课后请大家继续细化我们的思维导图 ~~~

7.1 矿质元素在食品中的的存在形态

根据其理化性质可分为：溶解态和非溶解态，胶态和非胶态，有机态和无机态，离子态和非离子态，络合态和非络合态以及价态。

食品中矿质元素的存在状态不同，其营养性及安全性也不同，如食品中的有机砷化合物毒性小于无机砷化合物；三价无机砷的毒性又大于五价的。

在膳食中血红素铁虽然比非血红素铁所占比例少，但其吸收率比非血红素铁高2-3倍，且很少受其他膳食因素，包括铁吸收抑制剂的影响。

因此，评价某种金属的营养性和安全性，除常规的测定总量外，还应考虑它们在食品中的存在形式。

7.1.1 与单糖及氨基酸的结合

矿质元素中多数金属元素能与小分子糖、氨基酸、核酸、叶绿素、血红素等生物小分子形成金属配合物。如，Fe能与葡萄糖、果糖等单糖形成多核配合物。Why？

7.1.2 与草酸及植酸的结合

当植物源食品中草酸及植酸含量较高时，一些必需的矿质元素活性就会损失，一些有害金属的毒性也会降低。

植酸也称肌酸，与Ca、Fe、Mg、Zn等金属离子生成不溶性化合物，使金属离子的有效性降低；植酸盐还可与蛋白质类形成配合物，不仅降低了蛋白质的生物利用率，还会使金属离子更加不易被利用。表7-2 不同植物源食物中植酸结合的磷。

7.1.3 与核苷酸的结合

核苷酸分子中磷酸基、碱基和戊糖都可以作为金属离子的配位基团。

7.1.4 与环状配体的结合

金属元素可与生物体内平面环状配体形成配合物，其中卟啉类就是生物配体。如，血红素和叶绿素就是Fe、Mg离子的主要配体。

叶绿素在食品加工中最普遍的变化就是生成脱镁叶绿素，在酸性条件下叶绿素分子的中心Mg原子被H原子取代，生成暗橄榄褐色的脱Mg叶绿素，加热可加快反应的进行。

7.1.5 与蛋白质的结合

蛋白质分子中除了肽键、末端氨基和末端羧基能与金属离子形成配位结合外，氨基酸残基侧链上的一些基团也可参与配位，如Ser和Thr的羟基、Try的酚羟基、酸性氨基酸中的羧基、碱性氨基酸中的氨基、His中的咪唑基、Cys中的巯基和Met中的硫醚基等。

但是，在生物体中，只有当这些基团处在一定的构型时才能与金属离子形成配合物。

生物体中，有大量的金属离子与酶的配合物。如各种金属酶。此外，食品中还有一些结构较为清晰的金属离子结结合蛋白：

（1）铁蛋白（ferritin）。其主要生理功能是贮存体内暂时不用的Fe，或过多吸收的Fe。

（2）铁传递蛋白（transferrin）。

（3）铁硫蛋白（iron sulphur protein）。是一类含Fe-S发色团的非血红素铁蛋白。其生理功能主要是作为电子传递体参与生物体内多种氧化还原反应，特别是在生物氧化、固氮及光合作用中有重要意义。

（4）铜蛋白（cuprein）。

（5）金属硫蛋白（metallothionein, MT）。主要功能有：抗氧化、清除自由基、消除重金属毒害和平衡体内微量元素分布等。

动物体内金属元素以MTs为配体，形成MTs结合态。

（6）植物络合态（phytochelatins，PCs肽），细胞吸附的Cd2+90%以上被PCs肽络合。

PCs的结构通式是（γ-Glu-Cys）n-Gly，在植物和一些酵母品种中是主要的重金属结合多肽。因此，也可通过测定某些植物的PCs肽，评判其环境质量。

7.1.6 与多糖类的结合

多糖类物质常与金属元素结合，形成多糖复合物。金属元素的存在不仅使多糖物质呈现多种生物功能和食品功能，而且在利用多糖物质脱除有害金属元素方面也具有重要意义。