第六节　微量元素

微量元素是指含量占体重0.01%以下的元素，在体内比较重要的具有特殊生理功能的微量元素有铜、锌、碘、锰、硒、氟、钼、钴、铬等，其总量不超过体重的0.05%。人体对微量元素每日需要量以毫克或微克计，其来源主要为食物。微量元素缺乏时，可使机体的代谢过程及生理功能发生改变，而发生疾病。人们对微量元素的研究愈来愈受到重视。

一、铁

（一）体内铁的概况

铁是体内含量最多的微量元素。成年男子平均含铁量约为每千克体重50mg，女性因妊娠、哺乳、月经而稍低于男子。正常成人每日需铁约1mg，儿童、妊娠期、哺乳期和月经期女性需铁量较多。体内的铁65%左右存于血红蛋白，5%存于肌红蛋白，另有25%的铁以铁蛋白和含铁血黄素形式储存于肝、脾及骨髓组织中，这部分称为储存铁。

人体内铁的来源主要为食物铁和体内血红蛋白降解时释放铁的再利用。铁的吸收主要在十二指肠与空肠上段，胃酸可促使铁盐溶解，促进铁的吸收；动物性食物中的铁常以血红素铁形式存在，可直接被肠黏膜吸收；一般Fe²⁺比Fe³⁺易于吸收，维生素C、谷胱甘肽等能使Fe³⁺还原为Fe²⁺，因而能促进铁的吸收；氨基酸、柠檬酸等可与铁形成复合物，也有利于铁的吸收；磷酸、草酸、植酸、鞣酸等能与铁结合成难溶的铁盐，因而妨碍铁的吸收。

人体大部分铁随粪便排出，还有部分铁自尿液排出。

（二）铁的生理作用

铁在体内主要是参与血红素生物合成，而血红素是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶等的辅基。因此铁与红细胞的运氧功能、能量代谢及多种物质的代谢密切相关。铁缺乏时，可导致贫血。

二、碘

（一）体内碘的概况

成人体内含碘25～50mg，大部分集中于甲状腺组织中。碘的主要来源是膳食，食物中的碘在消化道吸收迅速而完全，成人每日需碘量为100～300μg。碘主要经肾排出。

（二）碘的生理作用

体内碘主要用于合成甲状腺素（T₄），以调节物质代谢，并促进儿童正常生长发育。成人缺碘可引起甲状腺肿，此病在缺碘地区较常见。胎儿和新生儿缺碘可引起呆小症，表现为智力、体力发育迟缓等症状。

三、铜

（一）体内铜的概况

成人体内含铜为100～150mg，以肝、肾、心和脑中含量最高。人体每日需要量为1.5～2.0mg。食物中的铜主要在十二指肠吸收，吸收后运输至肝脏。体内的铜80%以上随胆汁排出，其余由肾、肠道排出。

（二）铜的生理作用

铜主要参与多种酶的构成而实现其生理作用。铜是细胞色素氧化酶的组成成分，参与生物氧化过程；铜可以促进无机铁转变成有机铁，使Fe³⁺变成Fe²⁺，有利于铁在小肠的吸收；在肝合成并分泌入血的血浆铜蓝蛋白，能使储存铁被动员利用；铜还参与单胺氧化酶和抗坏血酸氧化酶的分子组成，因这两种酶与结缔组织胶原纤维交联过程有关，从而维持血管壁、结缔组织和骨基质的韧性和弹性；Cu²⁺是体内超氧化物歧化酶活性中心的必需金属离子，因此Cu²⁺参与了抗氧化作用。

四、锌

（一）体内锌的概况

成人体内含锌为2～3g，广泛分布于各组织中。头发含锌为125～250μg/g，其含量常作为人体内锌含量的指标。正常成人每日锌需要量为15～20mg。锌在小肠中吸收，吸收入血的锌与清蛋白结合而被运输。锌主要随胰液和胆汁经肠道排出，部分锌可从尿和汗排出。

（二）锌的生理作用

锌是许多酶的组成成分或激活剂，其生理作用通过酶的作用来完成。锌参与DNA聚合酶组成，与DNA复制、细胞增殖等功能相关；锌参与碳酸酐酶组成，对于转运CO₂、调节酸碱平衡等起重要作用；锌参与乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶等组成，与体内糖、氨基酸等物质代谢密切相关；锌在基因表达的调控中也发挥着重要作用；锌对胰岛素具有延长作用时间及增加活性的作用。

缺锌可引起儿童生长不良及生殖器官发育受损，伤口愈合迟缓以及记忆力下降等。

五、硒

（一）体内硒的概况

成人体内硒含量为4～10mg，广泛分布于除脂肪以外的所有组织中。硒主要在小肠吸收。体内的硒大部分经尿排出。成人每日对硒的需要量为50～200μg/d。

（二）硒的生理作用

硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，能防止过氧化物对人体的损害，保护细胞膜的结构和功能的完整性；硒是多种酶的激活剂或组成成分，因此与物质代谢和能量代谢关系密切；硒还有促进人体生长，保护心血管和心肌的健康，解除体内重金属毒性的作用等。

硒的缺乏与多种疾病有关。如克山病、心肌炎、扩张型心肌病、大骨节病等。硒已被认为具有抗癌作用。

六、其他微量元素

1.锰　人体含锰为0.2mmol（12～20mg）。锰日需要量为5～10mg。锰是精氨酸酶、丙酮酸羧化酶和超氧化物歧化酶等的结构成分，对机体多种代谢过程有重要影响；锰参与骨骼的生长发育和造血过程，缺锰时常出现骨骼发育不良和畸形；锰参与性激素合成，维持正常生殖功能。

2.铬　成人体内含铬约0.1mmol（6mg），日需要量为50～110μg。目前认为铬通过与胰岛素形成复合物，促进胰岛素与其膜受体结合，对胰岛素发挥最大的生理效应，维持机体正常的糖代谢和脂类代谢。

3.钴　体内含钴约0.02mmol（1.2mg）。钴是构成维生素B₁₂的组成成分，并通过维生素B₁₂参与体内一碳基团的代谢和核苷酸的合成，进而促进核酸和蛋白质的生物合成。钴促进铁的吸收和储存铁的动员，增强造血，还促进锌的吸收，提高锌的生理效应。钴过多可导致甲状腺肥大和心脏损害。

4.氟　正常成人含氟约140mmol（2.6g），主要存在于骨和牙中。氟对骨、牙形成有重要作用。缺氟时易发生龋齿。氟过多会使牙齿呈斑状，骨骼变形，生长缓慢。