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1、维普资讯 http:/量元素与鳇康研究 2001年 毙 1s卷第 1期73筵微 量 元 素 与 人 类 健 康 认 知s船 $0日周光理(杭州市职业技术学院，杭州 310012)人是由元素组成的，目前检出 90种元素。身体各器官组织如：血清有 74种元素、脑 48种、心脏 49种、肝脏 5O种 、胸腺 18种。元素是构成人体的最基本单元，科学研究证明：地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。人类属于异养型生物，是通过食物链从环境中摄取营养元素。人的生 、老、病、死无不与体内元素平衡有关，因此有关“元素与健康”问题的研究也应运而生。“元素医学”就是在
2、原子、分子生物学基础上，以元素平衡为核心，从事研究、观察和解决人类健康问题的一门学科。元素在人体的分布是有规律的，每时每刻都在做有序的运动。元素在从体内各个脏、腑的含量是有特异性的，即“元素是归经的”。1 人体内元素的特点在生命体中的元素含量低于百万分之一的，称作微量元素。生命体内的微量元素具有以下特点；11 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。12 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。13 普存性 普存性即指自然界中不存
3、在绝对纯的物质。14 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。15 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。2 元素与人体的关系前面我们已经了解到人体内已经检出 90种元素但是这些元素在人体内含量差别很大，含量多的氧元素占身体总重量的 65 ，含量少的钴元素还不到十亿分之一。经研究表明在人体中有 11种元素含量较多，它们是氧、碳 氢、钙、磷、钾、硫、钠 氯、镁等。其 中氧、碳、氢、氨四种元素就占了人体总重量的9995 剩下 0 05 含量的都是微量元素长期以来，人们对体内含量较多的元素十分重视，而对微量元素却重视不够。其实，元素在人体里作
4、用的大小不能以含量的多少来决定，有许多微量元素含量微乎其微，但作用却不可忽视，对矮小身材儿童头发中微量元素的分析发现，被测定的 42例 矮小身材儿童，大多数患儿发中锌含量低于正常儿童铜含量减少较多，可见儿童的生长发育除受遗传、内分泌、营养、运动及疾病等因素的影响，还与体内某些微量元素如锌、铜的缺乏有关。人类正在努力寻找延年益寿的方法，研究衰老机理，以达到延缓衰老，对抗衰老的目的。机体细胞的活力与良好的新陈代谢，依桢于机体内环境及其生理平衡而微量元素的摄取对机体内环境及其生理平衡起重要作用。有调查表明：疾病的发生、发展与某一方面的元素的丰缺之间不存在唯一的因果关系机体不仅从食物，而且还可通过饮水
5、及生活环境摄取微量元素，但总的生活环境中微量元素的丰缺将造成人体微量元素摄人的多少及平衡与否 人体摄人微量元素不足或过量或元素问比例失调，都会对机体产生不利的影响，甚至导致某些疾病的发生，加速机体衰老，必需微量元素的缺乏，将导致机体中与该元素密切相关的生物活性物质的缺乏，造成生理功能障碍。如锰是超氧化物歧化酶的激活剂。具有活性的超氧化物歧化酶 (SOD)是一种超氧自由基，它是促人生病、衰老的重要物质，所以锰有长寿金丹的美誉。另外锰是遗传信息的携带者核酸中脱氧核糖核酸酶的激活剂所 以它能保证遗传信息在传递过程中不变样。另外 ，目前报道较多的硒元素，它是谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)的组成部分，
6、机体内的硒含量与 GSHPx的活性呈正相关，GSPPx的主要作用是催化还原型谷胱甘肽，同时使有害的过氧化物还原成无害的羟基化台物，从而保护生物膜不受过氧化物的损伤。机体缺硒时，衰老速度明显加快。而必需微量元素及非必J需微量元素“过量”同样打破机体元素平衡，表现在拮抗另一些必需元素的吸收或直接造成机体细胞中毒，改变遗传环境引发细胞畸变、死亡，促使机体衰老。有人做收稿日期：2ooo一 一04维普资讯 http:/74微量元素与健康研究 2001年第 l8卷蕹 1期过试验，在高硒培养基中细胞 能生长，如加进适量的氟、钙、镁等，细胞则生长良好说明单个元素对生物体是重要的，但更重要的是含量适宜，应特别强
