微量元素與健康

微量元素的基本概念及研究進(jìn)展

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院禹萍

一、概述

2世紀(jì)7芹代開始，微量元素在生命現(xiàn)象中的作用越來越引起科學(xué)家們的關(guān)注，環(huán)境中

的微量元素、生物體中的微量元素與人類健康的關(guān)系，給科研人員提出了新的課題。由此可

見，微量元素這門新型的科學(xué)是由多學(xué)科相互滲透的邊緣科學(xué)。微量元素科學(xué)與化學(xué)、生物

學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、食品營養(yǎng)學(xué)、食品安全學(xué)、環(huán)境科學(xué)和地球化學(xué)等學(xué)科有著密切的聯(lián)系，是當(dāng)

今科學(xué)界令人矚目的領(lǐng)域，該領(lǐng)域發(fā)展對(duì)人類健康具有重要的意義。

從本世紀(jì)2嚀代開始許多不同學(xué)科的學(xué)者，從各自的專業(yè)領(lǐng)域參與了地球元素的分析，

研究發(fā)現(xiàn)，地殼中的元素與人體內(nèi)元素的平均含量分布規(guī)律是極為相似的。這一發(fā)現(xiàn)揭示了

人體與地理環(huán)境之間的密切關(guān)系。說明人類在演變、進(jìn)化過程中逐步適應(yīng)自然。于是諸如

“環(huán)境地質(zhì)與人體健康”、“微量元素營養(yǎng)學(xué)”、“環(huán)境醫(yī)學(xué)”、“地理醫(yī)學(xué)”等研

究領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生?？梢娢⒘吭匮芯克婕暗膶W(xué)科的廣泛性是目前任何一個(gè)邊緣學(xué)科所不及

的。

（幻燈4）這張圖是人體與地殼中6除種微量元素含量的分布曲線。由圖可見，地殼中

的微量元素與人體血液中的微量元素含量趨勢是極為相似的。你看這個(gè)趨勢，如果是地殼中

某一元素含量高，那么在人體中檢出的含量就要高，像鉀元素高，銘元素低，那么血液中的

銘元素含量也是低的，但是趨勢是一致的。我們以鐵元素來為例說明一下，那地殼中鐵的元

素含量高，那我們?cè)谌梭w血液中檢出的鐵元素的含量也是高的。另外我們?cè)倏纯?，這個(gè)鉛是

對(duì)人體有害的元素，在某一地區(qū)如果檢出來它的含量值高，那么在這一地區(qū)生活的居民，血

液中鉛的含量也要高，那將影響到這些居民的身心健康。

由此可見，微量元素與人類健康密切相關(guān)，在機(jī)體生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的生理學(xué)

功能，微量元素參與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，并通過與蛋白質(zhì)和其他有機(jī)集團(tuán)結(jié)合參與酶、激素和維生

素等生物大分子的合成，影響人體的生長發(fā)育及健康狀況。微量元素?cái)z入的過量、缺乏或失

衡都會(huì)不同程度地引起人體一系列病理改變并最終導(dǎo)致疾病。研究表明微量元素在抗病、防

癌、延年益壽等方面都起著不可忽視的作用。

微量元素與健康這門課程我們分為五節(jié)來為大家講授，這五節(jié)是，分別是微量元素的基

本概念及研究進(jìn)展，微量元素的生理功能及對(duì)人體健康的影響，微量元素常用檢測方法及樣

品采集。我們?cè)俳榻B一下微量元素當(dāng)中的一種有害的重金屬對(duì)食品的污染及來源，重金屬對(duì)

人體健康的危害。

二、微量元素的定義、分類、特點(diǎn)及相互作用

首先我們來講一下微量元素的基本概念及研究進(jìn)展。

我們先來學(xué)下微量元素的定義與分類。微量元素是怎么定義的？微量元素通常是指含

量小于體重的0.01%每人每日需要量在103以下的元素，它包括像鐵、銅、鋅、鎰、鋁、

鉆、鋼、保、珞、錫、氟、碘、硒、硅、碑、硼、鋸、鋰、錯(cuò)、鋁、銀、銘、鉛、鎘、汞以

及稀土元素等數(shù)十種。

（幻燈9）人體中化學(xué)元素的含量，我們來看看人體中化學(xué)元素的含量。那么在人體中

氧的含量占的比例是最大的，其次就是碳，然后是氫，再就是氮。另外就是像礦物物質(zhì)元素,

像鈣、磷、鉀，這類的含量也是很高的。那么微量元素在整個(gè)人體中所，化學(xué)元素占很小的

比例。那它雖然含量低，但對(duì)人體健康卻起著重要的作用。

我們?cè)賮砜纯次⒘吭厝绾畏诸惖摹牟煌慕嵌?，微量元素有不同的分類方法。如?/p>

是根據(jù)微量元素對(duì)維持機(jī)體生命活動(dòng)的作用來分類，那么微量元素分為必需微量元素和非必

需微量元素。那么必需微量元素，是指具有明顯營養(yǎng)作用與生理功能，對(duì)維持機(jī)體生長發(fā)育、

生命活動(dòng)及繁衍等必不可少的元素。到目前為止，得到公認(rèn)的對(duì)人和哺乳動(dòng)物必需的微量元

素有1百中，它們是鐵、銅、鋅、錦、銘、鑰、鉆、鼠、鐐、錫、氟、碘、硒、硅。

那我們來看看非必需微量元素。非必需微量元素，是指沒有明顯生理功能的微量元素，

這些元素的生物學(xué)效應(yīng)或許迄今為止還沒有被人們認(rèn)識(shí)，或者它們來自外環(huán)境的污染，比如

說鉛、鎘、汞、銘等元素。非必需微量元素又可以進(jìn)一步分為無毒非必需微量元素和有毒非

必需元素，無毒非必需元素，如像鋰、硼、鋤、澳等，有毒的非必需微量元素，是指的鉛、

鎘、汞、銘、鋁、睇這些。

如果是根據(jù)微量元素的營養(yǎng)學(xué)作用和特征，和它的生理功能來分類，微量元素又分為必

需微量元素，它是指在人體內(nèi)構(gòu)成細(xì)胞或體液的特定生理成分，具有明顯生理作用，人體生

理過程中必不可少，缺少了該元素所產(chǎn)生的特征性生化紊亂、病理改變以及疾病，補(bǔ)充了該

元素就能糾正這些病理改變或者是治愈，這些元素我們稱它是必需微量元素，像鐵、銅、鋅、

錢、銘、鋁、鉆、鋼、銀、錫、氟、碘、硒、硅。這些都是必需微量元素，這是根據(jù)微量元

素的營養(yǎng)學(xué)作用來分類的。

那么它一類是必需微量元素，另一類就稱為是可能必需微量元素，它指的是，具有有益

生物學(xué)作用與預(yù)防、保健功效，又具有必需微量元素生物及生化特征的元素，比如像碑、鋰、

銀、硼。另外還有叫無毒的微量元素，它對(duì)人體雖然沒有生理作用，但是它對(duì)人體的健康又

不構(gòu)成危害，它沒有發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)作用，又沒有明顯毒性，這樣的元素我們歸類為無毒的微量元

素，如像鎖、鈦、鋁、錯(cuò)這類元素。另外還有一些元素是對(duì)人體有害的，稱為有害有害微量

元素，它沒有營養(yǎng)作用，而且在體內(nèi)具有細(xì)菌傾向和明顯的毒害作用，這樣的微量元素我們

都?xì)w結(jié)為有害微量元素，比如說像鉛、汞、鎘、銘、鋁、睇這類元素，是屬于有害的微量元

素。

必需微量元素和非必需微量元素的界限是相對(duì)的。即使是統(tǒng)一種微量元素，在低濃度的

時(shí)候它是有益的，而在高濃度的時(shí)候可能產(chǎn)生毒害作用。那么隨著科技的進(jìn)步，研究工作的

深入，檢測手段的提高，將會(huì)發(fā)現(xiàn)一些“非必需的元素”或者是“有害的元素“具有一

定的生物學(xué)作用，甚至可能成為必需的微量元素。其次，就是微量元素它有一個(gè)攝入量的問

題，即使是必需微量元素，在人體內(nèi)也有一個(gè)合適的濃度范圍。人體微量元素的攝入超過了

或者是不足都不利于人體的健康。

（幻燈15）微量元素它是有一定的安全范圍的，那么微量元素在人體內(nèi)的含量雖少，但

對(duì)人體的需求量卻有著一定的濃度范圍，低于或高于相應(yīng)的濃度范圍都會(huì)出現(xiàn)營養(yǎng)紊亂，從

而導(dǎo)致生理功能的異常。微量元素的生理劑量與中毒劑量范圍是比較窄的。我們從這張度我

們可以看出來，對(duì)于必需微量元素來講，橫坐標(biāo)是指的攝入量，必需微量元素如果攝入量不

足，那么對(duì)他正常生長和發(fā)育就要受到影響，只有攝入量達(dá)到一定的程度，對(duì)生長發(fā)育不影

響。那這個(gè)量的范圍是非常小的，但是如果我們對(duì)于這種必需微量元素?cái)z入過多，它對(duì)人體

健康就逐漸了毒害作用的，首先是有害作用，最后如果過高甚至引起死亡。它的安全范圍很

窄，這是微量元素的一個(gè)特征。那么對(duì)于非必需微量元素來講，它量不足的時(shí)候，對(duì)生長發(fā)

