微量元素鐵與人類健康的辯證關(guān)系

微量元素與人類健康的辯證關(guān)系摘要，近年來，隨著生活水平的提高，人們的健康意識逐漸增強(qiáng)，但由于缺乏正確的營養(yǎng)知識，各種營養(yǎng)相關(guān)疾病患病率大幅上升。據(jù)2004年10月12日衛(wèi)生部發(fā)布的“中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查”顯示，鐵、維生素A等微量營養(yǎng)素缺乏是我國城鄉(xiāng)居民普遍存在的問題。我國居民貧血患病率平均為15.2%，2歲以內(nèi)嬰幼兒、60歲以上老人、育齡婦女貧血患病率分別為24.2%、21.5%和20.6%。目前，全世界大約有20%?50%的人有不同程度的鐵缺乏，尤其以發(fā)展中國家多見，發(fā)生率大約是發(fā)達(dá)國家的4倍。缺鐵性貧血已成為僅次于結(jié)核病的全球患病率最高、耗資最大的公共衛(wèi)生問題。關(guān)鍵詞：鐵血紅蛋白健康鐵的吸收利用損失鐵的代謝缺鐵性貧血鐵危害易缺鐵人群補(bǔ)鐵誤區(qū)缺鐵自測鐵的補(bǔ)充正文微量元素(traceelement)，又名痕量元素,未有統(tǒng)一認(rèn)可的定義.習(xí)慣上把研究體系(礦物巖石等)中元素含量大于1%稱為常量元素或主要元素(majorelement),把含量在1%-0.1%之間等那些元素稱為次要元素(minor,subordinate)元素,而把含量小于0.1%稱為微量元素，或稱痕量元素.有人把次要元素也看作微量元素.這取決于研究者的興趣和對研究問題的幫助.有人認(rèn)為,在地殼和地球物理中除了O,Si,Al,Fe等幾個豐度最大等元素外，其余的可稱為微量元素。我們又把人體中存在量極少，甚至只有痕量，但具有一定生理功能，并且必須通過食物攝取的元素稱為必需微量元素。微量元素在人體內(nèi)分布極不均勻，例如碘集中在甲狀腺，鐵集中在紅細(xì)胞內(nèi)，釩集中在脂肪組織，鉆集中于造血器官，鋅集中在肌肉組織等。微量元素的代謝情況可以通過分析血液、頭發(fā)、尿液或組織中的濃度來判斷。人體內(nèi)大多數(shù)酶含有一個或多個微量元素，有的微量元素是酶反應(yīng)中不可缺少的活化劑或抑制劑。微量元素可參與激素的合成，如鋅維持胰島素的結(jié)構(gòu)和功能，碘是合成甲狀腺激素的原料之一。核酸含有V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Ni等元素，試管內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些元素可影響核酸的代謝。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對鐵對人體健康的作用有了越來越多的認(rèn)識。18世紀(jì)，Menghini用磁鐵吸附在干燥血中的顆粒，注意到了血液中含有鐵。1892年，Bunge注意到嬰幼兒容易缺乏鐵。1928年，Mackay最早證明鐵缺乏是倫敦東區(qū)嬰幼兒貧血盛行的原因。她還以為提供鐵強(qiáng)化的奶粉可緩解貧血。1932年，Castle及其同事確證無機(jī)鐵可用于血紅蛋白合成。缺鐵性貧血被世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的四大營養(yǎng)缺乏癥之一。鐵在人體中的分布、利用和損失人體內(nèi)的鐵按其功能可分為必需與非必需兩部分。必需鐵占體內(nèi)鐵總量的70%，存在于血紅蛋白、肌紅蛋白、血紅素酶類、輔助因子等。非必需鐵則作為體內(nèi)的貯存鐵，主要以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式存在于肝、脾和骨髓中。鐵在大腦中主要存在于大腦白質(zhì)，基底核中含量最高，包括蒼白球、尾狀核、豆?fàn)詈撕秃谫|(zhì)，而皮質(zhì)及小腦中含量較低。