微量元素

微量元素指人體內含量介於體重0.01%~0.005%的元素，其中必需微量元素是生物體不可缺少的元素，如鐵銅、鋅鈷、鉻、錳硒等，以上諸元素在體內不能產生與合成，需由食物來提供。如果膳食調配不當、偏食或患某些疾病時，就容易造成缺乏。從實用營養學的觀點出發，比較容易缺乏的元素是鈣和鐵，在特殊地理環境或其他特殊條件下也可能造成碘、鋅、硒的缺乏。一些元素也可因攝人過量而發生中毒。隨着科學的進展，人們的認識不斷擴大，微量元素的數目還會增加。1973年世界衞生組織公佈了14種人體必需微量元素，包括鐵、銅、錳、鋅、鈷、鉬、鉻、鎳、釩、氟、硒、碘、硅、錫等。 ^[2] 

微量元素在人體內含量雖然極微小，但具有強大的生物學作用，它們參與酶、激素維生素和核酸的代謝過程，其生理功能主要表現為協助輸送宏量元素；作為酶的組成成分或激活劑；在激素和維生素中起獨特作用;影響核酸代謝等。 ^[2] 

微量元素在環境中的分佈不均是其分佈的最典型特徵，也是造成地方病發生的元兇。中國東北是典型的缺硒地區，因缺硒而造成的克山病曾使成千上萬的人飽受煎熬；而湖北的恩施卻因土壤、飲水中的硒太過豐富而造成大範圍的硒中毒。中國大部分地區缺碘，食用加碘鹽已為大家所熟知，然而環渤海灣的河北的黃驊、海興、鹽山、孟村、滄縣、山東的樂陵、無棣、沾化、濱縣、利津等地卻因為飲水中碘濃度過高而導致高碘性甲狀腺腫等疾病的發生。因此加不加碘還要看自己身處何方。 ^[3] 

微量元素在機體中分佈不僅不均衡，還存在晝夜週期性變化。元素在臟器中分佈的不均與其功能有關。比如，鋅在視網膜、脈絡膜（眼球裏的一層薄膜，由纖維組織、小血管和毛細血管組成，棕紅色，在鞏膜和視網膜之間）和前列腺含量最高，顯示鋅可能在視覺、性器官發育方面具有重要作用。事實上，缺鋅可致視力障礙如夜盲症，還可導致男性不育。 ^[4] 

有害元素在體內分佈的不均衡則體現了元素毒性的選擇性。有機汞主要積累於腦部，其靶器官是腦；無機汞則貯存於腎臟，主要引起腎臟病變。 ^[4] 

微量元素的來源主要有食物和飲水。隨着工業化的發展，污染特別是工業污染也已成為微量元素攝入的一個重要來源，這種情況在礦區尤為嚴重。一般來説，動物性食物中微量元素含量大於植物性食物，吸收也好於植物性食物。如魚、海產中的微量元素含量非常豐富，米、麥中微量元素主要分佈在胚芽和麩糠中，但往往在加工過程中丟失。元素鉻的含量從糙米到精米損失75%，從紅糖到白糖損失90%。這樣一來，吃得越精缺得越多，造成“富貴病”的發生。 ^[4] 

微量元素主要通過腸胃道和呼吸道吸收，有些微量元素也可以通過皮膚吸收，如職業接觸。 ^[4] 

微量元素的生理生化功能非常廣泛，可以作為生物大分子的組成成分或輔助成分，或用於激素、維生素的構成，對維持機體正常的生命活動具有重要意義。

生物體內時時刻刻發生着成千上萬的化學反應，這些反應需要酶的催化才能完成。酶是具有生物催化功能的生物大分子，具有一般催化劑的特性，但又區別於-般的化學催化劑，具有催化效率高、專-性強、作用條件温和等特點。絕大部分的酶，其本質就是蛋白質。酶存在於所有細胞中，其數量和組成因細胞而異，但都具有很高的催化效率。每種酶僅能催化某--類型的反應，呈現底物特異性，這是由酶的構象所決定的。酶的構象則最終取決於蛋白質的一級結構，即氨基酸序列。酶發揮催化作用時，首先需要與底物分子結合。酶蛋白結構中存在底物結合中心和催化部位，還可能存在調控部位。底物結合中心和催化部位統稱為活性中心。 ^[5] 

有的酶僅僅由蛋白質組成，如核糖核酸酶。有的酶，則除了蛋白質外，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活性所必需的，稱為輔酶/輔基或輔助因子。在所有已發現的蛋白質中，有三分之一以上需要輔助因子。這些需要金屬的酶又可以分為兩類：金屬活化酶和金屬酶。除了金屬離子外，有些酶中還存在非金屬微量元素，如谷胱甘肽過氧化物酶中含有硒，能有效清除自由基。金屬蛋白和金屬酶的生物功能主要包括：結構支持、雙氧結合、存儲和轉運金屬離子、電子轉移分子識別和催化、信號轉導、基因表達調控等等。 ^[5] 

激素是指內分泌腺和散在的內分泌細胞分泌的高效能生物活性物質，通過血液循環、旁分泌、自分泌和神經內分泌等方式作用於靶細胞發揮調節作用。激素分泌過多或過少，都可能影響機體的生長髮育甚至引發疾病。有些微量元素本身是激素的組成成分，有些微量元素能與激素形成複合物，促進激素的合成，延長激素作用時間。比如，碘是甲狀腺激素的組成部分，缺碘可能會引起地方性甲狀腺腫，甚至引發呆小症。鉻是糖耐量因子的組成部分，作為胰島素的輔助成分發揮作用。缺鉻可誘發糖尿病、動脈粥樣硬化和冠心病等疾病。微量元素還可作為維生素的必需成分發揮生理、生化作用。比如，鈷是維生素B12的組成成分。 ^[6] 

