幾種人體必需微量元素與人體健康 福建師范大學(xué)福清分校學(xué)報２００６年３月 幾種人體必需微量元素與人體健康 陳秀宇 〔福建師范大學(xué)福清分校生物與化學(xué)工程系，福建福清３５０３００〕 摘要：微量元素在整個人體的生命活動中起著重要的作用，體內(nèi)微量元素太多或過少都將導(dǎo)致人體正 常生理功能的紊亂，進而引起各種各樣的疾病。 本文著重介紹了幾種常見的微量元素在人體內(nèi)的作用和引起的疾病及來源。 關(guān)鍵詞：微量元素；疾病；健康 中圖分類號：Ｒ１５文獻標(biāo)識碼：Ａ文章編號：１００８－３４２１〔２００６〕０２－００９４－０３ 微量元素是占人體總重量萬分之一下面的元素。把維持人體正常生命活動不可缺少的微量元素稱為必需的微 量元素。大多數(shù)學(xué)者以為的必需的微量元素有１４種，它們分別是鐵、 銅、鋅、鈷、錳、鉻、鉬、鎳、釩、錫、硅、硒、碘、氟。微量金屬元素在整個生命體系中起著重要的作用。金屬元素最大的特征就是失去電子成為帶正電荷的離子。因而存在于生物體液中的是各種形式的金屬離子，它們能與生物分子產(chǎn)生各種鍵合作用，進而在生物體內(nèi)承當(dāng)各種各樣的 功能，如電子轉(zhuǎn)移、載氧、酶的活性中心等。體內(nèi)微量元素太多或過少都將導(dǎo)致人體正常生理功能的紊亂，進而引起各種各樣的疾病。本文介紹幾種微量元素在人體生命中的作用和可能引起的疾病以及食物的主要來源。 １鐵 人體正常含鐵量為３—４ｇ，６０％以血紅蛋白的形式存在，其余一般儲存在細(xì)胞中。鐵是血紅蛋白、 肌紅蛋白和細(xì)胞色素的組成部分。鐵在人體新陳代謝經(jīng)過中起著非常重要的作用，它直接介入氧的運輸與儲存。 人體缺鐵將導(dǎo)致免疫功能下降，貧血、疲倦、抵抗力降低、發(fā)育不良等。人體吸收的鐵過量或鐵平衡紊亂將使其 沉積在肝臟、胰腺、心臟和皮膚進而引起血色病〔血色素沉積〕、肝功能異常、心肌損傷和糖尿病。目前，鐵在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用也引起人們的關(guān)注。如早期老年癡呆癥〔ＡＤ〕與β淀粉樣蛋白的蛋白質(zhì)聚合與具有氧化活性的鐵離子〔Ｆｅ３＋〕 〔可以為銅離子〕發(fā)生不正常的反響有關(guān)。 產(chǎn)生一些具有更高氧化活性的物質(zhì)，造成蛋白質(zhì)的氧化變性和沉淀，進而引起病變。新的鐵〔Ｆｅ２＋〕運輸?shù)鞍兹缍r金屬轉(zhuǎn)運載體１〔ｄｉｖａｌｅｎｔｍｅｔａｌｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ，ＤＭＴ１〕和亞鐵載體１〔ｆｅｒｒｏｐｏｒｔｉｎ１〕已被發(fā)現(xiàn)，研究其構(gòu)造和功能的關(guān)系將有助于了解鐵的不正常代謝。 含鐵食物主要來源：肝、內(nèi)臟、瘦肉、蛋類、豆制品、乳制品、貝類、綠葉蔬菜、水果。建議成人每日攝入量為：１５毫克。 ２鋅 生命必需的微量元素鋅是人體必需的微量元素之一。正常成年人體內(nèi)含鋅約２．５ｇ，分布于人體一切器官和血液 中，人體血液中的鋅有８０％～８５％在紅細(xì)胞內(nèi)，３％～５％在白細(xì)胞內(nèi)，其余在血漿中。 鋅對前列腺的功能、生殖器官的發(fā)育、蛋白質(zhì)的合成以及膠原蛋白的構(gòu)成，都非常重要，并有保護肝臟免受化學(xué)品毒害的功能。 人體缺鋅的典型病狀是皮膚受損及骨骼變異。假如缺鋅，會引起食欲減退，吸收障礙、皮膚粗糙以致角質(zhì)化皮炎，甚至還會引起少兒發(fā)育不良和生殖系統(tǒng)失調(diào)，這些失調(diào)還會波及下一代，影響核酸的合成，使下一代存在先天缺乏的缺陷。有一種侏儒病，就是先天缺鋅的結(jié)果。鋅還有一種奇特的功能，就是加速傷口的愈合。