許 慧/本溪市化學(xué)工業(yè)學(xué)校
化學(xué)微量元素與健康
許 慧/本溪市化學(xué)工業(yè)學(xué)校
化學(xué)微量元素是指人體內(nèi)含量很少的、卻是其必需的元素,其含量低于0.01% ,它們分別是鐵、銅、鋅、錳、鉻、鈷、釩、錫、鎳、鉬、碘、氟、錫、硅等十多種元素,其與人體的健康卻息息相關(guān)。本文重點介紹微量元素與人類健康的關(guān)系。
化學(xué);微量元素;健康
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們了解到,許多元素對人體的健康影響很大,這些元素影響人體的新陳代謝,我們必須了解微量元素的生物化學(xué)功能,在人體中的吸收分布情況,微量元素多了會引起人體中毒,少了則會出現(xiàn)機(jī)體功能的不正常。微量元素通過調(diào)節(jié)機(jī)體反應(yīng)來維持人體健康,使人體機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有110多種,但其中不少是人工合成的,實際上,自然界存在的天然元素只有92種,天然元素中除惰性氣體元素和锝、鈁、錒、鏷、砹等以外,其他81種均存在于生物體中。天然元素在生物體中的含量并不相同,其在人或動物體中的作用、功能千差萬別。根據(jù)元素在人體內(nèi)的含量不同,可分為大量元素和微量元素兩大類。凡是占人體總重量的0.01%以上的元素,如碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鎂、鈉等,稱為大量元素;凡是占人體總重量的0.01%以下的元素,如鐵、銅、鋅、錳、鉻、鈷、釩、錫、鎳、鉬、碘、氟、錫、硅等,稱為微量元素。微量元素通常是指對維持機(jī)體正常生理功能所不可缺少的元素。
微量元素的生理生化功能。生物體內(nèi)時刻發(fā)生著成千上萬的化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)需要酶的催化才能完成,有的酶僅由蛋白質(zhì)組成,有的酶,則除了蛋白質(zhì)外,還有一些金屬離子或小分子參與,這些金屬離子或小分子是酶的活性所必需的,分為金屬活化酶和金屬酶;也可作為激素、維生素的必需成分或輔助成分發(fā)揮作用,或形成功能蛋白,也會影響免疫功能。
淺析以下幾種微量元素的含量與人體健康的關(guān)系。
1.鐵―微量元素中的排第一,是周期表中第四周期,第VIII族的元素,在自然界的儲量比較豐富,但屬于微量元素,正常成年男性體內(nèi)鐵含量平均為50mg∕kg,女性為35mg∕kg。鐵是血紅蛋白的組成成分,從而參與氧的儲存和運(yùn)輸;目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)十種酶的合成及活性與鐵有關(guān),如過氧化氫酶、過氧化物酶和單胺氧化酶等;鐵直接參與能量代謝,細(xì)胞中線粒體聚集鐵越多,能量釋放越多,鐵缺乏可引起患者免疫功能障礙,高鋅對鐵的吸收有抑制作用;人體小腸黏膜上皮細(xì)胞有控制和調(diào)節(jié)鐵吸收的能力,人體內(nèi)儲存的鐵不多,但是人體內(nèi)鐵的代謝非常旺盛,可被人體吸收的鐵有血紅素鐵和非血紅素鐵,鐵的攝入不足、需求量增加未及時補(bǔ)充、吸收不良、排泄過多、遺傳疾病都可造成缺鐵性貧血,缺鐵還會導(dǎo)致形成青春期女性慢性萎黃病、缺鐵吞咽困難綜合征等。
