微量元素的講課資料

(microelements,traceelements)3/31/20231占人體總重量萬(wàn)分之一以下，或日需要量100mg以下的元素。特性：有高度生物活性

維持正常生命活動(dòng)

不提供能量

微量元素的定義3/31/202321990年FAO/AEA/WHO三個(gè)國(guó)際組織的專家委員會(huì)重新界定必需微量元素的定義，并按其生物學(xué)的作用將之分為三類：必需微量元素的定義：（1）人體內(nèi)的生理活性物質(zhì)、有機(jī)結(jié)構(gòu)中的必需成分；（2）必須通過食物攝入，當(dāng)從飲食中攝入的量減少到某一低限值時(shí)，將導(dǎo)致某一種或某些重要生理功能的損傷。

必需微量元素的定義和分類（1）3/31/20233微量元素的生理功能構(gòu)成酶和維生素的組成成分和活性因子作為某些激素的合成成分參與體內(nèi)物質(zhì)的輸送作用參與核酸代謝（鋅、鉻、鐵、鈷、銅等）與腫瘤的關(guān)系3/31/20235

微量元素在生物體內(nèi)須保持一定的濃度范圍才能有益于健康缺乏:引起機(jī)體生化紊亂、生理異常、結(jié)構(gòu)改變、導(dǎo)致疾病過量:可能導(dǎo)致不同程度毒性反應(yīng)以致中毒，甚至死亡3/31/20236(AI)3/31/20237鐵——人體含量最多的必需微量元素：4~5克功能性鐵：70%：血紅蛋白

3%：肌紅蛋白

1%：含鐵酶系（細(xì)胞色素等）

貯存鐵：25%：鐵蛋白含鐵血黃素存在于肝、脾和骨髓中

3/31/20239鐵的吸收部位：小腸上部（十二指腸）階段：(1)腸內(nèi)階段(2)粘膜階段(3)體內(nèi)階段3/31/202310常見食物中鐵的吸收率

食物名稱吸收率(%)食物名稱吸收率(%)血紅蛋白25小麥、面粉5動(dòng)物肉、肝22玉米3魚11雞蛋3大豆7大米13/31/202311（1）非血紅素鐵：——主要以Fe(OH)3的形式存在于植物性食物中，須轉(zhuǎn)變成亞鐵離子后才能被吸收。因此，吸收率低，一般<10%。——影響非血紅素鐵吸收的因素：有利因素：檸檬酸、抗壞血酸、動(dòng)物蛋白、維生素A、果糖不利因素：植酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、胃酸缺乏或大量服用抗酸藥物3/31/202313（2）血紅素鐵：——主要存在于動(dòng)物性食物中，是與Hb和Mb中的卟啉結(jié)合的Fe，又叫做卟啉鐵?！苯颖荒c粘膜的上皮細(xì)胞吸收受干擾因素少：不受植酸等抑制因素的影響，亦不受維生素C等促進(jìn)因素的影響吸收率高達(dá)25%

3/31/202314生理功能(1)運(yùn)輸O2和CO2，參與組織呼吸，推動(dòng)生物氧化還原反應(yīng)(2)參與紅細(xì)胞的形成和成熟(3)參與-胡蘿卜素轉(zhuǎn)變成維生素A(4)參與嘌呤與膠原的合成(5)促進(jìn)抗體生成，增強(qiáng)機(jī)體免疫力(6)參與脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)(7)參與藥物在肝臟的解毒3/31/202315病因攝入不足生物利用率低機(jī)體需要量增加某些疾病（萎縮性胃炎、胃酸缺乏等）3/31/202317鐵缺乏分期鐵減少期（ID）：血清鐵蛋白含量↓紅細(xì)胞生成缺鐵期（IDE）：血清鐵↓總鐵結(jié)合力↑，運(yùn)鐵蛋白飽和度↓，紅細(xì)胞游離原卟啉↑缺鐵性貧血期（IDA）：血紅蛋白和紅細(xì)胞容積↓

