54微量元素

微量元素何为微量元素•元素，又称化学元素，指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由一种原子组成，其原子中的每一核子具有同样数量的质子，用一般的化学方法不能使之分解，并且能构成一切物质。•微量元素是相对主量元素（大量元素）来划分的，根据寄存对象的不同可以分为多种类型，目前较受关注的主要是两类，一种是生物体中的微量元素，另一种是非生物体中（如岩石中）的微量元素。•人体是由60多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的万分之一以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为常量元素；凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素。微量元素是每人每日膳食需要量为微克至毫克的矿物质。微量元素的特点1相对性一种相同的元素在某一学科中可作为主量元素，而在另一学科中却作为微量元素，例如，氢在生命化学中是主量元素，而在材料科学中常作为微量元素另行研究。2低浓度在任何生命体中元素均是微量的，并且必须服从Henri稀溶液定律和Nerst分配定律。3普存性普存性即指自然界中不存在绝对纯的物质。4重要性元素在所有的研究体系中虽然丰度很低，但却具有极其重要的特定效应。5相关性相关性即不仅要考虑它们单个的行为，更重要的探讨其相互关系。人体必需的微量元素•铁（Fe）•碘（I）•锌（Zn）•硒（Se）•铜（Cu）•钼（Mo）•铬（Cr）•钴（Co）•氟可能必须的微量元素铁成人体内铁的总量约为4-5g，分为功能性铁和储存铁。功能性铁是铁的主要存在形式，其中血红蛋白含铁量占总铁量的60~75%、3%在肌红蛋白、1%为含铁酶类（细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等）。其余则为储备铁，以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存于肝脏、脾脏和骨髓中，约占总铁量的25%~30%。正常男性储存铁约为1000mg，女性仅为300~400mg。生理功能铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A及一些呼吸酶的主要成分，参与体内二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。铁与免疫关系密切，铁可提高机体免疫力，增加中性粒细胞和吞噬细胞的功能。但当感染时，过量铁促进细菌生长，对抵抗感染不利。铁元素催化促进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。缺乏症状与后果免疫力和抗感染能力方面，人及动物实验皆记实缺铁的一项特点是抗感染能力降低。1、体温调节方面，缺铁性贫血的另一特点是在寒冷环境中保持体温的能力受损。2、铅中毒方面，动物和人体实验证明缺铁会增加铅的吸收。3、有的妊娠后果，汗多浒病学研究表明妊娠早期贫血为早产、低出生体重儿及胎儿死亡有关。4、铁缺乏症症状包括皮肤苍白，舌部发痛，疲劳或无力，食欲不振以及恶心。铁缺乏对免疫系统的影响：1．抵抗病原微生物入侵的能力减弱。2．降低免疫细胞从静止---临战的反应速度。3．使抗氧化生化酶活性降低。4．抗体的生产停止或以很慢的速度进行。5．缺铁性贫血，细胞供氧不足。其结果是整天无精打采，疲劳而倦怠，比较容易被感染。过量表现通过各种途径进入体内的铁量的增加，可使铁在人体内贮存过多，因而可引致铁在体内潜在的有害作用，体内铁的贮存过多与多种疾病如心脏和肝脏疾病、糖尿病、某些肿瘤有关。肝脏是铁储存的主要部位，铁过量也常累及肝脏，成为铁过多诱导的损伤的主要靶器官。肝铁过载导致：1、肝纤维化甚至肝硬化；2、肝细胞瘤。铁过量与心脏疾病关系的探讨，已见诸多报道。许多作者认为，铁通过催化自由基的生成、促进脂蛋白的脂质和蛋白质部分的过氧化反应、形成氧化低密度脂蛋白等作用，参与动脉粥样硬化的形成。