人体组织中含有自然界的各种元素，除主要构成有机物和水分的碳、氢、氧、氮外，其余的元素均称为矿物质（minerals），亦称为无机盐或灰分。基于在体内的含量，可将矿物质分为常量元素（macro element）和微量元素（microelement或trace element）两大类。常量元素在体内的含量大于体重的0.01%，包括钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁7种元素。微量元素在体内的含量小于体重的0.01%，其中，铁、锌、硒、铜、碘、钼、钴和铬被认为是必需微量元素；锰、硅、硼、矾、镍为可能必需微量元素；铅、氟、镉、汞、砷、铝、锡和锂为具有潜在毒性，但低剂量可能具有功能作用的微量元素。

矿物质是人体生长发育、日常活动及维持体内正常生理功能所必需的，也是各种激素、维生素及核酸的重要组成部分，是体内许多酶系统的活化剂或辅助因子。矿物质无法通过人体自身产生和合成，必须每天从食物中摄取到一定数量才能保证身体的日常需要。

钙（calcium）是人体中含量最多的矿物质元素，约占成人体重的1.5%～2.0%，其中约99%的钙集中在骨骼和牙齿中，剩余约1%的钙分布于软组织、细胞外液和血液中，这1%的钙统称为混溶钙池（miscible calcium pool）。

钙的生理功能包括：①构成骨骼和牙齿的成分：钙的磷酸盐是人体骨骼和牙齿中无机物的主要成分，骨骼中的钙与混溶钙池保持着相对的动态平衡，从而使骨骼不断更新，使机体具有坚硬的结构支架，对机体起到支持和保护的作用；②维持神经和肌肉的活动：钙离子具有维持神经肌肉正常生理功能的作用，如神经肌肉的兴奋性、神经冲动的传导、心脏的搏动等。当血浆钙离子浓度明显下降时可引起手足抽搐和惊厥，而血浆钙离子浓度过高则可引起心脏和呼吸衰竭；③促进细胞信息传递：钙离子是细胞内重要的“第二信使”之一，广泛作用于多种组织及细胞间的反应；④其他：钙离子还具有促进血液凝固、调节机体酶活性、维持细胞膜的稳定性等生理功能。

钙的缺乏会导致儿童生长发育迟缓，钙严重不足可导致佝偻病，又称为软骨病，主要表现为“O”形或“X”形腿。中老年人钙缺乏的主要表现为骨质疏松，尤其是绝经妇女因雌激素分泌减少，会导致钙丢失加快，易引起骨质疏松。此外，长期缺钙会导致牙齿变得疏松，易被口腔中的细菌腐蚀而患龋齿。

钙的良好食物来源有牛奶、酸奶、豆制品、芝麻酱、蚕豆、虾皮、大豆粉、燕麦片等。不同食物中钙的含量差异较大，选择食物时要结合其钙含量和吸收率进行综合评价。如奶及奶制品中的钙不仅含量高且吸收率高；而菠菜虽然钙含量高，但吸收率低。常见食物的钙含量及钙吸收率见表2-6。

成人体内含磷（phosphorus）约为600～700g。磷是细胞膜和核酸的组成成分，也是构成骨骼的必要物质。磷的生理功能包括：①构成骨骼和牙齿的重要成分：在骨的形成过程中每2g钙需要1g磷以形成无机磷酸盐，主要成分为羟磷灰石；②参与能量代谢：磷酸化合物如三磷酸腺苷（ATP）等是代谢过程中储存、转移、释放能量的物质；③其他：磷酸基团是核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分，同时也是体内许多辅酶的重要构成物质；组成体内磷酸盐缓冲体系，调节体液的酸碱平衡。

磷常与蛋白质共存，分布在多种蛋白质食物中，当膳食中能量与蛋白质供给充足时不会引起磷的缺乏。瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含磷量都很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果、粗粮含磷也较高。另外，膳食中钙、磷的吸收相互影响，其钙、磷比值维持在1～1.5∶1之间较好，过低会影响钙的吸收，过高会影响磷的吸收。如牛奶、酸奶及某些海产品中的钙磷比值合理，是这两种矿物质的丰富来源；而蔬菜是钙高、磷低，肉类是钙低、磷高，因此建议一起食用。