育沒有影響，但是如果是含量高就要影響到健康，這是微量元素的安全范圍。

那我們來看看微量元素有哪些特點(diǎn)？微量元素它的特點(diǎn)是在體內(nèi)分布是極不均勻的,就

是在體內(nèi)不是說每種、每個(gè)部位微量元素含量都是一致的。另外，微量元素它具有二重性。

如果一種微量元素在合適的量的情況下，對(duì)人體的健康是有益的，超出了這個(gè)量它就產(chǎn)生毒

害作用，如果量不足，也影響健康，所以它是有雙重性的。少了影響健康，多了也影響健康,

既有益，又有有害的一面。另外微量元素特點(diǎn)是機(jī)體內(nèi)它是不能合成的，必須要從膳食中攝

取，這是它的?個(gè)特點(diǎn)。那么微量元素另外個(gè)特點(diǎn)就是，微量元素的相互之間存在著協(xié)同

作用和拮抗作用，這兒我們以后要介紹一下什么是微量元素的協(xié)同作用，什么是微量元素的

拮抗作用。人體微量元素受體內(nèi)平衡機(jī)制的調(diào)節(jié)和控制，這也是微量元素的一個(gè)特點(diǎn)。它的

平衡打破也影響著健康，它必須在平衡狀態(tài)下才能夠健康生長。

（幻燈17）這是我們看到的人體內(nèi)微量元素含量的分布圖，它的分布是極不均勻的。比

如說像血清中微量元素的含量是比較高的，有7百中的微量元素可以檢出來。那么在紅細(xì)胞中

只有3環(huán)中微量元素可以檢出來。那么在胸腺中僅能檢出1舜中微量元素，所以這個(gè)可以看出來,

人體內(nèi)微量元素含量分布是不均勻的。

我們?cè)賮斫榻B人體微量元素的攝取。人體自身是不能合成微量元素的，微量元素是通過

食物和水來補(bǔ)充人體的新陳代謝，每天所消耗的微量元素，以及每天排泄出的微量元素。微

量元素在食物中的分布是很廣的，一般都能滿足機(jī)體的需求。但是如果在特殊的地理環(huán)境或

其他特殊條件下，人體容易發(fā)生微量元素的缺乏，這個(gè)時(shí)候就需要適量的補(bǔ)充。比如說特殊

地理環(huán)境，有些地理環(huán)境，缺少一種元素，那么我們就要靠人為來補(bǔ)充，如果不補(bǔ)充容易引

發(fā)一些疾病。但是有些地區(qū)可能某一種元素含量又過高，那我們?cè)谏钪芯鸵⒁庖稽c(diǎn)，控

制它的攝入量。

那么人體微量元素出現(xiàn)缺乏了是由于哪些因素？一個(gè)是地理環(huán)境中各種元素的分布也

是不均勻的，那么微量元素在人體內(nèi)分布不均，那么在地球環(huán)境中它也是分布不均勻的。有

的地區(qū)這種元素含量高，有的地區(qū)另一種微量元素含量高。所以在地球環(huán)境中地域不同，那

么微量元素含量分布是不同的。這是引起微量元素缺乏一個(gè)原因，就是它有地域性。另外微

量元素在食品加工過程中會(huì)造成很多微量元素的損失，這樣也容易造成人體微量元素的缺

乏。目前生活水平的提高，食品的就是加工過程非常的精致，那么微量元素?fù)p失就比較多，

這也能造成微量元素的人體缺乏。另外攝入量不足，就是我們補(bǔ)充的不足，因?yàn)槲⒘吭刈?/p>

身不能生成，只能靠外界攝入，如果是攝入不足可以產(chǎn)生微量元素缺乏。另外就是如果有不

良的飲食習(xí)慣也容易造成微量元素的缺乏，像偏食引起微量元素缺乏。另外就是說生理上有

特殊需求的人，微量元素也容易缺乏，像孕婦，因?yàn)樵袐D微量元素需要量大，有胎兒的需求,

所以容易引起微量元素的缺乏。

如果是膳食結(jié)構(gòu)不合理，人體微量元素的平衡就會(huì)被打破，這樣就容易引起?些疾病，

將影響到身體健康。所以我們?cè)谌粘Ｉ钪幸⒁馍攀辰Y(jié)構(gòu)，就是各種飲食要互相搭配，多

種飲食互相搭配。這樣就避免引起各種微量元素的攝入量不足，或者是攝入量過高，打破了

體內(nèi)的微量元素平衡，從而影響健康。

機(jī)體內(nèi)的各種元素之間是按照一定比例存在的，以維持各自的生理功能，如果比例平衡

失調(diào)，疾病就會(huì)發(fā)生和發(fā)展。隨著微量元素與人體健康研究的進(jìn)一步深入，已發(fā)現(xiàn)代謝疾病、

心腦血管疾病、腫瘤、地方病和體內(nèi)許多微量元素的平衡失調(diào)有著重要的關(guān)系。

我們?cè)僦v一下微量元素的相互作用。人體內(nèi)的各種微量元素并不僅單獨(dú)的起著各自的生

理作用，它們是在生物體內(nèi)的生物高分子相互作用的同時(shí)，與其它的微量元素之間也具有相

互的作用。微量元素之間的作用我們分為協(xié)同作用和拮抗作用。

看看微量元素的協(xié)同作用。由于某一種微量元素的存在，能夠促進(jìn)另一種微量元素的吸

收，使該元素的有效水平增加，那么這種關(guān)系我們稱為是元素之間的協(xié)同作用。比如說有協(xié)

同作用的元素有鐵和銅。鐵與銅在機(jī)體內(nèi)具有生理協(xié)同作用，缺銅了會(huì)使鐵的吸收減少，鐵

不能進(jìn)入血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)中，使得鐵的利用率要降低，銅具有協(xié)同生血的作用。當(dāng)鐵的供

給充足但缺銅的時(shí)候，人體也容易發(fā)生貧血。這就是元素之間的互相協(xié)同作用，缺一不可。

那么我們?cè)賮砜纯次⒘吭氐霓卓棺饔?。由于某一種元素的存在抑制了另一種元素的吸

收，這種關(guān)系我們叫做元素間的拮抗作用。例如：微量元素鎘在生物體內(nèi)可以把與蛋白質(zhì)結(jié)

合的必需微量元素鋅置換出來，使鋅失去了正常的生理功能，這種作用我們叫做拮抗作用。

鋅的存在，可以減弱鎘的毒性。那這種拮抗作用是對(duì)人體有益的，因?yàn)殒k是一種有毒的重金

屬微量元素。那么鋅是人體必需的微量元素，如果鋅在體內(nèi)充足，它可以鎘置換出來，減少

鎘的毒性，有拮抗作用，對(duì)人體起到一個(gè)有益的作用。那么有害金屬元素常常有拮抗作用，

有拮抗體內(nèi)必需微量元素的作用。剛才我們介紹了鋅與鎘是鋅把鎘置換出來了，它就是有益

的。但是有的時(shí)候，重金屬里的有毒元素又把有益的元素也拮抗了，那這影響到人體健康了。

那么有拮抗作用的元素有像鋅和鎘，鋅和鎘是有拮抗的，如果鋅，鋅，體內(nèi)鋅不足，鎘的毒

性就要強(qiáng)一些。另外保和銅，鎰和鎂，就是這個(gè)拮抗作用的元素，鴇和鋁，鎘和鈣，還有鋼

和錦，那硒和汞、碑、鎘都有拮抗作用。如果人體內(nèi)的硒的含量充足了，不缺乏了，它就可

以抑制?些貢和，可以減弱汞、碎、鎘的毒性。因?yàn)楣?、碑、鎘它是屬于■種有害的重金屬，

所以對(duì)人體都是有毒害作用的，如果是硒在體內(nèi)含量是充足，就可以減弱這三種有毒元素的

對(duì)人體的毒害作用。這是微量元素的拮抗作用。

那我們?cè)賮砜纯次⒘吭氐钠胶?，人體微量元素是處在一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡體系中的，當(dāng)人

體所有的元素含量都處在安全標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)范圍內(nèi)，所達(dá)到的平衡狀態(tài)，我們稱它是微量元素

的平衡狀態(tài),當(dāng)人體微量元素受到外界因素的影響,這種平衡狀態(tài)偏離了安全標(biāo)準(zhǔn)值范圍了，

那么我們稱它是微量元素的失衡。如果人體微量元素平衡打破，那微量元素失衡了，就容易

引發(fā)一些疾病影響到健康。

（幻燈26）這是中國百中地區(qū)病的一個(gè)分布圖。從這個(gè)圖上我們可以看到，這個(gè)紅的實(shí)

心點(diǎn)和空心的是克山病容易發(fā)生的地區(qū)，實(shí)心和空心的區(qū)別就在于是重病區(qū)和輕病區(qū)，那么

藍(lán)色的那個(gè)就是實(shí)心點(diǎn)和空心點(diǎn)表示是大骨節(jié)病的發(fā)病區(qū)域。那么紫色的方塊這一片，表示

就是地區(qū)性甲狀腺腫容易發(fā)生的地區(qū)。那么藍(lán)色的是表示地區(qū)性氟中毒發(fā)生的地區(qū)。這是說

微量元素與地區(qū)性有關(guān)系。那么某一種微量元素，像克山病和大骨節(jié)病都是缺鋅、缺硒，容

易引發(fā)克山病和大骨節(jié)病。在克山病和大骨節(jié)病發(fā)病地區(qū)的土壤、水、飲食都缺少硒元素。

從這張圖中我們可以看出，這個(gè)紅顏色的，比如說硒含量低，缺硒地區(qū)，那么缺硒的和大骨

節(jié)病和克山病分布有一定的趨勢的，這個(gè)趨勢是已知的。就說明是有一些微量元素具有地域

性，那么地域性就影響了人體健康，就是發(fā)生了一些地方病。

那我們?cè)賮砜纯唇?jīng)過多年的研究，微量元素研究取得了哪些進(jìn)展？人類對(duì)微量元素的認(rèn)

識(shí)經(jīng)歷了漫長的認(rèn)識(shí)過程，隨著研究的深入，微量元素研究已成為生命科學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的前

沿學(xué)科。我們先來看看必需微量元素的發(fā)現(xiàn)是如何，人們是如何認(rèn)識(shí)它的。人們對(duì)微量元素

的研究是逐步深入的，鐵是最早發(fā)現(xiàn)的必需微量元素，其次是碘，到6件代，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)

