礦物元素

礦物元素也稱無機鹽，是構成機體組織的重要物質，如鈣是構成骨骼和牙齒的主要成分，與血液凝固、神經傳導、肌肉伸縮及心律均有關係。它是人體大多數代謝途徑中酶的組成成分。

嬰、幼兒每日約需鈣600毫克。又如鐵對小兒營養極為重要，它是血紅蛋白和肌紅蛋白的重要成分，嬰、幼兒生長發育快，每日需鐵10~20毫克。還有鋅。

基本介紹

• 中文名：礦物元素
• 別稱：無機鹽
• 性質：構成機體組織的重要物質
• 特點：人體大多數代謝途徑中酶的組成

簡介

自然界的物質有無機物和有機物兩大類，但無論屬哪一類的物質均是由“元素周期表”上的若干種元素構成的。周期表上原子序數排第92號的是鈾(U)，這是一种放射性元素，用於核電站、造核子彈等。在92號元素以前的元素在地殼中已發現，它們單獨形成單質如金剛石、自然金(Au)等，或互相結合形成各種化合楊--有機的或無機的。而在92號元素後面的一些高序號元素都是人工合成的人造元素，它們都有放射性。

動植物主要由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)等元素以各種各樣不同方式結合成為人和動植物世界。 而許多人們看來無生命活動現象的天然產出的各種“石頭”， 如由金(Su)、 自然銀(Ag)、 銅(Cu)、 鐵(Fe)、 錫(Sn) 等金屬元素和非金屬元素如氧(O)、 硫(S)、 矽(Si) 等結合形成的各種金屬礦物和非金屬礦物，種類已達三千多種，最常見的如金剛石、石墨、紅寶石、藍寶石、翡翠、各種玉類以及組成我們種莊稼的土地的主要成份粘土也是由許多礦物元素組成的。

人體需求

嬰幼兒每日需鋅量為5~10毫克。再如碘，它是人體甲狀腺素的基本成分，而甲狀腺素對嬰幼兒的生長發育、新陳代謝及精神狀態有重要的生物作用，幼兒甲狀腺素分泌不足，會表現為皮膚厚而乾燥，頭髮粗而稀少，身材矮而肥胖。嬰幼兒每日需35~70微克。其他如硼、鉀、氯、硫、銅、鋁、錳亦為嬰幼兒代謝所必需的礦物元素。

礦物元素

另外，足夠的鈣、磷，能促進骨骼、牙齒的生長和堅硬，嬰兒體內的鈣約占體重的0?8%，至成年為1?5%。嬰兒每日約需鈣600毫克、磷400毫克。鈣和磷攝入的比例以1?5∶1較為相宜。這關係到他們的利用程度。母乳的這個比例較為適當，故母乳餵養的嬰兒患營養不良與佝僂病者明顯地少於人工餵養者。

鈣與磷過高或過低，都會影響其吸收利用。嬰兒缺乏鈣、磷，可患佝僂病及牙齒髮育不良、心律不齊和手足抽搐、血凝不正常、易於流血不止等症。嬰兒6個月後添加輔助食物時應多選用大豆製品、牛乳粉、蛋類、蝦皮、綠葉蔬菜等。用這些原料製成的食物如牛奶大米糊、牛奶五米粥、雞蛋麵條、豆豉牛肉末、豆腐糕、雞蛋羹、莧菜汁等，均是良好的鈣、磷食源。

礦物元素在體內的含量與分布特點

動物體內礦物元素含量分布有如下特點：第一，按無脂空體重基礎表示，每個元素在各種動物體內的含量比較近似，常量元素近似程度更大；第二，體內電解質類元素含量從胚胎期到發育成熟，不同階段都比較穩定；第三，不同組織器官中元素含量，依其功能不同而含量不同，鈣、磷是骨骼的主要組成成分，因此，骨中鈣磷含量豐富。鐵主要存在於紅細胞中。動物肝中微量元素含量普遍比其它器官含量高。

