微量元素与人体健康的关系十篇

微量元素与人体健康的关系篇1

一．

教学目标

1．

知识与技能

（1）

了解人体的组成元素

（2）

了解一些元素对人体健康的重要作用

（3）

了解人体中元素的存在形式，知道常量元素和微量元素

2．

过程与方法

（1）

讨论、查阅资料法，了解钙、铁、锌等元素与人体健康的关系，及食物来源。

（2）

调查市场上有关补钙、锌等保健药剂、食品，查看说明书，了解其主要成分

3．

情感、态度与价值观

培养均衡饮食习惯，形成辨证地看待化学元素与人体健康的科学价值观。

二、教学重点

人体的主要组成元素、分类及作用，一些元素对人体健康的影响。

三、教学难点

微量元素对人体的作用及适宜摄入量。

四、教学准备

1、学生以“人体内含有哪些元素”为题，进行课前资料查找。

2、教师制作好课件。

五、教学过程

[引入]

播放视频——迪巧广告，请同学们谈一谈生活中常接触到的一些化学元素与人体健康的关系。

[学生活动]

思考，讨论，回答。

[教师活动]

评价，展示图片，介绍一些化学元素与人体健康的关系。同时请同学们针对课本97面的讨论发表自己的观点。

[学生活动]

讨论，发言。

[教师活动]

评价，归纳。

通过刚才的视频、图片及讨论，学生们对于化学元素与人体健康有了一定的认识，本节课将具体学习化学元素与人体健康。

[播放视频]

知识导学

[教师活动]

通过观看知识导学，大家对本课内容有了一定的了解，请阅读课本97-98面内容，回答以下几个问题。

[学生活动]

阅读课本，思考，回答问题。

[教师活动]

评价，总结重点。

[学生活动]

完成猜猜看。

[教师活动]

猜猜看活动中涉及到常量元素钙，以及微量元素铁、锌、硒等，那么这些元素与人体健康的关系是怎样的呢？

[展示课件]

讲解重点内容。

[学生活动]

记录重点内容，完成课本讨论。

[教师活动]

评价，归纳。

微量元素虽然含量很少，有些却是维持正常生命活动所必需的，认真阅读课本，找出必需微量元素以及缺乏对应症状、食物来源。

[学生活动]

完成课堂任务，回答。

[教师活动]

提出问题，微量元素都是人体必需的吗？

[学生活动]

思考，回答。

[教师活动]

总结，强调本课重点内容。

请学生归纳：通过这节课，你学到了什么？

[学生活动]

完成随堂练习。

六、布置作业

七、板书设计

课题2

化学元素与人体健康

一、人体的组成元素

1、种类

2、常量元素（>0.01%）O

C

H

N

Ca

P

K

Na

Cl

Mg等

微量元素（

Co

Cu

Zn

Cr等

3、含量最多的元素

O

含量最多的金属元素

Ca

二、化学元素对人体健康的影响

1、钙元素

（作用、食物来源、缺乏时对应症状）

2、钠元素与钾元素（作用、食物来源、缺乏时对应症状）

3、微量元素

必需微量元素（作用、食物来源、缺乏时对应症状）

非必需微量元素

有害微量元素

微量元素与人体健康的关系篇2

关键词：含朱砂中成药；微量元素；含量分析

中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1673-7717(2012)01-0206-03

Determination And Analysis of Trace Elements in Five Different Chinese Traditional Patent Medicines Containing Vermilion

JIN Qianxing1, DAI Xiaoyan2, HAO Yunyun2，WU Qiaofeng2

(1.First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310006, Zhejiang, China;

2.Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, Zhejiang, China)

Abstract:Objective: To determine the trace elements content in different Chinese traditional patent medicines containing vermilion. Method: After wet digestion, trace element contents of four samples were respectively determined by ICP-OES. Result: These medicines (Bozi Yangxinwan, Tianwang Buxinwan, Qili Jiaonang and Bushen Yinaowan) all contain Co, Cr, Cu, Mn, Fe, As, Zn, Tl, Cd, B, Hg and Pb. Hg element contents of these medicines were all out of limits. Qili Jiaonang has the highest Fe, Mn, Zn, B, Cr, Co content; Cu content of BuShen Yinaowan was slightly out of limit. Conclusion: The dose of these Chinese traditional patent medicines containing vermilion should be controlled and the curative effects of them may have relationship with the trace elements.

Key words:Chinese traditional patent medicines containing vermilion; trace elements;content analysis

朱砂具清心安神的功效，常与补心养血的中药相配伍，含朱砂的中药制剂一直以来在临床上广泛运用，尤其针对一些疑难杂症有特殊疗效[1]。近年来大量研究表明，中成药的药效发挥不仅与有机成分有关，而且与其含有的微量元素的协同作用关系密切[2-4]。微量元素的测定结果分析可为含矿物类中成药的临床应用提供可靠的理论依据[5]。朱砂主要成分为硫化汞，在《中华人民共和国药典》2010版一部收载的46种含朱砂中成药制剂中有44种为口服制剂，关于含朱砂中成药中微量元素的含量问题长久以来受到关注[6]。

中药中微量元素的检测方法常用的有分光光度法、原子吸收光谱法、荧光分析法、质谱法、毛细管电泳法及电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)等[7]，但有些方法因操作繁琐，对灯源的要求较高，且对于一些痕量元素无法测定而受到应用限制。电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)因具有灵敏度高、选择性好、精密度高、分析速度快等优点，近年来被广泛应用于微量元素分析[8]。本文拟采用ICP-OES法，对柏子养心丸、天王补心丸、补肾益脑丸、七厘胶囊等4种含朱砂中成药中的Co、Cr、Cu、Mn、Fe等12种微量元素进行含量测定，以期初步探讨含朱砂类中成药中微量元素与疗效的内在联系，旨在为含重金属矿物类中成药的临床应用和质量控制提供理论依据。

1 仪器与试药

1.1 试药

柏子养心丸(吉林龙鑫药业有限公司，批号Z22020168)；天王补心丸(河南省宛西制药股份有限公司，批号Z41021822)；补肾益脑丸(牡丹江灵泰药业股份有限公司Z20025764)；七厘胶囊(华颐药业有限公司Z10940041)。

单元素标准储备液浓度均为100 μg/mL，均购自Merck公司，批号HC825498。所用试剂均为优级纯，实验用水为超纯水。

1.2 仪器

BS110S型电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司)，Milli-Q型超纯水系统(Millipore，Bedford MA)，IRIS/AP型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Thermo Jarrell Ash公司)，自动回流消化仪(重庆南岸玻璃仪器厂)。

2 方法与结果

2.1 供试品溶液的制备

分别精密称取4种中成药 3份，每份 0.5 g精密称定，置50 mL 凯氏烧瓶中，加入8.0mL消化液[V(HNO3)∶V(HClO4) = 4∶1]，静置过夜，于全自动回流消化仪中加热回流消化至无色透明，冷却，转移置50mL容量瓶中，加超纯水稀释至刻度[9]，摇匀，作为供试品溶液，备用。另取相同体积消化液，同法处理，作为空白溶液。

2.2 混合标准溶液的制备

分别取各单元素标准储备液适量，用5 %硝酸溶液制成混合溶液，梯度稀释，作为混合标准品溶液备用。

2.3 测定方法

2.3.1 仪器工作参数 检测器CID的低波段(265 nm) 积分时间：5 s；进样蠕动泵转速：100 r/min；进样雾化器氩气压力：28 psi；辅助气流量：1.0 L/min；高频发生器功率：1500 W；样品冲洗时间：5 s；测定波长范围：193.7~ 407.7 nm。

2.3.2 标准曲线的制作 依次将仪器的进样管插入各个浓度的混合标准品溶液中在相应波长下进行测定，以每一浓度测得的3次读数的平均值为纵坐标，相应元素标准溶液浓度(μg/mL)为横坐标，作标准曲线，确定其相关系数及线性范围，结果见表1。