出現(xiàn)缺鐵性貧血臨床癥狀隱性貧血（亞臨床貧血）3/31/202318鐵缺乏對(duì)健康的效應(yīng)組織鐵缺乏嚴(yán)重貧血工作能力兒童發(fā)育兒童死亡率母親死亡率3/31/202319我國(guó)居民貧血患病情況總男性女性孕婦乳母合計(jì)20.1％15.8％23.3％28.9%29.5%城市16.7％12.0%20.1%25.3%27.3%農(nóng)村21.9％18.0%24.9%30.4%30.4%3/31/202321正常紅細(xì)胞缺鐵性貧血紅細(xì)胞葉酸缺乏性貧血紅細(xì)胞3/31/202322缺鐵性貧血所致‘反甲’3/31/202323（4）行為和智力障礙鐵缺乏的嬰幼兒表現(xiàn)對(duì)周圍不感興趣，易于煩燥，在運(yùn)用智力解決問題上的主動(dòng)性降低，全神貫注時(shí)間變短，學(xué)習(xí)能力和記憶力異常；青少年表現(xiàn)為學(xué)習(xí)能力和工作耐力降低；成人表現(xiàn)為冷漠呆板，在工作中休息時(shí)間增加，往往被人認(rèn)為是自私懶惰。研究發(fā)現(xiàn)鐵缺乏對(duì)行為和智力影響的原因3/31/202325（5）生長(zhǎng)發(fā)育遲緩缺鐵會(huì)使蛋白質(zhì)與核酸的合成產(chǎn)生障礙，直接影響青少年兒童的生長(zhǎng)發(fā)育。常表現(xiàn)為體重增長(zhǎng)遲緩甚至停滯、骨骼異常等，可能與膠原蛋白合成需要的鐵參與使脯氨酸、賴氨酸羥化有關(guān)。

3/31/202326鐵過量（1）慢性中毒或鐵負(fù)荷過多：主要對(duì)肝臟造成損害，過量的鐵形成含鐵血黃素沉積于肝臟，干擾肝細(xì)胞功能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死、纖維化，最后形成肝硬化。急性鐵中毒：最明顯的局部影響是胃腸道出血性壞死，其表現(xiàn)為嘔吐和血性腹瀉，全身性的影響包括凝血不良、代謝性酸中毒和休克。

3/31/202329鐵過量（2）與心臟疾病關(guān)系：參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成催化自由基的生成、促進(jìn)脂蛋白中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的過氧化反應(yīng)、形成氧化LDL與多種器官的腫瘤有關(guān)（肝、結(jié)腸、直腸、肺、食管、膀胱等）

3/31/202330膳食鐵的良好來(lái)源：動(dòng)物性食物：肝臟、動(dòng)物血、畜瘦肉

注意：牛奶（貧鐵食物）蛋黃（卵黃高磷蛋白）植物性食物：黑色食物、深綠色蔬菜

3/31/202331表鐵的主要食物來(lái)源食物名稱鐵含量/（mg/100g）食物名稱鐵含量/（mg/100g）食物名稱鐵含量/（mg/100g）苔菜283.7珍珠白蘑189.9杏丁蘑213.2黑棗102發(fā)菜99.3黑木耳97.4紫菜54.9蚌肉50.0豆腐皮30.8鴨血30.5雞血25.0鴨肝23.1黑芝麻22.7豬肝22.6田螺19.7竹筍18.90芥末17.2腐竹16.5豆瓣醬16.4雞肝12.0醬豆腐11.53/31/202332

DRIs

：

考慮日常的丟失、生長(zhǎng)發(fā)育、不同生理?xiàng)l件下額外所需、膳食中鐵的生物利用等：適宜攝入量（AI）：

14~18歲：男性20mg/d，女性25mg/d

成年：男性15mg/d，女性20mg/d

孕中期：25mg/d

孕晚期：35mg/d

乳母：25mg/d

可耐受最高攝入量（UL）：50mg/d3/31/202333

鋅

分布

主要存在于肌肉、骨骼、皮膚、頭發(fā)、視網(wǎng)膜、前列腺、精子等組織器官。

3/31/202334影響鋅吸收的因素

抑制因素：

植酸、半纖維素、木質(zhì)素、亞鐵、銅、鈣、鎘

促進(jìn)因素：

蛋白質(zhì)、組氨酸、半胱氨酸、檸檬酸鹽、還原性谷胱甘肽、VD3

鋅的生物利用率

動(dòng)物性食物35%～40%>植物性食物1%～20%3/31/202335生理功能1、許多金屬酶的結(jié)構(gòu)成分或激活劑2、蛋白質(zhì)、核酸的合成和代謝

3、生殖器官的發(fā)育和功能

4、維護(hù)正常的味覺、視覺、聽覺、嗅覺功能和皮膚的健康。

3/31/202336鋅缺乏食欲減退生長(zhǎng)發(fā)育停滯性發(fā)育遲緩味、嗅覺下降傷口愈合不良等孕婦缺鋅，胎兒可發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)先天性畸形3/31/202337缺鋅所致腸原性肢體皮炎缺鋅所致皮膚粗糙3/31/202338促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，維持正常的生殖功能