了劣中對(duì)動(dòng)物和人是必需的微量元素。同時(shí)，對(duì)微量元素在生命過程中的意義、生理功能、

代謝過程、缺乏癥和中毒癥等，有了較為詳細(xì)的了解。從7狀帶開始，由于對(duì)微量元素的重

視和檢測方法的進(jìn)步，錫、鋼、氟、硅和銀這些元素相繼被認(rèn)識(shí)，認(rèn)為是必需微量元素。

（幻燈28）我們看看這個(gè)高等動(dòng)物和植物必需微量元素研究的歷史。那么鐵是人們認(rèn)識(shí)

的最早的種元素，認(rèn)為它對(duì)人體健康也是有益的，缺乏了影響健康。其次人們發(fā)現(xiàn)碘對(duì)人

體健康也是有著比較重要的意義的。然后這是銅，因?yàn)殂~促進(jìn)鐵的吸收，如果缺銅抑制鐵的

吸收，這是人們研究認(rèn)識(shí)到的。逐漸我們從7片代開始對(duì)碑、銀這兩種元素，就是早期都認(rèn)

為這兩種是有害的元素，為人體是沒有益的。那經(jīng)過研究，人們認(rèn)識(shí)到保和碑它也是雙重的

作用對(duì)人體，它既有有益的一面，又有有害的一面，只要量掌握好了，就能對(duì)健康有益。

我們?cè)賮砜纯次⒘吭氐纳飳W(xué)效應(yīng)。人體內(nèi)的微量元素雖然含量比較少，但在人體的

新陳代謝、生理、生化反應(yīng)能量轉(zhuǎn)換等生物化學(xué)過程中所起的重要的作用。它們作為酶、激

素、維生素、核酸的組成部分，保持著生命的代謝過程。這是微量元素的生物學(xué)效應(yīng)。

那我們看看它有哪些生物學(xué)效應(yīng)？首先它是構(gòu)成酶和酶的激活劑,在酶的激活劑中都含

有微量元素。人體的新陳代謝都有利于酶的催化，酶是一切生命活動(dòng)和生化反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

而酶的活性與微量元素是密切相關(guān)的。某些微量元素在酶系統(tǒng)中起著特異的活化中心的作

用，某些金屬離子作為激活劑影響酶的活性。失去了某些金屬離子，酶的活性就會(huì)喪失或者

是下降，如果獲得了這些金屬例子，酶的活力就會(huì)恢復(fù)的。所以說我們看到金屬微量元素是

對(duì)人體健康是如此重要的。

（幻燈3D這是一些金屬酶和金屬激活酶，這些酶類都含有很多的金屬離子。那么如果

是金屬離子缺乏了，那酶的活性就會(huì)降低，就影響到人的健康。

人體內(nèi)的化學(xué)變化幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。酶的核心或者活性中心，含有各種微

量元素，某些金屬離子作為活性劑影響到酶的活性。人體的新陳代謝只有在這些酶的參與和

催化下才能進(jìn)行。脂肪代謝需要乳酸脫氫酶，那么這種酶的活性中心是鋅元素。另外細(xì)胞能

量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵酶是三磷腺甘酶，那這種酶含有鋅、銅、鎂元素。所以我們看到這個(gè)微量元素

在酶的結(jié)構(gòu)中起到重要的作用。

我們?cè)賮砜纯次⒘吭厮梢詤⒓蛹に氐暮铣桑に貙?duì)機(jī)體的代謝、生長、發(fā)育、繁殖

等起著重要的調(diào)節(jié)作用，是生命中的重要物質(zhì)。微量元素影響激素的分泌及活性，因?yàn)槟承?/p>

微量元素是激素的成分和重要的活性部分，缺少這些微量元素，就不能合成這些激素。比如

說像碘是甲狀腺激素的重要成分之一，缺碘了則機(jī)體就不能合成甲狀腺激素。

（幻燈34）在維生素中微量元素也起著特異的生理作用，比如像某些微量元素是維生素

的個(gè)成分和重要的活性部分，如缺少了這些微量元素，就不能合成相應(yīng)的維生素，機(jī)體的

生理功能就必然會(huì)受到影響。比如說像鉆元素，鉆元素它就是維生素B2的重要組成部分。

這是維生素Bz的一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，那鉆是它的一個(gè)中心，如果缺鉆了，維生素的合成就要受到

困，就要受到影響，就要影響到人體的健康。所以我們看到，微量元素在人體的重要的作用。

那我們看看維生素g微量元素硒在生物化學(xué)方面除了分別發(fā)揮各自的生理作用以外，

還具有復(fù)雜的協(xié)同作用，兩者均對(duì)對(duì)方的存在作為其發(fā)揮生理效應(yīng)的一個(gè)先決條件。就是說

維生素期口硒，只有它倆共存的時(shí)候，才能對(duì)它倆的作用，能夠促進(jìn)它倆作用的那個(gè)作用的

發(fā)揮。這就是維生素在體內(nèi)作用受到微量元素的影響。

另外微量元素的作用就是輸送其它的元素。微量元素具有輸送其他元素的一個(gè)作用，比

如說像鐵是血紅蛋白的一個(gè)重要部分，而血紅蛋白的功能是向細(xì)胞輸送氧氣，它把氧帶到各

個(gè)組織、器官和細(xì)胞去，供應(yīng)代謝的需要。并將二氧化碳帶出細(xì)胞。缺了鐵就不能合成血紅

蛋白，那么氧也無法輸送，組織細(xì)胞就不能進(jìn)行新陳代謝，機(jī)體就不能生存，因?yàn)槿绷搜醪?/p>

能生存。所以說微量元素它可以那個(gè)協(xié)同其它元素的運(yùn)輸。

微量元素還可以調(diào)節(jié)體液滲透壓和酸堿平衡。微量元素在體液內(nèi)與鉀、鈉、鈣、鎂等

離子且協(xié)同作用，起到調(diào)節(jié)滲透壓和體內(nèi)酸堿度的一個(gè)作用，保持人體的生理功能的正常進(jìn)

行。

另外微量元素它影響到核酸的代謝，這也是通過科學(xué)研究證明的。核酸中含有豐富的銘、

鐵、鋅、鎰、銅、銀等微量元素，這些微量元素影響核酸的代謝。核酸是遺傳信息的攜帶者。

因此，微量元素在遺傳中起著重要的作用。人體的生長、細(xì)胞的繁殖，需要遺傳密碼的攜帶

者，那就是脫氧核糖核酸，也就是和核糖核酸，也就是處圾這些遺傳密碼的很多關(guān)

鍵部位含有鋅、銅、鎰等元素?？梢娢⒘吭赜绊懙胶怂岬拇x，那么也影響到人體的健康。

近期的研究結(jié)果也表明，微量元素具有防癌和抗癌的作用。人體某些微量元素缺乏會(huì)引

起免疫功能的損害。有些微量元素具有一定的防癌、抗癌的作用，比如像硒元素、鐵元素、

碘元素、鋁元素，對(duì)癌癥具有拮抗作用。像硒在抗癌作用上研究是比較多的，而研究表明腫

瘤的發(fā)生與硒的攝取量有關(guān)，硒的攝取量不足的時(shí)候，腫瘤發(fā)生的危險(xiǎn)性就增加。如果缺乏

鐵元素與胃癌和食道癌也相關(guān)，惡性的貧血有誘發(fā)胃癌的危險(xiǎn)性，所以鐵對(duì)胃癌的影響是有

關(guān)。碘大家都比較清楚了，它與甲狀腺有關(guān)，就是甲狀腺癌。如果是缺碘，與甲狀腺的腫瘤

的發(fā)病有著密切的關(guān)系。另外有一種鑰，鑰的缺乏對(duì)食道癌的發(fā)生有影響。

我們?cè)賮砜纯次⒘吭嘏c地方病的發(fā)生。因?yàn)榈胤讲∨c地域性有關(guān)，我們說了微量元素

它也有地域性，所以微量元素的缺乏或過剩要引發(fā)一些地方病。那么地殼在形成時(shí)，土壤的

組成因地區(qū)差異而有所不同，各地區(qū)微量元素的種類和它的含量會(huì)因?yàn)榈赜虻牟顒e而不同。

那么微量元素缺乏的地區(qū)，食物鏈就不完善，缺乏的微量元素就不能夠通過食物鏈進(jìn)入人體

而被吸收，那么人體就會(huì)出現(xiàn)微量元素的缺乏癥。某一地區(qū)，如果土壤中缺乏了某一種元素，

那人體必然要缺乏這種元素。因?yàn)槲覀兂缘氖澄?、飲的水都是通過這片土地來獲得的。那么

這個(gè)土壤中缺乏了，那么水中缺乏，那農(nóng)作物也要缺乏，所以就影響到人體內(nèi)的含量。據(jù)不

完全統(tǒng)計(jì)，全球高碑地下水的分布在美國西部地區(qū)、智利、匈牙利、中國、孟加拉國等22

個(gè)國家和地區(qū)，其中亞洲的孟加拉國、印度和中國是比較嚴(yán)重的。就是這個(gè)碑影響著健康。

目前研究發(fā)現(xiàn)微量元素與心腦血管疾病是有關(guān)系的。另外就是說微量元素與癌癥的發(fā)生

也有關(guān)系。那么微量元素與糖尿病的關(guān)系也很重要。目前研究上各元素與糖尿病的發(fā)生有一

定影響。那么研究也表明了，微量元素與神經(jīng)系統(tǒng)疾病也有一定的關(guān)系。那么微量元素和眼

部疾病，像白內(nèi)障的發(fā)生也有一些影響。那么元素平衡與衰老也有關(guān)系。微量元素研究，發(fā)

現(xiàn)了與很多疾病的發(fā)生發(fā)展有一定的影響。

微量元素的生理功能及對(duì)人體健康的影響

一、微量元素的生理功能

微量元素的生理功能。微量元素是生物酶的活性中心和催化劑，它能調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的通透