7、调“适量”，并且构成合理的微量元素谱，这样才能收到良好的防病抗衰效果。目前，铜、铁、硅、硒、碘、铬和锗等 7种微 量元素在化妆品中广泛使用。比如，铜的超氧化物歧化酶(s0D)加入化妆品中后，不仅有抗皱、祛斑、去色素等作用，还有抗炎、防晒、延缓皮肤衰老的作用。铁对保持微循环和完善微血管起重要作用。人体汗腺和表面皮层的脱落造成体内铁的损失，并干扰血浆中铁的动态平衡。化妆品中的铁，主要以铁一蛋白质配合物形式加入，该配合物可溶于血，易复配到皮肤、头发和指甲用化妆品中，能增加身体对铁的吸收和利用。硅在人体的皮肤、主动脉、气管和腱中含量最高 但其含量随年龄的增长而减少。对老化的皮肤需古硅护肤品来补充。通常
8、皮肤表皮的不平整会引起硅的缺乏和不适当的利用，从而使脂肪组织凝块蜂窝状组织，在结缔组织中，硅有助于其纤维性要素构型发育，而且通过增加的强度和弹性还有助于其结构的完整性 采用硅一蛋白质配合物作为添加剂，使之复配到化妆品基剂中，效果较好，因为配合硅很易于被皮肤、头发和指甲所利用。硒的代谢与人体需要的维生素 E有关 ，它防止过氧化物对细胞质膜的多不饱和脂肪酸的作用，太大减少所需维生素 E的量，保持膜的完整性。在化妆品中，用硒一蛋白质配合物作为防晒剂或护肤产品中的抗氧化剂，其配合物的蛋白质部分将增加产品湿润性和增加亲合性，有助于使硒结合到上层皮肤上 在护发观念上，通常人们过分关注防止头发脱落和过早变白
9、，却忽视了对头发干裂分子的预防。资料表明，给予毛发光泽，阻止分叉断裂是微量元素碘的功能之一，碘刺激与毛发成长有密切关系的甲状腺菏尔蒙的分泌，对毛发的正常生长有不可缺少的作用 因此，有学者认为除了在日常饮食中要适时补充微量元素碘之外，还必须太力开发富碘护发产品。目前，国内外广泛被应用到护发品中的含碘添加剂主要是一些海中植物如海带、海蜇、海藻、紫菜及发菜等的萃取液，保持正常的葡萄糖代谢需要三价铬，显然铬起胰岛素辅因子作用。有机铬在类脂物的代谢中起重要作用，而且在心血管系统中还预防动脉粥样硬化斑块，在蛋白质的合成和预防角膜混浊中也需要铬 年长者的皮肤和头发中的铬含量比儿童和年轻人低有学者推测铬对健康
10、表皮的微循环是重要的，开发三价铬一蛋白质配合物类化妆品有利于该微量元素的吸收和同化，使铬更具生物性态。有机锗化妆品八十年代初兴起于日本，随着研究逐渐深人，应用种类也不断扩大，主要以复基酸锗氧化物为多。资料表明，这类化妆品不仅作用于皮肤的表面而且通过微血管、皮下细胞作用于更深层，更能有效地发挥化妆品中各组分的作用。有学者对有机锗进行过多指标的抗衰老试验，结果表明，它具有抗氧化剂能力，在很大程度上防止脂质过氧化，从而有助于保护机体，延缓衰老。它还能明显减少皮肤中不溶性胶原的含量，维持皮肤的弹性，减缓皱纹的出现。此外，有机锗还有较好的增白美容保青春效果，对分娩或日照引起的异常色素沉着斑有消除作用，还
11、可治疗痤疮、湿疹和腋臭3 争议性的元素 铝铝是一个典型的两性元素，并有着强烈的亲氧性。由于开采铝矿、炼铝和铝制品的大量使用，所以土壤、空气和人体中含铝量呈逐渐增多趋势。在城市空气中可达 10*gm。 随着工业的发展，空气中氮硫等酸性氧化物含量增加，甚至造成酸雨污染。H+离子与金属离子竞争配体的配合位置，使自由态金属离子浓度增加，导致土壤中大量铝溶出，铝在土壤中可与碳酸氢根离子、有机酸根离子成盐进人表层水，另外铝还能与 OH一、F 、sO 离子以及有机配体形成配合物 人每天从食物中摄人的铝大约为 20 mg，其中教人体吸收的只有 001mg，这些铝的主要来源是：自饮水、铝制酸性食品罐头、易拉罐饮
12、料、铝制炊具、油条等 具研究铝在生物体内主要有下列四种形式： 自由态单核铝离子；低分子化合物；可逆性太分子化合物；不可逆大分子配合物 对于铝的功过一直是争论不休的问题。虽然铝有很多负面影响例如，可以引起非缺铁性贫血、骨疾、神经系统疾病等。但是铝在生命体中的确有两点好处：一是可拮抗铝对(aAIAD)脱水酶活性的抑制，间接地抑制了铅的毒性，对体内各元素起积极作用；二是降低血磷含量，阻止软组织钙化和肾结石的形成。综上所述，微量元素在生命体的各个阶段，从机体组织的建造、修复，到生理代谢、增强免疫功能，甚至到直接防病治病，都少不了它。由于微量元素与人体关系研究的深入，生命科学有了长足的进展，以前原因不明的病症，通过微量元素的研究可以找出病因、防治方法 然而人体内的微量元素也需要平衡，某种元素过缺和过量都有害而无益 因此，人们必需了解自身体内的微量元素情况以便为营养平衡提供科学的参考