微量元素与人体健康的关系如何?

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微量元素与人体健康
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摘要：古往今来，探索生命之谜，保护人体健康、延年益寿已成为人类梦寐以求的美好愿望。目前已发现许多元素在人体内含量不足人体体重的万分之一，总量之和还不足人体体重的千分之一，故取名为微量元素。微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成份，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系。本文旨在探索微量元素与人体健康之间的关系。
关键词：微量元素 人体含量 人体健康

目前被确定对人体有益且必需摄取的微量元素有14种，包括：铁、铜、锌、锰、铬、钴、钒、锡、镍、钼、碘、氟、锡、硅。当体内进行各种生理活动或者人们参加外界运动时，它们都起到了不同的作用，并且对维护人体的健康至关重要。
一、微量元素的种类及在人体中的含量
所谓微量元素是针对大量元素而言的。人体内的大量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，而微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行
图表 1微量元素在人体中的含量和日需量
微量元素
铁 锰 氟 铬 锌 铜 钴 钼 碘 硒 钒
人体含量mg/g
60 0.2 37 0.2 33 1.0 0.02 0.1 0.2 0.2 0.3
日需量mg
13 3 3 0.5 13 5 0.3 0.2 0.1 0.001 13




从上表中可以看出微量元素在人体中含量很低，但又不可或缺。这些微量元素必须在每天的饮食中具有一定的量。
另有两种可能必须的微量元素，为镍和 砷，体内含量各为0.1ug/g。
微量元素在人体中的主要功能是： 1.运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。 2.充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。
参与体内各种激素的作用。如 锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作用等。
二、微量元素具体介绍
目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。
1.碘
碘在食物中主要以无机碘化物形式存在，其他形态的无机碘首先被吸收，然后被还原成碘化物。消化器官中的碘迅速地几乎完全被吸收。碘在人体内的含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。甲状腺的作用是合成、分泌出一种甲状腺激素，它是促进人体生长发育和新陈代谢的重要激素，特别是对脑细胞的发育起决定作用。因此碘有“智力元素”之誉称。
2.铁
铁在周期表中属d区第Ⅷ族过渡金属，最常见的氧化态是Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）。Fe（Ⅲ）的电子构型是3d5,顺磁性；Fe（Ⅱ）的电子构型是3d6，其高自旋态有顺磁性，低自旋态是逆磁性的。Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）都是较强的路易斯酸，易形成立体构型为八面体的配合物。 一般成年人体内含铁约3~5g，相当于一枚小铁钉的重量，主要存在血液当中。这些铁主要是以络离子的形式存在，可与血红素、蛋白质等形成血红蛋白和肌红蛋白，起到运输和贮存氧的作用。当人体缺铁时会影响血红蛋白和肌红蛋白的形成，从而使血液中的红细胞数量或血红蛋白含量降低，影响载氧量，引起整个肌体的生理紊乱，这就是贫血。据世界卫生组织调查，缺铁性贫血是世界通病，婴幼儿贫血的根源在于缺铁。许多儿童呈“豆芽菜”体型，缺铁也是一个重要原因。防止人体缺铁最方便的方法是通过饮食调节，多食用含铁质较多的动物肝脏和其它内脏，其次是瘦肉、蛋黄。在一些蔬菜和水果中也含有较多的铁质。另外使用铁锅炒菜也能补充人体铁质。在酸性条件下人体肠胃有利于铁的吸收，因此在食物中含有带酸性的维生素C有利于铁的吸收和利用
3.锌
锌位于元素周期表ⅡB族。在化合物中锌以+2价氧化态存在，它具有一个充满的3d电子壳层，故稳定性强。锌能在许多生物学过程中被利用。它是一个强路易斯酸。 锌是人体中约200种的组成成份，亦是许多的催化剂。缺锌後各种含锌的活性降低，DNA、RNA和蛋白质的合成减少，氨基酸的代谢紊乱。由於锌与很多、核酸及蛋白质的合成密切相关，通过DNA和RNA聚合的作用，促进蛋白质的吸收和合成、细胞的分裂生长和再生。所以锌对婴幼儿和青少年的生长发育有重要的营养意义。