性，是蛋白質(zhì)、激素、維生素和多種酶的組成成分，微量元素起到輸送其它元素的作用，參

與核酸的代謝。人體每種微量元素均有各自特殊的生理功能，并有一個(gè)安全和適宜的攝入范

圍。在這個(gè)安全的攝入范圍內(nèi)，能使生理功能維持在最佳狀態(tài)，如果超出這個(gè)范圍就會(huì)發(fā)生

中毒，如果低于這個(gè)范圍就會(huì)發(fā)生缺乏，均能夠影響人體健康。我們今天就介紹幾種人體必

需微量元素的生理功能。

二、人體必需微量元素的生理功能及對(duì)人體健康的影響

（一）鐵

首先來介紹人類對(duì)其必需性認(rèn)識(shí)最早的鐵元素。鐵是最早被人們發(fā)現(xiàn)，是人體必需微量

元素，鐵與體內(nèi)氧的輸送和組織呼吸過程。鐵是最早被發(fā)現(xiàn)的人體必需微量元素，鐵參與體

內(nèi)氧的輸送和組織呼吸過程，鐵還參加血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶、

過氧化物酶及觸酶的合成，促進(jìn)造血。鐵在人體內(nèi)含量非常豐富，人體中鐵的含量約為4—5

克。人體從食物中所需的大部分鐵，病控制其體內(nèi)的含量。

鐵有哪些生物學(xué)作用？鐵是血紅蛋白的重要部分，而血紅蛋白的功能是向細(xì)胞輸送氧

氣，并將二氧化碳帶出細(xì)胞。血紅蛋白中介血色素和妗球蛋白鏈接，鏈接的結(jié)構(gòu)提供一種

有效的機(jī)制，也就是能與氧結(jié)合而不被氧化,再從肺輸送氧到組織的過程中起著關(guān)鍵的作用。

鐵元素催化促進(jìn)0—胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A喋吟與膠原的合成，抗體的產(chǎn)生，脂類

從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解讀等。鐵與免疫的關(guān)系也比較密切，有研究表明，鐵可以

提高機(jī)體的免疫力，增加中性白細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的吞噬功能，同時(shí)也可使機(jī)體的抗感染能力

增強(qiáng)。

影響鐵吸收的因素有哪些？我們先來看看，能夠促進(jìn)鐵吸收的因素，就是抗壞血酸，也

就是維生素C和動(dòng)物蛋白，能夠抑制鐵吸收的因素就是植酸、草酸和糅酸。

盡管鐵是地球上最豐富的元素之一，但是因?yàn)槭澄镏谐Ｒ姷蔫F的形式是不溶性的，而且

鐵在小腸內(nèi)的吸收能力很差，所以鐵缺乏仍然是世界范圍內(nèi)的營養(yǎng)問題。

鐵是由哪些食物來源的？鐵含量豐富的食物有動(dòng)物肝臟、菌藻類、瘦肉、紅糖、黑木耳、

蛋黃、花生和核桃。在這些含鐵的食物中動(dòng)物性食品比植物性食品中的鐵更容易被人體吸收。

容易發(fā)生鐵缺乏的人群主要是婦女和兒童。

那么鐵在體內(nèi)能夠發(fā)生過量嗎？鐵是人體的必需微量元素，人體有很強(qiáng)的控制鐵吸收、

維持鐵平衡的能力，所以鐵過量或者是鐵中毒的情況并不多見。

我們來介紹一下鐵中毒。鐵中毒有兩種情況，一種是急性鐵中毒，一種是慢性鐵中毒。

急性鐵中毒常見于兒童，它是由于過量，或者是誤服了一些亞鐵鹽類，靜脈注射鐵劑過量而

引起的。那慢性鐵中毒是由于長期過量服用或者是注射鐵劑，攝入含鐵量高的特殊食品而引

起的。

（二）銅

我們來介紹一下人體必需微量元素銅。銅廣泛分布于生物組織中，大部分是以有機(jī)復(fù)合

物的形式存在,很多是金屬蛋白，以酶的形式起著重要的功能作用。銅的生物學(xué)作用有哪些？

銅主要功能就是參與造血，參與鐵的代謝。銅主要影響鐵的吸收，促進(jìn)儲(chǔ)存的鐵進(jìn)入骨髓，

加速血紅蛋白與鐵葉琳的合成。銅還促進(jìn)幼稚紅細(xì)胞的成熟，使成熟的紅細(xì)胞從骨髓釋放而

進(jìn)入血液循環(huán)。銅含量在體內(nèi)減少時(shí)，會(huì)影響鐵的吸收，導(dǎo)致鐵的利用障礙，最終發(fā)生缺鐵

性的貧血。

構(gòu)成體內(nèi)許多種酶也都含有銅，比如說丁酰輔酶A脫氫酶、酪氨酸氧化酶、尿酸酶、超

氧化物歧化酶，這些酶均含有銅。另外，含銅的生物活性蛋白質(zhì)也含有銅，如血漿銅藍(lán)蛋白、

血銅蛋白、肝銅蛋白、乳銅蛋白等，它們當(dāng)中也含有銅。

銅離子存在于十多種酶中，起著載氧色素和電子載體的作用。比如說細(xì)胞色素CM化酶、

酪氨酸酶、胺氧化酶等，這些酶類參與兒茶酚胺類的激素的代謝、黑色素的生成以及神經(jīng)遞

質(zhì)的代謝，因而對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能、智力及精神狀態(tài)、防御功能及內(nèi)分泌功能均有重要

影響。

銅的缺乏，人體缺銅會(huì)導(dǎo)致缺銅性的貧血。缺銅性貧血是銅影響了鐵的吸收、運(yùn)送、利

用以及血紅蛋白與細(xì)胞色素系統(tǒng)的合成，導(dǎo)致了紅細(xì)胞生成障礙及血紅蛋白下降的一種疾

病。一般缺銅癥狀主要發(fā)生在嬰幼兒，從而導(dǎo)致低血色素的貧血。成年人如果是在腸外營養(yǎng)、

吸收利用障礙、腎臟病變等也容易發(fā)生缺銅。

銅過量。當(dāng)人體內(nèi)銅過量的時(shí)候主要是對(duì)肝產(chǎn)生損害。

（三）鋅

鋅是人體必需的微量元素，它能夠促進(jìn)人體的生長發(fā)育，尤其對(duì)兒童大腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)

育至關(guān)重要。鋅是當(dāng)代微量元素研究中非常活躍的元素之一。

鋅的生物學(xué)作用。鋅可以作為多種酶的功能成分或者是激活劑，參與多種酶的合成。比

如說鋅是碳酸酎酶、聚合酶、RW合酶，胸嚏咤核甘激酶、堿性磷酸酶、亮氨酸氨肽

酶、超氧化物歧化酶等含鋅酶的組成成分。這是鋅它的許多酶的組成成分。鋅具有抗氧化、

抗衰老及抗癌作用，某些腫瘤病人及衰老過程，及衰老過程中有缺鋅的傾向。

鋅還能促進(jìn)機(jī)體的生長發(fā)育，促進(jìn)核酸及蛋白質(zhì)的生成。缺鋅，創(chuàng)傷的潰瘍是難愈合的，

生長發(fā)育不良，性器官發(fā)育也不全，或者是減退，成為缺鋅性侏儒。人體缺鋅是影響生長發(fā)

育的，能夠使免疫力低下。

人體鋅的含量與學(xué)習(xí)、記憶呈明顯的正相關(guān)。人腦海馬區(qū)鋅的濃度是最高的，而海馬是

學(xué)習(xí)記憶的核心。因此，缺鋅后影響海馬區(qū)的正常代謝從而也就影響學(xué)習(xí)和記憶。妊娠期的

婦女缺鋅會(huì)使子女的學(xué)習(xí)和記憶能力下降，缺鋅發(fā)生的越早，對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力的危害也就越

大。

影響膳食中鋅吸收的因素。能夠抑制鋅吸收的因素有植酸、纖維素、亞鐵、銅、鈣、鎘。

能夠促進(jìn)鋅吸收的因素有維生素a蛋白質(zhì)、檸檬酸鹽，還有乳糖。

鋅缺乏有哪些表現(xiàn)？首先就是食欲減退，另外有些兒童缺鋅易發(fā)生異食癖，異食癖就是

說他吃一些人們不吃的東西，就是很特殊的東西。像有的小孩非常喜歡吃墻上的墻土，那是

不能吃的，可是他非常喜歡吃，那就是一種異食癖，那就是要查一下孩子是否缺鋅。鋅缺乏,

還有一些癥狀，就是生長發(fā)育停滯，個(gè)頭長的非常矮，毛發(fā)也不好。另外鋅缺乏性發(fā)育比較

遲緩，味覺、嗅覺也下降，傷口不容易愈合。

容易發(fā)生鋅缺乏的人群：主要是孕婦和兒童。當(dāng)孕婦缺鋅，胎兒核酸和蛋白質(zhì)合成就會(huì)

降低，從而導(dǎo)致胎兒發(fā)育不良，體重減輕，畸形率就增高，容易引起胎兒宮內(nèi)發(fā)育的遲緩、

智力低下等不良的情況。而且鋅缺乏與胎兒的生長延遲、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育緩慢、免疫功能下降

也有密切的關(guān)系。

鋅過量。鋅在正常攝入量和產(chǎn)生有害作用劑量之間有一個(gè)相對(duì)比較寬的范圍，加之人體

有效的體內(nèi)平衡機(jī)制，所以一般情況下人體不容易發(fā)生鋅的過量。

鋅中毒。成年人如果一次性攝入了2g以上的鋅就會(huì)發(fā)生鋅中毒。主要特征之一就是鋅

對(duì)胃腸道的直接刺激作用導(dǎo)致的惡心、嘔吐、上腹疼痛、腹瀉。所以一般鋅中毒都是一些誤

服了一些鋅制劑引起的。

（四）鋁

下面介紹另一種人體必需微量元素鋁。鋁是人體必需的微量元素，在人體內(nèi)的肝臟、骨

骼和腎臟中都含有鋁。

鋁有哪些生物學(xué)作用？鋁是黃喋吟氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸氧化酶等氧化酶的組成成