正常成人体内含镁（magnesium）约20～28g。镁主要分布在细胞内，细胞外液的镁不超过体内含量的1%。镁的生理功能有：①促进骨骼生长；②是多种酶的激活剂：参与和能量代谢有关的200多种酶的合成和激活；③调节神经肌肉的兴奋性：能抑制中枢神经与肌肉交接点处的神经纤维的冲动传导，从而制止骨骼肌的兴奋和收缩，使肌肉放松，消除抽搐；④其他：镁还具有促进胃肠道功能、影响甲状旁腺激素的分泌等作用。

叶绿素是镁卟啉的螯合物，所以绿叶蔬菜等富含镁。其他如坚果、肉、鱼、蛋、乳类、动物内脏中含镁也较多。除食物外，从饮水中也可获得少量的镁，硬水中含有较高的镁盐，而软水中其含量相对较低。

钾（potassium）为人体主要阳离子之一，约占人体无机盐的5%。钾主要存在于细胞内，约占体内钾总量的98%，其余存在于细胞外。钾是人体生长和发育所必需的常量元素，其生理功能包括：①维持细胞内的渗透压：钾是细胞内的主要阳离子，在维持细胞内液的渗透压方面起着重要的作用；②维持细胞内外的酸碱度：钾和细胞外液中的钠合作，维持细胞与体液间水分的平衡，以及保持细胞内外适当的酸碱度；③其他：钾是细胞内碳水化合物和蛋白质代谢所必不可少的成分；钾参与营养肌肉组织，尤其是心肌，可协同钙和镁维持心脏正常功能。细胞内钾的缺乏，将直接影响细胞的正常代谢，长期缺钾则会引起细胞变性、萎缩；血液中钾含量过高时，会导致高钾血症，主要表现为四肢乏力等症状。

正常成年人每日钾的需要量约为2.5g。食物中的钾含量丰富，每日合理的膳食即可供给2～4g的钾，足以满足机体的生理需要。钾广泛分布于各种食物中，其中蔬菜和水果是钾最好的来源。

成人体内含钠（sodium）约为6200～6900mg，钠是细胞外液中的主要阳离子，构成细胞外液渗透压，调节与维持体内水量的恒定。另外，钠还可维护血压正常，维持体内酸碱平衡，增强神经肌肉兴奋性。

人体内钠的主要来源是饮食中的食盐（氯化钠）。另外，酱油、味精、盐渍或腌制肉，酱咸菜等也是钠的食物来源。《中国居民膳食指南（2016）》推荐成人每天食盐不超过6g，若长期吃盐太少，体内缺钠会出现疲倦、头晕、恶心、腹泻、抽搐等症状；吃盐太多，钠摄入过量则可引起小动脉痉挛，加速肾小动脉硬化而使血压升高。因此，应合理控制每日食盐的摄入量。

铁（iron）是人体重要的必需微量元素。正常人体内含铁总量约4～5g，可分为功能性铁和贮存铁：功能性铁约占体内铁总量的70%，大部分存在于血红蛋白和肌红蛋白中，少部分存在于含铁酶类和运输铁中；贮存铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓的单核-吞噬细胞系统中。

铁为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素A及一些呼吸酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程；铁与红细胞的形成和成熟有关，能维持正常的造血功能；体内铁水平与许多杀菌的酶成分、淋巴细胞转化率、吞噬细胞功能等有关，参与维持正常的免疫功能；铁还可催化促进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。

婴幼儿、怀孕和哺乳期女性、青春期和成年女性要特别注意对铁的摄取，预防体内铁缺乏及缺铁性贫血。缺铁的常见症状有疲乏无力、心慌气短、头晕，严重者出现面色苍白、口唇黏膜和睑结膜苍白、肝脾轻度肿大等，儿童缺铁可伴神经功能和心理行为障碍，学习记忆能力降低。另外，体内铁的储存过多与多种疾病如心脏、肝脏疾病、糖尿病及某些肿瘤有关。

膳食中铁的平均吸收率为10%～20%。含铁丰富且吸收率高的食物有动物血和肝脏；含铁较高的食物有瘦肉、红糖、蛋黄、干果等。常见食物中铁含量见表2-7。

健康成人体内含碘（iodine）为15～20mg，其中70%～80%存在甲状腺组织内。碘在体内主要参与甲状腺素的合成，其生理功能主要是通过甲状腺素的生理作用显示出来。碘的生理功能主要包括以下几个方面：①参与能量代谢：碘能促进蛋白质、脂类与碳水化合物的分解代谢；参与能量转换、增加氧耗量、加强产热作用；参与维持与调节体温。②促进代谢和体格的生长发育：碘参与人体细胞的分化与生长；发育期儿童的身高、体重、肌肉、骨骼的增长和性发育都必须有甲状腺激素的参与。③促进神经系统发育。④垂体激素作用：碘代谢与甲状腺激素合成、释放及功能作用受垂体前叶促甲状腺激素（TSH）的调节。TSH的分泌则受血浆甲状腺激素浓度的反馈影响。

