化学元素与健康论文.doc

化学元素与健康 简介 本文介绍了生命之必须元素以及元素与人体健康之间的必然联系，阐述了几种微量元素与疾病之间的因果关系，分别从微量元素在人体中的作用，微量元素的失衡等方面进行分析与解释，希望通过改善膳食的搭配来达到微量元素的平衡，辅助治疗各种由微量元素失衡导致的疾病。 关键词 元素，营养，健康 前言 生物必需元素(Biological essential elements)是指在活的有机体中，维持其正常的生物功能所不可缺少的那些元素，简称为生物元素或生命元素。人体内存在的元素大致分为4类:生物必需元素;潜在有益或辅助营养元素;沾染元素;有毒元素。本论文所指的微量元素是指维持生命有机体正常生物功能所不可缺少、并且在生物体内含量极少，甚至只有痕量的元素，如铁、碘、铜、锌、铬、钻、锡、锰、硒、硅、钒、镍、铝、氟等，同时也包括一些常量元素如钙、镁等、部分沾染元素如铅等。人的生、老、病、死是与生物分子如蛋白质、肤、脂类、多糖、核酸、激素、维生素和矿物质等联系在一起的。微量元素在与上述生物分子的有机联系中，常起着关键步骤的调控作用，而且微量元素不像某些维生素能在人体内自行合成，主要来自空气、饮食和各种外源性物质，因此容易导致缺乏或过量积累。营养生态学认为，环境生态系统中，特别是土壤中的微量营养元素的相对平衡是生物健康的前提，也是食物链微量元素平衡控制的依据。近年来微量元素与健康研究以及近代医学的研究表明:许多疾病的发生与生命元素(包括常量元素和微量元素)的平衡失控有关。 正文 1.微量元素与植物营养 植物体内的微量元素营养含量在某种程度上反映了环境中元素供应的丰缺，同时，又是生态系统微量元素营养循环的一个组成部分。目前，国内研究主要集中在微量元素在植物、土壤中的含量、组成、分布，微量元素对农作物产量和品质的影响以及微量元素之间的相互关系对植物生长的影响等研究。研究了我国热带亚热带几种人工林体内营养结构特征，分别探讨了营养元素在不同人工林的枝、根、树皮、叶等各部分的分布特征;国外亦对不同生境的药用植物五叶灌木中32种元素成分进行了分析、研究，通过对比同一药用植物在不同生境中微量元素在植物各器官的分布来探讨植物对不同生态环境的适应和反应，探讨了土壤中微量元素硼对林木生长的影响，得出对林木进行土壤施硼肥是一条防治林木缺的有效措施的结论。就土壤植物中微量元素营养与农产品品质的关系进行了探讨，同样植物性食品中的微量元素缺失或过多亦会对人体健康产生影响。 2.微量元素在人体中的作用 人体内的微量元素通过一定的化学形态(游离态、难溶化合物、配合物或金属有机化合物等)参与对人体的作用，例如在酶系统中起特殊的活化功能，参与激素分泌和新陈代谢、维持核酸的正常代谢等。然而，微量元素对生物体和人体的有益作用，并不是越多越好，而是有一个严格的最佳合适浓度范围，有些元素具有较大的体内恒定值，如锌、锰;有些在最佳浓度和中毒浓度之间只有一个狭窄的安全限度，如硒、镍等。亦即，人体对微量元素的需求处于一种动态平衡之中，微量营养元素的浓度效应遵循G. D.伯兰特(Bertrerld)最适营养浓度定律。微量元素的剂量和生物活性的反应关系可由下图来表示(图1) :A区代表安全与适宜的摄入量，即最适剂量范围，这是微量元素正常发挥生物学作用所必需的浓度限区;B区代表微量元素边缘性缺乏区，由于其浓度低于临界浓度下限，其功能遭到破坏;D区为微量元素严重缺乏区，功能将受到严重破坏;C区为微量元素稍过量区，由于其浓度超过临界浓度上限，其功能遭到破坏，产生边缘性中毒:E区为微量元素严重超量区，会产生严重中毒现象。 注 A区:最适剂量范围; B区:微量元素边缘性缺乏区; C区:微量元素稍过量区; D区:微量元素严重缺乏区; E区:微量元素严重超量区. 微量元素对人体的作用非常重大，例如钙是人体含量最多的一种无机元素(宏量元素)，主要集中在骨骼和牙齿中，维持神经与肌肉的活动，对参与体内细胞代谢的大分子合成、转运的酶有调节作用;铁是人体必需微量元素件含量最多的一种，主要存在与血红蛋白中，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程:锌是人体许多重要酶的组成成分，促进生长发育与组织再生，也可促进食欲，参与免疫等功能:硒是谷光甘肽过氧化物酶的重要组成成分，保护心血管、维护心肌的健康，此外，硒还有促进生长、保护视觉器官以及抗肿瘤的作用;铬在体内主要为潜在性胰岛素作用，在糖和脂肪代谢中有重要作用。 3.微量元素的失衡与人类疾病 一方面，人体由于饮食、生活习惯的不同，微量元素摄入不足、过量或元素间比例失调，就会对机体产生不利的影响，从而引发健康问题。例如体内铬含量高低与动脉硬化、糖尿病的发病相关:镍与心肌梗塞有关;镉与原发性高血压有关;机体缺硒时，衰老速度明显加快。某些元素之间具