分。黃口票吟氧化酶催化次黃喋吟轉(zhuǎn)化為黃嘿吟，然后轉(zhuǎn)化成尿酸，鋁是形成尿酸不可缺少的

微量元素，而尿酸又是血及尿中的廢物。缺鋁地區(qū)食管癌發(fā)病率就比較高。那么高鋁地區(qū)痛

風(fēng)發(fā)病率又比較高，這可能是與黃喋吟氧化酶活性增高、尿酸生成增高而引起的。

（五）鉆

鉆，鉆是人體必需的微量元素。是維生素的重要組成部分，在人體內(nèi)參與造血。鉆

對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類代謝、血紅蛋白的合成都具有重要的作用，并可以擴(kuò)張血管，降低血

壓o

那么鉆的生物學(xué)作用有哪些？鉆與維生素&,維生素B是水溶性的維生素，它是一種

含鉆的配合物。維生素氏分子中含有一個(gè)與葉琳相似的咋琳環(huán)，那n卜琳環(huán)是維生素氏的

核心部分，鉆就處于這個(gè)環(huán)的中心。鉆與造血的關(guān)系，鉆能刺激人體骨髓的造血系統(tǒng)，促使

血紅蛋白的合成及紅細(xì)胞數(shù)目的增加。

那我們來看看鉆是如何刺激造血的？鉆可以抑制細(xì)胞內(nèi)的呼吸酶，使組織細(xì)胞缺氧，反

饋刺激紅細(xì)胞生成，生成素的產(chǎn)生，進(jìn)而可以促進(jìn)骨髓的造血，這是它刺激造血。那鉆還可

以促進(jìn)鐵的代謝，這樣也刺激了造血，鉆可促進(jìn)腸黏膜吸收鐵，加速鐵進(jìn)入骨髓，這樣可以

促進(jìn)造血。另外鉆可以促進(jìn)脾臟，釋放出紅細(xì)胞，從而促進(jìn)造血功能。這是鉆可以促進(jìn)造血

的一些機(jī)制。

看看鉆估量對(duì)人體有哪些影響。目前鉆的研究中還沒有毒性報(bào)告，但是若攝取過量，可

以導(dǎo)致甲狀腺機(jī)能的異常，可引起心力衰竭等毒性反應(yīng)。值得注意的是：鉆和酒精的聯(lián)合

作用，可引起致死性的心肌病變，即所謂的“啤酒心肌病”。就是由于酒精和鉆的聯(lián)合作

用引發(fā)的。

看看我們生活中有哪些鉆的污染？鉆作為粘結(jié)劑是用于制造硬質(zhì)合金,那么在這些企業(yè)

它可以釋放到環(huán)境中一些鉆。鉆還用于陶瓷、玻璃、油漆、顏料、搪瓷、電鍍業(yè)。鉆曾經(jīng)用

作啤酒的起泡劑。對(duì)飲用大量啤酒的人曾經(jīng)造成過鉆中毒事件。如果我們每日攝入鉆超過了

500n9人容易發(fā)生鉆的中毒。

（六）銘

再來看看銘。銘是人體必需的微量元素，195片報(bào)道從豬胃中提取出葡萄糖耐量因子，

它的活性成分就是三價(jià)銘。銘在人體的含量是隨著年齡的增大而逐漸減少。直到197許在

接受全胃腸道營養(yǎng)的病人出現(xiàn)葡萄糖耐量異常的時(shí)候，給予銘制劑以后，這種現(xiàn)象的異常就

糾正了，銘才真正被認(rèn)為是人體所必需的微量元素。

銘的生理功能。格它有不同的價(jià)態(tài)，有三價(jià)鋁和六價(jià)銘，一般對(duì)人體有生理功能的都是

這種三價(jià)銘，而六價(jià)銘是作為一種有毒元素影響人體健康的。三價(jià)銘是體內(nèi)葡萄糖耐量因子

的重要組成成分，能增強(qiáng)胰島素的作用。銘還能提高高密度脂蛋白的濃度以及降低血清膽固

醇的作用。銘還可以降低血糖、改善糖耐量。銘還能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的代謝合成，促進(jìn)生長發(fā)

育。

銘的缺乏對(duì)健康有哪些影響？缺乏鋁可能會(huì)導(dǎo)致生長發(fā)育不良和周圍神經(jīng)炎,并且美國

醫(yī)學(xué)營養(yǎng)研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為，缺銘可能是動(dòng)脈硬化和糖尿病的原因之一。

缺鉛影響健康，那我們看看銘過量對(duì)人體健康有哪些影響？銘過量，由于三價(jià)銘毒性是

比較小的，人體對(duì)無機(jī)銘鹽吸收率也比較低，所以膳食過程中銘過量很少見。銘對(duì)人體的危

害主要是這種六價(jià)鋁，六價(jià)珞有致癌的作用。職業(yè)接觸可出現(xiàn)皮膚過敏、鼻中隔損傷、使肺

癌發(fā)病率上升。

銘在人體內(nèi)失衡的時(shí)候，容易引發(fā)哪些疾?。坷硖悄虿』颊唧w內(nèi)能產(chǎn)生胰島素，但是

由于組織細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性下降，因此血糖仍然不能得到很好的控制。而補(bǔ)充銘以后,

銘作為葡萄糖耐量因子的組成成分,可增加人體細(xì)胞胰島素受體的數(shù)量,增強(qiáng)胰島素的活性,

從而可以提高病人的糖耐量，起到輔助治療和預(yù)防糖尿病發(fā)生的一個(gè)作用。

我們?cè)賮砜纯淬懩芊褚鹬卸?？急性銘中毒是比較少見的，而慢性銘中毒是比較常見，

它表現(xiàn)是皮膚的損害，接觸性皮炎和濕疹、潰瘍。對(duì)呼吸系統(tǒng)損害，如果吸入了銘酸霧和銘

酸鹽粉、粉塵，這樣可導(dǎo)致鼻炎和鼻中隔穿孔、咽喉炎以及慢性的支氣管炎。全身癥狀就是

味覺和嗅覺減退、胃腸道癥狀發(fā)生。

（七）錦

下面看看鎰。鎰也是人體必需的微量元素，是人體多種酶的組成成分以及激活劑，與人

體健康的關(guān)系是十分密切的，因此，有人將鎰稱作是“益壽元素”。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在長

壽老人體內(nèi)鎰的含量是很高的。人體內(nèi)的超氧化物歧化酶，也就是鎰9CD具有抗衰老作用，

而此酶內(nèi)主要含有鎰。

那么鎰的生物學(xué)作用。鎰是酶的組成成分或者是激活劑。鎰可以維持骨骼的正常發(fā)育，

促進(jìn)糖和脂肪代謝，以及抗氧化的功能。鎰與蛋白質(zhì)生物合成、生物發(fā)育有密切的關(guān)系。錦

還參與造血、參與葉琳合成，改善機(jī)體對(duì)銅的利用，銃對(duì)銅的吸收利用也能夠改善。另外鎰

還可以抗衰老、抗腫瘤，人體衰老時(shí)鎰一m舌性就降低。腫瘤細(xì)胞內(nèi)的錦一9CN的活性也是

降低的。

再看看錦的缺乏。鎰在食物中分布是比較廣的，能滿足人體正常需要。人體鎰缺乏的典

型病例還沒有報(bào)道，但是發(fā)現(xiàn)某些疾病存在鎰的代謝紊亂，比如說癲癇患者血鎰含量發(fā)生降

低。此外鎰缺乏還可能與關(guān)節(jié)疾病、精神憂郁、骨質(zhì)疏松及先天畸形等疾病的發(fā)生有關(guān)。

看看錦中毒。鎰中毒比缺錦更具有臨床和公共衛(wèi)生意義，尤其是在礦山、冶煉廠以及與

鎰及其化合物的生產(chǎn)、使用有關(guān)的工廠和附近這些地區(qū)，應(yīng)該引起重視。由于工廠生產(chǎn)排出

的矽對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，有可能帶入一些鎰。錦中毒也分為急性鋅中毒和慢性鎰中毒。急性

銃中毒是由于鎰的蒸氣的毒性要大于鎰塵，吸入大量的鎰煙霧，就可以發(fā)生咽痛、咳嗽、氣

急，并驟發(fā)寒戰(zhàn)和高熱，這個(gè)就是金屬煙熱，高劑量的錢可以致命的，對(duì)身體是有害的。慢

性鎰中毒，早期是以神經(jīng)衰弱癥候群和植物神經(jīng)功能障礙為主的。有頭暈、頭痛、失眠、乏

力、嗜睡，還有明顯的記憶力降低等癥狀。

（A）硒

硒是人體必需的微量元素。硒是谷胱甘肽過氧化物酶的必需組成成分，每摩爾的酶含有

霍摩爾的硒。谷胱甘肽過氧化物酶在清除自由基、分解過多的過氧化氫，減少過氧化物、

保護(hù)細(xì)胞膜、保護(hù)細(xì)胞敏感分子（口。或者/磁中占有重要地位如果缺乏硒容易引起克

山病、大骨節(jié)病、肝病、高血壓、冠心病、腫瘤等。

硒參與輔酶輔酶Q的合成，促進(jìn)a—酮酸脫氫酶系的活性，在三凝酸循環(huán)及呼吸鏈

電子傳遞過程中發(fā)揮著重要的作用。

硒還與視力和神經(jīng)傳導(dǎo)有密切的關(guān)系，像虹膜及晶狀體內(nèi)含硒是比較豐富的。硒還能拮

抗有毒元素，比如說硒可減低汞、鎘、銘、碑這些有害元素的毒性。硒還能刺激免疫球蛋白

及抗體的產(chǎn)生，可以增加人體的抵抗力。硒還能夠調(diào)節(jié)維生素AGEK的代謝。

硒參與保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性及正常的通透性，抑制脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)，消除自由基的毒