4.铜
铜是人体必需的微量元素之一，在成年正常人体内含量约为60~120mg,分布在身体各部分，在肝、脑、心脏及肾内浓度较高。在血液中铜主要存在于红细胞和血清中。与铁相似，铜也参与人体内的造血过程，催化血红蛋白的合成，同时又是人体内的一些金属酶的组成成分。
5.氟
氟是卤族元素，价电子构型是2s22p5，电负性最高（4.10），是最活泼的非金属。在水溶液中以F－离子形式存在。单质氟（F2）是淡黄绿色气体，有强烈的刺激性。其典型的化学性质是强氧化性：常温下能同多种物质反应，高温下几乎能同所有的物质作用。 现代医学已确认氟是人体必需的微量元素，对牙齿、骨骼具有重要作用。正常人骨骼中含氟约在0.01%~0.02%，在牙齿中氟的含量约在0.01%~0.03%。微量的氟在人体中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到保护作用。当饮用水中含氟量降低时就会患龋齿，不仅危害牙齿，还可导致其他口脑疾病的产生。世界卫生组织已把龋齿列为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。为了预防龋齿，可采取增氧措施，如饮用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食品及饮料如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。
6.钼
钼是周期系中d区ⅥB族第二过渡系元素。Mo的价电子构型为4d55s1，有从－2到+6的多种氧化态，其低氧化态不稳定，常见的氧化态是+4、+5、+6。形成多酸型配合物是高氧化态钼的特征。 微量元素钼在人体内分布很广，成年人体内含钼总量约9mg，在体内分布以肝内含量最高，肾其次。
7.钒
正常成年人体内共含钒约25mg，血液中钒含量甚微，人体内钒多集中在骨骼和牙齿中。钒能刺激人体的造血功能，使血红蛋白及红细胞均增多，促进人体的造血功能得以改善。钒还能抑制胆固醇的合成，减轻诱发动脉硬化的程度。
8.硒
在周期表中，Se是ⅥA族元素，与氧、硫同族。Se的价电子构型是4s24p4,有多种氧化态（－2，0，+4，+6），其高氧化态常以含氧酸根形式存在，－2价的低氧化态为H2Se或－SeH。这些存在形式与同族元素S相应氧化态的化合物极相似。 硒是人体必需的微量元素之一，与人类健康息息相关。在人体内硒在心脏中的含量最高，它对心肌起到保护作用。
9.铬
在由胰岛素参与的糖或脂肪的代谢过程中，铬是必不可少的一种元素，也是维持正常胆固醇所必需的元素。铬可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。
10.钴
在周期表中，钴和铁相邻，属d区第Ⅷ族过渡金属。价电子构型3d74s2。有多种氧化态，常见的重要氧化态是Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)。在通常情况下，Co2+离子稳定，Co3+离子氧化性强。它们皆有较强的配位能力，能与多种配体形成配合物，其立体几何构型以八面体为主。钴是维生素B12分子的一个必要组分，B12是形成红细胞所必需的成分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。
11.锰
锰参与许多酶催化反应，是一切生物离不开的。
三、微量元素的缺失对人体的影响
随着社会工业化的发展及人们生活方式的改变也影响到人体内微量元素的平衡并导致许多疾病。
缺碘对人体会造成巨大损害，特别是对儿童、婴儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身材矮小、行动迟缓、食欲不振、智力低下。另外，近年来医学研究表明，人体缺碘还能诱发乳腺癌、卵巢癌、子宫癌及甲状腺癌等。防治碘缺乏症最方便又经济的方法是食盐加碘，同时可经常食用含碘丰富的海产品如海虾、带鱼、海带、紫菜等。
缺锌可发生缺锌侏儒，补锌可消除缺锌侏儒。锌通过乙氨基酸的媒介，增进食欲和消化机能。还通过唾液内含锌蛋白━味觉素作介质影响味觉和食欲。人和动物缺锌後味觉和食欲减退，补锌即可以改善。现已将食欲降低、偏骼的硬度，食、异食癖等列为婴幼儿缺锌的早期表现。有人认为妊娠初期味觉、嗅觉异常也与缺锌有关。缺锌损害免疫功能、生殖功能等。
缺铜则神经、肌肉及肝脏等组织中的氧化代谢就无法得到调节，人体就会出现动作失调、神经失常等症状。若在婴幼儿时期严重缺铜，会导致发育迟缓、肝脾肿大、厌食等疾病。若成年人严重缺铜则会出现血管破裂、内出血及骨骼变脆等疾病。当人体缺乏铜时，在膳食方面可多食肉类、蛋类、豆类、粗粮、蔬菜等含铜丰富的食品或服用铜制剂药物。

