微量元素与人体健康，微量元素与人体健康的关系如何

一、微量元素与人体健康的关系

微量元素就是矿物质元素,它是人体生命所需的六大营养素之一,在地球60公里厚的地壳中,有92种天然元素,其中的81种在人体内也存在.。在这些元素中，占人体总重量的99.95%以上的是由氢、碳、氮、氧、磷、硫、钙、镁、钠、钾、氯等11种元素组成的，称为宏量元素，这11种宏量元素的前6种是蛋白质，脂肪、碳水化合物与核酸的主要成分，后5种是体液的必需成分。占人体重量不足万分之一的元素称为微量元素。经专家研究证实，有14种微量元素是人体所必需的，它们是铁、锌、铜、钼、铬、锰、硒、钴、氟、碘、镍、钒、锡、锶。这些必需的微量元摄入量也不可过多，多了会产生毒性作用。有些微量元素，如铅、汞、镉等，对人体不仅有害，还会造成危险，如铅中毒，镉中毒等。

自古以来，微量元素一直存在于各种动、植物和矿物药及食品、饮用水中，对人类健康发挥着重要的作用。随着科学技术的发展，经有关专家不断研究探索认为，微量元素是功能特殊的神奇物质，是人体不可缺少的第六大营养要素。用元素平衡食疗方法检查和治疗疾病被称为第三代医学。微量元素是体内重要的载体及电子传递系统，它参与激素和维生素的合成，能影响内分泌系统。体内众多的酶均需微量元素参与并激活，它还能调控自由基的水平。多种元素共同维持体内正常的营养状态及生理功能，事实证明，任何一项元素不足或过量都会使人患病，新陈代谢生长发育受到影响。例如，锌是一切生物必需的微量元素之一，儿童缺锌，就会厌食昏睡，脑迟钝，长不高，精神发育迟缓，烦躁易怒，多动，注意力缺陷综合症等，儿童缺铁则可引致贫血，食欲减退，免疫力低下，直接影响生长发育，老年人缺铜可造成贫血，白发，反应迟钝等，缺碘会造成甲状腺病变，还会影响智力的发展。总之，人体微量元素的关键在于平衡和齐全，缺乏或过多都会发生健康问题，甚至患上奇难杂症。如高血压病患者体内大多数缺乏锗、铜、钴、铁几种元素，体内增多了锌、镉和铅元素，老年性白内障患者大多缺锌、锂、铬、硒、硅、锡元素，而多了铜、镁和钙元素。

二、微量元素与人体健康的关系如何

医学专家对人体的研究表明，人体是由多种元素组成的，其中碳、氢、氧、氮、钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯11种元素占人体总重量的99.95%，称人体中的宏量(常量)元素。仅占0.05%的其他元素，称为人体中的微量元素。各种元素在人体内的丰度曲线与在地壳中的丰度曲线基本一致。

1979年世界卫生组织公布了14种人体必需的微量元素为：铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)、钒(V)、镍(Ni)、钼(Mo)、锶(Sr)和锡(Sn)。近年来人们又发现和证实了锂(Li)、硅(Si)、溴(Br)、硼(B)等对人体健康有益。而对人体健康明显有害的，主要是一些毒性很强的元素，如铍(Be)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)、铊(Te)、锑(Sb)和碲(Te)等。

微量元素虽然只占人体总重量的0.05%左右，但它的营养作用与对人类的新陈代谢均有重大意义。关于微量元素与人体健康的关系，美国著名的医学科学家H.A.施罗德博士(1965)曾作过这样精辟的论述：“对于生命，微量元素比维生素更为重要，因为它们不能像维生素那样可以合成，但是，它们必然以一狭窄的浓度范围存在于环境之中……”

生物微量元素在体内有着定量的生理剂量范围，在摄入量不足时，出现缺乏症状；而摄入量过多时，又出现中毒症状。它有一个最适宜的安全摄入量，不同的元素有不同的适宜范围。因此，饮用天然矿泉水国家标准中除规定了8项界限指标为矿泉水的特征性指标外，又规定了18项限量指标。即使是对人体有益的微量元素也不能超过允许含量，过量也有害健康，甚至中毒。随着生命科学研究的深入，人们对微量元素在生命中的价值的认识也越来越深入。微量元素的生理功能包括以下几个方面：

