微量元素的講課資料

1、(microelements,trace elements)9/27/20221占人體總重量萬(wàn)分之一以下，或日需要量100mg以下的元素。特性：有高度生物活性維持正常生命活動(dòng) 不提供能量微量元素的定義9/27/20222 1990年FAO/AEA/WHO三個(gè)國(guó)際組織的專家 委員會(huì)重新界定必需微量元素的定義，并按其生物學(xué)的作用將之分為三類：必需微量元素的定義：（1）人體內(nèi)的生理活性物質(zhì)、有機(jī)結(jié)構(gòu)中的必需成分；（2）必須通過(guò)食物攝入，當(dāng)從飲食中攝入的量減少到某一低限值時(shí)，將導(dǎo)致某一種或某些重要生理功能的損傷。 必需微量元素的定義和分類（1）9/27/20223必需微量元素的定義和分類（2）(1)

2、人體必需微量元素，共8種： 碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷、鐵(2) 人體可能必需的元素，共5種： 錳、硅、硼、釩、鎳(3) 具有潛在的毒性，但在低劑量時(shí)，可能具有人體必需功能的元素，包括7種： 氟、鉛、鎘、汞、砷、鋁、錫9/27/20224微量元素的生理功能構(gòu)成酶和維生素的組成成分和活性因子作為某些激素的合成成分參與體內(nèi)物質(zhì)的輸送作用參與核酸代謝（鋅、鉻、鐵、鈷、銅等）與腫瘤的關(guān)系9/27/20225 微量元素在生物體內(nèi)須保持一定的濃度范圍才能有益于健康缺乏: 引起機(jī)體生化紊亂、生理異常、結(jié)構(gòu)改變、導(dǎo)致疾病過(guò)量: 可能導(dǎo)致不同程度毒性反應(yīng)以致中毒，甚至死亡9/27/20226( AI )9/27

3、/20227微量元素間的相互作用拮抗：銅與鉬，銅與鋅，鐵與硒協(xié)同：硒與銅，鐵與銅9/27/20228鐵人體含量最多的必需微量元素：45克功能性鐵：70%：血紅蛋白 3%：肌紅蛋白 1%：含鐵酶系 （細(xì)胞色素等） 貯存鐵： 25%：鐵蛋白 含鐵血黃素 存在于肝、脾和骨髓中9/27/20229 鐵的吸收 部位：小腸上部（十二指腸） 階段：(1) 腸內(nèi)階段(2) 粘膜階段(3) 體內(nèi)階段9/27/202210常見(jiàn)食物中鐵的吸收率 食物名稱吸收率 (%)食物名稱吸收率 (%)血紅蛋白25小麥、面粉5動(dòng)物肉、肝22玉米3魚(yú)11雞蛋3大豆7大米19/27/202211 食物中的鐵主要有兩種形式：（1）非血

4、紅素鐵（2）血紅素鐵9/27/202212（1） 非血紅素鐵： 主要以Fe(OH)3的形式存在于植物性 食物中，須轉(zhuǎn)變成亞鐵離子后才能被 吸收。 因此， 吸收率低，一般 植物性食物1%20%9/27/202235生理功能1、許多金屬酶的結(jié)構(gòu)成分或激活劑2、蛋白質(zhì)、核酸的合成和代謝3、生殖器官的發(fā)育和功能4、維護(hù)正常的味覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)功能和皮膚的健康。9/27/202236鋅缺乏 食欲減退 生長(zhǎng)發(fā)育停滯 性發(fā)育遲緩 味、嗅覺(jué)下降 傷口愈合不良等 孕婦缺鋅，胎兒可發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng) 先天性畸形9/27/202237缺鋅所致腸原性肢體皮炎缺鋅所致皮膚粗糙9/27/202238促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，維持正

5、常的生殖功能 當(dāng)孕婦缺鋅，胎兒核酸和蛋白質(zhì)合成降低而導(dǎo)致胎兒發(fā)育不良，體重減輕，畸形率增高（尤以神經(jīng)管缺陷、性器官發(fā)育異常居多），易引起胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、智力低下等不良情況。而且鋅缺乏與胎兒的生長(zhǎng)延遲、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育緩慢、免疫功能下降也有密切關(guān)系。 9/27/202239鋅含量的高低與學(xué)習(xí)、記憶呈明顯的正相關(guān) 鋅主要結(jié)合在腦細(xì)胞膜上，在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的氨基丁酸(中樞神經(jīng)遞質(zhì)) 濃度中發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是人腦海馬區(qū)鋅濃度較高，而海馬是學(xué)習(xí)記憶的重要核團(tuán)，因此，缺鋅后影響海馬區(qū)的正常代謝從而影響學(xué)習(xí)記憶。 妊娠期婦女缺鋅會(huì)使子女的學(xué)習(xí)和記憶能力下降，缺鋅發(fā)生越早，對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力的危害就越大，且造成大腦海