2.4 4种中成药微量元素含量的测定

按设定的条件对4种中成药中各微量元素进行测定，平行测定 3 次，浓度平均值由仪器自动得出后再扣除空白值，最终得各元素含量，结果见表2。

3 讨 论

上述4种中成药均为传统中药制剂，且含有的重金属矿物成分均为朱砂。由表2测定结果可知，4种中成药均含有Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn、B、As、Pb、Hg、Cd和Tl等微量元素，其中Co、Cr、Fe、Mn、Zn为人体必需元素；B为植物的必需微量元素，近期研究表明，B也是人和动物所需要的微量元素[10]；As、Pb、Hg、Cd和Tl为有害重金属元素；而Cu既为人体必需元素也属于重金属元素的范畴。《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定各重金属元素限度为w(Hg)≤0.2 μg/g、w(Pb)≤5.0 μg/g、w(As)≤2.0 μg/g、w(Cd)≤0.3 μg/g、和w(Cu)≤20.0 μg/g，铊含量没有规定，但其成人的急性致毒量为6 μg/g[11]。4种中成药的Hg元素含量均大大超出限量标准；补肾益脑丸中Cu元素含量略超标。

微量元素能通过人体内的各类生化反应发挥作用，从而维持人体健康。Fe是机体中合成血红蛋白的催化剂，参与造血；Mn对心、脑血管有益，具有祛脂作用[12]；Cu元素对肾脏有保护作用，同时也被称为“大脑益友”，适量的铜能维持血管壁完整性，保护心脑血管[13]；Cr亦有保护心血管系统的作用[14]；Zn、B两元素均能促进DNA、RNA的合成和血红细胞的分化[10,15]；而Co可促进机体对铁的吸收，刺激机体造血[16]。七厘胶囊Fe、Mn、Zn、B、Cr、Co等元素含量均较高，且高于其他3种中成药，该药的补血、活血止痛及治疗外伤出血症等作用，除与处方中血竭、冰片等药材的有机活性成分有关外，还可能与其较高的微量元素含量有一定相关性。由表2可知，补肾益脑丸Cu元素含量相对最高，根据Cu元素对肾脏有保护作用，补肾益脑丸对肾虚引起的气血两虚、失眠健忘的疗效可能也与所含较高的Cu有关；此外，4种中成药的Fe、Mn元素含量均较高，且均具养血的功效，这4种中成药的养血功效可能与Fn、Mn两元素有一定相关性。

据报道，Hg对神经系统、运动系统、肾脏系统、心血管系统、免疫系统和生殖系统等器官体系会产生毒性效应[17]；As能抑制人体200多种酶的活力，通过干扰酶转录调控来影响多个人体系统功能[18]；Pb则可与人体和动物体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团结合，从而干扰机体正常生理生化活动[19]；Cu过量会使血红蛋白变性，发生溶血性贫血，还会使胆汁排泄功能紊乱同时引起肝损害[13]；而Tl为高神经毒性元素，对肝、肾有损伤作用[11]。若长期摄入，重金属元素会在人体内蓄积而导致中毒症状的产生，故临床使用时要控制上述重金属超标中成药的剂量。至于这些中成药口服后其重金属元素在人体内的吸收情况如何，去除含重金属矿物后疗效是否降低等问题，仍需进一步研究其体内药物代谢过程以及重金属元素在人体内的存在形态。

参考文献

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微量元素与人体健康的关系篇3

人体微量元素平衡

研究进展

人类是大自然的产物，是由多种元素组成的生命体。虽然微量元素在体内的含量微乎其微，但却起到了重要的生理作用，它们作为酶、激素、维生素、核酸的成分，参与生命的代谢过程[1]。从某种意义上说，微量元素比维生素对机体更需要。如果某种元素供给不足，就会发生该种元素缺乏症;如果某种微量元素摄入过多，也可发生中毒，可见微量元素与机体的生命活动关系密切。机体内的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。一旦缺少了这些微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。人体内的微量元素的摄取方式一般为饮食，养成良好的健康饮食的习惯，树立科学的营养观，实现多样化饮食，有利于维持微量元素在人体中的平衡，保持人体健康。

1 微量元素在人体中的作用

1.1 抗氧化作用

人体内存在多种自由基物质，如超氧阴离子自由基、有机过氧基、羟自由基，这些自由基很不稳定，可对细胞造成氧化损伤，严重时可引发自由基反应，对DNA、RNA、线粒体膜、内质网膜、细胞膜造成过氧化损伤，导致衰老和老年多发病[2]。人体内存在中止自由基反应、清除自由基和过氧化物的抗氧化剂和抗氧化酶，其中抗氧化剂有硒、类黄酮、维生素E、维生素A、维生素C、辅酶Q、谷胱甘肽等;抗氧化酶有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶(SOD)等[3]。上述物质共同构成人体的抗氧化防御机制。

1.2 输送作用

某些微量元素在体内有输送物质的作用。血红蛋白中的血红素，是由铁(Ⅱ)和原卟啉形成的金属卟啉配合物。血红蛋白具有输氧功能，与微量元素铁的作用是分不开的，铁是血红蛋白中氧的携带者，没有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新陈代谢，机体就不能生存。铁(Ⅱ)和原卟啉形成的配合物—血红素，是天然的氧载体，担负着血液输氧等异常重要的生理功能[4]。

1.3 活化中心(催化)作用

某些微量元素使酶蛋白的亚单位保持在一起，或把酶作用的化学物质结合于酶的活性中心，在生物机体内起着活化中心的作用。如机体内两种重要的锌酶—碳酸酐酶和羧酸酶[5]，碳酸酐酶是主要的蛋白质成分，它含一条卷曲的蛋白质链和一个锌(Ⅱ)离子，能催化CO2的水合作用;羧酸酶含一条307个氨基酸残基的蛋白质链加上一个锌(Ⅱ)离子，能催化蛋白质羧端肽键的水解。在生物体内，铜蓝蛋白也起着重要的作用，它在铁的生理代谢过程中，能催化氧化铁(Ⅱ)变成铁(Ⅲ)，还能在肝脏内将铁(Ⅲ)还原成铁(Ⅱ)。其它的一些微量元素，铁、钴、锰等，也能和巯基、羰基、异吡唑基、氨基、羟基等配位基或分子基团相络合，形成络合物，存在于蛋白质的侧链上，起着不同的活化中心的作用。

1.4 在激素和维生素中起特异的生理作用

微量元素是体内各种酶的组成成分和激活剂，已知体内千余种酶大都含有一个或多个微量金属原子。微量元素可以在激素的分泌、活性以及与组织的结合等环节影响激素。如缺少这些微量元素，就不能合成相应的激素或维生素，机体的生理功能就必然会受到影响。如含微量元素钴(Ⅲ)的维生素B12，它参与蛋白质的合成、叶酸的储存以及硫醇酶的活化等，它还能促使红细胞的成熟，没有它，血液中就会出现一种没有红细胞的巨红细胞，引起恶性贫血症[6]。

1.5 对免疫系统的作用

人体缺锌或缺硒时，可引起胸腺、脾脏、淋巴结功能不全甚至萎缩，胸腺素生成减少、活性降低，体液免疫和细胞免疫受到明显影响;补充适量锌或硒可显著增强免疫应答。研究证明，硒能增强自然杀伤细胞的活性，这种细胞对各种异物都有杀伤作用，不需要预先致敏抗原，也不依赖抗体[7]。IL-1、IL-2及干扰素(IFN)的产生与锌有关，硒也能促进IFN和IL-1的产生，并能增强IL-2的活性。

2 人体内微量元素平衡的现状

2.1 地区差异导致机体内微量元素不足

地壳形成时，土壤的结构、组成就因地区差异而有所不同，各地区所含微量元素也会因地域的差别而含量不一样，某一种元素在某个区域是富含元素，但可能在另一个地区是稀少甚至不含的元素。微量元素缺乏的地区，食物链不完善，缺乏的微量元素就不能够通过食物链进入人体而被吸收，人体就会出现微量元素缺乏症，如有文献报道广州与珠江三角洲地区缺乏锰等微量元素，当地人缺锰与当地的水土缺锰有关[8]。