礦物元素代謝動力學

體內礦物元素存在形式多種多樣，但主要是以蛋白質及胺基酸相結合的形式存在，也有以游離狀態存在。不管以任何形式存在或轉運，都始終保持動態平衡，這些礦物元素在體內不斷地進行著吸收和排出、沉積和分解，即礦物質的周轉代謝，這是礦物元素在體內代謝的重要特徵。各種礦物元素進入組織器官或從組織器官分解、排泄都必需經過血液，因此，血液在礦物元素周轉中起著重要的作用。礦物元素在不同組織器官中周轉代謝速度不同。血漿中鈣每天可周轉代謝幾次，而牙齒中鈣幾乎沒有變化。周轉代謝經消化道、腎臟、產品（奶、蛋）和皮膚排出的量是評定動物礦物元素需要的根據。動物體內的礦物元素不斷地排入消化道，同時又不斷地吸收利用，因此測定礦物元素的利用率既麻煩又不夠準確。

礦物元素

具體作用

“民以食為天”， 隨著科學的發展，人們生活也在不斷變化，而且逐漸發現我們生活中除了必需的魚、肉、蛋、奶等食物外，身體裡還不能缺少一些“微量”元素。醫學研究發現，人體內共有60多種元素，而組成人體的碳、氫、氧、氮、磷、鈣等主要成分叫常量元素（宏量元素），它們占人體總重量的95%，而其它幾十種不足1%的元素叫微量元素。雖然這幾十種元素“微不足道“，但它們和人體的生長、發育、健康與否，即與生、老、病、死之間的關係隨著科學的發展對這方面的了解也有了進一步的認識。人們現在認識到有一些微量元素是有益健康的，有些是危害健康的。

如人體中必需的微量元素有鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈉(Cu)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)、釩(V)、鉬(Mo)、鍶(Sr)、錫(Sn)等。而有些元素是對人體有害的，如鎘（Cd）、汞(Ag)、鉛(Pb)、砷(As)、鉈(Tl)、銻(Sb)、碲(Te)以及成六價態的鉻（Cr6+）。還有一些元素被認為是對人體健康有益的如鋰（Li）、鈮(Nb)、 硼(B)、矽(Si)、鍺(Ge)、溴(Br)、銣(Rb)等。這些微量元素在人體中的作用是很複雜的，但必需的微量元素在人體內必須保持一定的濃度才能使人正常發育成長。大家知道一些深山區由於缺碘引起“大脖子病”（甲狀腺腫），有一些地方的水中含氟過多引起牙發黑（斑釉齒病）甚至氟中毒，而氟不足又會造成齲齒。再說大家都知道血液中含鐵，缺鐵會得貧血症，可是你知道嗎，有些人不缺鐵一樣得貧血，為什麼呢？因為元素之間有一種協同作用彼此相互促進，所以得貧血的人血液中缺少的不是鐵而是鈉，缺鈉會使人體中的鐵不能進入血紅蛋白分子中，所以也就成了貧血。　鍶(Si)對於人的骨骼系統和心血管系統、高血壓病有很好的治療和保健作用。鋅(Zn)在人體內參與多種酶的合成，還參與核酸核蛋白質代謝。特別是嬰兒的大腦發育和兒童的生長發育均要大量的鋅，它也對促進傷口的癒合和治療潰瘍病有明顯的效果，但如過量攝入鋅也會造成噁心、頭暈、嘔吐和腹瀉等現象。硒(Se)這種元素經醫學研究發現它在人體中的貢獻比危害大得多，它主要在眼睛中，其次為肝、胰、腎、血液、皮膚及肌肉中。有人發現視力特別敏銳的鷲的視網膜中含硒量高達700微克，而我們人類只是它的1%。

礦物元素

在一般人印象中，作物的生長所需營養元素就是N、P、K，其實根據目前國際上公認的看法，作物生長最少需要C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn、B、Si、Cl、Mo等17種營養元素。綠色植物給人的印象大多是花、葉片、莖稈和果實，再深入了解下去，在作物一生中，各種元素起著什麼樣的作用呢？ 氮是植物構成全部蛋白質的重要成分，植物枝葉茂盛，離不開氮元素，氮元素對植物的生長起著關鍵作用。磷的主要作用在於促進光合作用、參與細胞核蛋白、澱粉素的重要成分，是植物內能量代謝物質運移的媒體。鉀與碳水化合物、蛋白質代謝活性酶的存在有密切關係，鉀充分時農作物的產量和質量就好。鉀俗稱品質元素。

而鋅在植物生長中是伸長生長的必須元素，是促進蛋白質、各種酶的組成部分，一旦植物缺鋅，就會出現作物生長緩慢，孱弱，俗稱小老苗。而硼又對作物的開花、坐果起著重要的作用，一旦土壤中缺硼元素，往往造成作物減產。硒是農作物必需的微量元素，農產品中硒的含量在限量指標內，就會顯著提高人體的免疫能力，防治心血管疾病、預防衰老，延年益壽等有重要的保健作用，又被人們稱為生命元素。