6、馬區(qū)發(fā)育不良。 成人缺鋅促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞退化，甚至引起損傷。 9/27/202240鋅影響性腺發(fā)育 人體缺鋅可使腦垂體釋放促性腺激素減少，導(dǎo)致性成熟延遲、性腺萎縮與纖維化、性腺功能減退、第二性征發(fā)育不全等不育癥；鋅對(duì)人的生精細(xì)胞的發(fā)育、生殖功能的調(diào)節(jié)亦具有重要的作用，故鋅有“生命之花”、“生命之本”的美名。9/27/202241 伊朗村病 伊朗村?。ㄐ韵侔l(fā)育不良性侏儒）的主要病因就是鋅缺乏，是由Prasad在伊朗Shiraz地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)而得名。該病的主要特點(diǎn)是生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、身材矮小、智力低下，臨床表現(xiàn)為生殖器官和第二性征發(fā)育遲滯，肝脾腫大，嚴(yán)重貧血，精神呆滯并有明顯的異嗜癖，體液中含鋅量很低。補(bǔ)充

7、鋅后3個(gè)月內(nèi)癥狀明顯改善。 9/27/202242（五）鋅中毒 在鋅正常攝入量和產(chǎn)生有害作用劑量之間有一個(gè)相對(duì)較寬的范圍，加之人體有效的體內(nèi)平衡機(jī)制，所以一般情況下人體不易發(fā)生鋅中毒。成人一次性攝入2g以上的鋅會(huì)發(fā)生鋅中毒，主要特征之一是鋅對(duì)胃腸道的直接刺激作用導(dǎo)致惡心、嘔吐、上腹疼痛、腹瀉。 9/27/202243供給量6月-：8mg 12月-：9mg 4歲-：12mg 成人F: 15.5mg M:11.5mg 孕婦：16.5mg 9/27/202244食物來(lái)源極好來(lái)源：貝類產(chǎn)品、紅色肉類、動(dòng)物內(nèi)臟類良好來(lái)源：干酪、蝦、燕麥、花生醬、花生等；干果類、谷類胚芽和麥麩也富含鋅9/27/20224

8、5 硒生理功能1.參與含硒蛋白和含硒酶的組成 硒絕大部分與蛋白質(zhì)結(jié)合，稱為“含硒蛋白”目前已從哺乳動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了4種含硒酶，其中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSHPX）有清除過(guò)氧化物自由基和保護(hù)紅血球的作用。在缺硒的情況下其活性下降。 硫氧還蛋白還原酶碘甲腺原氨酸脫碘酶9/27/2022462.調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能 硒具有免疫調(diào)節(jié)功能，對(duì)非特異性免疫、體液免疫和細(xì)胞免疫有直接影響。硒能促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生，增加其活性，增強(qiáng)人NK細(xì)胞的活性；硒還能增加免疫球蛋白的分泌，增加白細(xì)胞吞噬和殺菌能力以及脾臟粘附細(xì)胞的抗原遞呈能力，因而對(duì)免疫系統(tǒng)起著保護(hù)作用。 缺硒時(shí)，各種免疫功能下降， 過(guò)量硒可抑制免疫功能。9/27

9、/2022473.抗氧化，延緩衰老硒在體內(nèi)形成的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSHPX）具有抑制過(guò)氧化反應(yīng)、清除有害自由基、分解過(guò)氧化物和修復(fù)分子損傷的作用，能夠防止脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)細(xì)胞膜的破壞反應(yīng)。另一方面，硒還能夠加強(qiáng)機(jī)體內(nèi)維生素A、維生素E的抗氧化作用。因此硒通過(guò)抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)有效地延緩人類衰老進(jìn)程。 9/27/202248硒與維生素E的協(xié)同作用 9/27/202249VitA5000IU+鋅22.5mgVitb23.2mg+VitPP40mgVitC120mg+鉬30g2l584名林縣食管癌高發(fā)區(qū)人群-胡蘿卜素15mg+硒50g總死亡率 9%,總癌死率 l3%, 胃賁門(mén)癌死亡率 l8%,非賁門(mén)