、一個成年人，全身含鐵約3-5g，除以血紅蛋白形式存在外，還有約10%，分布在肌肉和其它細(xì)胞中，是酶的構(gòu)成成分之一。還有一部分稱做貯備鐵，貯備在肝臟、脾臟、骨髓、腸和胎盤中，約占總量的15%?20%。此外，還有少量的鐵，以與蛋白質(zhì)相結(jié)合的形式，存在于血漿中，稱做血漿鐵，數(shù)量約為3mg。紅細(xì)胞的壽命約為120天，最后在肝臟或脾臟中破裂。這樣，每天破裂的紅細(xì)胞數(shù)，約相當(dāng)于紅細(xì)胞總數(shù)的1/120。同時每天又有相同數(shù)量的新的紅細(xì)胞，由紅骨髓產(chǎn)生出來。因此，在正常情況下，人體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)，保持相對穩(wěn)定。破壞(或死亡)的紅細(xì)胞，分離出來的鐵，轉(zhuǎn)變成為血漿鐵，進(jìn)入骨髓中后，再次用來生產(chǎn)新的紅細(xì)胞，肌肉及其它細(xì)胞中的鐵也是如此，細(xì)胞破裂后，變成血漿鐵，然后再用來合成新的細(xì)胞。因此，鐵與蛋白質(zhì)、脂肪等其它營養(yǎng)素不同，除出血造成鐵的損失外，鐵在人體內(nèi)并無消耗，而是循環(huán)利用。盡管如此，但仍然有極少量的鐵損失到身體外面，即每天脫落的腸粘膜、皮膚細(xì)胞以及毛發(fā)中所含的鐵，成年男子約為0.9mg，女子約為0.7mg。因而每天需要從食物中吸收約1mg的鐵，以資補(bǔ)充。又因?yàn)殍F的吸收率因食物而異，通常為10%左右，再加上安全系數(shù)，從而中國營養(yǎng)學(xué)會建議每日膳食營養(yǎng)素供給量中，鐵的攝取量成年男子為12mg，女子為18mg，孕婦、乳母為28mg。女子、孕婦、乳母因月經(jīng)出血、胎兒成長和哺乳等原因，故每日應(yīng)攝取鐵的數(shù)量較多。2、 鐵的生理功能、鐵是血紅蛋白的重要部分，而血紅蛋白功能是向細(xì)胞輸送氧氣，并將二氧化碳帶出細(xì)胞。血紅蛋白中4個血紅素和4個球蛋白鏈接的結(jié)構(gòu)提供一種有效機(jī)制，即能與氧結(jié)合而不被氧化，在從肺輸送氧到組織的過程中起著關(guān)鍵作用。、肌紅蛋白是由一個血紅素和一個球蛋白鏈組成，僅存在于肌肉組織內(nèi)，基本功能是在肌肉中轉(zhuǎn)運(yùn)和儲存氧、細(xì)胞色素是一系列血紅素的化合物，通過其在線粒體中的電子傳導(dǎo)作用，對呼吸和能量代謝有非常重要的影響，如細(xì)胞a、b和c是通過氧化磷酸化作用產(chǎn)生能量所必需的。、其它含鐵酶中鐵可以是非血素鐵，臺參與能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫氫酶，也有含血紅素鐵的對氧代謝副產(chǎn)物分子起反應(yīng)的氫過氧化物酶，還有多氧酶（參與三羥酸循環(huán)），磷酸烯醇丙酮酸羥激酶（糖產(chǎn)生通路限速酶），核苷酸還原酶（DNA合成所需的酶）。（5）、鐵元素催化促進(jìn)0-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、嘌吟與膠原的合成，抗體的產(chǎn)生，脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解毒等。鐵與免疫的關(guān)系也比較密切，有研究表明，鐵可以提高機(jī)體的免疫力，增加中性白細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的吞噬功能，同時也可使機(jī)體的抗感染能力增強(qiáng)。鐵的作用：.鐵與酶的關(guān)系鐵參與血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶及觸酶的合成，并激活茄基脫氫酶、黃嘌吟氧化酶等活性。