同樣，鈣、鎂、矽、鋁、鐵、錳、硼等等元素在植物的一生中各自起著不同的作用，扮演著不同的角色，有參與農作物葉綠素形成功能的，有緩解植株中毒症狀的，這些都好比一個建築工地，工種雖多，但分工有序，可是一旦哪一個或一些崗位缺失，雖然作物植株看上去是完整的，但極有可能是一個危險建築。這說明了微量元素在農作物生長中，以整體性、組合性、多元性、平衡性、特殊性參與農作物生長，缺少一個元素及其含量不足或者過剩，都影響農作物生長。

農作物對地質環境有很強的依賴性、選擇性、適應性，通過施肥以及土壤改良，把岩石中的常量元素、微量元素釋放出來，成為供應農作物生長的添加劑。來自中原火山岩的礦物經過粉碎加工以後，顆粒細度達到100多目，已經非常適應作物的吸收。農田種植試驗的結果，能增加產量提高品質，尤其是對當地土壤的改良起著很大的作用。

礦物利用率

淨利用效率

這是判定礦物質利用率的常用指標，它是以礦物元素在體內收支平衡為基礎，通過測定兩組礦物質沉積量來計算。計算公式為：淨利用率（ % ） =（ B2 -B1 ） / （ I2 -I1 ） × 100%

I1 、 I2 分別為第一和第二組待評定元素的攝入量， B1 、 B2 分別為第一和第二組待評定元素的沉積量（由攝入量減排泄量而得）。

相對利用率

以動物效應為標識，用待測元素的效應與所選含同樣元素的標準物效應比較而得。計算公式為：相對利用率（ % ） = M/M0 × 100%。

M 和 M0 分別為含待測元素的物質效應和含單位同一元素標準物質的效應。由於選用的標準物不同，相對利用率可能大於 100% 。

淨吸收率

在測定淨吸收率時，必需把從糞便排出的礦物元素中的內源和外源部分區分開。可以通過同位素方法來測出糞中排出的內源礦物元素部分。淨吸收率的計算公式為：淨吸收率（ % ） = （ I-C1 +C0 ）/I × 100%。

I 為測定元素的攝入量 ，C1 、 C0 分別為糞排出元素的總量和內源排出量。這種方法是評定常量元素利用率比較理想的方法。

發展狀況

礦物元素是飼料添加劑中的一個大族。其品種多、耗量大，僅美國就有100多種。中國已生產的品種有：

無機鹽型

這類產品使用的時間最長，流通量也最大， 其中以硫酸鹽類居首位。其次為碳酸鹽類（碳酸鋅、錳、鈷等）， 還有氧化物（ZnO）、氯化物（氯化鈷）、碘化物（碘化鉀、碘酸鉀、碘酸鈣）、 亞硒酸鈉（近年有新推向市場的亞硒酸鈣）等。

中國四川省自貢市飼料添加劑廠和香港振宏國際有限公司合資組建自貢中宏飼料添加劑有限公司生產各種微量元素及多維素等添加劑。 這類產品價格便宜、市場輻射面不廣，產品的品種和數量可以滿足國內市場需要。

有機酸型

此類產品主要有富馬酸亞鐵、乳酸亞鐵、乳酸鋅、檸檬酸鐵、葡萄糖酸亞鐵等，這類產品由於價格和套用研究等原因， 故市場開拓不力。

螯合物型

常用的螯合劑有：蛋氨酸、賴氨酸、甘氨酸、複合胺基酸、水解蛋白質等。被螯合的微量元素有鐵、銅、錳、鋅、鈷等。由於螯合型的微量元素消化吸收好、副作用少、微量元素的利用率高、二次污染少， 所以該產品一上市就受到行家們的好評，這是很有發展前途的一類礦物元素添加劑。

生物發酵產品

主要產品有硒一酵、 高鐵酵母及右旋糖酐鐵（葡萄糖鐵）。值得一提的是右旋糖酐鐵，其國內商品名較多，如血多泵（湖北省畜牧獸醫所）、牲血素（廣西化工研究院、 廣東省珠海市第三獸藥廠、廣西桂平牲血素等）、富來血（華南農業大學畜牧系）等。主要用於預防懷孕母豬和仔豬患有缺鐵性貧血。