害作用，從而可以保護(hù)心肌的正常結(jié)構(gòu)、代謝和功能。

那我們來看看硒缺乏的危害？缺硒容易患心臟病、克山病、大骨節(jié)病和腫瘤等。硒容易

缺乏的人群主要是某些缺硒地區(qū)的居民，這些地區(qū)缺少硒，那么居民生活中的飲食都要缺硒

的，所以危害這些缺硒地區(qū)人民的身體健康。

缺硒能夠引起疾病，那么硒過量也是有害的，硒攝入過量會(huì)引起硒的中毒。那么硒中毒,

一般都發(fā)生在高硒地區(qū)，因?yàn)槟抢锏氖澄锖科毡槎驾^高，就是各種飲食它硒的含量都較

其他地區(qū)高，長期攝入過量硒就會(huì)導(dǎo)致硒的中毒。硒中毒開始的時(shí)候，表現(xiàn)為是毛發(fā)脫落，

指甲及皮膚變形，繼而要損及內(nèi)臟，如不及時(shí)的采取措施，則導(dǎo)致人體的死亡。

（九）碘

再來看看碘。碘是被發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)人體必需的微量元素，通過甲狀腺素來發(fā)揮碘的生理

作用，碘是合成甲狀腺激素的必需原料，對(duì)維持機(jī)體正常的生理功能發(fā)揮了重要的作用。碘

缺乏和碘過量都不利于甲狀腺的正常發(fā)揮其生理功能。

碘的生物學(xué)作用。碘通過甲狀腺素來發(fā)揮生理作用的。如：它可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成；

活化10夠種酶；調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換；加速生長發(fā)育；維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

碘缺乏能產(chǎn)生哪些危害？碘，缺碘的時(shí)候，對(duì)人體健康危害是很大的，會(huì)引起一系列的

疾病發(fā)生。比如說甲狀腺腫，碘易缺乏人群主要是一些遠(yuǎn)離海洋的山區(qū)居民，因?yàn)楹Ｑ蟮模?/p>

海洋生物里，碘的含量是比較高的。那么動(dòng)物性食品不足的低收入人群容易發(fā)生碘缺乏。另

外青春期、妊娠期和哺乳期，由于需要量比較高，所也容易發(fā)生碘缺乏。防治碘缺乏有效的

方法就是在食鹽中加入少量的碘化鉀，這類鹽我們稱它是碘鹽。

人的生命過程是離不開微量元素的，我們通過學(xué)習(xí)了解了微量元素對(duì)人體的重要性，讓

我們重視在人體含量微不足道但卻又離不開的微量元素，平時(shí)要注意飲食多樣化與預(yù)防為

主，遠(yuǎn)離微量元素缺乏或過剩而引發(fā)的健康問題。

微量元素常用檢測方法及樣品采集與處理

一、概述

準(zhǔn)確檢測微量元素的含量，是進(jìn)行微量元素研究的前提。微量元素分析，要經(jīng)過樣品

采集、樣品前處理和樣品檢測這一過程，在這一過程中每個(gè)環(huán)節(jié)的操作不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生誤差,

影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、微量元素常用檢測方法

微量元素測定的方法很多，生物樣品中微量元素測定常用方法有：原子吸收分光光度

法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。微量元素檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢是：檢測的靈敏度低、穩(wěn)

定性好、操作簡單、分析速度快。微量元素測定的發(fā)展史也是由初期的民色法發(fā)展為原子

吸收分光光度法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法O使測定的解讀線降低，測定的穩(wěn)定性增加,

操作方法簡便而且分析速度加快。目前微量元素檢測最先進(jìn)的方法是電感耦合等離子體發(fā)射

光譜法。這種方法的靈敏度更高，而且可以進(jìn)行微量元素的平態(tài)水平。

原子吸收風(fēng)光光路法也稱為原子吸收光譜法，它是基于基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和

可見光范圍的原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來對(duì)被測元素進(jìn)行定量分析的方法。

原子吸收光譜法的特點(diǎn)。原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)：原子吸收光譜法的靈敏度高、檢

出限低、準(zhǔn)確度高、選擇性好。原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)適合于微量元素的檢測。原子吸收

光譜法的缺點(diǎn)是只能進(jìn)行單元素分析。

原子吸收光譜法分為三種類型。一種是火焰原子吸收光譜法。一種是石墨爐原子吸收光

譜法。還有一種是氫化物發(fā)生原子吸收光譜法。在微量元素測定中，火焰原子吸收光譜法的

應(yīng)用是最廣泛的。其次是石墨爐原子吸收光譜法，氫化物發(fā)生原子吸收光譜法由于只適合一

種特殊的微量元素的測定，所以應(yīng)用范圍窄。

原子吸收分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)：原子吸收分光光度計(jì)是由光源、原子化器、單色器和檢測器

組成。檢測器里包括放大器和顯示器。原子吸收分光光度計(jì)的原子化器分為三種類型：一種

是火焰原子化器，一種是石墨爐原子化器，另一種是氫化物發(fā)生原子化器。原子吸收分光光

度計(jì)的分類就是根據(jù)原子化器的不同而分類的。

原子吸收分光光度計(jì)由四部分組成。光源是發(fā)射特征譜線。原子化器的作用是將待測

元素轉(zhuǎn)化為原子狀態(tài)。分光系統(tǒng)是分離特征譜線。檢測系統(tǒng)的作用是將信號(hào)轉(zhuǎn)換、然后放大

顯示O

原子吸收分光光度計(jì)的光源是一只空心陰極燈?？招年帢O燈的作用是發(fā)射特征譜線。

用空心陰極燈作光源的優(yōu)點(diǎn)是輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定，譜線窄。用空心陰極燈作光源的缺點(diǎn)

是每測一種元素需更換相應(yīng)的燈。

原子吸收分光光度計(jì)的原子化系統(tǒng)：原子化系統(tǒng)的作用是將待測樣中待測元素變成基

態(tài)原子。原子化系統(tǒng)分為火焰原子化器和石墨爐原子化器，還有氫化物發(fā)生原子化器。

火焰原子化器樣品通過進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入到火焰中，在火焰的固有溫度下，轉(zhuǎn)化為基態(tài)的原子，

然后對(duì)光源發(fā)射的特征譜線進(jìn)行吸收。吸收的程度進(jìn)過分光系統(tǒng)，然后檢測系統(tǒng)進(jìn)行記錄，

可以對(duì)待測元素進(jìn)行定量。石墨爐原子化器是樣品注入到石墨管中，石墨管安裝在石墨爐里,

樣品在石墨管里經(jīng)過通電可以達(dá)到2000度以上的高溫，可以使待測樣品原子化，使它的元

素轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)原子狀態(tài)。然后對(duì)光源發(fā)射的特征譜線進(jìn)行吸收，吸收的強(qiáng)度通過檢測系統(tǒng)進(jìn)

行監(jiān)測。

原子吸收分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)：原子吸收分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)的作用是將待測元

素的吸收線與鄰近線分開。只允許待測元素的譜線進(jìn)入原子化器。它由入射狹縫、色散元件、

出射狹縫組成。色散元件由光柵組成。

原子吸收分光光度計(jì)的檢測系統(tǒng)由檢測器、顯示器和對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器組成的。檢測器是由

信號(hào)轉(zhuǎn)換器和放大器組成。信號(hào)轉(zhuǎn)換器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過放大記錄下來。

對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)了濃度直讀。因?yàn)橥ㄟ^檢測器測出的是電信號(hào)，也就是原子吸收的吸光度

值，只是電信號(hào)，經(jīng)過對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換以后，樣品測定的時(shí)候讀出的是濃度值。便于觀察和計(jì)算。

（幻燈13）火焰原子吸收光譜法是利用火焰的固有溫度使試液中的待測元素原子化，

對(duì)待測元素進(jìn)行分析的方法。右側(cè)的上圖是火焰原子吸收光譜儀。下圖是安裝火焰原子吸

收光譜儀的實(shí)驗(yàn)室。對(duì)安裝火焰原子吸收光譜儀的實(shí)驗(yàn)室，要求要安裝排風(fēng)裝置，排煙道。

因?yàn)樵谶M(jìn)行元素分析的時(shí)候，排出一些廢氣，對(duì)環(huán)境有污染，所以要有排煙系統(tǒng)，使污染物

排出室外。

火焰原子化器的優(yōu)點(diǎn)：火焰原子吸收光譜法操作簡便、快速，測定精密度高。已經(jīng)成為

目前常規(guī)微量元素檢測方法之一，廣泛用于微量元素的檢測。

火焰原子化系統(tǒng)的缺點(diǎn)：火焰原子化系統(tǒng)的分析靈敏度低。因?yàn)樗脑踊实?。?/p>

子化效率低的原因是樣品霧化效率低，因?yàn)闃悠返竭_(dá)火焰的試樣僅為提升量的10%。其余

90%都作為廢液排出。這就引起了霧化效率低，霧化效率低使得原子化效率低，分析靈敏度

低。

另外樣品是在火焰中燃燒以后進(jìn)入原子化器的，火焰的氣氛對(duì)樣品也有稀釋作用。本身

霧化效率低，再加上火焰氣氛的稀釋作用，使得火焰原子化系統(tǒng)的分析靈敏度低。那么試液

消耗量大是另一個(gè)缺點(diǎn)。一般要消耗0.5-1mL。對(duì)于獲取量少的試樣（如血液、活體組織

等）的分析，火焰法受到限制。火焰法只能分析一些體內(nèi)元素含量高的，可以通過稀釋，增

大體積用火焰原子法來測定。也就是說火焰原子化系統(tǒng)的2個(gè)缺點(diǎn)是靈敏度低和試液消耗

量大。

石墨爐原子光譜法：石墨爐原子化器是將石墨管作為一個(gè)電阻，通電時(shí)溫度可達(dá)