缺钼可导致神经异常，智力发育迟缓，影响骨骼生长。更为严重的是人体内含钼量降低可提高食管癌的发病率。众所周知，亚硝胺类致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝酸盐和胺类，它们在适当的酸碱条件下合成亚硝胺。亚硝酸盐主要来自环境中的NO3－，因此降低NO3－的来源是阻断食管癌高发的有效措施。钼是一重有实用意义的抗癌元素，它能有效降低亚硝胺前体NO3－和NO2－，抑制亚硝胺类致癌物的产生。钼的摄入量与饮食有关，动物肝肾、谷物、豆类物质含钼丰富，实为补钼佳品。
缺钒导致骨骼发育不正常，生长缓慢，生殖功能受损。另外，牙釉质和牙本质都属于羟磷灰石，钒可以置换到羟磷灰石中，起到预防龋齿的作用。日本学者研究表明，糖尿病患者与体内钒含量的降低有一定的关系。
缺硒机体细胞就会缺乏自我保护功能，所以全身的组织、脏器功能缺乏。在心脑血管方面表现尤为突出：脑内动脉硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好；在肝脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，肝脏也会缺乏自我保护功能；在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、原因不明的乳糜样腹泻。同时，缺硒后全身免疫系统的免疫功能低下，抗感染能力下降，甚至可以导致癌症的发生。食物中海味、小麦、大米、大蒜、芥菜及肉类中含硒量较高。所以身体健康正常的人每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。
缺钴过量可引起红细胞过多症，还可引起胃肠功能紊乱，耳聋、心肌缺血。

四、总结
微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。

参考资料：
1．作者：柴之芳 祝汉民《微量元素化学概论》 原子能出版社（1994）
2．作者：陈清 卢国《微量元素与健康》 北京大学出版社（1989）
3．作者：（日）山县登 《微量元素》 人民卫生出版社（1983）
4．作者：迟锡增《微量元素与人体健康》 化学工业出版社（1997）
5．作者：沈敦瑜 郭顺勤《生物无机化学》 成都科技大学出版社（1993）

