微量元素的功效

1、微量元素與人體健康1、微量元素與生長發(fā)育鐵、銅、鋅、錳形成的酶和碘形成的甲狀腺素，均有促進生長發(fā)育的作用，缺乏，均引起生長發(fā)育的停滯，補充，可以加速生長發(fā)育和體重的增長，增強體質(zhì)。缺鋅：可發(fā)生先天性畸形缺銅：小腦發(fā)育不全，大腦萎縮，貧血。缺碘：先天性可汀病，甲狀腺腫，呆小癥。由于微量金屬元素在體內(nèi)缺乏或過量而引起的病癥如下表：元素缺乏時的病癥積累過多時病癥鐵貧血血色素沉積癥，損害基因的氧化作用鉻糖尿病，動脈硬化致肺癌銅貧血神經(jīng)失常。動作震蕩（威爾遜?。╀\發(fā)育停滯，抑制性成熟，降低免疫功能致胃癌鎳血紅蛋白和紅細胞減少致肺癌及鼻竇癌鈷惡性貧血紅血球增多癥錳骨骼變態(tài)，關節(jié)脆弱運動失調(diào)，震顫性麻痹癥（

2、帕金森癥）鎂痙攣麻木鈣骨骼變態(tài)膽結(jié)石，白內(nèi)障，影響心臟血液流通2、微量元素與內(nèi)分泌、免疫和感染1)微量元素不足或過多，都會干擾內(nèi)分泌的功能。2)缺鋅銅降低腦垂體、腎上腺內(nèi)分泌3)缺鉻影響胰腺的分泌等等4)微量元素與感染和免疫微量元素的含量變化既影響著人體也影響著微生物。機體的鐵銅鋅等微量元素的不足和過多，均可減弱免疫機制，降低抵抗力，助長細菌感染。因此，機體需要一個“營養(yǎng)免疫”的適宜的微量元素濃度。3、微量元素與心血管、血液系統(tǒng)Ø Zn/Cd比值增大，抑制高血壓的發(fā)生Ø Zn/Cu比值增大，誘發(fā)冠心病Ø 缺Cu可引起高尿酸血癥Ø Cr、Mn、Se可防治動

3、脈粥樣硬化Ø Si可維持動脈內(nèi)膜完整、通透性、彈性Ø Li、Sr等可降低心血管疾病的死亡率Ø Fe、Cu、Zn等影響創(chuàng)傷的愈合4、微量元素與神經(jīng)系統(tǒng)Ø 缺鐵可以引起行為的改變Ø 缺碘可以引起中樞神經(jīng)的系統(tǒng)的病變Ø 缺鋅兒童智力發(fā)育不良Ø 缺銅可以引起大腦皮質(zhì)萎縮，智力降低Ø 缺Li、Co會影響智力的發(fā)展Ø 鉛鎘錳量過多干擾智力的發(fā)育5、微量元素與腫瘤微量元素不能由人體組織合成，環(huán)境中微量元素的分布和含量，直接影響人的攝入量和體內(nèi)的儲存量，不同的攝入量和儲存量影響著人的健康狀況，同樣影響著人的腫瘤的發(fā)生和發(fā)

4、展，同時具有地理和地域性的分布特征。6、微量元素協(xié)同與拮抗作用錳能促進銅的利用，銅能加速鐵的吸收和利用，鐵、錳、銅、鈷有生血協(xié)同作用。鎘能減少鋅的吸收和生物學功能，鋅能拮抗鎘的毒性；銅能拮抗鉬的毒性；硒能拮抗鎘的毒性，砷能減弱硒的毒性，而鈷能增強硒的毒性。鐵和錳既能相互干擾在消化道的吸收過程，又能協(xié)同生血效果。7、微量元素的安全范圍微量元素濃度生物相關圖8、各元素概述1)人體中的水、蛋白質(zhì)、酶、核酸除硅以外的11種宏量元素在人體內(nèi)的質(zhì)量分數(shù)達到0.9998，其中氧、碳、氫和氮共為0.966，它們和磷、硫一起組成了人體最基本的營養(yǎng)物質(zhì)：水、糖、蛋白質(zhì)、脂肪和核酸等。水：在人體內(nèi)的質(zhì)量分數(shù)為0.6

5、5，存在于所有組織和器官中。水分子有強極性，介電常數(shù)大，是極好的溶劑，體內(nèi)許多物質(zhì)都溶解或懸浮在水中。生物體通過水從外界吸取養(yǎng)分，并輸送到全身，藉以維持生命蛋白質(zhì)：體細胞中最重要的有機物質(zhì)之一。除含有碳、氮、氧、氫外，還有少量的硫，有時還含有磷、鐵、鋅、銅、錳和碘。凡是構成生物體的結(jié)構物質(zhì)（如：肌肉蛋白）、加速體內(nèi)化學反應的生物催化劑 ¾¾ 酶、調(diào)節(jié)生理作用的肽類激素、運輸氧的載體 ¾¾ 血紅蛋白、抗體以及病菌、病毒等，其本質(zhì)皆為蛋白質(zhì)?？梢哉f，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。金屬離子和蛋白質(zhì)組成生物配合物后，金屬離子影響蛋白質(zhì)的電子結(jié)構和反應能力，并對蛋白質(zhì)結(jié)構