2.2 挑食、偏食引起的微量元素缺乏

人体内微量元素的摄入依靠饮食、呼吸等方式，但主要是依靠饮食，平时饮食时不良的饮食习惯，如挑食偏食等会直接影响到微量元素的吸收，进而影响到微量元素在体内的含量和功能。

2.3 环境污染引起的微量元素中毒

随着工农业的不断发展，大量的化工产品进入了人们的日常生活当中，方便了人们的生活，提高了人们的生活水平，同时农药、化肥和日用化工品的频繁使用，废水、废气、废渣的任意排放，严重地污染了人们的生活环境，大量的有毒微量元素进入了人体内，部分生命必需元素严重超标，直接威胁着人类的生命安全。

3 食物中影响微量元素吸收代谢的因素

3.1 膳食中微量元素的含量

人体的微量元素主要来自于食物和水，食物中微量元素的含量是影响人体微量元素营养水平的首要因素。若食物中微量元素含量很低，即使该元素生物利用率很高，也难满足人体需要。Hunt等[9]以同位素65Cu做标记，测定素食者和非素食者铜的表观吸收率，由于素食食物铜含量较高，虽然肉食者食物的铜吸收效率比素食者高，但还是表现出素食者总的铜的吸收高于肉食者。Kristensen等[10]对植酸含量相同的素食和肉食者的锌吸收进行了比较，素食者的食物锌含量比较低，而肉食者食物锌含量较高，导致素食者总的锌吸收比较低，该研究的结果也显示微量元素含量是影响其吸收的重要因素。

3.2 食物类型对微量元素吸收的影响

3.2.1 动物性食物对微量元素吸收的影响

动物性食物可以提高微量元素的生物利用率，提供丰富的蛋白质，与微量元素形成复合物，使微量元素吸收率增加。Baechd等[11]在铁生物利用率较低的食物中加入少量肉类，观察其对非血红素铁吸收促进的剂量依赖关系，发现膳食中加入小量的肉类(≥50 g)能够增加高植酸低维生素C食物中非血红素铁的生物利用率。

3.2.2 植物性食物对微量元素吸收的影响作用

植物性食物中含有较多的膳食纤维、植酸、草酸等，这些物质在肠道pH值下与微量元素螯合，抑制微量元素的吸收利用。Fredlumnd和Manary的研究[12-13]均显示了降低食物植酸含量能够提高锌吸收，改善锌营养状况。Kristensen等[14]的研究在相同植酸含量肉食和素食者中，观察到两组的锌表观吸收率相同，也说明了植酸含量是影响锌吸收的一个因素。

3.3 微量元素之间的相互影响

食物中的微量元素相互之间存在协同或拮抗作用，膳食中某种元素过量能影响另外一种元素的吸收代谢，我们已经越来越注意到微量元素之间的相互作用对营养素吸收影响的重要性。锌和铁是膳食中相互影响的两种元素，并且已经做了很多的研究，Uthus[15]等对铁和锌的相互影响关系进行了更深一步的研究，他们认为自然界中营养素的相互作用并非是线性的，以线性的统计模型研究铁和锌相互作用是不恰当的，铁和锌之间的一些细微的联系我们仍然没有认识到，他们用雄性断乳SD大鼠5×4阶乘的实验设计，给大鼠喂以几个剂量的铁和锌，在7周后，检测大鼠的血液学参数和血浆铜蓝蛋白和胆固醇，揭示更广范围的膳食铁和锌的相互作用，根据实验以及定量分析结果，最终认为铁和锌的相互作用在营养学上是很重要的，膳食铁能够影响膳食锌在血浆中的参数。

4 健康饮食维持体内微量元素平衡

4.1 养成良好的饮食习惯

饮食习惯对人体健康有很大影响，良好的饮食习惯，是保证健康的重要措施。荤、素搭配适当，荤食中特别是一些动物的肝脏等，含有丰富的硒、铜、钴等微量元素，对机体的新陈代谢等功能有重要的意义，而素食中不饱和脂肪酸、维生素和纤维素又优于荤食;平常饮食时也不能挑食和偏食，因为人体必需的微量元素、营养物质是由各种食物供给的，没有任何一种天然食品能包含人体所需要的全部微量元素和营养物质。单吃一种食物，不管吃的数量多大，营养如何丰富，也不能维持人体的健康。因此，在饮食中，荤食与素食要搭配适当，不可挑食或偏食，养成良好的饮食习惯。

4.2 有选择地摄食

目前，引起人体内微量元素缺乏的原因有多种，比如严重地挑食偏食会引起微量元素在人体中的失衡;还有不少地区发现食物链中缺少某些微量元素，也影响了微量元素在人体内的含量。因此，要维持微量元素在体内的平衡，一方面应重视农业生产中的微量元素的营养问题，在蔬菜生产中科学施用含微量元素的肥料，有效提高蔬菜中微量元素的含量;另一方面在日常饮食中，注意多吃一些富含所缺微量元素的食物。微量元素不能由体内合成，主要来自食物，因此，饮食疗法是补充和预防微量元素缺乏较为理想的途径。

5 结语

从营养学的角度出发，应讲究合理的膳食结构，既要有充足的能量供应，还需要有足量的维生素和微量元素供给。微量元素在人体生命过程中的各个阶段，从机体组织的建造、修复，到生理代谢，增强免疫功能，甚至到直接防病治病，都少不了它。微量元素与人体的多种疾病有着密切的关系。微量元素在体内有一个合适的含量范围，超过或不足都不利于人体健康。因此，在日常饮食中，应特别强调“适量”并且构成合理的微量元素谱，树立科学的平衡营养观，实现多样化饮食，维持微量元素在体内的平衡，保证微量元素在机体内发挥其正常的新陈代谢等生理功能，这样才能收到良好的防病治病效果。

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微量元素与人体健康的关系篇4

【关键词】 呼吸道感染; 血液/分析; 微量元素; 生长发育; 儿童保健; 儿童

反复呼吸道感染(Recurrent respiratory tract infection，RRTI)是儿科常见病，病因复杂[1]。本文旨在将本院儿科门诊50例RRTI患儿及同期53例健康儿童血液中5种微量元素进行对照检测分析。现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 200708～200808本院儿科门诊RRTI患儿50例，均符合1987年全国小儿呼吸道疾病学术会议修订的诊断标准[2]，其中男30例，女20例;年龄1～5岁，平均(3.8±1.3)岁。随机抽取同期本院儿童保健健康体检儿童53例为对照组，其中男32例，女21例，年龄1～5岁，平均(3.8±1.3)岁。两组儿童性别、年龄及体格生长发育等经统计学处理均有可比性。

1.2 实验方法 所有检测对象取末梢血0.5 mL，用北京普析多通道原子吸收分光光度仪同时检测铁、锌、钙、铜、镁5种元素。

1.3 统计学分析 数据使用SPSS 10.0统计软件进行两样本均数t检验，以P

2 结果

50例RRTI患儿血中5种元素水平均值均低于对照组，其中铁、锌、钙与对照组比较，有统计学意义(P

3 讨论

机体的免疫功能状态与微量元素等物质之间存在正相关，称之为“营养免疫调节机制”。当营养供给不足或长期慢性感染时，可导致微量元素水平降低，从而形成微量元素缺乏—免疫功能—RRTI三者因果关系。近年来研究发现RRTI与微量元素缺乏密切相关，为其重要的原因或诱因[3]。