微量元素与身体健康是生命科学中一个活跃的研究领域。在日常生活中人体通过饮水吸收的微量元素亦占有相应的比例，现在仅就微量元素与人体健康的一些基本知识做一些简单的介绍。
人体营养中有11种主要元素，按所需多少顺序递减为氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。前4种占人体重量的95%，其余约占体重的4%，另外人体尚有维持生命活动的“必需微量元素”，约占体重的1%都不到。每种微量元素含量均小于0.01%，它们是铁、铜、锌、锰、碘、钴、钼、硒、氟、钡等10多种。
锌
锌对人体的重要性早期被人们认为是促进儿童生长的关键元素和智慧元素，现在已知它是维持人体各种酶长期系统的必需成份。它还是构成多种蛋白质分子所必需的元素，而蛋白质则构成细胞。所以，几乎所有的锌都分布在细胞之内，且其含量比任何别的元素更为丰富。现在，许多研究报告都说明锌具备多方面的生理功能，是一种对人生命攸关的元素。当人体缺锌时，可引起一系列的生理紊乱。尽管锌对人体有着如此神奇的作用，但是过多地摄入也是有害的。一般认为人每天需锌10~14.5毫克，多从食物和饮水中获取。
铁
铁是哺乳动物的血液和交换氧所必需的。没有铁，血红蛋白就不能制造出来，氧就不能得到输送，导致缺铁性贫血。值得注意的是，即使是轻度缺铁的儿童，他们的注意力也会明显地降低，从而影响他们的学习能力。人们从膳食中，比如谷类、肉类、蔬菜、水果都能获得一定的铁。估计日摄入量为10~15毫克，同时从饮水中，也可获得一定量的铁。
锰
锰参与造血过程，并在胚胎的早期发挥作用。各种贫血的病人，锰多半降低，缺锰地区，癌症的发病率高。有人在研究中还发现动脉硬化患者，是由于心脏的主动脉中缺锰，因此动脉硬化与人体内缺锰有关。另外，在精氨酸酶、脯氨酸钛酶的组成中，锰也是不可缺少的部分，它还参与造血过程和脂肪代谢过程。
铜
铜是人体代谢过程中的必需元素，对于血液、中枢神经和免疫系统，头发、皮肤和骨骼组织以及脑子和肝、心等内脏的发育和功能，它均具有重要的作用。如：它可促使无机铁变为有机铁，促进铁由贮存场所进入骨髓，加速血红蛋白及卟啉的生成，在氧化还原体系中是一种极有效的催化剂。缺铜会引起贫血，并由于黑色素不足，常形成毛发脱色症。甚至可产生白化病，有研究证明缺铜可引起心脏增大、血管变弱、心肌变性、心肌肥厚等症状，故与冠心病有关。
钴
钴对人体的功能主要是通过维生素B12在人体内发挥其生理作用，其生化作用是剌激造血，促进动物血红蛋白的合成；促进胃肠道内铁的吸收；防止脂肪在肝骨沉积。
人若缺钴，就会引起巨细胞性的贫血，并影响蛋白质、氨基酸、辅酶及脂蛋白的合成。在一些风化火成岩层以及超基型岩层中的矿泉水中，钴的含量较高。
钼
一般饮水中钼含量很低，一般低于1毫克/升，这也是人体缺钼的原因之一。缺钼地区的人群食道癌发病率较高。我国食道癌集中高发区的调查资料表明，病区饮水中以缺钼、铜、锌、锰这此特征为多。钼摄入过多或缺乏会引起龋齿、肾结石、营养不良等症状。
铬
铬具有Cr3+—Cr6+的氧化物形态。但在自然界，主要是以Cr3+最为常见，客观存在作为人类必需的微量元素所起的生理作用，也是限于Cr3+的形态，而Cr3+则对人体是有害的。
Cr3+对人体的生理功能，据当前大量研究成果表明，主要是对葡萄糖类和类脂代谢以及对于一些系统中氨基酸的利用是非常必需的。因此，缺铬易导致胰岛素的生活活性降低，从而发生糖尿病。1959年生物医学家默茨证实，铬是葡萄糖代谢过程中胰岛素的利用所必需的一种要素。对于一些自于饮水中铬含量低地区患蛋白脂缺乏症的儿童，用铬剂进行治疗后，恢复了他们对葡萄糖的正常消化力。目前人类对铬的需要量尚未见到明确的报道，从摄取和吸收的情况来看，每天摄入50~110毫克是足以满足生理需要的。
钒
具有一定的生物学活性，是人体必需的微量元素之一。钒对造血过程有一定的积极作用，钒可抑制体内胆固醇的合成，有降低血压的作用。动物缺钒可引起体内胆固醇含量增加，生长迟缓，骨质异常。
硒
硒作为人体所需微量元素，在防癌，抗癌，预防和治疗心血管疾病、克山病和大骨节病等方面的重要作用已为世人所公认，确是保持人体健康的必需营养性微量元素。硒在人体内主要功能是：首先硒是组成各种谷胱甘肽过氧化酶的一个重要元素，参与辅酶A和Q的合成，以保护细胞膜的结构，其次是具有抗氧化性，能够有效地阻止诱发各种癌症的过氧化物的游离基的形成。有报道指出：硒的抗氧化作用与维生素E相似，且效力更大，此外硒还能逆转镉元素的有害的生理效应。中国科学院克山病防治队根据国内、外研究成果，认为成年人每日最低需硒量为0.03~0.068毫克，推定每日0.04毫克，过多地摄入也会出现慢性中毒症。
碘
碘是人体必需的微量元素，人体缺碘，可以导致一系列的生化紊乱及生理异常，但补充大剂量的碘，又会引起甲状腺中毒症，人长期摄入过多的碘不但无益，反而有害。
氟
氟是人体所必需的微量元素。对人体而言，它在人体内的浓度取决于外界环境状况。当环境中含氟量高时，特别是饮水中含氟量高时，我们的摄入量就多，环境缺氟时，体内亦随之缺乏。一般认为，人对氟的生理需要量为0.5~1.0毫克/日。成年人在正常情况下，每天可从普通饮水、饮食中获得生理所需的氟。由于从饮水所获得的氟几乎安全被吸收，因此饮水中含量对人体健康的影响有着决定性的作用。饮水中含氟量在0.5~1.0毫克/升为适宜范围，当饮水中含氟量为1.5~2.0毫克/升时，有时会出现斑釉齿而影响美观，而含量达到3~6毫克/升时，就会出现氟骨症，摄入氟量每日不超过4~6毫克时，在体内的氟不会有累积现象产生。
氟对人体的生理功能，主要是在牙齿及骨骼的形成，结缔组织的结构以及钙和磷的代谢中有重要作用。适量的氟进入人体后，首先渗入牙齿，被牙釉质中的羟磷石灰所吸附，形成坚硬质密的氟磷灰石表面保护层。这层保护层使珐琅质在酸性质条件下不易溶解，抑制嗜酸细菌的活性，阻止某些酶对牙齿的不利作用，从而能阻止龋齿的发生。据认为：饮水中含氟量低于0~0.3毫克/升时，长期饮用，而从食物渠道又得不到应有的补充时，就会造成龋齿症，儿童尤为突出，老年人还会出现骨骼变脆，易发生骨折。为此，人们常在这样地区的给水中加入氟化物，使含氟浓度为0.6~1.7毫克/升。以每人每日水的摄入量为2升计，则从加氟化物的范围为1.2~3.4毫克。当摄入过多的氟时，又会出现氟斑牙及慢性氟中毒症，这是一种严重危害人类的疾病。它使人的牙齿易于脱落，肢体变形，全身关节疼痛，严重影响人体健康，因此，当这些饮水中氟含量过高时，又必须采取降低氟的措施。
微量元素对人体必不可少，但是在人体内必须保持一种特殊的平衡状态，一旦这种平衡被破坏，就会影响健康。至于某种元素对人体是有益还是无害则是相对的，关键在于适量，至于多少才是适量，以及它们在人体中的生理功能和形成的结构如何等等，都值得我们作进一步的研究。