2000?3000℃,使待測元素原子化，對(duì)待測元素進(jìn)行分析的方法。由于樣品在石墨爐里

全部被原子化，并且避免了原子濃度在火焰氣體中的稀釋，因此分析靈敏度得到了顯著的提

|W1o

石墨爐原子吸收光譜法優(yōu)點(diǎn)：石墨爐原子吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)是原子化效率高，因?yàn)樵?/p>

樣全部原子化。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是靈敏度高，可以分析樣品的濃度在1g當(dāng)工。相當(dāng)于10V

的含量。石墨爐原子吸收光譜法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是試液用量少，只有幾微升至幾十微升。適

用于取樣量少的生物樣品的測定。

（幻燈18）這張圖片是火焰原子化器與石墨爐原子化器的靈敏度比較。下面這個(gè)信號(hào)

是火焰吸收的信號(hào)，進(jìn)樣量0.測定結(jié)果是0.004的光度值。上側(cè)是石墨爐原

子吸收的信號(hào)值，進(jìn)樣量10gL,測定的光度值是0.936o可以看出它的靈敏度提高時(shí)

非常顯著地。

石墨爐原子吸收光譜法的缺點(diǎn)是基體效應(yīng)大，因?yàn)楦蓴_大。另外重現(xiàn)性差。重現(xiàn)性差,

如果采用自動(dòng)底樣裝置，可以得到改善。石墨爐原子化器另一個(gè)缺點(diǎn)就是分析速度慢、測

試成本高。因?yàn)橄牡氖嵌栊詺怏w、氧氣。另外石墨管是一個(gè)消耗品，石墨管的成本很高。

有的元素測幾次就要換管，有的測一次就要換。所以成本是很高的。

（幻燈20）這個(gè)表格是將火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法進(jìn)行綜合比較。從檢出

限來看，火焰原子吸收法的檢出限是In酎的含量，用石墨爐原子吸收法是俱。

用火焰原子吸收法的精密度高，用石墨爐原子吸收法的精密度不如火焰原子吸收法。另

外火焰原子吸收法的干擾少，石墨爐原子吸收法的干擾多一些。從分析速度來看，火焰

原子吸收法速度比較快；石墨爐原子吸收法速度比較慢。操作成本，我們剛才說了，石墨

爐原子吸收法成本高，而火焰原子吸收法操作成本是低的。因?yàn)橹幌臍怏w，沒有石墨管

的耗材。

采用原子吸收光譜測定的定量方法有三種，一種是標(biāo)準(zhǔn)曲線法，一種是標(biāo)準(zhǔn)加入法，還

有一種是直接比對(duì)法。

標(biāo)準(zhǔn)曲線法制備待測元素濃度依次遞增的標(biāo)準(zhǔn)系列。一般設(shè)五個(gè)濃度，從低到高，依次

測定吸光度值，然后以濃度值為橫坐標(biāo)，以測定出的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制一條濃度、吸光

度曲線或根據(jù)濃度和吸光度值計(jì)算方程，根據(jù)的曲線或者方程可以對(duì)樣品進(jìn)行測定。樣品測

定的時(shí)候要和標(biāo)準(zhǔn)曲線同樣的條件下進(jìn)行測定，然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程求得樣品溶液

中待測元素的濃度。如果用曲線法可以通過標(biāo)準(zhǔn)曲線來查出待測樣品的吸光度值對(duì)應(yīng)的橫坐

標(biāo)的濃度值。如果用曲線方程，可以把吸光度值代入曲線得出濃度值。目前的儀器經(jīng)過多年

的研究改制，所以濃度直讀。不需要進(jìn)行計(jì)算或者曲線查出，我們?cè)诮榻B儀器的時(shí)候已經(jīng)說

了，有個(gè)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器，就是把測定值由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為濃度值。省去了標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制和計(jì)算

的過程。

標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)就是操作簡便、快速。畫一條曲線就能從

儀器上直接讀出了。缺點(diǎn)是僅能測定基體組成簡單的試樣。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)時(shí)，基體的成分和

待測樣品的成分是有差別的。曲線是有一定的誤差的。如果我們測定樣品的基體的成分很簡

單，不影響光譜測定，標(biāo)準(zhǔn)曲線法它的優(yōu)勢很大。如果測定樣品的基體的成分復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)曲

線法的誤差就大。所以采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量的時(shí)候要注意試液中待測元素濃度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線

線性范圍內(nèi)。在曲線范圍內(nèi)，待測液體的濃度和吸光度值呈線性關(guān)系的。隨著濃度的增大，

吸光度也增大。但如果不在曲線范圍內(nèi)，就不是這個(gè)規(guī)律了。所以要注意試液中待測元素濃

度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi)。濃度大了要稀釋，濃度小了要濃縮，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)曲線內(nèi)，可以提

高準(zhǔn)確度。另一個(gè)注意事項(xiàng)是標(biāo)準(zhǔn)溶液與試樣處理方法相同，使其組分一致。就是在繪制標(biāo)

準(zhǔn)的溶液中加了那些試劑，樣品中也要相同，避免誤差。另一個(gè)注意事項(xiàng)是整個(gè)分析過程中

工作條件始終保持一致。盡量在同一的條件下，樣品每次都要做一條曲線，這樣可以減少誤

差。以上是標(biāo)準(zhǔn)曲線法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

用標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行結(jié)果計(jì)算，我們前面已經(jīng)介紹了。從曲線查得值或儀器上直接給出濃度

值，我們可以代入公式計(jì)算最終的樣品的含量，就是X,我們要測的樣品溶液的待測成分。

濃度值是我們從曲線上查得的，或者是曲線方程求得的，或者儀器上直接讀出的濃度值，就

是CX乘以體積，就是樣品處理過程中進(jìn)入儀器前的體積。M代表取得樣品的質(zhì)量，液體

狀態(tài)是取得多少毫升，如果是固體樣品，就是質(zhì)量的多少。然后再乘以稀釋倍數(shù)。稀釋倍數(shù)

如果濃度比較高，超出了曲線范圍，我們對(duì)樣品要稀釋，稀釋多少倍，把倍數(shù)乘上。假如樣

品含量高，我們?nèi)×?毫升的待測液，又加了5毫升的溶劑，搖勻以后測定，稀釋的倍數(shù)

就要乘上2。如果取了1毫升，又稀釋到10毫升，稀釋倍數(shù)要乘上10.o這是采取標(biāo)

準(zhǔn)曲線法定量的計(jì)算。

標(biāo)準(zhǔn)加入法又稱為直線外推法。當(dāng)待測樣品基體復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)溶液難以和試樣基體一致，

這時(shí)基體效應(yīng)對(duì)測試影響較大，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法可以消除基體的干擾。標(biāo)準(zhǔn)加入法的優(yōu)點(diǎn)

是適合于基體復(fù)雜的樣品，可消除基體效應(yīng)干擾。它的缺點(diǎn)是不適于批量樣品測定。因?yàn)?/p>

標(biāo)準(zhǔn)加入法每測定一個(gè)樣品，都要配置一條曲線。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是試樣消耗量大。配置

曲線的時(shí)候需要加入式樣。

標(biāo)準(zhǔn)加入法操作方法：取相同體積試液6份。其中一份不加標(biāo)準(zhǔn)溶液，其余5份制

備一系列濃度依次遞增的待測元素標(biāo)準(zhǔn)系列。依次測定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，繪制吸光度和

濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸光度為橫坐標(biāo)，濃度為縱坐標(biāo)。此標(biāo)準(zhǔn)曲線由于加入了樣品溶液因此是不

過零點(diǎn)的。這條標(biāo)準(zhǔn)曲線的延長線在橫坐標(biāo)軸上的交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離就為試液中待測元素的

量。

直接比較法的定量定律方法：直接比較法的基礎(chǔ)是吸光度與濃度成線性關(guān)系，且標(biāo)準(zhǔn)曲

線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，干擾小，試樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度較為接近。滿足這些條件可以

采用直接比較法來測定。直接比較法的測定方法是先測定已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值，然

后再測定試液的吸光度值。根據(jù)下列的公式就可以求出待測溶液的濃度值。Ax是我們要測

的待測溶液的吸光度值，As是已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值，Cs就是我們標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃

度，這個(gè)濃度是已知的，這樣就可以求出未知溶液的待測濃度。

微量元素測定的另一種方法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。電感耦合等離子體發(fā)射光譜

法測定微量元素，樣品由載氣（氨氣）引入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后，以氣溶膠形式進(jìn)入等

離子體的軸向通道，在高溫和惰性氣氛中被充分蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元

素的特征譜線。根據(jù)特征譜線的存在與否，鑒別樣品中是否含有待測元素。這是定性分析。

然后根據(jù)特征譜線強(qiáng)度確定樣品中相應(yīng)元素的含量，就可以進(jìn)行定量分析。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的光源有電感耦合等離子體、電弧光源和電火花。常用

的是電感耦合等離子體。

等離子體是一種在一定程度上被電離的氣體，其中的電子和陽離子的濃度處于平衡狀

態(tài)，宏觀上呈電中性的物質(zhì)。

電感耦合等離子體是由高頻電流經(jīng)感應(yīng)線圈產(chǎn)生高頻電磁場，使工作氣體形成等離子

體，并呈現(xiàn)火焰狀放電，這種火焰狀放電叫做等離子體焰炬。是一個(gè)具有良好的蒸發(fā)一原子

化一激發(fā)一電離性能的光譜光源。

用電感耦合等離子體作為光源有哪些優(yōu)點(diǎn)？它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、檢測限低，可以檢

測出1日加，也就是104。測量的動(dòng)態(tài)范圍寬，可以達(dá)到卜個(gè)數(shù)量級(jí)；基體效應(yīng)

??；精密度高；可同時(shí)分析多元素。這是以電感耦合等離子體作為光源的優(yōu)點(diǎn)?？朔耸?/p>

墨爐法的缺點(diǎn)，因?yàn)槭珷t法雖然靈敏，它的檢測限可以達(dá)到石墨爐法的檢出限。但石墨爐

法的基體效應(yīng)小，精密度差，只能進(jìn)行單元素的分析，電感耦合等離子體光譜法把這些缺點(diǎn)