本资料显示，RRTI患儿以缺锌者居多，其次为缺铁及缺钙。锌是人体生长发育及免疫调节所必需的微量元素之一，作为多种酶的组成成分，锌在人体的新陈代谢、生长发育、组织修复过程起着极为重要作用。锌能增强吞噬细胞的吞噬能力、趋向活力及杀菌功能。对免疫系统的发育和正常免疫功能的维持有重要作用，对特异性和非特异性免疫功能均有明显影响。缺锌可使DNA复制减慢，并抑制细胞的增殖和分化，淋巴细胞转化率明显下降，细胞免疫低下。缺锌能引起细胞抗体生成不足、补体活性下降而致体液免疫功能下降。儿童缺锌，免疫反应明显降低，对感染的易感性增强[4]。本资料显示，RRTI组患儿的血锌水平低于对照组，有统计学意义，从而证实了缺锌儿易反复呼吸道感染。铁也是人体很重要的微量元素，它参与蛋白及酶的合成，并参与能量代谢及造血，同时铁与免疫有关，铁低下可引起机体抵抗力下降，而出现反复感染。钙是人体需要量最多的元素，骨骼钙化不足，免疫功能受到影响，机体抵抗力下降，极易发生RRTI疾病。钙剂能增强气管、支气管纤毛运动，使呼吸道清除功能增强，同时又增强肺组织巨噬细胞的吞噬能力，本结果显示，RRTI患儿血钙低于健康对照组，提示低钙为部分RRTI患儿的易感因素。锌、铁、钙均为身体重要元素，任何一种缺乏都会导致免疫功能低下，引起RRTI。

综上所述，微量元素的缺乏与小儿RRTI关系密切，在对其病症进行药物治疗的同时应予补充锌、铁、钙等元素，同时采用中西医结合治疗微量元素缺乏取得了显著效果。定期监测微量元素，并均衡调理，辅以中药治疗，降低小儿RRTI发生率。

参考文献

[1] 陈慧中，胡仪吉.如何认识反复呼吸道感染[J].中华儿科杂志，2008，46(2):8384.

[2] 胡仪吉.全国儿科呼吸道疾病学术会议纪要[J].中华儿科杂志，1988，26(1)：4142.

微量元素与人体健康的关系篇5

【摘要】 目的：探讨利用电感耦合等离子发射光谱法同时快速测定地下饮用水中的铝和钡两种元素。方法：采用酸化处理，利用电感耦合等离子发射光谱法（ICP－AES法）进行测定。结果：铝、钡的加标回收率分别为98.3%、98.6%，相对标准偏差分别为0.84%、0.46%均小于1%，结果满意。结论：利用ICP-AES法测定地下水中的铝和钡，具有检出限低、准确度及精密度高、分析速度快、线性范围宽的特点，适合地下水中铝和钡两种微量元素同时快速测定。

【关键词】 ICP-AES法；铝；钡

水是生命之源，水质的好坏影响到人体健康。水中含有多种微量元素，有益元素含量高有利于身体健康，而有害元素超标则损害人们身体健康。随着社会的发展，人们开始饮用洁净方便的矿泉水及纯净水。但在我国广大农村，大部分地区饮用地下水，地下水中所含的微量元素是否符合国家标准目前已引起了人们的关注[1-2]。ICP的高激活效率使许多元素有较低的最低检测质量浓度，这一特点与较宽的动态线性范围使金属多元素测定成为可能。传统的分析方法不能同时测定水中多种微量元素，本实验采用电感耦合等离子发射光谱法（ICP－AES）法同时测定水中铝（Al）、钡（Ba）两种元素。

1 材料与方法

1.1 仪器 DRE系列ICP等离子体发射光谱仪(美国Leeman公司)，功率1.0 kW，冷却气流量15 LPM，辅助气流量为0.2 LPM，雾化气流量40 PSI，泵速0.8 mL/min，Ar气流量80 PSI。

1.2 试剂与标准溶液 硝酸(优级)，实验用水为去离子水，标准储备液Al、Ba(1 000μg/mL)，混合标准溶液以Al、Ba各元素的国家标准溶液配制系列混标溶液，浓度为0、0.1、0.5、1.0μg/mL，介质5%HNO3。

1.3 样品的采集与前处理 2007年10月，采集包头市东河区两处地下井水各2L，为水样1、水样2。储存于≤4 ℃的冰箱内，准确吸取水样10 mL于25 mL的刻度试管中，加入高纯硝酸1.25 mL，定容至25 mL，待测液酸度为5%，与标准液的酸度相同，摇匀后待测(如水样混浊，需事先静置或进行过滤，使水样清澈透明)。

1.4 标准曲线绘制 在仪器工作条件下，利用混合标准液0 、0.1、0.5、1.0μg/ mL分别作出两元素的标准曲线，测得相关系数r分别为：Al 0.9997、Ba 0.9999。

2 结果

2.1 分析线的选择 ICP－AES法对每个元素的测定都可以同时选择多条特征谱线，而且光谱仪上有同步背景校正功能，因此实验中对每个测定元素选取2～3条谱线进行测定，综合分析强度、干扰情况及稳定性，选择谱线干扰少、精密度好的分析线。地下水微量元素含量少，因此选用Al、Ba灵敏度好的分析线，分别为396.15、455.403。

2.2 方法精密度、回收率实验 在仪器工作条件下，对空白溶液（5% HNO3溶液）重复测定21次，取3倍标准偏差所对应的浓度即为检出限的值，Al、Ba标准偏差分别为0.0308（μg/mL）、0.0010（μg/mL），检出限分别为0.090（μg/mL）、0.003（μg/mL）。对两种水样进行加标回收率实验，结果见表1。

2.3 样品分析 按本文拟定方法我们对两水样进行了测定，并与国家标准［3］进行了比较，水样中两种元素含量均低于国家标准，详见表2。

表1 回收率实验（略）

表2 水样测定结果（略）

3 讨论

人体内几乎含有周期表中自然界存在的所有元素，但他们的含量差别很大，按其所占体重的百分比分为常量元素和微量元素。占体重0.01%以上的为常量元素，而小于0.01%的则为微量元素。在这些生命元素当中，有人体必需的元素，如:Fe、K、Mg和Na等;非必需的甚至是有毒的元素，如: Al、As、Cd、Pb和Hg等元素。虽然人体内微量元素含量极低，但在生命过程中所起的作用极大。微量元素对于人体的有益浓度仅在一个很窄的范围，超出这个范围，容易对人体健康造成危害[4]。因此，了解水质情况，可为人们选择生活用水提供有利的依据。ICP－AES法是一种高精密度、低检测限、动态范围宽、多元素同时测定的先进技术，方法的回收率在88%～107%之间，精密度为5%左右[5]。本实验采用以ICP-AES法测定了环境水样中Al和Ba微量元素的含量，回收率在98%左右，相对标准偏差均小于1%，各元素回收率和相对标准偏差达到分析要求，均高于李顺江等[5]的报道。因此，ICP-AES法同时测定水中铝、钡的含量，具有灵敏度较高、检出限低、分析简便快速、消耗试剂少、结果可靠等特点，值得推广使用。

参考文献

[1] 周玲，周志勇.生活饮用水中微量元素测定下限的测定[J].国外分析仪器，2001，3(1):75-80.

[2] 胡文玉，梅光泉.矿泉水中的微量元素对人体健康的影响[J].微量元素与健康研究，1997，14(3):41.

[3] GB/T8538-1995，饮用天然矿泉水检验方法[S].

