，食物存放時間過長也會導致維生素B1的流失。

  維生素B1缺乏可導致消化、循環、神經和心血管系統功能紊亂。維生素B1缺乏症即腳氣病，主要症狀為乏力，四肢無力，肌肉萎縮，感覺遲鈍，甚至心力衰竭。嬰兒缺乏維生素B1表現是煩躁不安，哭聲嘶啞，吮吸困難，頸肌和四肢無力，嚴重時可發生心力衰竭、抽搐、昏迷，2～5個月嬰兒甚至可發生猝死。

  （2）維生素B2（核黃素）。

  維生素B2溶於水，耐熱、耐酸，不易被氧化，但在鹼性溶液中和光照下易被破壞。例如，牛奶暴露於強陽光下2小時可損失50%以上的維生素B2，所以，牛奶宜避光保存。

  維生素B2是機體多種輔酶的組成成分，這些酶與特定的蛋白質結合形成黃素蛋白，是細胞呼吸不可缺少的物質。維生素B2在蛋白質、脂肪和碳水化合物的代謝中起著重要的作用。

  動物性食物中維生素B2含量比植物性食物含量高。動物內臟、雞蛋、乳類、瘦肉、魚等含有豐富的維生素B2，豆類和綠色蔬菜中也較豐富。維生素B2缺乏可導致口角糜爛、陰囊或會陰發炎、角膜潰瘍；長期缺乏還可導致兒童生長遲緩，輕中度缺鐵性貧血。

  （3）葉酸。

  葉酸是B族維生素的一種，微溶於水，易被光、酸、熱破壞。葉酸對胺基酸代謝、核酸合成及蛋白質的生物合成均有重要影響，促進骨骼造血功能。

  缺乏葉酸，可發生巨幼紅細胞貧血，引起動脈硬化和心血管疾病，也可導致嬰兒神經管發育畸形。故越來越受到重視。葉酸廣泛存在於食物中，一般不會缺乏，良好的食物來源有酵母、綠葉蔬菜、肝臟、豆類等，但乳類中缺乏。葉酸在烹調時易被破壞。

  6.維生素C（抗壞血酸）

  維生素C是水溶性維生素，易溶於水，極不穩定，在氧化、高溫、接觸鹼類和銅器的情況下，易被破壞。

  能激活羥化酶，維護血管、肌肉、骨骼的正常生理功能，促進傷口的癒合。在體內氧化和還原反應中，促進鐵的吸收和葉酸代謝，對缺鐵性貧血和巨幼紅細胞性貧血有一定治療作用，並有利於鈣的吸收，提高機體免疫力。

  新鮮蔬菜和水果中維生素C含量豐富，其中橘子、山楂、獼猴桃、柑橘、棗、西紅柿、辣椒含量特別豐富。維生素C在儲存、加工、烹調中極易被破壞。

  按一般的烹調方法，維生素C的保存率為50%～60%。只要經常食用足夠的蔬菜和水果，並注意科學的烹飪方法，人體一般不會缺乏維生素C。

  維生素C缺乏會導致壞血病，毛細血管通透性增大，皮下、黏膜、肌肉、牙齦等處易出血，易感染，傷口癒合緩慢，毛細血管壁脆性增加，骨質疏鬆，機體的抵抗力下降。

  嬰幼兒每日維生素C的供給量，0～1歲為30毫克，2歲為35毫克，3～4歲為40毫克，5～7歲為45毫克。

  7.維生素D

  維生素D2又稱抗佝僂病維生素，屬於類固醇化合物，種類很多，維生素D2和維生素D3是最重要的維生素D。

  植物中的麥角固醇經紫外線照射後形成麥角骨化醇，稱為維生素D2；維生素D3是由人皮下7-脫氫膽固醇經紫外線照射後形成的。

  維生素D能夠促進小腸鈣、磷的吸收與利用，刺激破骨細胞的形成和活性，對骨骼與牙齒的發育起重要作用。

  缺乏維生素D會使骨骼生長受阻，發生維生素D缺乏性佝僂病及手足搐搦症。成人可發生骨軟化症、骨質疏鬆症。

  經常接受陽光照射的成人一般不會發生維生素D缺乏症，但對於處於生長發育中的學前兒童和其他特殊人群（如孕婦、哺乳期婦女和老年人）來說，要注意多曬太陽，並從膳食中補充維生素D。

  維生素D主要存在於動物性食物中，富含維生素D的食物有肝臟、禽蛋、魚肝油等，奶類、瘦肉及植物性食物含量均偏低。

  過量攝入維生素D製劑易引起維生素D中毒，可發生中毒，表現為食欲不振、噁心，血鈣過高，嚴重者發生腎及其他臟器鈣鹽沉著，使腎功能受到損害。10歲以內兒童每日需要維生素D 10微克。

  （三）水

  水是人體的重要組成部分，是維持生命活動的必需物質，其對人類生存的重要性僅次於空氣。

  兒童體內水分相對比成人多，新生兒的體液總量約占體重的80%，出生後1個月降為75%，學前兒童為65%～70%。兒童體格的生長也與水分的蓄積有很大關係，如嬰兒每日體重增加25克，其中水分有18克，蛋白質及脂肪各3克，礦物質1克，糖原微量。

  1.生理功能

  （1）構成細胞和體液。

  成人體液總量占體重的60%，其中細胞內體液占體重的40%，細胞外液約占體重的20%。人體內所有組織都含有水，但分布不均勻，如血液含水90%，肌肉含水70%，骨骼含水22%。

  （2）調節體溫。

  人體通過血液循環，將體內代謝產生的熱量均勻分布全身，當機體內熱量過剩時，人體通過排汗散熱，保持體溫的相對恆定。

  （3）促進機體新陳代謝。

  水是溶解許多物質的溶劑，機體內一切化學變化都必須有水的參與。細胞必須從組織間液中攝取營養，而營養物質必須溶於水後才能被充分吸收。（4）充當輸送各種營養物質和排泄廢物的攜帶體。

  水把氧氣、營養物質、激素等運送到全身，又通過尿液、汗液以及呼吸等途徑把代謝廢物和有毒物質排出體外。

  （5）水是機體的潤滑劑。

  水起著潤滑作用，如淚液可以防止眼球乾燥、唾液有利於吞咽和咽部的濕潤，關節滑液、胸膜和腹膜的漿液、呼吸道、胃腸道的黏液，都能發揮良好的潤滑作用。

  2.水的需要量

  一般來說，年齡越小，需要的水分越多。水的需要量決定於機體的新陳代謝和熱量的需要。學前兒童新陳代謝旺盛，體表面積相對較大，水分蒸發多，因此，需水量相對比成人高。

  影響人體需水量的因素很多，如體重、年齡、氣溫、活動及持續時間等，都會使人體對水的需求量有很大的差異。當人體失水達到10%時，很多生理功能受到影響，達到20%時，就無法維持生命。

  兒童每日每千克體重需水量如下：0～1歲110～155毫升；1～3歲100～150毫升；4～7歲90～110毫升。學前兒童如果攝取的水量低於每日每千克體重60毫升，可發生脫水症狀。兒童若攝入水超過需要量，也會對身體產生危害。

  3.水的來源

  機體需要的水有三個來源：包括飲水、食物中含有的水以及代謝水，即來自體內碳水化合物、蛋白質和脂肪代謝氧化產生的水。對學前兒童來說，理想的飲用水是白開水。