6、起穩(wěn)定作用。酶：由氨基酸組成的一類具有催化性和高專一性的特殊蛋白質(zhì)，其生物功能是用作生物催化劑。有金屬離子參加催化反應的酶稱為金屬酶，現(xiàn)在已對鋅、鐵、銅、錳、鉬、鎂、鈷、鈣、鉀和鈉等金屬離子與酶的作用進行了大量的研究。核酸：生物遺傳的物質(zhì)基礎，是一類重要的生物大分子。在體內(nèi)它常與蛋白質(zhì)結(jié)合成為核蛋白。核酸降解可產(chǎn)生多個核苷酸。二價的鎂離子、錳離子等可通過酶的作用影響核酸的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。2)以下是一些宏量金屬元素的生物功能的初步介紹：Ø 人體中的鉀鈉鈣鎂鈉和鉀： 鈉、鉀時肌肉及血液的主要成分，和氯離子的主要生理作用是維持體液的解離平衡、酸堿平衡和滲透平衡。鈉離子和鉀離子之間的主

7、要差別是它們的離子半徑和水合能差異很大，這對于生物體系而言是本質(zhì)的。因此，鈉離子主要存在于細胞間質(zhì)和外液，鉀離子主要存在于細胞內(nèi)液。鈉在血液中較鉀為多，而在乳汁中則相反。鈉離子的主要功能是調(diào)節(jié)體液的滲透壓，保持細胞內(nèi)的最適水平衡。鈉、鉀離子還能使肌纖維松弛。這一作用與鈣的使肌纖維收縮呈拮抗作用，從而調(diào)節(jié)肌肉的收縮。鈣：鈣是構成植物細胞壁和動物骨骼的重要成分。人體內(nèi)鈣的99%存在于骨骼和牙齒中，其余主要分布于體液內(nèi)，以參與某些重要的酶反應。在維持心臟正常收縮、神經(jīng)肌肉興奮性、凝血和保持細胞膜完整性等方面起重要作用。鈣最重要的生物功能是信使作用，細胞內(nèi)的信號傳遞依靠細胞內(nèi)外鈣離子的濃度差。如細胞興

8、奮時，鈣離子內(nèi)流，使其濃度升高。當鈣離子的轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)發(fā)生異常時，就產(chǎn)生病理性反應。在研究硅肺病的成因時，就發(fā)現(xiàn)巨噬細胞內(nèi)鈣離子升高和硅肺病的發(fā)生有平行關系。鎂：鎂半數(shù)存在于骨骼中，且調(diào)節(jié)許多重要生物學過程，雖然其機理目前尚不完全清楚。鎂對蛋白質(zhì)生物合成的所有階段是必不可少的，在葡萄糖的氧化過程和細胞膜的能量轉(zhuǎn)換中都需要有鎂離子參加。另一個有鎂參與的重要生物過程是光合作用，在此過程中含鎂的葉綠素捕獲光子，并利用此能量固定二氧化碳而放出氧氣，植物結(jié)實過程也必須有鎂的存在。此外，鎂離子還有鎮(zhèn)靜作用，往血液中注射鎂鹽可以引起麻醉。鈣和鎂雖然同屬堿土金屬，又均為宏量元素，但在生物學中仍有較大差別，如：在血

9、漿和其它體液中，鈣離子濃度高，鎂離子濃度低，而在細胞內(nèi)則相反。又如在蛋白質(zhì)的生物合成中，鈣離子常常直接與酶分子結(jié)合，并引起其構象變化（如：鈣離子激活葡萄球菌核酸酶就是一例），可是鎂離子只與底物作用而不與酶作用。鈣離子的半徑為99 pm比鎂離子的66 pm大得多，因此鈣離子的電荷密度比鎂離子低得多，鈣離子的取代反應速率比鎂離子快得多。Ø 人體中的Zn、Cu、Fe、Mo、Co鋅：鋅是構成多種蛋白質(zhì)分子的必需元素。已發(fā)現(xiàn)的鋅酶有數(shù)百種，它們參與糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸的合成與降解等代謝過程。人體內(nèi)含鋅量為1.4 g2.4 g。鋅的生物配合物是良好的緩沖劑，可調(diào)節(jié)體液的pH值。鋅能影響細胞分