微量元素与人体健康的关系篇6

[摘要]目的：了解儿保门诊0~4岁儿童体内铁、锌、钙、铜、铅元素的含量，更好地做好营养及保健指导。方法：使用MP-2微分电位溶出仪对儿保门诊268名婴幼儿末梢血做铁、锌、钙、铜、铅的检测。结果：以缺锌者最多，占55.5%；其次是缺铁，占35.1%；第三位是缺钙，占5.6%；最少是缺铜，占3.6%；铅增高7例，占2.6%。结论：婴幼儿时期是生长发育最旺盛时期，对微量元素需求量大，如摄入量不足，易出现微量元素的缺乏。从而提示各级政府、卫生部门要不断加大宣传力度，强调膳食多样、均衡，各级儿保部门要定期检测儿童微量元素，做到早期发现，早期治疗。

[关键词]儿童；微量元素检测；早期防治

[中图分类号]R153.2 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2007）09（a）-107-01

微量元素在人体内是一个平衡过程，如果缺乏、过量或比例失调就会引起人体一系列的生理和病理反应，影响儿童的生长发育。为了解儿保门诊0~4岁儿童体内铁、锌、钙、铜、铅元素的含量，更好地做好营养及保健指导。笔者对儿保门诊268例婴幼儿进行了铁、锌、钙、铜、铅元素检测，现将结果总结如下：

1 对象与方法

1.1 对象

以儿保门诊2006年4~11月健康检查的268例0~4岁儿童为检测对象。男149例，占56%，女119例，占44%；年龄最小1个月，最大4岁；城市儿童212例，农村儿童56例。

1.2 方法

使用MP-2微分电位溶出仪测铁、锌、钙、铜、铅的含量。各元素的正常值范围分别为：铁9~40 μg/ml，锌4.2~18.8 μg/ml，钙50~108 μg/ml，铜1.25~8.8 μg/ml，铅＜100 μg/L，如铅>100 μg/L免费重测，确保结果的准确性。

1.3 操作方法

取无名指末梢血加入专用反应液中，操作严格按试剂盒说明书进行。血铅检测严格按2006年卫生部关于《血铅临床检验技术规范》的要求执行，用计算机统计分析。

2 结果

268例儿童中有铁、锌、钙、铜元素缺乏者78例，占29.1%；铅增高7例，占2.6%。78例铁、锌、钙、铜元素缺乏的儿童中，以缺锌者最多，占55.5%；其次是缺铁，占35.1%；第三位是缺钙，占5.6%；最少是缺铜，占3.6%。结果见表1。

3 讨论

本次检测结果表明缺锌位居榜首，说明儿童在生长发育过程中最容易缺锌。其原因是：儿童食量较小，加上食物中含锌量低，造成锌摄入不足；儿童消化功能弱，导致锌吸收不良；生长发育迅速，锌需求量大；通过粪便、尿液、汗液排除体外，丢失增多。锌是人体重要的微量元素之一，小儿缺锌主要表现在生长发育缓慢、偏食厌食、免疫功能减退、认知能力不良[1]。所以要选择高效、安全、营养均衡的补锌制剂。其次是缺铁，认为是生理需求量大，饮食结构不合理，未及时添加强化铁食物及配方奶粉等原因。一旦诊断为缺铁性贫血，就要给予治疗，即祛除病因，多吃含铁高的食物，补充铁剂。缺钙主要表现为儿童佝偻病、X型腿、O型腿、生长缓慢。本次检测缺钙不严重，认为与以下两点有关：①本次样本中城市儿童占大多数，其家长文化素质较高，保健意识较强；②在日常儿保工作中，提倡母乳喂养且指导儿童家长及时、正确添加鱼肝油，鼓励户外活动，母乳不足或母乳喂养婴儿4个月后及时加上配方奶粉，以确保每日钙的生理需要量。缺铜最少，可能与地方饮食及水质方面有关[2]。

铅是一种有毒元素，人体内铅的来源主要是饮食和大气，婴幼儿是最敏感人群。铅过量以神经系统症状为突出，其次是影响造血系统和消化系统，对儿童的智力和生长发育影响尤为严重，对智力的影响是不可逆的[3]。因此全社会都要重视铅的污染及危害，广泛开展健康教育，提高人们对铅中毒的认识；对就诊儿保家长要作相应知识宣传，有资料证明，家长对儿童的健康教育是最有效、廉价和可行的途径；对从事高危职业的家长（如油漆工、印刷工、司机等）要进行定期检测，做到早期预防，早期治疗。

总之，随着人们文化素质及生活水平的不断提高，对微量元素与人体健康关系的认识越来越深，尤其是对儿童的生长发育更加关注，开展儿童微量元素检测对指导营养、预防疾病起着重要的作用[4]。

[参考文献]

[1]孔元原.锌对脑发育及儿童神经行为的影响[J].医学综述,2000,6(6): 40-41.

[2]苗健,高绮,许思来.微量元素与相关疾病[M].郑州:河南医科大学出版社,1997.239-240.

[3]沈晓明.儿童铅中毒研究十年回顾[J].广东微量元素科学,2001,8(10):1-5.

[4]赵艳霞,朱玉霞,孔凡苓,等.儿童补钙方式及实验研究[J].微量元素与健康研究,2000,17(1):28-29.

微量元素与人体健康的关系篇7

关键词:原子吸收光谱法；马蹄香；微量元素

中图分类号:O657.31 文献标识码:A 文章编号:1672-8513(2010)02-0135-02

Study of Trace Elements in Valeriana Jatamansi by Atomic Absorption Spectrometry

[KH*2]ZHANG Hong 1,BAI Hongli 2,GUO Junming 2,WANG Baosen 3,LIU Guiyang 3,ZHANG Degang 1

（1.School of Life Sciences and Technology Honghe University，Mengzi 661100，China;2.School of Chemistony and Biotechnotogy, Yunnan University of Nationalities，Kunming 650031，China;3.School of Science,Honghe University,Mengzi 661100,China）

Abstract: The trace elements in Valeriana jatamansi, including Co, Cr, Cu, Zn, were determined simultaneously by the flame atomic absorption spectrometry. The average recovery of the method is 98.9%-101.0%, and the relative standard deviation is 0.58%-1.35%. The results showed that some elements in Valeriana jatamansi are abundant, of which Zn content is the highest, the next is Cu, the lowest is Co, while Cr is not determined in the sample.

Key words: atomic absorption spectrometry；Valeriana jatamansi；trace element

马蹄香（Valeriana jatamansi Jones），又名蜘蛛香、马蹄草、鸡屎臭药等，为败酱科，缬草属多年生草本植物，株高30~40 cm，在云南省及四川、贵州、湖等省有分布.根茎入药，具有消食健胃、理气止痛、祛风解毒、小儿疳积、腹泻等功效［1-2］.本实验采用火焰原子吸收光谱法测定马蹄香中微量元素的含量，为研究马蹄香中微量元素与药用等作用提供科学依据.

1 实验部分

1.1 实验材料仪器

1)实验材料

马蹄香鲜根茎样品购于云南省个旧集市.

2)仪器及主要试剂

原子吸收光谱仪Varian SpectrAA-220FS（美国瓦里安公司）；主要试剂为优级纯HNO3，测定元素标准溶液（1 000 μg/mL）购于国家标准物质研究中心，水为2次去离子超纯水.

3）仪器工作条件

采用空气/乙炔火焰测定，各元素测定的最佳仪器工作条件见表1.

1.2 实验方法

将马蹄香鲜根茎先用自来水清洗干净后，再用超纯水冲洗，晾干水分，切片在80 ℃鼓风干燥箱中烘干，研细待用.

称取马蹄香烘干样品2.000 g于瓷坩埚中，先在200 ℃电炉上炭化后，置于550 ℃马弗炉中灰化5 h，待样品冷却后加入浓HNO3 3.0 mL进行溶解，转移至50 mL容量瓶中，定容待测.每个样品作3份平行样，同时制备试样空白溶液.按表1的仪器工作条件，进行测定［3］.

2 结果与分析

2.1 标准曲线的绘制

采用稀释法进行系列标准溶液配制，分别测定Co、Zn、Cr、Cu的不同浓度的标准溶液，测定条件见表1，计算回归方程和相关系数，其相关系数在0.999 0~1.000 0 之间，线性关系良好（见表2）.

2.2 样品分析

由表3可知，马蹄香中含有多种微量元素，在所测试元素中，Zn含量最高，Cu次之，最低为Co，其含量由高到低顺序为：Zn＞Cu＞Co，未检出Cr元素.

2.3 回收率和精密度试验

在样品溶液中加入一定量的标准溶液，进行加标回收率实验，平行测定5次，将测定值进行回收率计算，测定结果见表4.

3 结论与讨论

本实验采用干灰化法处理样品，方法简单、快捷，方法的回收率介于98.9%~101.0%之间，相对标准偏差RSD在0.58%~1.35%之间，测定结果令人满意，精密度符合测定要求.