因而，病人在大手術(shù)后，要即時補鋅，長期臥床不起的病人，易生褥瘡，假如敷一些鋅鹽，就能夠使褥瘡早日痊愈。鋅主要在小腸吸收，鋅存在于各類食物中，只要不偏食，人們?nèi)粘ｏ嬍持械匿\供給量就足夠了。國外有人將因精食而缺鋅患的病，戲稱“當(dāng)代文明病〞。在世界范圍內(nèi)都存在人體嚴(yán)重缺鋅的問題。鋅吸收過量還會影響銅的吸收，并會引致嘔吐。在各類收稿日期：２００５－０５－１３ 作者簡介：陳秀宇〔１９６４－〕女，福建福清人，實驗師。 ２００６年第２期 總第７３期（福建師范大學(xué)福清分校學(xué)報）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＦＵＱＩＮＧＢＲＡＮＣＨＯＦＦＵＪＩＡＮＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＳｕｍＮｏ．７３ ９５第２期陳秀宇：幾種人體必需微量元素與人體健康 金屬酶中，對鋅酶的研究更為詳盡。因而鋅酶涉及生命經(jīng)過的各個方面。生物體中重要代謝物的合成與降解，都需要鋅酶的介入。 含鋅食物的主要來源：海產(chǎn)、肉類、杏仁、蔬菜。建議成人每日攝入量為：１５毫克。 ３銅 人體中銅的含量約為８０ｍｇ，主要以銅蛋白質(zhì)復(fù)合物形式存在，是骨骼、血紅蛋白、紅血球構(gòu)成的重要礦物質(zhì)。銅能夠影響鐵的代謝及造血功能，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并對骨骼及結(jié)締組織代謝、能量代謝、心血管系統(tǒng)、毛發(fā)、皮膚和內(nèi)分泌產(chǎn)生影響。 人體銅缺乏可嚴(yán)重影響兒童大腦發(fā)育而導(dǎo)致門凱氏病〔Ｍｅｎｋｅｓｄｉｓｅａｓｅ〕，又名卷發(fā)綜合癥。其原因是腸和腎上皮細(xì)胞對銅的吸收遭到損害導(dǎo)致銅代謝紊亂而缺銅。而由銅積累引起的威爾遜病〔Ｗｉｌｓｏｎｄｉｓｅａｓｅ〕則是由于銅在轉(zhuǎn)運中銅中毒所致。大量的銅積累在肝臟和腦中，而膽汁排泄銅失調(diào)，使得銅最終積累在腦、腎、角膜等器官?；颊弑憩F(xiàn)出動作失調(diào)、進行性精神障礙和肝腎損害等癥狀。而近幾年來風(fēng)行英國的瘋牛病〔Ｐｒｉｏｎｄｉｓｅａｓｅ〕則是由于銅離子導(dǎo)致的神經(jīng)毒性而引起的。銅離子在瘋牛病的發(fā)病機理中扮演著至關(guān)重要的角色。銅離子及其它金屬離子在蛋白質(zhì)折疊中所起的作用以及某些情況下怎樣誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性〔淀粉樣〕和聚合是將來應(yīng)予重視的研究領(lǐng)域。 含銅食物的主要來源：海鮮、肉類、蔬菜、堅果。建議成人每日攝入量為：２．５至３毫克。 ４硒 硒作為人體必需的微量元素同人類健康密切相關(guān)。硒在人體的含量約０．２１×１０－６〔１５ｍｇ／７０ｋｇ〕，主要分布在肝、胰、腎臟中，其含量占總硒量的６１％。血液中，頭發(fā)中也含一定的硒，稱為血硒，發(fā)硒。血硒和發(fā)硒能反映體內(nèi)含硒的水平，研究其變化與疾病的關(guān)系很有實用意義。硒作為非金屬元素，具有加強細(xì)胞穩(wěn)定性的功能。 硒與幾種疾病的關(guān)系：１．克山病與大骨?。海保梗罚衬昃鸵寻l(fā)現(xiàn)我國的克山病與地方性硒缺乏有關(guān)，現(xiàn)已查明克山病流行區(qū)的主糧、兒童頭發(fā)，全血硒含量都低于非流行地區(qū)。流行區(qū)全血中的谷胱甘肽過氧比物酶〔ＧＳＨ－Ｐｘ〕的活性低下，尿硒負(fù)荷實驗也顯示流行區(qū)的居民體內(nèi)缺硒，預(yù)防克山病的最低硒攝入量為每日１７μｇ，每日攝入４８．３μｇ時可維持血漿ＧＳＨＰｘ最高活力的恒定水平。目前通過口服亞硒酸鈉預(yù)防克山病，發(fā)病率顯著降低，用０．