2.碘―智力元素,是周期表中第五周期,第VII主族的元素,碘是甲狀腺素的主要組成成分,甲狀腺是人體內(nèi)最大的內(nèi)分泌腺,由無數(shù)囊狀小泡即甲狀腺濾泡組成,甲狀腺濾泡中含有甲狀腺球蛋白,甲狀腺球蛋白是一種含碘蛋白,呈膠狀,是人體的碘庫,為甲狀腺素的前體。一旦人體需要,甲狀腺球蛋白即可被水解成有生物活性的甲狀腺素,通過血液循環(huán)到達(dá)全身各處。甲狀腺含碘8~15mg,占人體含碘量的80%。甲狀腺激素能促進(jìn)機(jī)體的能量代謝,增加產(chǎn)熱量,影響蛋白質(zhì)、糖、脂肪代謝,影響人或動物體的生長發(fā)育,影響人或動物體的神經(jīng)系統(tǒng)。缺乏碘會導(dǎo)致甲狀腺激素分泌異常,易患上地方性甲狀腺種疾??;并阻礙兒童的智力發(fā)展,嚴(yán)重者有可能導(dǎo)致中樞神經(jīng)受損。孕婦缺乏碘有可能導(dǎo)致肌肉組織無力,胎兒骨骼生長異常等。高碘會引起高碘甲狀腺腫、碘性甲亢、橋本氏甲狀腺炎、碘過敏、碘中毒,影響兒童智力。
3.鋅―生命的火花。是周期表中第四周期,第II副族的元素。鋅參與酶的合成及活性的發(fā)揮、促進(jìn)性器官發(fā)育、維持正常味覺和食欲、促進(jìn)細(xì)胞的正常分化和發(fā)育、影響維生素A的代謝及視覺、參與免疫功能、對細(xì)胞膜的穩(wěn)定作用,飲食是鋅的主要來源,我國膳食營養(yǎng)中鋅的攝入標(biāo)準(zhǔn)為:兒童10mg每天,青少年及成人15mg每天,孕婦20mg每天;缺鋅會引起營養(yǎng)性侏儒癥、腸原性肢體皮炎、原發(fā)性男性不育癥、厭食癥、異食癥、口腔潰瘍、影響兒童智商、夜盲癥。
4.硒―癌癥的克星。是周期表中第四周期,第VI主族的元素。硒的最基本、最主要的生物學(xué)功能是抗氧化性,硒有抗癌作用,原因是硒能影響某些致癌劑的體內(nèi)代謝、硒的抗氧化作用、抗突變作用、激活免疫系統(tǒng)、對腫瘤細(xì)胞直接作用,另外,硒能解除重金屬的毒性作用,還有抗艾滋病的作用,硒的攝入量為50~250微克每天,缺硒會引起克山病、大骨節(jié)病、白內(nèi)障,但是人體內(nèi)硒過量也會誘發(fā)硒中毒。
5.銅―鐵的助手。是周期表中第四周期,第I副族的元素。銅的生物功能非常廣泛,與多種酶的活性和合成有關(guān),這些酶涉及能量代謝、鐵的代謝、色素的合成、抗氧化及膠原組織的交聯(lián)等等;銅影響鐵的代謝和造血功能,還具有解毒(重金屬中毒)功能,有助于形成黑色素,影響骨骼、心血管系統(tǒng)及結(jié)締組織代謝,影響能量代謝,影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),成人體內(nèi)含銅總量為100~150mg,其中50%~70%存在于肌肉與骨骼中,20%的銅儲存在肝臟中,5%~10%的銅分布于血液中,微量銅存在于酶分子中,世界衛(wèi)生組織公布人群每天銅攝入量:嬰兒0.13~0.2mg∕kg每天,幼兒0.08~0.12mg∕kg每天,兒童和成人0.03~0.06mg∕kg每天,銅缺乏會引起低色素小細(xì)胞性貧血、白化病、Menkes綜合征、嬰兒營養(yǎng)性銅缺乏癥、少白頭、白癜風(fēng)、冠心病等。
通過對微量元素的研究,我們了解了其對人體健康的影響,所以我們應(yīng)該注重微量元素的合理搭配,通過食物或藥物調(diào)節(jié)體內(nèi)微量元素的含量,使我們擁有一個健康的身體,讓我們的生活更加美好!
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