实验结果表明，马蹄香中含有丰富的微量元素，其中Zn含量最高，Cu次之，最低为Co，未检出Cr元素.Cu符合国家《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》（Cu≤20.0 mg/kg）的限量标准.微量元素在人体中参与代谢作用，是人体健康所必需的.Zn是多种酶的激活剂，参与核酸和能量代谢，维持细胞膜的稳定性.Cu具有合成酶和活化血红蛋白功能［4-9］；Co可以促进核酸和蛋白质合成，缺乏这些元素，将导致人体免疫力下降［10］.因此,马蹄香中所含微量元素对其药用应具有一定的辅助功能.

参考文献:

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［5］叶文蜂.藜蒿中微量元素的测定分析［J］.微量元素与健康研究,2001,18(3):39-40.

［6］韩金土,刘彦明,王辉.原子吸收光谱法测定清热解毒类中草药中的11种微量元素［J］.光谱学与光谱分析,2006,26(10):1 931-1 934.

［7］曹治权.微量元素与中医药［M］.北京：中国中医药出版社，1993.

［8］俞青芬，吴启勋.不同产地女贞子中微量元素的综合评价［J］.云南民族大学学报：自然科学版，2008，17（4）：334-336.

［9］夏敏.必需微量元素与人体健康［J］.广东微量元素科学，2003，10（1）：11-16.

［10］王根志,王秋霞.微量元素与人体健康［J］.微量元素与健康研究,2004,21(2):53-56.

收稿日期:2009-10-10.

微量元素与人体健康的关系篇8

微量元素是指含量少于体重的0.01%的元素。微量元素是儿童生长发育的重要物质，机体必需微量元素的缺乏或过剩均可引起生理功能紊乱，进而导致疾病的发生。随着生活水平的不断提高和保健意识的不断增强，人们越来越注重微量元素对儿童健康的影响。临床上儿童微量元素检查主要为测定分析儿童体内钙、锌、铁、铜、铅5种必需微量元素的含量水平。根据对它们的生化分析，我们可以看到微量元素对儿童健康影响很大。

微量元素与免疫功能

在儿童时期，人的免疫功能还不完善，而锌、铁、铜等微量元素对人体免疫功能的维持起重要作用。

当人体内缺铁时，淋巴细胞内脱氧核糖的合成就会受损，抗体的产生也会受到抑制，对感染的应激能力降低，从而损害机体的免疫机制。

锌与免疫系统的关系也非常密切：它是DNA和RNA的聚合酸、碳酸酐酶、碱性磷酸酶的组成成分和激活因子，直接参与核酸及蛋白质的合成，并能激活胸腺素，增强免疫反应和T细胞功能的作用。缺锌必然会引起代谢功能紊乱、免疫功能下降，易引起细菌、病毒和真菌的反复感染。

铜是超氧化物岐化酶（SOD）的主要组成部分，而SOD能清除脂类过氧化物、保护细胞膜结构和功能、抵抗微生物的侵袭。

微量元素对神经系统的影响

许多研究证明，铅能损害儿童的中枢系统。这是因为铅是一种亲神经物质，过量摄入会对人的中枢和周围神经系统造成损害。脑海马区被认为是学习、记忆的重要人体组织之一，而铅可选择性地蓄积于脑海马部位，损害脑神经细胞的形态，因而可导致神经功能混乱、智力下降、行为异常、多动兴奋。在中枢神经发育期，缺锌可以导致管壁变薄，使管腔中有大量固缩细胞及细胞碎片，直接影响神经系统的发育。

钙对神经系统也有很大的影响，当血液中钙的含量减少时神经兴奋性增高，会发生肌肉抽搐。神经递质的释放、神经冲动传导、多种激素的分泌，均与“钙”密切相关，缺少了它，儿童常表现为注意力不集中、安静不下来，俗称“小儿多动症”。

铜的过高过低也能影响神经系统的功能，低铜可致大脑皮层萎缩，神经元减少，导致神经系统发育迟缓。

微量元素对视觉系统的影响

小儿弱视是较为常见的儿童眼病，经过多年的研究提示，其病因可能与人体某些必需的微量元素缺乏有关。

锌是许多酶的组成成分，参与一系列重要的金属酶活动和维生素A的代谢，对视网膜色素及视网膜色素上皮正常组织形态的保持和正常视力功能的维持具有十分重要的意义，儿童缺锌会导致视力发育障碍。

铁在人体中主要构成血红素。此外，铁还是细胞色素氧化酶、过氧化物酶等酶的重要成分。儿童如果缺铁，可导致视力差、视力模糊。

铜是细胞色素碳氧化酶的活性组成成分，儿童如果缺铜，会引起色素合成障碍，导致视网膜色素变性。

微量元素对消化系统的影响

微量元素与人体健康的关系篇9

关键词：煤炭利用，煤成分，医学地质，洁净煤技术

作者：张卫国

中图分类号：F426文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0094-02

1煤炭的有害成分及利用过程带来的危害

煤作为一种工业燃料，被广泛地应用于工业生产，从而给人类社会带来了前所未有的巨大生产力，同时也推动了工业的向前发展。然而在煤的开采、洗选、运输和利用过程中，煤中微量元素会发生迁移和转化，从而引发一系列的科学问题。从20世纪60年代末至今，煤中微量元素对环境可能造成的污染越来越受到重视，有害微量元素含量及其分布规律是目前地球化学研究的重点之一。煤中含有许多潜在有害微量元素，这些元素虽然在煤炭的燃烧、加工利用（如洗选）过程中，从煤中释放迁移出来，从而对环境造成污染，对人类身体健康造成危害。

煤中的微量元素特别是其中的有害元素是煤炭开采出来以后的主要污染物，有的渗入土壤，降低土壤功能、污染水质。用现有的分析技术手段可以从煤中检测到66种元素，从煤样品、燃煤产物和煤层气样品中检测到86种元素（地壳中可供统计的元素共88种）。微量元素在煤里虽然含量很低，但是由于煤炭的开采量和利用量很大，从煤中释放到环境中的有害元素可以长期累积，造成对生态环境和人类健康的危害。科学家们还十分关注煤炭在加工利用过程中微量元素的迁移与转化规律，煤的开采利用过程正是空气中有害元素的主要来源[1]。一些发达国家十分重视煤中有害微量元素对人类生产生活及生存环境的影响，随着不断对资源与环境可持续发展的要求，煤的微量元素地球化学研究更趋向于与环境评价相结合。目前由煤中微量元素导致空气、水体和土壤受到污染，并危及植物和水生动物的情况已有报道。在我国，曾经报道过煤中微量元素直接影响人体健康的实例，如燃煤型氟中毒、燃煤型砷中毒和由于煤中硒含量超高引起的硒中毒。因此，搞清煤中有害微量元素的含量、赋存状态和分布规律对于解决这些问题是必要的前期工作。

我国的煤炭开采的特点是粗放，开采粗放、管理粗放、回收粗放、加工利用粗放。矿区矸石山不仅占用土地，而且煤矸石风化后，潮湿空气和淋雨把一部分有机酸溶解，形成酸化淋溶水，随雨水汇积，造成河水被污染。90%的矿井瓦斯被直接排放到大气中（每年约为100亿m3），导致大气污染。

我国近80%的电力能源、供热、民用燃料、70%的工业能源、60%的化工原料都来自煤炭，燃煤年排烟尘量占全国总排烟尘量的80%左右。原煤的直接燃烧导致大气污染，酸雨覆盖面积已占国土总面积的1/3；燃煤产生的煤渣到处堆放，占用耕地道路。

2医学地质与煤炭利用的相关研究内容

2.1医学地质研究内容

医学地质研究详细内容包括：微量元素种类含量、大气中的矿物灰尘、火山喷发物等对人类健康的影响；有机化合物的运移、调节和集中对人类健康的危害；放射性元素、微生物等对人类健康的影响；元素和化合物的致癌作用等[2]。显而易见，煤矿开采，燃煤带来的对人类环境和健康的危害与医学地质研究的内容有着密切的联系。目前，我国煤矿矽肺病人数已达40万，并且仍以每年8000人的速度增长；还有大量的矿井粉尘排入地面污染大气。