10、胃癌死亡率 24總癌發(fā)病率 8%，胃癌發(fā)病率 l6%6年后A組B組C組D組D組硒與癌癥（林縣）9/27/202250硒與癌癥（啟東）9/27/202251硒缺乏：克山病、大骨節(jié)病 克山病是一種地方性心肌病，主要特點(diǎn)是散發(fā)于心肌的多發(fā)性局灶性心肌壞死。 大骨節(jié)病則是一種地方性畸形性骨關(guān)節(jié)病。 硒與克山病、大骨節(jié)病有密切關(guān)系。以低硒為中心的代謝紊亂是克山病、大骨節(jié)病人群共同具有的基本生化特征，在食物中加硒或口服亞硒酸鹽可控制克山病、大骨節(jié)病。9/27/202252大骨節(jié)病9/27/202253硒過(guò)量：硒中毒頭發(fā)變干變脆，毛發(fā)脫落脫甲，指甲變脆脂端麻木，抽搐，麻痹，甚至偏癱皮膚病變9/27/2022

11、549/27/202255營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（一）硒含量1.外環(huán)境：水、土壤、食物2.人體：血、發(fā)、尿（1）紅細(xì)胞硒遠(yuǎn)期（2）血清（血漿）硒近期（3）血小板硒最近期（二）GPX活性全血、紅細(xì)胞、血清（血漿）、血小板飽和性，適用人群9/27/202256供給量膳食硒供給量為每天50g硒的日需要量和中毒量間安全范圍較窄，臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)慎重。食物來(lái)源動(dòng)物肝、腎、海產(chǎn)品、大蒜及肉類等。9/27/202257碘 生理功能主要參與甲狀腺素的合成，所以碘的生理功 能主要體現(xiàn)在甲狀腺素的生理作用（1）調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成和分解（2）促進(jìn)碳水化合物、脂肪及水、電解質(zhì)代謝（3）促進(jìn)維生素的吸收與利用（4）維持機(jī)體正常能量代謝

12、和促進(jìn)生物氧化（5）促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)體組織的發(fā)育與分化9/27/202258缺乏癥地方性甲狀腺腫 青春期、妊娠期和哺乳期易發(fā)。呆小?。送〔。┥L(zhǎng)發(fā)育受阻、智力低下、身材矮小，以致癡呆、聾啞。長(zhǎng)期攝入過(guò)量碘亦可造成甲狀腺腫9/27/2022599/27/202260左邊是一個(gè)來(lái)自 中國(guó)新疆的患有粘液水腫型克汀病的婦女. 又聾又啞右邊是與她在同一個(gè)村莊的赤腳醫(yī)生她們都是35歲9/27/202261 土壤因素 碘缺乏病的病因 雨水沖刷是大部分病區(qū)土壤缺碘的主要原因。土壤碘含量也和巖石與土壤性質(zhì)相關(guān)。 飲水因素 飲水碘越低碘缺乏病發(fā)病率越高。 膳食因素 人體碘主要來(lái)自食物。60%來(lái)自植物性食品，海產(chǎn)

13、品含碘量最高。9/27/202262碘缺乏病的流行特征地區(qū)分布 主要在東北、華北、西北、西南等地的山區(qū)，共同特點(diǎn)是地形傾斜，雨水沖刷嚴(yán)重，降雨量集中、水土流失大、土壤中碘極少。 山區(qū)多于丘陵，丘陵多于平原。 人群分布 兒童期開(kāi)始出現(xiàn)，青春發(fā)育期升高，40歲后下降；女性最高患病率在1218歲，男性在915歲。以后隨年齡的增加而降低；男性成年后，患病率下降，而成年女性仍保持在較高水平。9/27/202263過(guò)量危害與毒性高碘甲狀腺腫可能原因，合成較多的甲狀腺激素，瘀積在甲狀腺濾泡內(nèi)，形成了膠質(zhì)大濾泡為特征的高碘甲狀腺腫。補(bǔ)碘時(shí)碘攝入量不宜過(guò)高、不宜過(guò)快提高劑量。9/27/202264營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（

14、一）垂體甲狀腺軸系激素水平T3及T4或FT4的下降，TSH升高。新生兒TSH篩查是評(píng)估嬰幼兒碘營(yíng)養(yǎng)狀況的敏感指標(biāo)。（二）尿碘：反映前一日攝碘量的最好指標(biāo)（三）甲狀腺腫大率（四）其他指標(biāo)兒童生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)：身高、體重、性發(fā)育、骨齡智商神經(jīng)功能的檢測(cè)9/27/202265供給量18歲-RNI：150g ；UL：1000 g孕婦、乳母RNI：200g食物來(lái)源含碘豐富的食物有海產(chǎn)品海帶、紫菜、蛤干、淡菜、海參、海蜇、龍蝦等，其中海帶含碘量最高。我國(guó)用碘鹽補(bǔ)碘的方法來(lái)防治碘缺乏合格碘鹽的碘濃度不低于20mg/kg9/27/202266 銅分布銅主要以金屬-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式貯存于肝臟，以肝、腦、腎及心含量