10、裂、生長和再生，對兒童有重要營養(yǎng)功能，缺鋅影響發(fā)育、智力和食欲。侏儒癥也和缺鋅有關。銅：銅化合物有毒，但微量銅是必需元素。一價和二價銅離子存在于十余種酶中，它的主要功能與鐵相似，起著載氧色素和電子載體的作用。銅參與造血過程及鐵的代謝，參與一些酶的合成和黑色素合成。對于脊椎動物在鐵的代謝和氧的輸送過程中，銅是必需。高鋅低銅的飲食干擾了膽固醇的正常代謝，易誘發(fā)冠心病。銅也影響著植物體內(nèi)酶的活性和氧化還原過程。禾本作物缺銅，葉尖變白色，阻礙其生長和結(jié)實，并降低產(chǎn)量。鐵：動物體內(nèi)血紅蛋白中的鐵具有固定氧和輸送氧的功能，亞鐵離子是血紅蛋白的中心，它除與卟啉環(huán)的四個氮原子結(jié)合外，第五個位置為蛋白質(zhì)中組氨酸

11、的一個咪唑氮原子所占，第六個位置可逆地與氧分子或水分子配位，鐵離子周圍蛋白質(zhì)的排列及強場配體氧分子的作用，使血紅蛋白氧合后形成亞鐵離子的低自旋配合物，以保證亞鐵離子與氧氣配位后而不被氧化。在過氧化氫酶和氧化酶中鐵保持正三價態(tài)。鈷：鈷對鐵的代謝、血紅蛋白的合成和紅細胞的發(fā)育成熟等有著重要的作用。鈷的主要功用是作為維生素B12的必需組分。維生素B12及其衍生物參與DNA和血紅蛋白的合成、氨基酸的代謝等生化反應，在體內(nèi)可形成一價、二價、三價鈷配合物，并起電子傳遞的作用。Ø 人體中的Cr、Mn、Se、Si鉻：三價鉻離子是胰島素參與作用的糖代謝和脂肪代謝過程所必需的元素，也是正常膽固醇代謝的必

12、需元素。精制食物造成鉻的損失，缺鉻后，血脂和膽固醇含量增加，糖耐受量受損，嚴重時出現(xiàn)糖尿病和動脈粥樣硬化。若補充三價鉻，可以使病情緩解，但必須指出，六價鉻，如：鉻酸根是有毒的，是一種公認的致癌物。錳：錳是丙酮酸氫化酶、超氧化物歧化酶、精氨酸酶等的組成成分。它還能激活羧化酶、磷酸化酶等，對動物的生長、發(fā)育、繁殖和內(nèi)分泌有影響。錳也參與造血過程，改善機體對銅的利用。在土壤中含錳量高的地區(qū)癌癥發(fā)病率低。遺傳性疾病、骨畸形、智力呆滯和癲癇等疾病均和缺錳有關硒：硒是人體紅細胞谷胱甘肽的組成成分?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)許多疾病與自由基對機體的損傷有關。自由基毒性通過引發(fā)脂質(zhì)過氧化，導致生物膜損傷，還可損傷蛋白質(zhì)、酶等，

13、甚至使DNA鏈斷裂。硒能保護細胞，它具有清除自由基作用。已知缺硒地區(qū)的克山病、大骨節(jié)病和某些癌癥都和脂質(zhì)過氧化有關，故實施補硒能防治這些病也就不足為怪了。硅：在哺乳動物和高等有機體中，硅是正常生長和骨骼鈣化不可缺少的。硅在人的主動脈壁內(nèi)含量較高，主要存在于膠原和彈性蛋白質(zhì)中，其在主動脈壁內(nèi)的含量隨年齡增長而減?？磥砉璧娜狈蛣用}粥樣硬化相伴隨，補硅可使實驗動物動脈粥樣硬化恢復正常。鳥的羽毛和動物毛發(fā)、皮膚以及原生動物、硅藻類、地衣、稻谷、小米、大麥、竹、蘆葦、落葉松和棕櫚中都含有硅化合物。硅對于甘蔗的生長有明顯的增產(chǎn)和增糖作用。煙草煙塵中發(fā)現(xiàn)有揮發(fā)性有機硅化合物。植物中有特殊酶，能把無機硅轉(zhuǎn)化為有機硅化合物。9.人體中微量元素的生物功能隨著人類社會的發(fā)展，人類的自然環(huán)境也發(fā)生了變化，其中之一是人類自己開采出來的一些金屬污染了食物、水和空氣，使人類健康受損，最為有害的金屬是鉛、鎘和汞。這些污染金屬進入有機體的途徑和對細胞代謝過程的影響，正是現(xiàn)今國內(nèi)外研究的重點之一。通常認為可能的過程是：有毒金屬穿過細胞膜進入細胞，干擾生物酶的功能，破壞了正常