医学专家对人体的研究表明，人体是由多种元素组成的，其中碳、氢、氧、氮、钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯 11 种元素占人体总重量的 99. 95%，称人体中的宏量 ( 常量) 元素。仅占0. 05% 的其他元素，称为人体中的微量元素。各种元素在人体内的丰度曲线与在地壳中的丰度曲线基本一致。

1979 年世界卫生组织公布了 14 种人体必需的微量元素为: 铁 ( Fe) 、锌 ( Zn) 、铜 ( Cu) 、铬 ( Cr) 、锰 ( Mn) 、钴 ( Co) 、氟 ( F) 、碘 ( I) 、硒 ( Se) 、钒 ( V) 、镍 ( Ni) 、钼 ( Mo) 、锶 ( Sr) 和锡 ( Sn) 。近年来人们又发现和证实了锂 ( Li) 、硅 ( Si) 、溴 ( Br) 、硼 ( B) 等对人体健康有益。而对人体健康明显有害的，主要是一些毒性很强的元素，如铍 ( Be) 、镉 ( Cd) 、汞 ( Hg) 、铅 ( Pb) 、砷 ( As) 、铊 ( Te) 、锑 ( Sb) 和碲 ( Te) 等。

微量元素虽然只占人体总重量的 0. 05%左右，但它的营养作用与对人类的新陈代谢均有重大意义。关于微量元素与人体健康的关系，美国著名的医学科学家 H. A. 施罗德博士 ( 1965) 曾作过这样精辟的论述: “对于生命，微量元素比维生素更为重要，因为它们不能像维生素那样可以合成，但是，它们必然以一狭窄的浓度范围存在于环境之中……”