當(dāng)孕婦缺鋅，胎兒核酸和蛋白質(zhì)合成降低而導(dǎo)致胎兒發(fā)育不良，體重減輕，畸形率增高（尤以神經(jīng)管缺陷、性器官發(fā)育異常居多），易引起胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、智力低下等不良情況。而且鋅缺乏與胎兒的生長(zhǎng)延遲、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育緩慢、免疫功能下降也有密切關(guān)系。

3/31/202339鋅含量的高低與學(xué)習(xí)、記憶呈明顯的正相關(guān)

鋅主要結(jié)合在腦細(xì)胞膜上，在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的γ－氨基丁酸(中樞神經(jīng)遞質(zhì))濃度中發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是人腦海馬區(qū)鋅濃度較高，而海馬是學(xué)習(xí)記憶的重要核團(tuán)，因此，缺鋅后影響海馬區(qū)的正常代謝從而影響學(xué)習(xí)記憶。妊娠期婦女缺鋅會(huì)使子女的學(xué)習(xí)和記憶能力下降，缺鋅發(fā)生越早，對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力的危害就越大，且造成大腦海馬區(qū)發(fā)育不良。成人缺鋅促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞退化，甚至引起損傷。

3/31/202340鋅影響性腺發(fā)育

人體缺鋅可使腦垂體釋放促性腺激素減少，導(dǎo)致性成熟延遲、性腺萎縮與纖維化、性腺功能減退、第二性征發(fā)育不全等不育癥；鋅對(duì)人的生精細(xì)胞的發(fā)育、生殖功能的調(diào)節(jié)亦具有重要的作用，故鋅有“生命之花”、“生命之本”的美名。3/31/202341

伊朗村病

伊朗村?。ㄐ韵侔l(fā)育不良性侏儒）的主要病因就是鋅缺乏，是由Prasad在伊朗Shiraz地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)而得名。該病的主要特點(diǎn)是生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、身材矮小、智力低下，臨床表現(xiàn)為生殖器官和第二性征發(fā)育遲滯，肝脾腫大，嚴(yán)重貧血，精神呆滯并有明顯的異嗜癖，體液中含鋅量很低。補(bǔ)充鋅后3個(gè)月內(nèi)癥狀明顯改善。

3/31/202342（五）鋅中毒

在鋅正常攝入量和產(chǎn)生有害作用劑量之間有一個(gè)相對(duì)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易發(fā)生鋅中毒。成人一次性攝入2g以上的鋅會(huì)發(fā)生鋅中毒，主要特征之一是鋅對(duì)胃腸道的直接刺激作用導(dǎo)致惡心、嘔吐、上腹疼痛、腹瀉。

3/31/202343

供給量6月-：8mg12月-：9mg4歲-：12mg

成人F:15.5mgM:11.5mg孕婦：16.5mg3/31/202344食物來(lái)源

極好來(lái)源：貝類產(chǎn)品、紅色肉類、動(dòng)物內(nèi)臟類良好來(lái)源：干酪、蝦、燕麥、花生醬、花生等；干果類、谷類胚芽和麥麩也富含鋅3/31/202345硒

生理功能1.參與含硒蛋白和含硒酶的組成硒絕大部分與蛋白質(zhì)結(jié)合，稱為“含硒蛋白”目前已從哺乳動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了4種含硒酶，其中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH－PX）有清除過氧化物自由基和保護(hù)紅血球的作用。在缺硒的情況下其活性下降。

硫氧還蛋白還原酶碘甲腺原氨酸脫碘酶3/31/2023462.調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能

硒具有免疫調(diào)節(jié)功能，對(duì)非特異性免疫、體液免疫和細(xì)胞免疫有直接影響。硒能促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生，增加其活性，增強(qiáng)人NK細(xì)胞的活性；硒還能增加免疫球蛋白的分泌，增加白細(xì)胞吞噬和殺菌能力以及脾臟粘附細(xì)胞的抗原遞呈能力，因而對(duì)免疫系統(tǒng)起著保護(hù)作用。缺硒時(shí)，各種免疫功能下降，過量硒可抑制免疫功能。3/31/2023473.抗氧化，延緩衰老硒在體內(nèi)形成的谷胱甘肽過氧化物酶（GSH－PX）具有抑制過氧化反應(yīng)、清除有害自由基、分解過氧化物和修復(fù)分子損傷的作用，能夠防止脂質(zhì)過氧化對(duì)細(xì)胞膜的破壞反應(yīng)。另一方面，硒還能夠加強(qiáng)機(jī)體內(nèi)維生素A、維生素E的抗氧化作用。因此硒通過抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有效地延緩人類衰老進(jìn)程。