１％的亞硒酸鈉水溶液治療兒童大骨節(jié)病療效也很顯著。２．白內(nèi)障：正常人眼睛內(nèi)含硒量很高，虹膜及晶狀體含硒豐富，人視網(wǎng)膜含硒量為７μｇ，能起到保護作用，假如長期缺硒，因含硒的ＧＳＨＰｘ減少晶狀體受過氧化氫的損害即可引起白內(nèi)障。白內(nèi)障患者晶狀體內(nèi)過氧化氫含量比正常人增加２～３倍。而硒含量卻只要正常人的１／６，由于人體內(nèi)血硒的水平隨年齡的增長而降低，老年人一般缺硒，所以易導(dǎo)致白內(nèi)障，因而應(yīng)適當(dāng)補硒，食用含硒豐富的食物〔如動物內(nèi)臟、海味、大蒜、蘑菇等〕。但需注意不僅缺硒可造成白內(nèi)障，近期研究表明過量的硒也能導(dǎo)致白內(nèi)障，服用過量會造成硒中毒，導(dǎo)致禿頂、指甲脫落、疲倦、嘔吐等。由此可見，硒有雙重性，既有營養(yǎng)性，又有毒性。３．癌癥和心血管病：國內(nèi)外一些腫瘤流行病學(xué)研究表明，低鋅低硒很可能是腫瘤發(fā)生的危險因素等。這都是由于硒具有抑制某些癌細(xì)胞激發(fā)免疫球蛋白，加強機體免疫力的作用，由于它具有防癌抗癌和防治肝和心血管病，并且具有明顯的抗衰老的作用。硒能夠有效地與維生素Ｅ配合，成為有效的抗氧化劑，幫助治療女性更年期熱潮紅。 含硒食物的主要來源：米糠、魷魚、膘子、南瓜、草菇、麥芽等。建議每日攝取量：男性：５０毫克，女性：７０毫克。 ５鉻 鉻是人體必需的微量元素，它們在糖尿病和心血管疾病病因?qū)W中的作用已遭到廣泛重視。三價鉻能影響糖代謝，是人和動物體必需的微量元素。而六價鉻的化合物是公認(rèn)的致癌物。因而，缺鉻與幾種疾病的關(guān)系：１〕糖尿病：流行病學(xué)調(diào)查、動物實驗和臨床研究的很多資料證明，體內(nèi)鉻的缺乏會導(dǎo)致糖、脂代謝紊亂，進而誘發(fā)糖尿病和心血管疾病。Ｃｒ３＋是葡萄糖耐量因子〔ＧＴＦ〕的活性組份。鉻與糖代謝及糖尿病有著密切的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。已證明，鉻具有胰島素樣作用，對糖代謝的作用也表如今下面幾個方面：Ａ、促進葡萄糖通過細(xì)胞膜進入細(xì)胞內(nèi)；Ｂ、促進葡萄糖磷酸化；Ｃ、促進葡萄糖氧化；Ｄ、促進糖原合成和抑制糖異生。鉻在體內(nèi)發(fā)揮胰島素樣作用必須有胰島素介導(dǎo)，大量的調(diào)查顯示，糖尿病患者體內(nèi)明顯缺鉻，給糖尿病人補充三價鉻的化合物，２～４個月以后，血糖、糖化血紅蛋白、血胰島素水安然平靜血膽固醇等均能明顯下降，且補鉻對于防治糖尿病的并發(fā)癥有明顯的療效。２〕高血脂：鉻對膽固醇代謝的影響作用于構(gòu)成膽固醇酯所涉及的酶。缺鉻能引起體內(nèi)甘油三酯、膽固醇水平升高，誘發(fā)高膽固醇血癥和高脂血癥。１９６２～１９６５年美國學(xué)者Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ曾指出，血清中三價鉻濃度的降低與冠狀動脈疾病的發(fā)病率相關(guān)，補鉻能降低高血脂、減少脂肪斑塊的發(fā)生。 鉻的主要來源：缺鉻時，可直接服用低價鉻的無機鹽和含鉻高的釀酒酵母提取物，另外要多食用一些含鉻量較高的食物，如海藻類、魚類、豆、堅果、根菜、谷類、奶制品、谷物、肉制品、乳制品、蔬菜、水果等。建議每日成人攝取量： ９６ 福建師范大學(xué)福清分校學(xué)報２００６年３月 ５０至２００毫克。 除上述之外，還有錳、鈷、釩、鎳、鉬、鉍等多種金屬在人體內(nèi)都起著特別重要的作用。如錳與人體代謝有著密切的聯(lián)絡(luò)，缺錳表現(xiàn)為生長發(fā)育緩慢，體重減輕和低膽固醇癥，并可引起骨骼畸形。釩與糖尿病、高血脂、風(fēng)濕病、結(jié)核病等多種疾病有關(guān)，鉍與腸胃功能紊亂有關(guān)，而鈷則與體內(nèi)缺乏維生素Ｂ１２導(dǎo)致的高血壓等心血在管疾病有關(guān)。