紅細(xì)胞的功能是輸送氧，每個紅細(xì)胞含2.8億個血紅蛋白，每個血紅蛋白分子又含四個鐵離子，正是這些亞鐵血紅素中的鐵離子，才是真正攜帶和輸送氧的重要成分。肌紅蛋白是肌肉貯存氧的地方，每個肌紅蛋白含有一個亞鐵血紅素，當(dāng)肌肉運(yùn)動時，它可以提供和補(bǔ)充血液輸氧的不足。近代研究表明急性心肌梗死發(fā)作時，血清肌紅蛋白顯著增加，與上述機(jī)制有關(guān)。細(xì)胞色素酶類，是體內(nèi)復(fù)雜的氧化還原過程所不可缺少的，有了它才能完成電子傳遞，并在三羧酸循環(huán)中使脫下的氫原子與由血紅蛋白從肺“運(yùn)來”的氧生成水，以保證代謝，同時在這一過程中釋放出能量，供給機(jī)體需要。在氧化過程中所產(chǎn)生的過氧化氫等有害物質(zhì)，又可被含鐵的觸酶和過氧化物所破壞而解毒。.鐵參與能量代謝與造血功能由于鐵在人體內(nèi)存在形式很多，其生理功能也相應(yīng)廣泛，如血紅蛋白可輸送氧，肌紅蛋白可貯存氧，細(xì)胞色素可轉(zhuǎn)運(yùn)電子，結(jié)合各種酶又可分解過氧化物、解毒抑制細(xì)菌、參與三羧酸循環(huán)、釋放能量，釋放能量的多少與細(xì)胞線粒體聚集鐵的數(shù)量多少有關(guān)，線粒體聚集鐵越多，釋放的能量也就越多。鐵影響蛋白質(zhì)及去氧核糖核酸的合成及造血、維生素代謝。鐵與免疫功能鐵在體內(nèi)參與造血，并形成血紅蛋白、肌紅蛋白，參與氧的攜帶和運(yùn)輸。鐵還是多種酶的活性中心。實(shí)驗(yàn)表明，缺鐵時中性白細(xì)胞的殺菌能力降低，淋巴細(xì)胞功能受損，在補(bǔ)充鐵后免疫功能可以得到改善。在中性白細(xì)胞中，被吞噬的細(xì)菌需要依賴超氧化物酶等殺滅，在缺鐵時此酶系統(tǒng)不能發(fā)揮其作用。鐵缺乏對人體的影響鐵缺乏是一個漸進(jìn)的過程，長期缺鐵使體內(nèi)血紅蛋白量合成減少，最終發(fā)展為缺鐵性貧血。缺鐵性貧血對機(jī)體的影響是多方面的：3.1.含鐵酶功能的降低：鐵缺乏使重要的含鐵酶如細(xì)胞色素類、過氧化物酶、過氧化氫酶等功能降低，這些酶在物質(zhì)和能量代謝中起重要作用。3.2.影響行為和智力發(fā)育：鐵缺乏的嬰幼兒表現(xiàn)為對周圍事物不感興趣，易于煩躁，運(yùn)用智力解決問題的主動性降低，全神貫注時間變短，學(xué)習(xí)和記憶力差；青少年表現(xiàn)為學(xué)習(xí)能力和工作耐力降低；成人表現(xiàn)為冷漠呆板。3.3.機(jī)體抗感染能力降低：臨床研究表明，鐵缺乏嬰幼兒的腹瀉/呼吸道感染患病率高，補(bǔ)鐵后下降。由于許多自由基代謝環(huán)節(jié)需要鐵的參與，所以缺乏時白細(xì)胞殺菌能力降低，感染性疾病患病率有所增加。.影響機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)：美國營養(yǎng)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，鐵缺乏的婦女即使在體內(nèi)血紅蛋白值在正常范圍內(nèi)，但她們對冷的抵抗能力下降表現(xiàn)為怕冷、寒戰(zhàn)、失眠等。.影響機(jī)體生長發(fā)育：缺鐵時體重增長遲緩、骨骼異常，這與膠原蛋白合成需要的鐵參與脯氨酸羥化有關(guān)。4、鐵的補(bǔ)充⑴含鐵豐富的食物有動物肝臟（每百克含鐵25mg）、動物全血（每百克含鐵15mg），其它為肉類、淡菜、蝦米、蛋黃、黑木耳（十）、海帶（干）、芝麻、芝麻醬、大豆、南瓜子、西瓜子、芹菜、莧菜、菠菜、韭菜、小米以及紅棗、紫葡萄、紅果、櫻桃等，含鐵都很豐富或較為豐富。⑵提高鐵的吸收利用率設(shè)法提高鐵的吸收和利用率也是重要的。動物肝臟、血和肉中的鐵，是以血紅素形式存在的，最容易被吸收，其吸收率一般為22%，最高可達(dá)25%。植物中所含的鐵，大多是以植酸鐵、草酸鐵等不溶性鹽的形式存在，所以難以被人吸收、利用，其吸收率一般在10%以下。實(shí)驗(yàn)證明，銅也參與人體的造血過程，并能夠影響鐵的吸收、