(1)微量元素是在酶系统中起着特异的活化作用中心：有些微量元素是机体内多种酶的重要成分。酶是大的极为复杂的蛋白质结构，它能加速生物化学的反应。在已知的酶中，大多数都含有一个或几个金属原子，当酶分子中失去了微量金属时，酶的活力就丧失或下降。重新得到这些微量金属，酶的活力就又恢复正常。

(2)微量元素帮助机体的激素发挥效用，也就是参与激素作用：激素是人体的内分泌腺分泌物进入血流中的化学物质。激素能调节人体重要的生理功能，在体液中只需极小的浓度即可起到重要的生理作用。因为激素只需要与细胞表面或细胞内部的几个关键位置相互作用，而微量元素正是能够促使激素发挥这样的效力。例如碘在甲状腺素中就起这样的作用。

(3)把普通元素运送到全身：微量元素铁是红细胞血红蛋白的重要成分，血红蛋白把氧带到组织细胞中，如缺铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行正常代谢。

(4)平衡人体生理功能：微量元素在体液内能调节渗透压、离子平衡和酸碱度以维持人体正常的生理功能。

(5)遗传作用：微量元素与核酸的功能有关。核酸是遗传信息的携带者，而核酸中带有相当多的微量元素(铬、铁、锌、铜、锰、镍等)，从动物实验表明，这些元素能影响核酸的代谢，所以微量元素可能在遗传中起着某种作用。

(6)参与维生素的结构：某些微量元素是维生素的活性组成部分，例如维生素B12中的钴，没有钴就不能合成维生素B12。

此外，也要指出，对于微量元素在人体中的作用和意义也不能孤立地只注意某一元素的特异性质，还必须注意到各种微量元素之间的相互作用和它们之间错综复杂的关系。对于各种元素在体内的相互作用，目前认识比较清楚的是拮抗作用和协同作用。

元素在体内的拮抗作用，主要表现为影响吸收和置换取代。如镉有很强的毒性，锌和镉有拮抗作用。动物实验证实，动物体内若摄入一定量的镉时，即可引起高血压，但如果有锌存在时，则可拮抗镉的毒性作用，并阻碍高血压的形成。另外，硒和汞、砷、镉等元素也呈拮抗作用，硒可以显著地抑制和减弱汞化物的毒性，抵消或预防砷和镉的毒性，包括由镉引起的高血压症。铜和锌、镉亦显示拮抗作用。动物实验表明，食物中含有大量锌时，动物吸收铜的能力显著下降，而镉的存在可干扰铜在肠道内的吸收。拮抗作用的另一表现是置换取代，如砷取代磷，钨取代铜，汞置换锌，汞和镉取代铜，银和金取代铜等等。显然，非必需或有害的微量元素置换或取代人体必需的微量元素时，势必会对人体代谢产生不良影响，危害健康，甚至引起病变。所以元素之间的拮抗作用是很值得重视的。

元素之间的协同作用主要显示为彼此的相互促进，如含铜的血红蛋白是铁和铜中间的、直接的分子桥梁。没有铜，在生物合成机制中，铁就不能进入血红蛋白分子。不论人或动物，当铁充足而缺少铜时，一样可发生贫血症。锰和铁也可相互影响，动物实验表明，当饲料中缺铁时，锰在胃肠道的吸收显著减少。再如，铜与钙、钒、铁、磷、硫等元素关系也很密切，这些元素似乎都可直接或间接地影响铜的生理机能。

综上所述，微量元素对人体健康的重要意义就不言而喻了。

三、微量元素和人体健康的关系【微量元素与健康的关系】

现在生活水平提高，孩子吃得好、穿得好，怎么会缺乏矿物质？

铁的缺乏是一个全球性的问题，：全球大约有37亿人缺铁，其中大多数是妇女，发展中国家40%～50%的5岁以下儿童和50%以上的孕妇患缺铁病。

中国女性缺铁的比例超过60％，素食女性更高达70％以上，中国儿童40%缺铁，两个婴幼儿就有一个缺铁。

n我国少年儿童的缺锌率达60%； 2005年1月7日，国务院妇女儿童工作委员会办公室与中国儿童中心联合公布的¡°中国十城市0¡ª6岁儿童健康状况调查¡±数据显示，儿童缺锌比例达49％； 2005年4月13日，长沙市4个城区的妇幼保健所联合对1600名0¡ª3岁儿童进行抽样调查显示，有63.7%的儿童缺锌； 2002年6月26日，南京市妇幼保健院一项针对3000名3¡ª5岁儿童的调查结果表明，有31%的幼儿缺锌；¡­¡­¡­¡­.

