元素的性质各异，对人体亦有利有弊-微量元素与人体健康的关系

微量元素根据其在体内生物学作用不同，可分为：

①必需微量元素：铁、锌、铜、锰、铬、钼、钴、硒、镍、钒、锡、氟、碘、硅共14种，必需微量元素具有明显的营养作用及生理功能，是维持生命所必需的元素；

②非必需微量元素：铝、锶、锂、钛、钡、锆等；

③有害微量元素：铋、铊、钼、汞、铅、镉、砷等。

必需微量元素均遵循Bertrand最适营养定律，即体内每种元素均有其最佳营养浓度，浓度过低或过高均导致机体功能紊乱。

必需微量元素的生物学特点

铁是人体内含量最多的必需微量元素，成人体内总铁量为（35～50）mg／kg，小儿为（60～70）mg／kg。

铁的主要生理功能包括：

①合成血红蛋白；

②构成含铁酶，目前已知机体内有100多种含铁酶或铁依赖酶，如过氧化氢酶、过氧化物酶、单胺氧化酶等，这些酶都参与机体诸多代谢过程（如DNA合成，儿茶酚胺代谢等）；

③维持机体正常免疫功能，铁能增强中性粒细胞杀菌及吞噬功能，维持T、B细胞增殖、分化及抗体产生。

④合成肌红蛋白；

⑤合成贮存铁，如铁蛋白、含铁血红素等。

锌是近年研究最活跃的领域之一。正常足月儿体内总锌量为69mg，至青春期可达成人水平（2～2.5）g。

锌的主要生理功能：

①参与酶的合成与激活，迄今已发现约200多种含锌酶，其中DNA及RNA聚合酶，胸腺嘧啶核苷酸激酶，碱性磷酸酶，乳酸脱氢酶等在核酸、蛋白质合成过程中具有重要作用。

②促进生长发育及创伤愈合。

③增强机体免疫功能，锌能增强吞噬细胞的吞噬功能和杀菌功能，维持正常胸腺、脾脏等功能。

④维持正常生理功能：如维持正常食欲，味觉及性功能等。

⑤锌还参与维生素A的代谢过程，锌通过参与视黄醛结合蛋白的合成，促进维生素A的吸收及转运，维持正常视觉反应。

铜一般成人体内含铜（1.6～3.2）mmol，平均2.4mmol。大部分铜以蛋白质复合物形式存在于人体各组织，尤以肝、脑、心、肾组织中含量较高。

铜的主要生理功能：

①合成铜蓝蛋白；

②参与超氧化物歧化酶（SOD）的合成。铜在促进SOD发挥清除自由基、防治肿瘤和炎症等方面具有重要作用。

③构成细胞色素酶、酪氨酸酶、丁酰辅酶A脱氢酶等，参与机体多种代谢活动。

硒在人类胚胎发育早期，硒即为必需微量元素。成人体内含硒总量为（0.2～0．3）mmol，主要以硒蛋白及酶的形式存在。

硒在体内具有重要的生理活性：

①抗氧化作用：主要通过含硒的谷胱甘肽过氧化物酶、磷脂过氧化氢谷胱甘肽过氧化物酶以及硒化合物在体内发挥清除自由基，保护生物膜免遭损害的作用。

②与维生素E有协同作用，保护膜免受自由基与过氧化物损伤。

③其它功能：硒能提高血红素合成酶活性，促进血红素产生及利用，硒与细胞色素P450及硫酸软骨素代谢有关。

钴成人体内含钴（18.6～25．4）μmol，主要由十二指肠及回肠末端吸收。钴在肝脏及肾脏含量最多，钴原子与四个吡咯环相连构成钴卟啉核。钴卟啉核与核苷酸组成钴维生素。

钴主要以VitB12及VitB12辅酶形式发挥生物学作用：

①参与造血，钴在胚胎时期即参与造血过程，VitB12是治疗巨幼红细胞性贫血的有效药物之一；

②参与蛋白质合成与叶酸的贮存；

③改善锌的生物学活性促进锌的吸收；

④解毒作用：在实验性苯胺及铅中毒时，钴的解毒性能最强。钴还能解除氰化物的中毒。

必需微量元素对儿童生长发育的影响

铁缺乏症

铁缺乏症是目前世界范围内最常见的营养缺乏症之一。铁缺乏影响儿童生长发育。许多研究报道，缺铁时儿童有行为异常和智能下降，小儿对外界反应差，易怒，不安，注意力不集中，智商、词汇试验等均较低，补铁后则好转。

锌缺乏症

缺锌可致机体多种机能紊乱。缺锌可引起染色体畸变，易导致胎儿畸形、流产。有报道，缺锌鼠大脑细胞的DNA与蛋白质合成降低，故缺锌可影响脑正常功能。

铜缺乏症

缺铜可致机体防御功能下降。动物实验发现，发育期小鼠缺铜可引起T细胞功能低下，故易引起感染。缺铜降低了多巴胺β－羟化酶活性，而使多巴胺合成减少，从而影响去甲肾上腺素的合成，并可使神经元减少，精神发育停滞，运动受限，严重者可致智力低下。缺铜还可影响肾上腺皮质激素及孕酮合成，致不孕及胎儿发育不良。

硒缺乏症

动物实验发现，缺硒幼鼠患白内障的发生率明显增高。临床上用含硒的制剂或食用富硒的食物，可提高白内障患者的视力。

钴缺乏症

钴在人体内主要通过维生素B12形式发挥其功能。钴缺乏时对机体的主要影响有：

①引起贫血：由于VitB12缺乏可通过叶酸代谢障碍引起DNA合成障碍，故引起造血细胞的巨幼样改变，尤以红细胞系改变为明显。

②代谢异常：钴缺乏可使L－甲基丙二酸辅酸A转变为琥珀酸辅酶A减少，使三羧酸循环障碍，从而使神经髓鞘脂蛋白形成障碍。

③其它，缺钴可使人发生气喘、青光眼、白癜风等。缺钴还可加重缺锌。

人体必需的微量元素虽在人体内存量很少,却是构造人体内某些酶系统、活性蛋白、维生素和激素的不可缺少的重要成份,对维持机体正常代谢有着重要的作用。正确理解微量元素与人体健康的关系，及时调节和维护元素平衡对儿童生长发育有着极其重要的意义。

Tips：最适营养浓度定律

元素的性质各异，对人体亦有利有弊。就是同一种元素，往往也是既能营养人体，又能损害人体，关键在于是否适量。法国科学家G.Bertrand在研究了锰元素对植物生长的影响后指出：植物缺少某种必需的元素时，就不能成活。当该元素适量时，植物就能茁壮成长，但过量时，又是有毒的。人们把这一原理融为最适营养浓度定律。这一定律，不仅适用于植物，而且适用于动物，乃至人类。