3/31/202348硒與維生素E的協(xié)同作用

3/31/202349VitA5000IU+鋅22.5mgVitb23.2mg+VitPP40mgVitC120mg+鉬30μg2l584名林縣食管癌高發(fā)區(qū)人群β-胡蘿卜素15mg+硒50μg總死亡率9%,總癌死率l3%,胃賁門癌死亡率l8%,非賁門胃癌死亡率24％總癌發(fā)病率8%，胃癌發(fā)病率l6%6年后A組B組C組D組D組硒與癌癥（林縣）3/31/202350硒與癌癥（啟東）肝癌發(fā)病率干預(yù)前6年后補(bǔ)硒組52.84/10萬(wàn)30.05/10萬(wàn)對(duì)照組56.81～64.27/10萬(wàn)3/31/202351硒缺乏：克山病、大骨節(jié)病

克山病是一種地方性心肌病，主要特點(diǎn)是散發(fā)于心肌的多發(fā)性局灶性心肌壞死。大骨節(jié)病則是一種地方性畸形性骨關(guān)節(jié)病。硒與克山病、大骨節(jié)病有密切關(guān)系。以低硒為中心的代謝紊亂是克山病、大骨節(jié)病人群共同具有的基本生化特征，在食物中加硒或口服亞硒酸鹽可控制克山病、大骨節(jié)病。3/31/202352大骨節(jié)病3/31/202353硒過量：硒中毒頭發(fā)變干變脆，毛發(fā)脫落脫甲，指甲變脆脂端麻木，抽搐，麻痹，甚至偏癱皮膚病變3/31/2023543/31/202355營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（一）硒含量1.外環(huán)境：水、土壤、食物2.人體：血、發(fā)、尿（1）紅細(xì)胞硒——遠(yuǎn)期（2）血清（血漿）硒——近期（3）血小板硒——最近期（二）GPX活性全血、紅細(xì)胞、血清（血漿）、血小板飽和性，適用人群3/31/202356供給量膳食硒供給量為每天50μg硒的日需要量和中毒量間安全范圍較窄，臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)慎重。食物來(lái)源動(dòng)物肝、腎、海產(chǎn)品、大蒜及肉類等。3/31/202357碘生理功能——主要參與甲狀腺素的合成，所以碘的生理功能主要體現(xiàn)在甲狀腺素的生理作用（1）調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成和分解（2）促進(jìn)碳水化合物、脂肪及水、電解質(zhì)代謝（3）促進(jìn)維生素的吸收與利用（4）維持機(jī)體正常能量代謝和促進(jìn)生物氧化（5）促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)體組織的發(fā)育與分化3/31/202358缺乏癥地方性甲狀腺腫青春期、妊娠期和哺乳期易發(fā)。

呆小?。送〔。┥L(zhǎng)發(fā)育受阻、智力低下、身材矮小，以致癡呆、聾啞。

長(zhǎng)期攝入過量碘亦可造成甲狀腺腫3/31/2023593/31/202360

左邊是一個(gè)來(lái)自中國(guó)新疆的患有粘液水腫型克汀病的婦女.又聾又啞右邊是與她在同一個(gè)村莊的赤腳醫(yī)生她們都是35歲3/31/202361土壤因素碘缺乏病的病因

雨水沖刷是大部分病區(qū)土壤缺碘的主要原因。土壤碘含量也和巖石與土壤性質(zhì)相關(guān)。飲水因素飲水碘越低碘缺乏病發(fā)病率越高。

膳食因素

人體碘主要來(lái)自食物。60%來(lái)自植物性食品，海產(chǎn)品含碘量最高。3/31/202362碘缺乏病的流行特征地區(qū)分布主要在東北、華北、西北、西南等地的山區(qū)，共同特點(diǎn)是地形傾斜，雨水沖刷嚴(yán)重，降雨量集中、水土流失大、土壤中碘極少。山區(qū)多于丘陵，丘陵多于平原。人群分布

