微量元素的功效

微量元素与人体健康

1、微量元素与生长发育

铁、铜、锌、锰形成的酶和碘形成的甲状腺素，均有促进生长发育的作用，缺乏，均引起生长发育的停滞，补充，可以加速生长发育和体重的增长，增强体质。

缺锌：可发生先天性畸形

缺铜：小脑发育不全，大脑萎缩，贫血。

缺碘：先天性可汀病，甲状腺肿，呆小症。

由于微量金属元素在体内缺乏或过量而引起的病症如下表：

2、微量元素与内分泌、免疫和感染

1)微量元素不足或过多，都会干扰内分泌的功能。

2)缺锌铜降低脑垂体、肾上腺内分泌

3)缺铬影响胰腺的分泌等等

4)微量元素与感染和免疫

微量元素的含量变化既影响着人体也影响着微生物。机体的铁铜锌等微量元素的不足和过多，均可减弱免疫机制，降低抵抗力，助长细菌感染。因此，机体需要一个“营养免疫”的适宜的微量元素浓度。

3、微量元素与心血管、血液系统

➢Zn/Cd比值增大，抑制高血压的发生

➢Zn/Cu比值增大，诱发冠心病

➢缺Cu可引起高尿酸血症

➢Cr、Mn、Se可防治动脉粥样硬化

➢Si可维持动脉内膜完整、通透性、弹性

➢Li、Sr等可降低心血管疾病的死亡率

➢Fe、Cu、Zn等影响创伤的愈合

4、微量元素与神经系统

➢缺铁可以引起行为的改变

➢缺碘可以引起中枢神经的系统的病变

➢缺锌儿童智力发育不良

➢缺铜可以引起大脑皮质萎缩，智力降低

➢缺Li、Co会影响智力的发展

➢铅镉锰量过多干扰智力的发育

5、微量元素与肿瘤

微量元素不能由人体组织合成，环境中微量元素的分布和含量，直接影响人的摄入量和体内的储存量，不同的摄入量和储存量影响着人的健康状况，同样影响着人的肿瘤的发生和发展，同时具有地理和地域性的分布特征。

6、微量元素协同与拮抗作用

锰能促进铜的利用，铜能加速铁的吸收和利用，铁、锰、铜、钴有生血协同作用。

镉能减少锌的吸收和生物学功能，锌能拮抗镉的毒性；铜能拮抗钼的毒性；硒能拮抗镉的毒性，砷能减弱硒的毒性，而钴能增强硒的毒性。铁和锰既能相互干扰在消化道的吸收过程，又能协同生血效果。

7、微量元素的安全范围

微量元素浓度——生物相关图

8、各元素概述

1)人体中的水、蛋白质、酶、核酸

除硅以外的11种宏量元素在人体内的质量分数达到0.9998，其中氧、碳、氢和氮共为0.966，它们和磷、硫一起组成了人体最基本的营养物质：水、糖、蛋白质、脂肪和核酸等。

水：在人体内的质量分数为0.65，存在于所有组织和器官中。水分子有强极性，介电常数大，是极好的溶剂，体内许多物质都溶解或悬浮在水中。生物体通过水从外界吸取养分，并输送到全身，藉以维持生命

蛋白质：体细胞中最重要的有机物质之一。除含有碳、氮、氧、氢外，还有少量的硫，有时还含有磷、铁、锌、铜、锰和碘。凡是构成生物体的结构物质（如：肌肉蛋白）、加速体内化学反应的生物催化剂¾¾ 酶、调节生理作用的肽类激素、运输氧的载体¾¾ 血红蛋白、抗体以及病菌、病毒等，其本质皆为蛋白质。可以说，没有蛋白质就没有生命。金属离子和蛋白质组成生物配合物后，金属离子影响蛋白质的电子结构和反应能力，并对蛋白质结构起稳定作用。

酶：由氨基酸组成的一类具有催化性和高专一性的特殊蛋白质，其生物功能是用作生物催化剂。有金属离子参加催化反应的酶称为金属酶，现在已对锌、铁、铜、锰、钼、镁、钴、钙、钾和钠等金属离子与酶的作用进行了大量的研究。