如形成轉鐵蛋白、金屬硫蛋白、銅藍蛋白和血紅蛋白等。轉鐵蛋白是一類基本結構和功能相似的鐵結合蛋白，其基本功能是轉運鐵，但只能與三價鐵結合，所以二價鐵要被轉運，必須首先被氧化為三價鐵；銅藍蛋白是目前人類血清中發現的唯一的亞鐵氧化酶，可將二價鐵氧化為三價鐵。因此，銅藍蛋白在鐵生物利用方面具有重要作用，缺銅可能造成缺鐵性貧血。 ^[7] 

金屬硫蛋白是機體中一類重要的解毒蛋白，其功能非常廣泛，是清除體內自由基能力最強的一種蛋白質，能強烈螯合汞、銀、鉛、鎘、砷、鉻鎳等，從而起到解除重金屬毒性的作用。同時，金屬硫蛋白還參與體內某些微量元素的代謝，能增強機體對炎症、燒傷寒冷、飢餓、疲勞、輻射等各種不良狀態的適應能力。因其廣泛的生理活性，金屬硫蛋白已成為微量元素製品研發的重點，目前已有金屬硫蛋白的生物飼料、奶、蛋、奶蛋片和化妝品等產品問世。 ^[7] 

血紅蛋白是紅細胞內的色蛋白，血液之所以為紅色就是因為含有血紅蛋白，其在氧的運輸中承擔着非常重要的作用。 ^[7] 

免疫功能的好壞決定着機體對各種病原微生物如病毒、細菌等的抵抗能力。微量元素過多過少均會引起免疫功能的下降，從而導致機體對疾病的抵抗能力下降。鐵、銅鋅、錳和硒等元素缺乏時，機體免疫器官會發生萎縮，體液免疫和細胞免疫能力降低。貧血患者免疫能力往往比較低，容易感冒、生病。腸病性肢端皮炎是一種以腹瀉、皮炎和禿髮為主要特徵的缺鋅性遺傳疾病，患者經常反覆發生嚴重的真菌細菌和病毒感染並伴發胸腺萎縮輔助T細胞減少和胸腺激素活性降低。微量元素攝人過多也會影響免疫功能。有醫生曾經為新生兒補鐵，結果導致大腸桿菌感染，引發敗血症。可見微量元素對機體免疫系統具有雙重作用。 ^[7] 

維持生物體正常生理機能不可缺少的元素。包括鐵、碘、鋅、硒、氟、銅、鈷、鎘、鉛、鎢、鋇、鈦、鈮、鋯、銣和稀土元素等。 ^{[8]  [17]} 

鐵在自然界的儲量比較豐富，但從生物、醫學的角度講，鐵屬於微量元素。正常成年男子體內鐵含量平均為50mg/kg，女性略少為35mg/kg。人體中微量元素中除硅以外，鐵的含量最多，堪稱“微量元素的老大”。鐵最重要的生物學功能是參與氧的運輸和造血過程。缺鐵是導致貧血最主要的原因之一，缺鐵性貧血是目前世界上主要的營養缺乏症之一。 ^[9] 

碘是人類發現的第二個必需微量元素，是甲狀腺素的主要組成成分，具有重要的生理功能。缺乏碘可引起地方性甲狀腺腫、克汀病等。 ^[10] 

鋅是人體必須的微量元素，與人體許多生理功能相關，比如參與體內多種酶的合成，影響及活性的發揮；促進性器官的發育；維持正常的味覺和食慾；促進細胞的正常分化和發育；影響維生素A的代謝及視覺；參與免疫功能等。缺鋅可能會導致厭食症、口腔潰瘍、夜盲症、原發性男性不育症等。 ^[11] 

微量元素是人體營養要素之一，人體微量元素來源與食物和飲水，各種營養元素吸收會相互影響，合理的膳食才能保證足夠微量元素的攝取。人體缺乏某種微量元素會導致疾病，如缺鐵導致貧血；缺鋅使免疫力下降並影響發育和智力，缺碘發生甲狀腺腫大等。若能在藥物治療的同時，輔以食補，效果將會更好。 ^[12] 

鐵的豐富來源有牛腎、魚子醬、雞內臟、可可粉、魚粉、肝臟、土豆、精白米、黃豆粉、麥糠、麥胚和小麥黃豆混合粉。良好來源有牛肉、紅糖、蛤肉、乾果、蛋黃。一般來源有蘆筍、豆類、雞、強化麪包、魚、羊肉、扁豆類、花生類、豌豆類、香腸、午餐肉、菠菜和全蛋。微量來源有乾酪、脂肪、油、新鮮水果、罐頭類水果、冰淇淋、牛奶、許多新鮮蔬菜和罐頭蔬菜、酸奶和糖。 ^[13] 

碘的豐富來源有海帶、紫菜、髮菜、山藥、大白菜、魚肚等。 ^[14] 

鋅的豐富來源有面筋、米花糖、芝麻南糖、牛肉、肝、調味品和小麥麩。良好來源有蛋黃粉、西瓜子、乾貝、花茶、蝦、花生醬、花生、豬肉和禽肉。一般來源有魷魚、豌豆黃、海米、香菇、銀耳、黑米、綠茶、紅茶、牛舌頭、豬肝、牛肝、豆類、金針菜、蛋、魚、香腸和全谷製品（如小麥、大麥和燕麥等）。微量來源有海蔘、棗、黃鱔、木耳、大葱、甜面、酸梅晶、玉米粉、麥乳精、飲料、動物脂肪、植物油、水果、蔬菜、奶和糖。此外，大多數地區飲水中也含有少量的鋅。 ^[15]