膳食矿物质是必需的无机元素，可作为酶辅助因子、组织的结构成分以及维持渗透平衡和膜电位的电解质。它们被归类为每日需求量超过 100 毫克的常量矿物质和每日需求量较小的微量矿物质。

铁

铁对于血红蛋白和肌红蛋白中的氧运输至关重要，并且是细胞色素、过氧化氢酶和其他酶的辅助因子。铁以亚铁和三价铁的形式存在，其氧化还原循环是其功能的核心。动物来源的血红素铁比植物来源的非血红素铁具有更高的生物利用度。铁吸收受铁调素调节，铁调素是一种肽激素，控制铁转运蛋白介导的肠细胞铁输出。

缺铁会导致小细胞低色素性贫血，伴有疲劳、苍白和异食癖。铁超载会导致血色素沉着症、肝硬化、糖尿病和心肌病。遗传性血色素沉着症是由 HFE 突变引起的，导致铁吸收不受调节。

钙

钙是体内最丰富的矿物质，99%以羟基磷灰石的形式储存在骨骼中。它对于骨骼结构、肌肉收缩、神经传递、凝血和细胞内信号传导至关重要。血清钙受到甲状旁腺激素、维生素 D 和降钙素的严格调节。 PTH 通过促进骨吸收、肾脏重吸收和维生素 D 活化来增加钙含量。低钙血症会导致手足抽搐和感觉异常。高钙血症会导致肾结石、腹痛和精神错乱。

锌

锌是 300 多种酶的辅助因子，包括乙醇脱氢酶、碱性磷酸酶和基质金属蛋白酶。它还可以稳定许多转录因子的[锌指](/guides/ Protein-Structure.html) 结构域。锌存在于肉类、贝类和豆类中。缺乏会导致生长迟缓、性腺功能减退、免疫功能障碍和伤口愈合延迟。肠病性肢端皮炎是一种遗传性锌吸收不良性疾病。

镁

镁是 600 多种酶的辅因子，包括所有需要 ATP 的酶。它可以稳定 ATP、核酸和细胞膜。镁存在于绿叶蔬菜、坚果和全谷物中。缺乏会导致肌肉痉挛、虚弱、心律失常和难以纠正的低钙血症。高镁血症会导致低血压和呼吸抑制。

铜

铜是细胞色素 c 氧化酶、超氧化物歧化酶、赖氨酰氧化酶和多巴胺 β-羟化酶的辅助因子。它在小肠中被吸收并由铜蓝蛋白转运。威尔逊病因 ATP7B 突变而导致铜在肝脏和大脑中积聚，从而出现肝脏疾病和神经系统症状。门克斯病是一种 X 连锁铜缺乏症，伴有头发卷曲、神经退行性变和结缔组织异常。

硒

硒以第 21 个氨基酸硒代半胱氨酸的形式掺入硒蛋白中。谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶是参与抗氧化防御和氧化还原调节的重要硒酶。硒存在于巴西坚果、海鲜和内脏中。缺乏硒会导致克山病（一种影响中国缺硒地区的心肌病）和大骨节病（一种骨关节病）。

碘

碘对于甲状腺激素的合成至关重要。碘化钠同向转运体将碘集中在甲状腺中，并在甲状腺中掺入甲状腺球蛋白中。碘缺乏会导致甲状腺肿和甲状腺功能减退，是全世界智力障碍的主要可预防原因。加碘盐显着降低了缺乏症的患病率。过量的碘还会导致甲状腺功能障碍。

其他微量矿物质

锰是精氨酸酶、超氧化物歧化酶和丙酮酸羧化酶的辅助因子。钼是亚硫酸氧化酶和黄嘌呤氧化酶的辅助因子。铬可以增强胰岛素的作用，尽管它对人类的重要性存在争议。氟化物可以强化牙釉质并预防龋齿。钴是维生素 B12 的组成部分。硅和硼被认为可能是必需的，但它们的生化作用尚不明确。