核酸：生物遗传的物质基础，是一类重要的生物大分子。在体内它常与蛋白质结合成为核蛋白。核酸降解可产生多个核苷酸。二价的镁离子、锰离子等可通过酶的作用影响核酸的复制、转录和翻译过程。

2)以下是一些宏量金属元素的生物功能的初步介绍：

➢人体中的钾钠钙镁

钠和钾：钠、钾时肌肉及血液的主要成分，和氯离子的主要生理作用是维持体液的解离平衡、酸碱平衡和渗透平衡。钠离子和钾离子之间的主要差别是它们的离子半径和水合能差异很大，这对于生物体系而言是本质的。因此，钠离子主要存在于细胞间质和外液，钾离子主要存在于细胞内液。钠在血液中较钾为多，而在乳汁中则相反。钠离子的主要功能是调节体液的渗透压，保持细胞内的最适水平衡。钠、钾离子还能使肌纤维松弛。这一作用与钙的使肌纤维收缩呈拮抗作用，从而调节肌肉的收缩。

钙：钙是构成植物细胞壁和动物骨骼的重要成分。人体内钙的99%存在于骨骼和牙齿中，其余主要分布于体液内，以参与某些重要的酶反应。在维持心脏正常收缩、神经肌肉兴奋性、凝血和保持细胞膜完整性等方面起重要作用。钙最重要的生物功能是信使作用，细胞内的信号传递依靠细胞内外钙离子的浓度差。如细胞兴奋时，钙离子内流，使其浓度升高。当钙离子的转运调节发生异常时，就产生病理性反应。在研究硅肺病的成因时，就发现巨噬细胞内钙离子升高和硅肺病的发生有平行关系。

镁：镁半数存在于骨骼中，且调节许多重要生物学过程，虽然其机理目前尚不完全清楚。镁对蛋白质生物合成的所有阶段是必不可少的，在葡萄糖的氧化过程和细胞膜的能量转换中都需要有镁离子参加。另一个有镁参与的重要生物过程是光合作用，在此过程中含镁的叶绿素捕获光子，并利用此能量固定二氧化碳而放出氧气，植物结实过程也必须有镁的存在。此外，镁离子还有镇静作用，往血液中注射镁盐可以引起麻醉。

钙和镁虽然同属碱土金属，又均为宏量元素，但在生物学中仍有较大差别，如：在血浆和其它体液中，钙离子浓度高，镁离子浓度低，而在细胞内则相反。又如在蛋白质的生物合成中，钙离子常常直接与酶分子结合，并引起其构象变化（如：钙离子激活葡萄球菌核酸酶就是一例），可是镁离子只与底物作用而不与酶作用。钙离子的半径为99 pm比镁离子的66 pm大得多，因此钙离子的电荷密度比镁离子低得多，钙离子的取代反应速率比镁离子快得多。

➢人体中的Zn、Cu、Fe、Mo、Co

锌：锌是构成多种蛋白质分子的必需元素。已发现的锌酶有数百种，它们参与糖类、脂类、蛋白质和核酸的合成与降解等代谢过程。人体内含锌量为1.4 g～2.4 g。锌的生物配合物是良好的缓冲剂，可调节体液的pH值。锌能影响细胞分裂、生长和再生，对儿童有重要营养功能，缺锌影响发育、智力和食欲。侏儒症也和缺锌有关。

铜：铜化合物有毒，但微量铜是必需元素。一价和二价铜离子存在于十余种酶中，它的主要功能与铁相似，起着载氧色素和电子载体的作用。铜参与造血过程及铁的代谢，参与一些酶的合成和黑色素合成。对于脊椎动物在铁的代谢和氧的输送过程中，铜是必需。高锌低铜的饮食干扰了胆固醇的正常代谢，易诱发冠心病。铜也影响着植物体内酶的活性和氧化还原过程。禾本作物缺铜，叶尖变白色，阻碍其生长和结实，并降低产量。

铁：动物体内血红蛋白中的铁具有固定氧和输送氧的功能，亚铁离子是血红蛋白的中心，它除与卟啉环的四个氮原子结合外，第五个位置为蛋白质中组氨酸的一个咪唑氮原子所占，第六个位置可逆地与氧分子或水分子配位，铁离子周围蛋白质的排列及强场配体氧分子的作用，使血红蛋白氧合后形成亚铁离子的低自