都克服了，優(yōu)點(diǎn)是很大的。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜是以電感耦合等離子體為激發(fā)光源的原子發(fā)射光譜。激發(fā)

光源就是電感耦合等離子體。它的進(jìn)樣系統(tǒng)，樣品進(jìn)過霧化，然后進(jìn)入等離子體距，然后

再進(jìn)到分光系統(tǒng)，進(jìn)入檢測系統(tǒng)進(jìn)行定量和定性的分析。這是電感耦合等離子體發(fā)射光譜

的結(jié)構(gòu)。

等離子體發(fā)射光譜和原子吸收分光光路法的比較。從檢測限來看，電感耦合等離子體

發(fā)射光譜法是1日九；火焰原子吸收分光光路法是1田；石墨爐法的檢測限是In

匹。石墨爐法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的檢測限是一致的。樣品的通量，電感耦

合等離子體發(fā)射光譜法是一個(gè)樣品每分鐘可以測定5到30個(gè)元素；火焰原子吸收法每

個(gè)樣品15秒測定一個(gè)元素；石墨爐原子分光光路法每個(gè)樣品，4分鐘測定一個(gè)元素。石

墨爐法的分析速度慢，4分鐘測定一個(gè)元素，而火焰法是15秒測定一個(gè)元素，等離子體

發(fā)射光譜法是每分鐘測定A30個(gè)元素，可見這種方法是高通量的分析方法。精密度，是

達(dá)到0.3-2%；火焰原子吸收法是0.1T%；石墨爐原子吸收法是1—5%。它的精密度不

如火焰法，但比石墨爐要高。等離子體發(fā)射光譜法的進(jìn)樣量比較多，但火焰原子吸收法的

進(jìn)樣量要多于等離子體發(fā)射光譜法，只有石墨爐法的進(jìn)樣量非常少。等離子體發(fā)射光譜法可

以進(jìn)行自動(dòng)化操作；石墨爐原子吸收法也可以進(jìn)行自動(dòng)化操作，火焰原子吸收法只能手動(dòng)取

樣，不能自動(dòng)化操作。可燃?xì)怏w的比較，等離子體發(fā)射光譜法不需要可燃?xì)怏w，只用了氧

氣；火焰原子吸收法需要可燃?xì)怏w，安全性比等離子體發(fā)射光譜法要差一些；石墨爐原子吸

收法也不需要可燃?xì)怏w，只用氧氣。從實(shí)驗(yàn)費(fèi)用上來講，等離子體發(fā)射光譜法的試驗(yàn)費(fèi)用高;

火焰法測定的費(fèi)用低；石墨爐原子吸收法較二者比較，處于中間。從設(shè)備費(fèi)用上來講，等離

子體發(fā)射光譜法是非常高的；相對(duì)來講，火焰原子吸收法的設(shè)備費(fèi)用是低的；石墨爐原子吸

收法處于二者之間。我們將常用的兩種分析微量元素的方法進(jìn)行了比較。

三、分析樣品采集與處理

目前檢驗(yàn)人體微量元素常用的樣品是：血液和毛發(fā)。血液樣品可以測全血、血清、血漿

和紅細(xì)胞。

血樣的采集，可取靜脈血或末梢血。血液樣品的采集過程易受環(huán)境、采樣器材等因素造

成的污染。因此，血液樣本采集時(shí)應(yīng)注意防止污染。血液可反映短時(shí)間內(nèi)人體微量元素的狀

況，血液的微量元素含量易受飲食、疾病等方面的影響。

在進(jìn)行血液的采集時(shí)，應(yīng)該注意的事項(xiàng)是采血過程中要防止溶血。在血樣運(yùn)輸過程中，

應(yīng)避免強(qiáng)烈振動(dòng)和過大的溫度改變，這也是為了防止溶血。血液冷凍后會(huì)溶血，為了防止溶

血，可以先將血液的各部分（就是血漿和血細(xì)胞）分離，再冷凍貯存。因?yàn)槿獌?chǔ)存，如果

紅細(xì)胞凍破，血樣就發(fā)生溶血。如果血樣臨時(shí)存放過夜，可放在保存，否則需要測定

的時(shí)間長，必須冷凍保存，以免發(fā)生成分的變化。

用于生物微量元素檢測的另一種生物樣品，毛發(fā)。人體的毛發(fā)包括頭發(fā)、腋毛、胡須、

胸毛等，其中采用頭發(fā)進(jìn)行組分測試的應(yīng)用最廣泛。頭發(fā)樣品檢測結(jié)果可反映一段時(shí)間微量

元素的營養(yǎng)狀況。

頭發(fā)微量元素含量因積累作用，因此比血液中的含量高，易于檢測。發(fā)樣易于采集、運(yùn)

輸和于保存。

采集毛發(fā)時(shí)的注意事項(xiàng)，毛發(fā)采集時(shí)，用不銹鋼剪剪取后枕部近頭皮2厘米的頭發(fā)，

以便測定結(jié)果具有可比性。不同部位，不同長度的頭發(fā)微量元素含量不相同。所以采樣要注

意部分和長度。另外個(gè)人頭發(fā)的發(fā)質(zhì)、接觸環(huán)境污染的程度、洗滌的方法及所用的洗滌劑，

取頭發(fā)的部位、取頭發(fā)工具都影響檢測的結(jié)果。這些在采樣時(shí)都要注意。

微量元素分析樣品前處理：進(jìn)行微量元素分析，首先要將樣品無機(jī)化處理，無機(jī)化處

理方法有：干法灰化、濕法消化、微波消解法等。樣品前處理在分析過程中占有較大比例，

且影響分析結(jié)果的可靠性。

灰化法是利用高溫破壞有機(jī)物質(zhì)。先將樣品放在塔鍋中，在高溫下灼燒，使樣品脫水、

焦化，有機(jī)物氧化分解成二氧化碳、水和其他氣體而揮發(fā)，無機(jī)物殘留，經(jīng)酸溶解供測定用。

灰化法的儀器設(shè)備有馬福爐、低溫灰化爐?；一ǖ牟僮鞑襟E是：樣品在用■期中，先小

心炭化，再高溫灼燒。操作要點(diǎn)是：低溫炭化處理在200?250℃,操作過程中要防冒

泡、冒火和噴濺，這些都可能使樣品損失。另外一個(gè)要點(diǎn)是，高溫灼燒至完全分解為止。一

般是50（^00℃,3?6小時(shí)。如果未完全分解，還可以反復(fù)加熱至分解。

（幻燈42）這是灰化常用的儀器設(shè)備及器材。這是馬弗爐，這是外觀，這是馬弗爐

的爐門打開，樣品放入馬弗爐中。這是灰化常用的容器，這是應(yīng)用比較廣泛的瓷玷埸，另外

如果有特殊要求的話，可以用鉗金垢蝸。

濕法消化是利用氧化性強(qiáng)酸和氧化劑在加熱的條件下，使有機(jī)物氧化、分解,其中的C、

H、O等元素以82、H2O等形式逸出，無機(jī)成分殘留在溶液中。濕消化最常用的氧

化性酸和氧化劑有。氧化性酸有H2904、H?3、HZ1O4。氧化劑常用的是H2O2。

常用消化液是硝酸一高氯酸的混合酸。這種混合液，硝酸是4,高氯酸是1,以4:1的

形式混合。消化過程是在液體狀態(tài)下加熱進(jìn)行的，被測組分存在于溶液中。因此稱為濕法消

化。

濕化消化操作的注意事項(xiàng)是消化所用的試劑，應(yīng)采用優(yōu)級(jí)純酸及氧化劑，就是試劑的

純度要求比較高。并同時(shí)按與樣品相同的操作，做試劑空白試驗(yàn)，以扣除試劑對(duì)測定數(shù)據(jù)的

影響。如果空白值較高，應(yīng)提高測定的試劑純度，或者改換試劑。

（幻燈45）這些是濕法消化常用的設(shè)備。這是通風(fēng)柜，一般濕化消化都要有通風(fēng)柜。

因?yàn)橄a(chǎn)生的廢氣，對(duì)人有刺激作用，要通過通風(fēng)柜排出室外。如果沒有通風(fēng)設(shè)備，室內(nèi)

沒有辦法進(jìn)行樣品的濕化消化，煙有強(qiáng)刺激作用。這是濕化消化的加熱設(shè)備，這是電熱板或

者消化爐，都可以進(jìn)行濕化消化。

微波消解法是目前比較先進(jìn)的消解方法。微波消解法利用微波為加熱能源，對(duì)樣品進(jìn)行

消解，該法適于處理熱不穩(wěn)定性的化合物。微波消解法溶劑用量少、空白值低、待測元素不

易被揮發(fā)損失、試樣分解完全、分解速度快。分解速度一般是兩個(gè)小時(shí)左右就可以完全分解,

在密閉的容器中進(jìn)行消解，所以對(duì)熱不穩(wěn)定性的化合物不容易產(chǎn)生分解的揮發(fā)損失。這是一

個(gè)微波爐的外觀，這些是微波爐的消解罐。外壁內(nèi)部還有一層，樣品進(jìn)入內(nèi)壁的一層，這樣

通過兩層的密封，揮發(fā)性的樣品也不容易損失。樣品通過樣品罐進(jìn)入微波爐內(nèi)消解。

處理樣品的注意事項(xiàng)：處理樣品所用的玻璃器皿要刷洗干凈，用蒸儲(chǔ)水沖洗干凈后，浸

泡在1叱硝酸中24小時(shí)，取出后用蒸儲(chǔ)水沖洗干凈，干燥備用。采血若需抗凝要用肝素

抗凝，而不能采用其他抗凝劑。因?yàn)槠渌鼓齽┯行в薪饘傥廴尽?/p>

重金屬對(duì)食品的污染及來源

一、概述

重金屬是指密度在5.0以n3以上的金屬，如：金、銀、汞、銅