15、最高。 吸收:胃和小腸上部。 9/27/202267功能及缺乏癥參與鐵的代謝，維持正常造血功能 低血色素小細(xì)胞性貧血2. 氧化還原體系中的催化劑（SOD、銅藍(lán)蛋白、銅硫蛋白）3. 維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的完整性 神經(jīng)髓鞘磷脂合成需有含銅的細(xì)胞色素氧化酶作用4. 缺銅時(shí)影響膠原的正常結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致骨骼生成障礙、骨質(zhì)疏松、 心血管受損等。5. 促進(jìn)正常黑色素形成及維持毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)（酪氨氧化酶、硫氫基氧化酶）9/27/202268銅過(guò)量 銅過(guò)量的副作用主要是對(duì)肝臟的損害。 用銅管作血液透析的病人以及果園工人用銅化合物作為殺蟲(chóng)劑容易發(fā)生慢性中毒。 經(jīng)口攝入而引起慢性中毒尚未確定，長(zhǎng)期食用大量牡蠣、肝、蘑菇、堅(jiān)果等含

16、銅高的食品，每天銅攝入量為正常10倍以上未見(jiàn)慢性中毒。9/27/202269營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（一）血清銅濃度（二）血清銅藍(lán)蛋白濃度（三）紅細(xì)胞超氧化物歧化酶（四）血小板中銅濃度和細(xì)胞色素C氧化酶（五）尿銅9/27/202270供給量與食物來(lái)源成人AI: 2mg。牛奶含銅量比人奶低的多含銅豐富的食物:肝、牡蠣、龍蝦、堅(jiān)果、種子、黃豆粉、麥麩和小麥胚芽等。9/27/202271 鉻 鉻是人體必需微量元素，1959年報(bào)道從豬胃中提取出葡萄糖耐量因子，其活性成分是三價(jià)鉻。直至1977年在接受全胃腸道營(yíng)養(yǎng)的病人出現(xiàn)葡萄糖耐量異常時(shí)，給予鉻劑治療后糾正，鉻才真正被認(rèn)為是人體所必需的微量元素。 9/27/202

17、272生理功能及缺乏癥（一）加強(qiáng)胰島素的作用 三價(jià)鉻是葡萄糖耐量因子（GTF）的活性成分 GTF能增強(qiáng)胰島素作用 降低血糖、改善糖耐量（二）預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化（三）促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝和生長(zhǎng)發(fā)育9/27/202273營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)尚缺乏可靠指標(biāo)血鉻尿鉻9/27/202274 供給量和食物來(lái)源成人安全和足夠的每日飲食鉻的攝取量為50200g食物來(lái)源：小劑量廣泛分布在食物中，主要來(lái)源是谷類、肉類及魚(yú)貝類含鉻豐富的食物：啤酒酵母、干酪、蛋類、肝、牡蠣、肉類9/27/202275氟正常人體含氟約2.6g，隨飲食攝入氟多少而變動(dòng)。體內(nèi)的氟約95分布于骨與牙齒中 9/27/202276生理功能 牙齒的重要成分牙釉質(zhì)

18、中的羥磷灰石吸附后，在牙齒表面形成一層氟磷灰石保護(hù)層，有助于牙齒的堅(jiān)硬度，有防止齲齒發(fā)生的作用。抑制口腔微生物的糖酵解，減少酸性物質(zhì)生成的作用。骨鹽的組成成分氟磷灰石，部分地取代羥基磷灰石晶體中的羥基，形成溶解度更小、晶體顆粒更大和更穩(wěn)定的含氟磷灰石 9/27/202277過(guò)量危害與毒性急性毒性：中等毒性（以氟化鈉為代表）惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛、心功能不全、驚厥、麻痹以及昏厥亞急性毒性：牙齒慢性毒性長(zhǎng)期低劑量：氟斑牙長(zhǎng)期高劑量：氟骨癥9/27/2022789/27/2022799/27/202280營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)一日氟攝入量計(jì)算血氟尿氟9/27/202281需要量和膳食參考攝入量ADI：3.5 mg成人AI：1.5mgUL：3.0mg9/27/202282食物來(lái)源動(dòng)物性食品高于植物性食品海洋動(dòng)物高于淡水和陸地食品9/27/202283錳人體內(nèi)錳的總量為10mg，分布于全身各組織器官。骨骼、肝、胰及腎的錳濃度為1.12.7g/g，比腦、心、肺及肌肉的錳濃度高。9/27/202284生理功能作為金屬酶的組成成分及酶的激活劑1. 促進(jìn)氨的代謝解毒 缺錳動(dòng)物精氨酸酶活力降低50，而且腦組織中解氨毒有直接作用的谷氨酰胺合成酶也可能受影響，因此可以解釋缺錳動(dòng)物的某些行為異常2. 促進(jìn)糖脂正常代