碘缺乏的典型症状为甲状腺肿大。孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育；婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓、智力低下，甚至呆小症。另外，较长时间的高碘摄入也可导致高碘性甲状腺肿等高碘性危害。

海产品中含碘较丰富，如海带、紫菜、鲜海鱼、淡菜、龙虾等是碘良好的食物来源。但补碘最方便、经济安全、有效的办法是食用碘盐。需要注意的是甲亢病人不宜多补碘。常见食物含碘量见表2-8。

成人体内含锌（zinc）约2～3g，分布于人体所有组织、器官、体液及分泌物，头发含锌量为125～250μg/g，发锌含量可反映膳食中锌的长期供给水平。锌的生理作用主要有：①金属酶的组成成分或酶的激活剂：含锌酶在参与组织呼吸、能量代谢及抗氧化过程中发挥重要作用；②促进机体免疫功能：锌可通过促进淋巴细胞有丝分裂，增加T细胞的数量与活力；锌可通过控制免疫调节因子（如白细胞介素-1、肿瘤坏死因子-α等）的分泌和产生，调节机体免疫功能；③促进生长发育：锌对胎儿生长发育、促性器官和性功能发育都有重要作用；④维持细胞膜结构：锌能增强细胞膜的稳定性和抗氧自由基的能力，保护细胞膜的完整性；⑤增进食欲、保护皮肤和视力。

通常边缘性锌缺乏或者轻度锌缺乏因为没有任何临床症状而被忽视。体内缺锌可导致食欲减退、异食癖、生长发育停滞等症状。儿童长期缺乏锌可导致侏儒症，成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、胎儿畸形、皮肤粗糙、免疫力降低等症状。盲目过量补锌或误食含锌高的食物可引起锌过量或锌中毒，成人摄入2g以上锌可发生锌中毒，引起急性腹痛、腹泻、恶心呕吐等临床症状。

一般来说贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏类都是锌的极好来源；干果类、谷类胚芽和麦麸也富含锌。常见食物含锌量见表2-9。

人体含硒（selenium）总量约为14～20mg，硒是人体必需的微量元素，体内的硒一种是来自膳食中以非调节储存形式存在的硒蛋氨酸，另一种是具有生物活性的硒蛋白中的硒半胱氨酸。硒的生理作用主要是通过硒蛋白发挥的，主要包括以下几个方面：①抗氧化作用。②维持正常免疫功能。③预防与硒缺乏相关的地方病：一种是克山病，是以多发性灶状心肌坏死为主要病变的地方性心肌病；另一种是大骨节病，是一种地方性、多发性、变形性骨关节病。④抗肿瘤作用。⑤抗艾滋病作用。⑥维持正常生育功能。⑦延缓衰老作用：补硒能增强抗氧化和免疫力，从而延缓人体衰老进程。

缺硒能引起克山病和大骨节病。过量的硒也可引起中毒，其中毒症状为头发和指甲脱落，皮肤损伤及神经系统异常，肢端麻木，抽搐等，甚至死亡。

海产品和动物内脏是硒的良好食物来源。常见食物含硒量见表2-10。食物中的含硒量随地域不同而异，特别是植物性食物的含硒量与地表土壤层中硒元素的水平有关。

正常人体内含氟（fluorine）总量约为2.6g，主要存在于骨骼和牙齿中，少量分布在毛发、指甲及其他组织中。其生理作用主要有防治龋齿和骨质疏松。在高等动物及人类尚未发现有确切或特异的氟缺乏症，但氟缺乏可引起龋齿和骨质疏松的发病率增加。过量氟可引起中毒，急性中毒多见于特殊职业环境，慢性中毒主要是因为高氟地区居民长期摄入含氟高的饮水。氟中毒能导致骨骼、牙齿及神经系统的损害，儿童摄入过量的氟可能会出现智力发育障碍等情况。

一般食物中含氟量较低，但茶叶、海鱼、海带、紫菜等少数食物含氟较高。饮水是氟的主要来源，而饮水中的含氟量取决于地理环境中氟元素水平。