铁过多诱导的脂质过氧化反应的增强，导致机体氧化和抗氧化系统失衡，直接损伤DNA，诱发突变，与肝、结肠、直肠、肺、食管、膀胱等多种器官的肿瘤有关。膳食参考摄入量年龄每日摄入量孕妇0—0.5岁0.3mg早期15mg0.5岁—1岁10mg中期25mg1岁—4岁12mg后期35mg4岁—7岁12mg乳期25mg7岁—11岁12mg11岁—14岁男16mg女18mg14岁—18岁男20mg女25mg18岁—50岁男15mg女20mg50岁15mg铁在食物中主要以三价铁形式存在，少数为还原铁（亚铁）。非血红素铁。主要以三价铁与蛋白质和有机酸结合成络合物。这种形式的铁必须与有机部分分开，并还原成二价铁后才能被吸收。如果膳食中有较多的植酸或磷酸，将与铁形成不溶性铁盐，而影响被吸收。抗坏血酸、半胱氨酸能将三价铁还原成二价铁，有利于铁的吸收。血红素铁，主要存在于动物性产品中，比非血红素铁吸收好得多，非血红素铁在平均饮食中占铁的85%以上。但是，当它与动物性蛋白质和维生素一起摄入时可提高非血红素铁的吸收。如何补铁婴幼儿要及时添加辅食；4－5个月添加蛋黄、鱼泥、禽血等；7个月起添加肝泥、肉末、血类、红枣泥等食物；另外，早产儿从2个月起、足月儿从4个月起可在医生指导下补充铁剂，以加强预防。日常生活避免铁流失；忌过量饮茶及咖啡：因为茶叶中的鞣酸和咖啡中的多酚类物质可以与铁形成难以溶解的盐类，抑制铁质吸收。因此，女性饮用咖啡和茶应该适可而止，一天1～2杯足矣。用铁锅炒菜易于铁的吸收。少用铝锅，因为铝能阻止铁的吸收；及时服用补铁制剂，秉着安全高效的原则；市场上常见的口服补铁制剂多为富马酸亚铁、硫酸亚铁、乳酸亚铁等。而前两者对肠胃的刺激要远远大于乳酸亚铁。有肠胃疾病的患者不建议服用富马酸亚铁和硫酸亚铁。选择好了补铁制剂，在服用过程中还需要注意以下问题：要饭后服用补铁制剂。忌牛奶与铁剂同时服用。多吃蔬菜和水果：蔬菜水果中富含维生素C、柠檬酸及苹果酸，这类有机酸可与铁形成络合物，从而增加铁在肠道内的溶解度，有利于铁的吸收。多食用含铁丰富的食物；如：蛋黄、海带、紫菜、木耳、猪肝、桂圆、猪血等。最新研究发现，即便在那些血色素正常的女性当中，铁也有抗疲劳的效果。膳食中补充铁之后，她们的体能、情绪和注意力集中程度都有所改善。铁的主要食物来源丰富来源：动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱、牛肉、羊肉、蛤蜊和牡蛎。良好来源：瘦肉、红糖、蛋黄、猪肾、羊肾、干果（杏干、葡萄干），啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麦。一般来源：鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶、蚕豆、瓜子（南瓜、西葫芦等种子）微量来源：奶制品、蔬菜各水果此外用铸铁锅煮番茄或其它酸性食物，也可增添铁质，锅会把有益于健康的铁深入食物内。碘•碘是人体的必需微量元素之一，有“智力元素”之称。健康成人体内的碘的总量为30mg（20~50mg），其中70%~80%存在于甲状腺。生理功能⒈参与能量代谢在蛋白质、脂肪与碳水化合物的代谢中，碘促进氧化和氧化磷酸化过程；促进分解代谢、能量转换、增加氧耗量、加强产热作用，这些均在心、肝、肾及骨骼肌中进行，而对脑的作用不明显；碘参与维持与调节体温，保持正常的新陈代谢和生命的活动。⒉促进代谢和体格的生长发育所有的哺乳类动物都必须有甲状腺素，即需要碘维持其细胞的分化与生长。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，此时期碘缺乏可致儿童生长发育受阻，侏儒症的一个最主要病因就是缺碘。已有的研究表明，甲状腺激素促进DNA及蛋白质合成、维生素的吸收和利用，并有活化许多重要的酶的作用，包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶等100多种，对生物氧化和代谢都有促进作用。⒊促进神经系统发育在脑发育阶段，神经元的迁移及分化，神经突起的分化和发育，尤其是树突、树突棘、触突、神经微管以及神经元联系的建立，髓鞘的形成和发育都需要甲状腺激素的参与。⒋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。