2.2燃煤对人类健康的威胁

我国能源结构决定了我国目前重要依靠煤炭资源作为工业燃料和发电燃料。在煤炭的燃烧利用过程中，几乎同时伴随着对环境的严重污染。煤中的部分元素在燃烧过程中氧化为有害物质，进入环境破坏生态平衡，威胁着人类的生存条件；部分有害物质甚至可直接造成人体疾病[3]。中国部分地区燃煤引起的地方性氟中毒、砷中毒是严重危害人民身体健康的地方病，而燃煤污染型氟中毒是中国特有的氟中毒类型[4]。

2.3粉尘对人类健康的危害

在煤炭的开采、加工、运输和灰分处理过程中产生大量粉尘。众所周知，某些类型的粉尘对环境和人类健康的危害已经很长时间了。工作在大量煤粉尘中的矿工，肺部会受到严重损伤。煤烟中的粉尘也是有害的，因为燃料中的氧化硅附着在烟雾微粒上形成酸，如果吸入这种微粒则会侵蚀肺部[5]。20世纪50年代，伦敦因密集的化学烟雾，就是由室内燃煤取暖引起的。

2.4煤利用带来的其他问题

人类的矿山开采活动是导致克山病的主要原因，陕北患区大都只有煤矿及石油矿，金属矿很少，克山病的高发与当地岩性有一定相关性。克山病区分布在补给区和排泄区的过渡带，或者地下水径流滞缓排泄不畅的地带，病区饮水矿化度、硬度和主要离子都比非病区低，某些微量元素含量如Sr、Pb、F、Mo、Se均比非病区低，而腐殖酸和耗氧量则明显增加[6]。

另外，煤中的微量元素汞由于流动性和易挥发性成为控制起来最具有挑战性的毒物之一；石棉的尘粒也是对人体有害的，人类吸入石棉尘粒会导致石棉病、肺部纤维病和肺癌[2]。

3医学地质的发展对煤炭科学利用的促进作用

人类社会发展到今日，环境污染、气候异常日益凸显，健康问题是人们的最关注的。医学地质这个古老而又年轻的课题在当今大环境下为地学界与生态学和环境学界研究的结合提供了巨大的潜力。它可以帮助、调节和根除危害人类达数千年之久的潜在的环境健康问题。

由于我国个别地区由于落后的生产、生活方式，在煤炭开采、加工和利用过程中有害微量元素对人类的危害更加严重，后果不堪设想[7]。煤中有害元素可能通过的环境地球化学食物链对环境和人类健康造成影响，各种途径的渗透，波及面广，短期内不易发觉。尽管我国大多数煤田和矿区煤中有害微量元素含量并不高，As、F、Se、U、Hg、Ge等元素在多数煤中含量很低，但在某些地质条件下在煤中富集，造成危害。此外，我国煤田地质条件复杂多样，有害微量元素的分布无规律不均匀，我国有些地区煤中也存在世界少见高含量的砷、氟、硒等有害元素[8]。因此，研究我国煤中有害微量元素分布特征、富集成因机制，及其对环境和人体健康的危害，具有重要的现实意义。医学地质研究了煤炭中多种微量元素矿物成分以及粉尘对人类健康的影响，医学地质着重解决的地方病多数与煤炭的利用有着密切的关系，使我们看到了煤炭不合理利用可能会带来的严重后果；各种病因和致病机理的研究为煤炭科学合理利用提供了出发点和依据。

4煤炭科学利用的技术途径

煤炭是我国能源安全供应及经济社会发展的重要保障，当前我国煤炭工业仍处于大量浪费和粗放开发、简洗加工、低效利用、污染环境和效益低下的状况[9]。综上可见，煤矿的不合理开采、不科学的利用给环境和人类健康都带了巨大的危害。生产和消费安全高效的洁净能源是未来能源发展的趋势。发展洁净煤技术是提高煤炭利用效率、降低污染物排放及改善对环境的影响是能源领域可持续发展所面临的重要技术途径之一。

微量元素与人体健康的关系篇10

王福，博士、研究员、教授、博士生导师、中国科学院“百人计划”获得者。

1992年获河北医科大学学士， 1995年获上海同济大学营养与食品卫生学硕士，1998年获第二军医大学营养学博士。博士毕业后在第二军医大学海军医学系工作4年，先后任讲师、副教授、硕士生导师、教研室主任。2002-2004年在美国密苏理哥伦比亚大学营养系和生物化学系从事博士后研究；2004-2008年在美国哈佛大学医学院和波士顿儿童医院任讲师（研究员） 及佛罗里达大学食品科学与人类营养系（研究副教授）开展研究。2008年被中国科学院作为海外杰出人才引进回国，加入中科院上海生命科学研究院营养科学研究所，并建立矿物质分子营养学实验室（Mineral Molecular Nutrition Laboratory）。先后在国际著名杂志包括《Nature》、《Nature Genetics》及《PNAS》等发表研究论文近70篇，5 年内论文他引超过430余次；国际和国内受邀大型学术报告30余次；微量元素营养代谢领域国际知名专家。

现任中科院上海生命科学研究院营养科学研究所矿物质分子营养学研究组组长、美国佛罗里达大学客座正教授、国家卫生部食品安全国家标准评审委员会委员、中国营养学会老年营养分会委员、上海营养学会理事（副主任委员） 及上海市预防医学会营养与食品安全委员会委员。

生命科学新发现 微量元素引关注

青年时期的王福，在刻苦努力下，顺利地完成了迈向科学领域的求学经历，1992年获河北医科大学学士， 1995年获上海同济大学营养与食品卫生学硕士，1998年获第二军医大学营养学博士。之后，通过杰出人才引进方式任职于第二军医大学卫生学教研室主任，工作期间他就开始不断钻研、探索着学科里的奥秘，先后获得3项国家自然科学基金项目、1项中国人民总后卫生部科研基金的资助，作为项目负责人，王福开展了锌离子调控脑发育方面的系列研究，在国际上率先发现锌缺乏不可逆损伤胚胎神经元干细胞标志蛋白Nestin的表达和调控。围绕该项研究，他先后发表了相关科研论文近40 篇。

在微量元素研究领域做出成效之后，王福又开始把研究的范围向更深、更远处拓展。2002年初，他应邀前往美国深造，先后在密苏里哥伦比亚大学、哈佛大学和佛罗里达大学开展了微量元素代谢与人类疾病的系统研究。在密苏里哥伦比亚大学，王福师从国际著名锌代谢专家David Eide教授。在Eide博士实验室系统地研究了锌离子转运蛋白ZIP家族调控机理，解读了困惑长达半个世纪的人类遗传病肠病性肢端皮炎的病因之谜，先后在《Human Molecular Genetics》和《Journal of Biological Chemistry》等杂志发表9篇研究论文。最重要的是，在此期间王福建立了研究金属离子稳态代谢的实验体系。2004年王福接到哈佛大学邀请并决定前往时， Eide教授这样真诚地挽留：“福，请告诉我什么优越的待遇可以留住你？

2004年，王福在国际著名铁代谢专家Nancy Andrews博士的实验室从事铁代谢分子机理的研究，参与了发现多个铁代谢重要新基因的研究工作。其间，王福系统地掌握了铁代谢相关实验、小鼠遗传学、分子生物学及许多生命科学的前沿实验技术。特别是遗传基因定位、基因敲除小鼠模型等重要实验技术的熟练掌握，为他后来建立和开展国内实验室奠定了坚实的基础。

6年时间，在科学研究的长河里，只是一瞬间，然而，王福却在微量元素锌铁营养代谢系统历经了全方位的遨游探究，在这一领域的一系列重要发现，使他逐步成为该领域知名专家。他发现的新基因Mon1a调控巨噬细胞铁再循环机制的研究成果于2007年发表在国际顶尖杂志《Nature Genetics》上，引起该领域的极大重视，成为年度铁代谢最重大发现之一。研究结果被哈佛大学权威纸体印刷、ONLINE报纸FOCUS、哈佛大学权威新闻Webweekly专版报道、多家新闻媒体的采访和报道。