生物有效性低、烹调条件的影响大、与地理发布有关：

Ø矿物质的化学与物理形态；

Ø与其它营养物质的相互作用；

Ø人群差异大¡­..

奇怪的¡°伊朗村病¡±

锌：¡°生命的火花¡±与¡°婚姻和谐素¡±

缺锌引起的表现：含锌酶（100多种酶的组成部分）是氨基酸代谢及蛋白质合成的物质：促进生长发育，尤其对生长发育迅速的儿童、少年和青年至关重要；锌参加唾液蛋白构成，锌缺乏可导致味觉迟钝，食欲减退；锌参与免疫功能，对免疫功能具有营养和调节作用，故缺锌后可致细胞免疫功能下降，身体抵抗能力减弱。促进性器官正常发育保持正常的性功能。缺锌导致性成熟迟缓，性器官发育不全，性功能降低，性冷淡，精子减少，月经不正常。

ü食欲不振、厌食和异食癖；生长发育落后，体格矮小；

ü性发育延迟，青春发育期缺锌可发生睾丸萎缩、性功能低下；第二性征发育不全，月经不正常或停止；免疫功能减低，常反复呼吸道感染或其他感染（经常感冒、发烧）；智能发育延迟；地图舌、反复口腔溃疡、伤口难以愈合，甚至夜盲症（与维生素A减少有关）等；皮肤出现粗糙、干燥等现象；

动物性食物>豆类>谷类>水果>蔬菜

n许多植物性食品如豆类、小麦含锌量高，但因植酸的缘故而不易吸收。蔬菜、水果含锌量低。 n尤其是长期食用精制米面制品者容易缺锌。

n牡蛎（贝类食物的锌含量高，但是儿童往往对这种带腥味的海鲜不太喜欢）；动物肝脏、红色肉

饮食搭配不合理，造成锌摄入量不足。

（2）以植物性食物为主，动物性食物摄入不足（海产）

（3）经常吃精细加工的食品，导致锌损失过多。

钙是人体内最有活力的，矿物质中含量最多的宏量元素。

构成骨骼与牙齿的主要成分，羟基磷灰石 Ca5(PO4)3(OH)

Ø钙缺乏主要影响骨骼与牙齿的发育，可导致婴幼儿佝偻病、成人骨软化症与骨质疏松症的发生；血清钙含量不足，可使神经肌肉的兴奋性提高，引起抽搐；血清钙含量过高，则可抑制神经、肌肉的兴奋性。

不同的生理状态¡ª生长期、妊娠、哺乳、老年期、绝经后

①抑制钙吸收的因素:植酸和草酸、膳食纤维、某些碱性药物

②促进钙吸收的因素:乳糖、某些氨基酸、某些抗生素

l保证适量维生素D的摄入，增加日照减少偏食习惯，偏食肉类会促进尿钙丢失，使骨质流失，高盐、高蛋白饮食均可促进钙在尿中的丢失。咖啡、茶会促进尿中钙的排出量.酗酒，抽烟（二手烟），吸入大量燃烧不完的烟雾：使骨骼代谢异常，导致骨钙丢失.少饮用碳酸型饮料

Ø 223正常老年妇女随机接受元素钙1g/天或安慰剂1年

Ø对于甘油三酯和LDL无显著影响

钙可能升高 HDL水平和减少心脏病危险

n这种HDL水平的升高可能与降低心血管疾病20%-30%有关(Shepherd, 1995)

n高钙摄入相比低钙摄入的妇女心血管死亡率减少30%(Bostic, 1999, New England Journal of Medicine,333(20): 1301-1307)

转基因小鼠是膳食诱导肥胖的有用模型，并将其分成4组

Ø基线组饲低钙(0.4%)饮食 n

两组饲高钙饮食（均为1.2%），一组为碳酸钙，另一组为牛奶

Ø第四组为最高钙饮食组(2.4%)