碘缺乏症胎儿期⒈流产、死胎、先天畸形、围生期死亡率增高、婴幼儿期死亡率增高；⒉地方性克汀病⒊神经运动功能发育落后⒋胎儿甲状腺功能减退新生儿期新生儿甲状腺功能减退、新生儿甲状腺肿儿童期和青春期甲状腺肿、青春期甲状腺功能减退、亚临床型克汀病、智力发育障碍、体格发育障碍、单纯聋哑成人期甲状腺肿及其并发症、甲状腺功能减退、智力障碍、碘致性甲状腺功能亢进碘过量导致甲状腺疾病，继而导致甲状腺功能减退。当甲状腺功能减退时，激素分泌不够，就会出现三种不同程度的症状：一是女性不孕；二是即使怀孕，也会容易流产或者胎死腹中；三是虽然顺利生下胎儿，但孩子的智力可能会受到影响。膳食参考摄入量0－59个月学前儿童90微克/天6－12岁学龄儿童120微克/天12岁以上成人150微克/天孕妇和哺乳期妇女200微克/天如何补碘一、食用碘盐。国家规定在每克食盐中添加碘20微克，全民可通过食用加碘盐这一简单、安全、有效和经济的补碘措施，来预防碘缺乏病。加碘盐是用碘酸钾按一定比例与普通食盐混匀。由于碘是一种比较活泼、易于挥发的元素，含碘食盐在贮存期间可损失20%～25%，加上烹调方法不当又会损失15%～50%，所以需要正确使用加碘盐。1．不能放在温度较高、在阳光照射的地方2．贮存容器要加盖盖严，3．快取快盖4．应在菜即将出锅时加盐，防止高温挥发减少含碘量，降低效果。二、海带、紫菜、海白菜、海鱼、虾、蟹、贝类含碘也很丰富，可以多食。三、婴幼儿食用加碘奶粉。考虑到婴幼儿时期的饮食主要是乳制品，中国政府同时还规定在婴幼儿奶粉中也必须加碘。碘的主要食物来源人类所需的碘，主要来自食物，约为一日总摄入量80%-90%，其次为饮水与食盐。食物碘含量的高低取决于各地区的生物地质化学状况。海洋生物含碘量很高，如海带、紫菜、海鲜鱼、干贝、淡菜、海蜇、龙虾等，其中干海带含碘可达36mg/kg；而远离海洋的内陆山区或不易被海风吹到的地区，土壤和空气中含碘量较少，这些地区的食物含碘量不高。陆地食品含碘量以动物性食品高于植物性食品，蛋、奶含碘量相对稍高，其次为肉类，淡水鱼的含碘量低于肉类。植物含碘量是最低的，特别是水果和蔬菜。锌人体含锌的总量约占体重的0.003%，相当于成人体内约有2公克锌。90%的锌都存在肌肉与骨骼中，其余10%在血中扮演举足轻重的角色生理功能1.维持免疫功能：人体锌不足会出现淋巴球数量低落、血中免疫球蛋白降低、自然杀手功能减弱、皮肤免疫测试反应降低等状况，临床的结果就是肺炎、念珠球菌感染，甚至伤风感冒。2.生长与发育：促进生长、性器官的发育、伤口愈合、毛发、指甲，以及口腔黏膜等多处位置的修补作用。3.调节基因表现：许多蛋白质转录因子的分子中含有锌指结构，负责与DNA结合，而改变基因的表现功能，是很重要的调控机制。4.酵素组成分：已知的含锌酵素超过300多种，锌位于催化中心，或稳定酶蛋白质的立体结构，失去锌会使酵素失去活性。5.维持味觉功能与促进食欲。6.促进胰岛素分泌。7.增强记忆力。Zn缺乏后果锌缺乏会导致免疫力低下、食欲不振、生长减缓、下痢、掉发、夜盲、前列腺肥大、男性生殖功能化、贫血等问题。锌缺乏导致腹泻的过程包括：肠细胞绒毛结构破坏、含锌消化酵素减少、发炎造成肠壁水肿、消化道免疫力变差。缺锌与腹泻容易形成恶性循环，腹泻更减少锌吸收，增加锌的流失，造成双重的缺锌原因，常发生在老人、婴幼儿、胰脏功能不全、肠病变或肠手术者的身上。此外有肾脏病变者很容易有高尿锌症与低血锌症。糖尿病、肝病或慢性发炎性疾病，如风湿性关节炎患者，都会因肾病变导致体内锌慢性缺乏，免疫力会变差，形成了一个恶性循环。支端皮肤炎hZIP4(SLC39A4)是一在肠膜上端的二次基因表现产物，它被发现和遗传的Zn-deficiencydiseaseacrodermatitisenteropathica(缺乏Zn的支端皮肤炎)有关，此病和第八染色体有密切关系，会减低肠道吸收Zn的效率。经过研究证实，突变的hZIP4蛋白质也会降低肠道吸收Zn的效率，最近有另外的实验结果指出，在老鼠身上的HEK293蛋白质会增加肠道Zn的吸收效率.•Zn过量后果•大量锌会引发恶心、呕吐、发烧、血液中高密度脂蛋白减少，进而提高心血管疾病发生机率。锌的参考摄取量(DRI)年龄性别美国(mg/day)[6