远涉重洋夯本领 服从召唤为强国

在美国深造期间，与世界大师比肩共事，为王福夯实了一个科学家的根基，系统的微量元素代谢相关实验、小鼠遗传学、分子生物学及许多生命科学的前沿实验等，这些特色技术也成为后来他继续寻找微量元素代谢新基因，并与国际多个著名实验室合作寻找癌基因、肥胖基因及雄性不育基因等的利器。

2008年，中国营养学会了《中国居民膳食指南》，就饮食结构的合理性提出了具体指导。然而，我国在膳食营养方面的高科技人才奇缺，在国际上微量元素营养代谢研究领域崭露头角，王福受到了祖国的重视。同年，王福被中国科学院作为海外杰出人才引进回国，加入中科院上海生命科学研究院营养科学研究所。

《中国居民膳食指南》中指出：合理膳食的构成包括多个方面，其中富含微量营养素的食物占据了非常重要的位置。微量元素和矿物质是构成人体组织和维持正常生理活动的重要物质，过少或过多都会引发相应的疾病，比如锌缺乏可引起小儿厌食、生长发育停滞以及免疫力降低等。人类血色病是一种以过多铁质沉着于脏器组织为主要症状的先天性代谢缺陷病，晚期患者多可出现肝硬化、糖尿病和心脏病变等。

如何通过日常饮食合理地摄入各种微量营养元素，不断提高人类的生活质量与健康水平，是王福博士多年来从事的科研重点课题之一，他希望能够建立微量元素添加的标准，且对不同地区、不同人群及不同个体区别对待（Personalized Nutrition）。

回国后，王福就开始有针对性地开展一系列的研究，以国外所学技术为依托，迅速组建起了矿物质分子营养学实验室，回国的第一年，王福便与国际同行合作首次阐明了TRPML1蛋白是一种二价铁离子通道。研究成果以中科院营养科学研究所的名义发表在国际著名杂志《Nature》上，该重要发现为完善细胞铁稳态代谢理论提供了坚实的实验依据，为铁代谢疾病以及神经退行性疾病防治提供了崭新思路，在国际上获得巨大反响。当年入选中科院“百人计划”。目前实验室已有研究人员20余名，其中包括博士后2名，10余名博士研究生。

微观探索无止境 锌铁世界任演绎

微量元素虽“微”，对人类的影响却十分重大。锌也是人体必需的微量元素，锌缺乏是严重威胁全球人类健康的营养学和公共卫生学问题之一，目前我国有关锌营养代谢的基础研究相对薄弱，因此开展相关研究至关重要。为此，王福计划开展锌离子稳态调控系列研究，为预防和治疗锌代谢相关疾病提供重要的理论支持。

在锌营养代谢研究领域，他在国际上首先发现了哺乳动物锌离子转运蛋白家族ZI P1、ZIP2、ZIP3、ZIP4和ZIP5 基因吸收锌离子的功能及调控机制；明确ZIP4突变是人类遗传性肠病性肢端皮炎的病因；还发现果蝇和酵母锌离子转运新基因FOI和Msc2。这些研究成果对理解机体锌离子吸收、转运和代谢提供了珍贵的理论依据，研究论文被广泛引用。

王福解释说，“锌离子代谢稳态调控是非常精细、复杂、多步骤、顺序发生的过程。在原有多研究项目基础上，我们还计划设置多个新课题同时开展攻关，具体课题分别为ZIP10条件性基因敲除小鼠构建及功能研究、ZIP11 参与免疫调控的分子机理以及ZIP12离子转运特性鉴定。三个课题间相辅相成、互相联系成为一个有机整体。” 对这项工作的前景，王福满怀信心， “这项工作如果做得好，其成果对理解锌稳态调控分子机理起着关键作用，最终期望我们的系列研究成果为防治锌代谢失衡相关疾病提供理论依据。”

现在，在锌铁营养代谢研究领域， 王福有多项国家重大基础科研项目正在如火如荼地展开，如中国科学院“百人计划”项目“锌和铁离子稳态调控的分子机理”，国家自然基金面上项目“铁离子转运代谢的动态及分子调控机理研究”、“利用条件性基因敲除小鼠研究转铁蛋白Fpn的功能”以及国家重点基础研究发展计划（973）项目“铁离子参与神经退行性病变的分子细胞遗传机制”都已进入研究的关键阶段，其最新的国家自然基金重点项目“表观遗传在铁稳态代谢中的作用及调控机制” 以及上海市基础研究重点项目“器官铁蓄积的表观遗传调控分子机理研究”的研究也在紧锣密鼓地进行着。

作为国内微量元素研究领域的专家，王福还以重金属为研究对象，对威胁食品安全的重金属污染问题正在开展深入系统的研究。

重金属是指密度在5.0克/立方厘米以上的金属元素，其中镉和铅等元素可纳入王福所研究的“微量元素”行列。重金属污染已经成为危害我国居民健康的重要杀手。食物链中的水产品是人体摄入蓄积重金属的关键环节。针对这一特点，王福巧妙地建立了大规模的基因组斑马鱼突变筛选平台，目前已获得了20多个参与重金属蓄积的斑马鱼突变体株，这将为揭示重金属危害人体健康以及研发防治重金属人体蓄积新措施带来希望。

2009年10月，在中国科学院承办的东方科技论坛“食品安全学术研讨会”上，王福指出，全国每年受重金属污染的粮食达1200万吨，造成直接经济损失超过200亿元。为此他建议，我国应在土壤重金属污染治理、重金属危害人体健康生物标志物等方面加强研究和应用。

2010年11月，王福受邀参加了在澳大利亚阿德莱德举办的“中澳农业、粮食安全与健康研讨会暨第七届中澳科技研讨会”，在大会报告《中国的重金属污染与食品安全》中，王福重点介绍了他在这方面的研究成果。

王福说：“加大科研投入，做好食品卫生知识的宣传推广，建立和完善法律法规的监管体系等一系列促进和保障措施，才是保障食品安全的长远之计。”

天道酬勤人为本 生命健康绽光彩

“铁过载和缺铁性贫血是威胁我们国人健康的隐形杀手，以往多被忽视，研究明确它们的发病规律，研发经济高效、适合我国国情的防治措施也是我们团队的重要使命，”王福这样介绍道。

近年来，王福及其领导的科研团队尝试将其多年来基础研究的成果转化为临床应用性研究。例如，针对中国人群膳食结构与疾病谱开展了“中国人群血色病的流行病学及基础研究”专项研究。原发性血色病是一种遍及全球的人类遗传病，患者因组织器官中铁离子过度沉积而导致肝脏、胰腺、心脏等多器官功能障碍，并最终导致肝硬化、肝癌及糖尿病等并发症。血色病在欧美白人中发病率高达二百分之一，被认为是人类第一大肝脏遗传病，然而有关中国人群血色病的研究目前却非常少。不断求索的王福也在不断创新理念，他在国际上首次提出了“疾病离子组学”的全新理念，即通过大规模的人体组织样品中微量元素谱测定，揭示微量元素平衡与人体疾病关联。通过大样本人群研究，王福发现了可用于预测人体肥胖及糖尿病危险性的微量元素平衡模式，为防治这些代谢性疾病提供了新方向。

多年来，王福在锌铁领域既坚持术业有专攻，又注重统筹兼顾、研发并举。他已在营养科学领域走出了一条独特的科研与生产相结合的道路，主持并完成多项功能食品的研究开发。其中，降脂保健果茶、用于食品添加剂的系列新型微量元素有机化合物工艺已经转让上市；新型保肝解酒植物复方功能食品、新型复合浓缩鱼油降血脂功能食品、维生素D强化功能食品、男性抗疲劳植物复方功能食品等多项功能食品申报了国家专利。“功能食品对防治疾病维护健康具有重要意义，功能食品在我国是朝阳产业，研发和引导健康的功能食品是我们营养科研人员的职责。”王福对我国的保健食品产业充满了期望。