但是四组在六周的饮食都有相同含量的高脂和sucrose成分Ø

补钙抑制结直肠腺瘤－随机、双盲临床试验

补钙抑制结直肠腺瘤－随机、双盲临床试验

Ø近几十年来，肾结石的发生率逐年上升肾结石的主要化学成分是草酸盐(50-70%)肾结石的发生和生活水平、饮食习惯密切相关

1.奶及奶制品：牛奶 120，全脂奶粉 1030

铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。

铁是人体必需微量元素，是人体必需微量元素中含量最多的一种。成人体内含铁3～5g，含量虽少，但却有重要的生理功能：

Ø组成血红蛋白与肌红蛋白，参与氧的运输。

Ø是细胞色素酶，过氧化氢酶与过氧化物等酶的重要成分，参与组织呼吸，促进生物氧化还原反应。

Ø正常成年人的食物铁吸收率一般在10％左右：人体的机能状态对食物铁的吸收利用影响很大。

缺铁性贫血患者或缺铁的受试者对食物铁的吸收增加。正常成年男女对食物铁的吸收为1～12％，缺铁受试者对铁的吸收率可高达45～64％。妇女的铁吸收比男子多些，小孩随年龄的增长，铁吸收率逐步下降。

Ø食物中的铁最终会被降解成铁离子，在胃酸（HCl）作用下，呈亚铁离子状态，其中的一部分被肠粘膜吸收。铁的吸收主要在小肠的上段，特别是十二指肠吸收最快。肠粘膜吸收铁的能力取决于细胞当时的铁含量。吸收的铁可暂时贮存于粘膜细胞内，随后慢慢转移至血浆中。当细胞中铁尚末转移出去时，细

胞可暂时失去再吸收铁的能力，这样，积存于细胞内的铁量就成为再吸收铁的抑制因素。当患有缺铁性贫血时，细胞铁移入血浆的速度加快，肠粘膜可增加铁的吸收。

①血红素铁：主要存在于动物性食品（如鱼、肉、动物内脏），是与血红蛋白和肌红蛋白中的原卟啉结合的铁，其吸收过程不受其他膳食因素的干扰，吸收率为15%～25%。

②非血红素铁：主要存在于植物性食品和奶、蛋中，以Fe(OH)3的形式与蛋白质、氨基酸和其他有机酸络合，必须在胃酸的作用下与有机部分分开，还原为亚铁离子后，才能被吸收。因此，影响吸收的因素很多，吸收率约为3%。

⑵铁吸收的抑制因素（inhibitor）

①植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐（粮谷、蔬菜）。②多酚类物质，如鞣酸（茶叶、咖啡）③胃酸缺乏或过多服用抗酸药物。① VC、有机酸（柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸）能与铁螯合成小分子可溶性单体，阻止铁的沉淀。VC可使Fe3 还原为2 ，促进铁吸收。②单糖（乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等）原理同上。③动物肉类、肝脏促进非血红素铁的吸收，原因未明，暂称为肉因子（meat factor）或肉鱼禽因子（MFP factor）。④钙（结合植酸根、草酸根、磷酸根）⑤核黄素缺乏时，铁吸收、转运与肝、脾储铁受阻。⑶铁吸收的促进因素（enhancer）

铁的缺乏是一个全球性的问题，：全球大约有37亿人缺铁，其中大多数是妇女，发展中国家40%～50%的5岁以下儿童和50%以上的孕妇患缺铁病，华人女性缺铁的比例超过60％，素食女性更高达70％以上。

n婴幼儿、青少年：爱哭闹，睡中惊醒，精神萎靡、厌食、挑食、生长发育迟缓、经常头晕、失眠、感冒、发烧、咳嗽、腹泻、注意力不集中、理解力、记忆力差、学习成绩差；女性：面色苍白、萎黄、唇无血色、发无光泽、失眠多梦、四肢乏力、畏寒怕冷、月经量少、闭经或量多、痛经、皮肤易产生皱纹色斑、口腔易发溃疡。WHO调查表明：50%的女童、20%的成年女性、40%的孕妇会发生缺铁性贫血。

This father and daughter, both suffer from anaemia and iron deficiency. The daughter¡¯s extreme fatigue and pale tongue are clear signs of anaemia. n