兒童期開始出現(xiàn)，青春發(fā)育期升高，40歲后下降；女性最高患病率在12~18歲，男性在9~15歲。以后隨年齡的增加而降低；男性成年后，患病率下降，而成年女性仍保持在較高水平。3/31/202363過量危害與毒性高碘甲狀腺腫可能原因，合成較多的甲狀腺激素，瘀積在甲狀腺濾泡內(nèi)，形成了膠質(zhì)大濾泡為特征的高碘甲狀腺腫。補(bǔ)碘時(shí)碘攝入量不宜過高、不宜過快提高劑量。3/31/202364營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（一）垂體—甲狀腺軸系激素水平T3及T4或FT4的下降，TSH升高。新生兒TSH篩查是評(píng)估嬰幼兒碘營(yíng)養(yǎng)狀況的敏感指標(biāo)。（二）尿碘：反映前一日攝碘量的最好指標(biāo)（三）甲狀腺腫大率（四）其他指標(biāo)兒童生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)：身高、體重、性發(fā)育、骨齡智商神經(jīng)功能的檢測(cè)3/31/202365供給量18歲-RNI：150μg；UL：1000μg

孕婦、乳母RNI：200μg食物來(lái)源

含碘豐富的食物有海產(chǎn)品海帶、紫菜、蛤干、淡菜、海參、海蜇、龍蝦等，其中海帶含碘量最高。我國(guó)用碘鹽補(bǔ)碘的方法來(lái)防治碘缺乏

合格碘鹽的碘濃度不低于20mg/kg3/31/202366

銅

分布銅主要以金屬-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式貯存于肝臟，以肝、腦、腎及心含量最高。吸收:胃和小腸上部。

3/31/202367功能及缺乏癥參與鐵的代謝，維持正常造血功能低血色素小細(xì)胞性貧血2.氧化還原體系中的催化劑（SOD、銅藍(lán)蛋白、銅硫蛋白）3.維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的完整性神經(jīng)髓鞘磷脂合成需有含銅的細(xì)胞色素氧化酶作用4.缺銅時(shí)影響膠原的正常結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致骨骼生成障礙、骨質(zhì)疏松、心血管受損等。

5.促進(jìn)正常黑色素形成及維持毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)（酪氨氧化酶、硫氫基氧化酶）3/31/202368銅過量

銅過量的副作用主要是對(duì)肝臟的損害。用銅管作血液透析的病人以及果園工人用銅化合物作為殺蟲劑容易發(fā)生慢性中毒。經(jīng)口攝入而引起慢性中毒尚未確定，長(zhǎng)期食用大量牡蠣、肝、蘑菇、堅(jiān)果等含銅高的食品，每天銅攝入量為正常10倍以上未見慢性中毒。3/31/202369營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)（一）血清銅濃度（二）血清銅藍(lán)蛋白濃度（三）紅細(xì)胞超氧化物歧化酶（四）血小板中銅濃度和細(xì)胞色素C氧化酶（五）尿銅3/31/202370供給量與食物來(lái)源成人AI:2mg。

牛奶含銅量比人奶低的多

含銅豐富的食物:

肝、牡蠣、龍蝦、堅(jiān)果、種子、黃豆粉、麥麩和小麥胚芽等。3/31/202371

鉻

鉻是人體必需微量元素，1959年報(bào)道從豬胃中提取出葡萄糖耐量因子，其活性成分是三價(jià)鉻。直至1977年在接受全胃腸道營(yíng)養(yǎng)的病人出現(xiàn)葡萄糖耐量異常時(shí)，給予鉻劑治療后糾正，鉻才真正被認(rèn)為是人體所必需的微量元素。3/31/202372生理功能及缺乏癥（一）加強(qiáng)胰島素的作用＊三價(jià)鉻是葡萄糖耐量因子（GTF）的活性成分＊GTF能增強(qiáng)胰島素作用＊降低血糖、改善糖耐量（二）預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化（三）促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝和生長(zhǎng)發(fā)育3/31/202373營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)尚缺乏可靠指標(biāo)血鉻尿鉻3/31/202374

供給量和食物來(lái)源

成人安全和足夠的每日飲食鉻的攝取量為50～200μg

食物來(lái)源：小劑量廣泛分布在食物中，主要來(lái)源是谷類、肉類及魚貝類含鉻豐富的食物：啤酒酵母、干酪、蛋類、肝、牡蠣、肉類

3/31/202375氟正常人體含氟約2.6g，隨飲食攝入氟多少而變動(dòng)。體內(nèi)的氟約95％分布于骨與牙齒中3/31/202376生理功能

牙齒的重要成分牙釉質(zhì)中的羥磷灰石吸附后，在牙齒表面形成