生物微量元素在体内有着定量的生理剂量范围，在摄入量不足时，出现缺乏症状; 而摄入量过多时，又出现中毒症状。它有一个最适宜的安全摄入量，不同的元素有不同的适宜范围。因此，饮用天然矿泉水国家标准中除规定了 8 项界限指标为矿泉水的特征性指标外，又规定了 18 项限量指标。即使是对人体有益的微量元素也不能超过允许含量，过量也有害健康，甚至中毒。随着生命科学研究的深入，人们对微量元素在生命中的价值的认识也越来越深入。微量元素的生理功能包括以下几个方面:

( 1) 微量元素是在酶系统中起着特异的活化作用中心:有些微量元素是机体内多种酶的重要成分。酶是大的极为复杂的蛋白质结构，它能加速生物化学的反应。在已知的酶中，大多数都含有一个或几个金属原子，当酶分子中失去了微量金属时，酶的活力就丧失或下降。重新得到这些微量金属，酶的活力就又恢复正常。

( 2) 微量元素帮助机体的激素发挥效用，也就是参与激素作用: 激素是人体的内分泌腺分泌物进入血流中的化学物质。激素能调节人体重要的生理功能，在体液中只需极小的浓度即可起到重要的生理作用。因为激素只需要与细胞表面或细胞内部的几个关键位置相互作用，而微量元素正是能够促使激素发挥这样的效力。例如碘在甲状腺素中就起这样的作用。

( 3) 把普通元素运送到全身: 微量元素铁是红细胞血红蛋白的重要成分，血红蛋白把氧带到组织细胞中，如缺铁就不能合成血红蛋白，氧就无法输送，组织细胞就不能进行正常代谢。

( 4) 平衡人体生理功能: 微量元素在体液内能调节渗透压、离子平衡和酸碱度以维持人体正常的生理功能。

( 5) 遗传作用: 微量元素与核酸的功能有关。核酸是遗传信息的携带者，而核酸中带有相当多的微量元素 ( 铬、铁、锌、铜、锰、镍等) ，从动物实验表明，这些元素能影响核酸的代谢，所以微量元素可能在遗传中起着某种作用。

( 6) 参与维生素的结构: 某些微量元素是维生素的活性组成部分，例如维生素 B₁₂中的钴，没有钴就不能合成维生素 B₁₂。

此外，也要指出，对于微量元素在人体中的作用和意义也不能孤立地只注意某一元素的特异性质，还必须注意到各种微量元素之间的相互作用和它们之间错综复杂的关系。对于各种元素在体内的相互作用，目前认识比较清楚的是拮抗作用和协同作用。

元素在体内的拮抗作用，主要表现为影响吸收和置换取代。如镉有很强的毒性，锌和镉有拮抗作用。动物实验证实，动物体内若摄入一定量的镉时，即可引起高血压，但如果有锌存在时，则可拮抗镉的毒性作用，并阻碍高血压的形成。另外，硒和汞、砷、镉等元素也呈拮抗作用，硒可以显著地抑制和减弱汞化物的毒性，抵消或预防砷和镉的毒性，包括由镉引起的高血压症。铜和锌、镉亦显示拮抗作用。动物实验表明，食物中含有大量锌时，动物吸收铜的能力显著下降，而镉的存在可干扰铜在肠道内的吸收。拮抗作用的另一表现是置换取代，如砷取代磷，钨取代铜，汞置换锌，汞和镉取代铜，银和金取代铜等等。显然，非必需或有害的微量元素置换或取代人体必需的微量元素时，势必会对人体代谢产生不良影响，危害健康，甚至引起病变。所以元素之间的拮抗作用是很值得重视的。

元素之间的协同作用主要显示为彼此的相互促进，如含铜的血红蛋白是铁和铜中间的、直接的分子桥梁。没有铜，在生物合成机制中，铁就不能进入血红蛋白分子。不论人或动物，当铁充足而缺少铜时，一样可发生贫血症。锰和铁也可相互影响，动物实验表明，当饲料中缺铁时，锰在胃肠道的吸收显著减少。再如，铜与钙、钒、铁、磷、硫等元素关系也很密切，这些元素似乎都可直接或间接地影响铜的生理机能。

综上所述，微量元素对人体健康的重要意义就不言而喻了。

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