妇女冷感症：经常手脚冰凉，巩膜发蓝

以下8种表现，只要符合三种，就可视为缺铁。

p是否经常感到软弱无力、疲乏困倦；

p皮肤、粘膜、指甲、口唇等颜色是否是苍白或苍黄；

p婴儿巩膜是否发蓝，头发是否干枯、易落；

p稍一运动是否就感到心悸、气短；

p是否经常有头晕、头痛、耳鸣、眼花、注意力不集中的时候；

p是否食欲减退、食不知味，儿童是否有厌食、偏食，甚至异食症；

p对于生育期妇女来说，经期时间短，一般少于3天，量少、色淡。

p食物中铁的含量通常不高，食物中含铁化合物为血色素铁和非血色素铁植物性食品铁的吸收率较低，多在10%以下；动物性食品铁的吸收率较高，如鱼为11%，动物肉与肝脏为22%。植物性食物中的铁难被机体吸收利用，因可能与磷酸盐、草酸盐、植酸盐等结合成难溶性盐。动物性食物的铁机体的利用率高。膳食中铁的良好来源为蛋黄、海带、紫菜、木耳、猪肝、桂圆、猪血、肉类、鱼类;猪血的含铁量为44.9mg％，相对生物有效性很高。这是由于食物中存在于血红蛋白、肌红蛋白中与卟啉环结合在一起的血红素铁，可直接被肠粘膜吸收，不受植酸盐、草酸盐等因素的影响。牛奶是一种贫铁食物（无奶日) p

发病多在6个月～3岁，大多起病缓慢，不为注意，到就诊时多已为中度贫血

p皮肤黏膜苍白，同时伴有精神不振，对周围环境反应差，有时烦躁不安，会头昏、耳鸣、记忆力减退等不适。

p消化系统：有食欲不振、恶心、呕吐、腹泻、腹胀或便秘等现象，严重者有异食癖（吃纸屑、煤渣等）。

p呼吸循环系统：由于缺氧，心率加快，活动或哭闹后更明显，严重者可出现心脏杂音、心脏扩大甚至心力衰竭。免疫功能降低：易感染。T淋巴细胞功能减弱及粒细胞杀菌能力降低。肝、脾、淋巴结肿大

正常新生儿体内贮存铁足够供应出生后4～6个月间的造血需求

乳类含铁量较低，每100毫升母乳含铁1毫克，每100毫升牛奶仅含铁0.1～0.5毫克，而且牛奶在肠道的吸收比母乳低。

铁是形成血红蛋白必需的原料，生长迅速，血容量增加，需铁。

如牛奶过敏可发生慢性失血导致铁不足；慢性腹泻等胃肠道疾病影响铁吸收；反复感染会使铁消耗增多。

食物中的植酸、草酸及高磷低钙膳食能抑制铁的吸收。婴幼儿为什么容易缺铁 l l l l l

在孕期和哺乳期，摄取足量的铁：如动物肝脏、瘦肉、绿叶蔬菜、菌藻类、鱼类等。

Ø提倡母乳喂养 辅食：母乳中的铁含量高于牛奶，且铁的吸收率明显大于牛奶，母乳为50%，牛

奶仅为10%。逐步添加菜泥、肝泥、肉泥、鱼泥

中国传统智慧：4－5个月添加蛋黄、鱼泥、禽血等；7个月起添加肝泥、肉末、血类、红枣泥

Ø提高有效摄取：血红素铁＋非血红素铁（混合膳食）

Ø摄入的食物中含有柠檬酸、维生素C、维生素A、动物蛋白、果糖、山梨醇能促进铁的吸收。Ø服食补铁制剂仅针对贫血较重的婴幼儿，早产儿从2个月起、足月儿从4个月起可补充铁剂

中国营养学会建议，婴儿每日铁的供给量为10毫克，而这些铁元素最合理、安全的来源就是天

n铁入量过大可致铁中毒。急性铁中毒常因小儿误服糖衣铁片或铁剂糖浆过多，婴幼儿可因误服硫酸亚铁4¡ª5片(每片0.3克)致严重中毒；较大小儿可因误服硫酸亚铁10一15片中毒致死；注射铁剂过量易致严重中毒。美国曾发现过量服用补血铁片而致婴幼儿死亡实例。铁强化食品两类：一类是按婴幼儿食品国家标准强化的，每l00克合铁6~10毫克；另一种属于特殊的铁强化食品，每100克含铁高达40毫克。后者不宜作为婴幼儿主食长期服用。对于出生后1周至3个月的婴儿不必补铁。儿童不宜同时食用两种不同的铁强化食品，以防摄入铁元素过量。缺铁性贫血的小儿，服用铁剂也不应超过3个月

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