生命科学中微量元素与健康的研究

生

命

科

学

中

微

量

元

素

与

健

康

的

研

究

学院：矿业工程学院

班级：矿物加工09级1班

姓名：

学号：

生命科学中微量元素与健康的研究

摘要：本文介绍了微量元素的种类，锌、硒、铬与健康的关系，对疤痕形成的影响，中医药与微量元素，癌细胞凋亡中微量元素的变化，纳米技术在微量元素中的应用。

关键词：微量元素；细胞凋亡；纳米技术

Abstract: this paper introduced the kinds of trace elements, zinc, selenium, chromium and health of the relation of the influence of the scar formation, traditional Chinese medicine and trace elements, the cancer cell apoptosis of trace element in the change, nanometer technology in trace elements of application.

Keywords: trace elements; The cell apoptosis; nanotechnology

生命科学中的微量元素是一门新兴的由多学科相互渗透的边缘科学。它与化学、生物学、医药学、食品营养学、环境科学和地学等学科有着密切的关系，是当今国际科学界引人瞩目的崭新领域。

在自然界中，目前已知天然存在的化学元素约有92种，而在人体内已发现81种，其中动物和人类营养必需或可能必需的元素有35种，它们是：常量元素：C、H、o、N、P、S、Cl、K、Na、Ca、Mg共11种。

微量元素：Al、As、B、Br、Cd、Co、Cr、Cu、F、Fe、Ge、I、Pb、Li、Mn、Mo、Ni、，Se、Sr、Sn、Sr、V、Zn共23种；现已证明对人体必需的微量元素有Fe、Cu、Zn、Se、Mo、Mn、Cr、I等8种。

从1980年以来，在营养文献上出现了“超微量元素"(Uiratrace Element)的术语。所谓超微量元素是指日膳食需要量低于1μg ／kg的元素，目前已知有Cr、I、Mo、Se：As、B、Br、Cd、F、Pb、Li、Ni、Si、Sn、V、Rb、Al、Ge、Rb等19种。

随着生命科学的发展，尤其是痕量分析技术的提高和生物医学成果的涌现，

发现微量元素与生物分子如蛋白质、肽、脂类、多糖、核酸、激素、维生素等有机的联系中常起着关键步骤的调控作用。微量元素不像某些维生素能在体内自行合成，从某种意义上讲，在人体所需的营养中甚至比维生素尤为重要。通过微量元素与健康相关性及其内在联系的探索，使微量元素的研究给人类社会带来健康及重大的效益，进而展示着它是当代生命科学活跃的前沿和趋向。

近年来大量的研究结果表明，微量元素与健康的关系极为密切。如微量元素与免疫、出生缺陷、衰老、疤痕的形成、糖尿病等，癌细胞凋亡中微量元素的变化，微量元素与中医药学研究新动态，纳米技术在微量元素中的应用等，下面挂一漏万的做一简介。

1 锌与人体健康

锌属于生命必需微量元素，被誉为“生命的火花”。与人体有关的含锌酶大约有100种，锌主要参与DNA聚合酶、RNA聚合酶、胸腺腺嘌呤核苷激酶、碳酸酐酶、碱性磷酸酯酶等的合成。并直接关系到核酸与蛋白质的合成及代谢、胶原的合成、纤维母细胞的再生、细胞分裂与呼吸、氧化还原过程，同时对保护细胞及细胞膜的稳定性起着重要的作用，因此锌对维持正常生理功能，保证人体健康有相当重要的作用。李青仁等报导了健康人1035例人血锌浓度，如表一：

中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所大约lO年的时间对我国19个省市1．4万个儿童和8个省市4000多名孕妇、乳母进行调查，结果表明：从每天的膳食中摄取的含锌量均不足，在对北京的小学生调查中发现缺锌率高达80％。?缺锌导致的疾病，如免疫力低下，消化功能紊乱，创伤组织、烧伤组织愈合不良或延缓，疤痕的形成，生长发育迟缓，智力发育不良等。国内外学者一致认为血清锌与儿童智力和学习能力呈正相关，尤其对小儿神经系统的发育有着不可忽略的影响。锌对学习和记忆力的影响，在于脑中的海马是学习记忆活动的重要核团，锌在海马中的生物学功能引人注目，试验证明，海马的含锌量与学习记忆功能呈

明显的正相关。

2 硒与人体健康

硒也是人体必需微量元素。关于硒的研究我国一直处于国际先进水平。我国医学家最早应用补硒来防治克山病和大骨节病等地方性疾病，取得了举世瞩目的成果，并获得了最高荣誉的大奖。目前我国硒与癌症、心血管疾病和抗衰老等方面的研究也处于国际领先地位。

钟晓曼等报导了硒、锌、铁等元素的缺乏与烧伤后疤痕的形成密切相关。从组织细胞学的层次分析，疤痕组织是由胶原纤维细胞异常分裂增殖而形成的，其基础是疤痕胶原纤维细胞DNA复制速度比正常胶原细胞DNA的复制速度快。研究结果表明，在DNA双链末端有一个被称为端粒(Telomere)的结构，是DNA双链螺旋结构保持稳定的最重要的结构。端粒是系住DNA双链不至于散开。最新研究结果表明端粒分解酶(Telomerase．II)使端粒结构破坏后，DNA双链打开，进入复制状态。微量元素硒能抑制端粒分解酶的活性，保护端粒结构，维持DNA结构的稳定性。锌能促进表皮修复，铁则可以抑制多种促有丝分裂因子的合成。疤痕体质的人体内硒、锌、铁的含量低于正常人，研究结果已经证明适量补充硒等元素可减少疤痕的形成，亦可在创面局部应用某些硒等微量元素制剂，可以抑制构成疤痕组织的胶原纤维的增殖，减少促有丝分裂因子的合成，从而促进创面上皮的修复，减少疤痕的形成。

3 铬与健康的关系

铬是人体必需的微量元素之一，也是人体内分泌腺的组成成份，参与人体糖和脂肪代谢。铬缺乏将导致糖、脂肪或蛋白质代谢紊乱对人体健康有着重要的生理功能。铬的功能是通过增加胰岛素活性，从而纠正糖、脂肪代谢异常的机制。邓岩晖等报导，血清铬含量与糖尿的关系研究表明，糖尿病患者的血清铬含量明显低于正常人，随着病程延长，血清铬的含量不断降低。铬的缺乏尚能引起动脉粥样硬化症、铬与冠心病、铬与脑血管急性损伤等。

实验证明三价铬能降低血清TC、VLPL和TG的效应。已知三价铬可激活磷酸葡萄糖变位酶、细胞色素酶系、琥珀酸脱氢酶、凝乳酶、胰蛋白酶等。因此铬的缺