鉬是一種抗癌元素，很多癌病，如食管癌、肝癌、直腸癌、宮頸癌、乳腺癌等都與缺鉬有關(guān)，缺鉬導(dǎo)致神經(jīng)異常，智力發(fā)育緩慢，影響骨骼生長。 綜上所述，微量元素固然只占人體質(zhì)量的０．０５％，但與人體的生理功能關(guān)系密切，缺乏會導(dǎo)致多種疾病，影響人體的健康。人體內(nèi)各種微量元素是一個處于動態(tài)平衡的互相協(xié)調(diào)的有機的整體，微量元素之間有一個恰當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，任何一種太多或過少，都會引起體內(nèi)微量元素的平衡失調(diào)，導(dǎo)致健康問題。影響微量元素平衡的因素有下面幾種：１〕食物因素：食物種類〔固體性食物、乳類、飲水及飲料〕；２〕元素化學(xué)形式；３〕蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物；４〕維生素；５〕食物與各元素之間的互相影響；６〕食物中其它成分的影響〔酸類、纖維等〕。在日常生活中，我們必須注意微量元素攝入平衡，不能缺什么補什么，更不能盲目地趕時髦。天然動植物食品中，不僅富含大量具有生物活性的人體必需的各種元素，而且它們之間有一個適宜的比例，能夠知足人體的需要，具有食一補十、事半功倍的效果。因而，最佳的選擇是藥補不如食補。 參考文獻： ［１］項斯芬．無機化學(xué)新興領(lǐng)域?qū)д摚郏停荩本罕本┐髮W(xué)出版社，１９８８． ［２］沈同．生物化學(xué)［Ｍ］．北京：人民教育出版社，１９８０． ［３］孔祥瑞．必需微量元素與心腦血管疾病［Ｍ］．哈爾濱：黑龍江科技出版社，１９９５． ［４］陳義勇．必需微量元素鉻的研究［Ｊ］．生理科學(xué)進展，１９９０，２１〔４〕：３４－９８． ｈｅＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＣｅｒｔａｉｎＥｓｓｅｎｔｉａｌＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔｓｔｏ ＨｕｍａｎＢｏｄｙａｎｄＨｅａｌｔｈ ＣＨＥＮＸｉｕｙｕ 〔Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＦｕｑｉｎｇＢｒａｎｃｈｏｆＦｕｊｉａｎＴｅａｃｈｅｒｓ＇Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＦｕｑｉｎｇＦｕｊｉａｎ，３５０３００〕 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｐｌａｙａｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｌｉｆｅｃｙｃｌｅｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙ，ｔｈｕｓｓｕｒｐｌｕｓｏｒｌａｃｋｏｆｓｕｃｈｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｅｂｏｕｎｄｔｏｌｅａｄｔｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｄｉｓｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｈｕｍａｎｂｏｄｙａｎｄｒｅｓｕｌｔｉｎｖａｒｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｂｅｓｉｎｔｏｔｈｅｒｏｌｅｃｅｒｔａｉｎｃｏｍｍｏｎｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｐ