微量元素的定义和分类ppt课件.ppt

微量元素 一 微量元素的定义和分类 一 微量元素的定义 微量元素通常是指含量小于体重的0 01 每人每日需要量在100mg以下的元素 仅占人体元素总量的0 05 包括铁 铜 锌 锰 钼 钴 钒 镍 铬 锡 氟 碘 硒 硅 砷 硼 锶等数十种 对人体组织的检测结果表明 在地球表层发现的92种天然元素 在人体已有81种都能找到 对于维持生命所必不可少的元素仅有26 28种 含量大于体重0 01 的元素 每人每日需要量在100mg以上的元素称为常量元素 约占人体重量的99 95 以上 包括 碳 氢 氧 氮 硫 磷 钠 钾 钙 镁 氯等11种 常量元素均为必需元素 微量元素在维持人类健康中起基础性的作用 主要生理功能是在以激素或维生素的必需成分或辅助因子而发挥作用 形成具有特殊功能的金属蛋白等 生理作用的意义可以和维生素相比 二 微量元素的分类 1 必需微量元素对人和哺乳动物必需的微量元素有14种 它们是铁 铜 锌 锰 铬 钼 钴 钒 镍 锡 氟 碘 硒 硅 所谓 必需 即 机体必须从外界饮食中摄取这种元素 当从饮食中去除这一元素后 机体就会出现这种元素的生理性缺乏状态 补充这一特异元素后 机体的这种缺乏状态将得到缓解 一种特殊的元素对机体总具有某种特异的生化功能 这种作用不能被其他任何元素完全代替 2 非必需微量元素 是指那些无明显生理功能的微量元素 元素的生物学效应或许迄今未被人们认识 或者它们来自外环境的污染 如铅 镉 汞 铊等 非必需微量元素又可以进一步分为无毒非必需元素和有害非必需元素 前者如锂 硼 铷 溴等 后者如铅 镉 汞 铊 铝 锑等 二 微量元素在维持机体健康上的重要性微量元素与机体的健康和疾病有密切关系 例如碘 锌 锰 硒等缺乏对胎儿的生长发育具有明显的不良影响 可造成胎儿畸形 氟 锰 镍等过量也可造成胎儿畸形 锌 铁 硒等缺乏时机体的免疫功能受损 抵抗力降低 锌 硒 铜 锰 铁等具有调控自由基水平 抗氧化作用 抗衰老方面发挥重要作用 三 微量元素生物学效应的双重性 微量元素必须从外界摄入 才能满足机体完成正常的生理过程 微量元素能维持机体处于最佳状态的量 称为最佳剂量 不同微量元素的最佳剂量范围有较大差别 当微量元素的摄入量超出此最佳剂量范围时 机体的正常功能又会受到不良影响 剂量更大 机体则会出现中毒反应 四 微量元素相关疾病的发病原因 碘缺乏病碘是人体必需的微量元素 是机体合成甲状腺素的重要成分 严重碘缺乏可引起成年人的甲状腺肿大 对发育中的胎儿造成严重后果 发生流产 死产 早产 先天畸形呆 小 聋 哑 瘫为显著特点的地方性呆小病 微量元素铜引起的疾病铜是人体的必需微量元素 Wilson病是与微量元素铜代谢异常有关的遗传性疾病 锌缺乏病皮肤干而粗糙 精神痴呆 锌在维持机体正常的生殖 免疫 调控自由基水平等方面都发挥着极为重要的作用 地方性氟病有益作用是抗龋齿作用及促进机体的生长发育 最大的健康危害是引起以氟斑牙和氟骨症为主要特征的地方性氟病 五 微量元素在疾病防治上成效显著 1 碘缺乏病防治大力推行全民食盐加碘计划 2 克山病 大骨节病的防治对病区居民进行较大的范围的补硒干预研究 急性克山病的发生率显著降低 3 微量元素硒的抗癌作用调查发现 地质环境 膳食和人群中的硒水平与人类肿瘤的发生率和死亡率呈负相关 富硒地区人群的小肠癌 结 直肠癌 胃癌 膀胱癌等的发生率和死亡率显著低于低硒地区 4 微量元素硅 钒 砷等在癌症治疗上的作用5 微量元素在保健品中的应用已开发出各种各样的功能保健食品 微量元素强化食品 含有微量元素的保健饮品和保健牙膏等生活日用品等 钒能刺激苗条蛋白的产生 有可能成为肥胖症治疗和预防的一个候选物质 二 微量元素的吸收及其影响因素 一 微量元素的吸收主要通过饮水和食物经消化道吸收来满足机体的生理需要 胃肠道对微量元素的吸收多在小肠内进行 微量元素在胃肠道内的吸收率有很大差别 非金属元素氟 硒 碘等 其吸收率可达70 90 以上 金属元素的吸收率也有较大差别 铜 吸收率可达32 钼吸收率约为50 食物中最易吸收的铁化合物 血红素铁在小肠内的吸收率高达37 铁盐 铁蛋白 含铁血黄素及植物性食品中的高铁化物等仅为5 二 影响微量元素吸收的因素 1 胃肠道内的pH胃液的酸性环境下 微量元素从食物成分中解离出来 呈离子状态 如铁 铜 锰 铬等有利于其吸收 胃酸缺乏的病人服用盐酸后 二价铁的吸收明显改善而三价铁吸收的改善更明显 2 机体内环境稳态调节体内红细胞的寿命为120天 即每天约有1 120的红细胞需要更新 衰老红细胞释放的血红素铁约90 又可被重新利用 供给新生红细胞合成血红蛋白 这部分铁约有数十毫克 机体每天从胃肠道吸收补充到血液中的铁仅1mg即能满足生理需要 3 微量元素的理化性状低价铁比高价铁更易被吸收 血红素铁比非血红素铁吸收率高得多 锌在肠道内的溶解度是决定其吸收率的一个重要因素 4 膳食成分膳食中的糖类 脂防 蛋白质 植酸盐 磷酸盐 纤维素 维生素等的含量对微量元素的吸收有明显影响 食物中的果糖含量增加可使铜吸收明显减少 若日常膳食以糖类为主 铜缺乏的状况就有可能恶化 各种瘦肉都可促进血红素铁和非血红素铁的吸收 而乳类和蛋类的蛋白质及植物性食物如大豆的蛋白质则抑制铁的吸收 植物性食物中的植酸 六磷酸肌醇 为植物所持有 是谷类和大豆等的天然成分 植酸是重要的抗营养因素 是以植物性食品为主的人群锌 铁缺乏的重要原因 在食物中加入维生素C和柠檬可明显增加铁的吸收率 柠檬酸的作用大于维生素C 但两者相加则作用更为显著 5 微量元素间的相互作用如铁 锰对钴的吸收有抑制作用 锌对铜吸收的抑制作用 过量铁对锌的吸收也有抑制作用 三 微量元素的健康效应 一 微量元素与机体的生长发育铁 锌 碘 铜 钼 锰 硅 氟等对机体的生长发育是不可缺少的 锌缺乏而引起的伊朗村病 性腺发育不良性侏儒 严重贫血 肝脾肿大 皮肤粗糙 精神呆滞等 是由于当地居民主食中植酸盐含量过多导致锌吸收障碍所致 碘是至关重要的另一种微量元素 碘缺乏可影响胎儿和出生后婴儿甲状腺素的合成 而甲状腺素对于机体中枢神经系统的发挥极为重要的作用 铁形成血红素 婴幼儿铁缺乏引起缺铁性贫血 铁营养不足在青少年中较常见 缺铁性贫血的发生率女性显著高于男性 硅主要是骨骼钙化过程中与钙的协同作用 缺硅可使骨骼出现异常 畸形 牙齿和牙釉质以育不良 适量的氟能维持机体正常的钙磷代谢 促进牙齿和骨骼钙化 保证牙齿 骨骼的正常生长发育 二 微量元素与生殖微量元素锌 硒 铜 锰等对维持正常的生殖 生育功能非常重要 三 微量元素与中枢神经发育微量元素铁 锌 碘 硒等对脑的结构发育和功能完善至关重要 严重碘缺乏引起的地方性呆小病 锌与脑的发育和功能关系十分密切 海马结构是中枢神经系统内锌分布最高的区域之一 缺锌学习能力等明显低于正常 四 微量元素与免疫铁 锌 铜 锰 硒等微量元素是免疫器官正常发育和功能完善不可缺少的 五 微量元素与衰老研究表明 体内存在的长寿基因和衰老基因与生物个体的寿命有关 生物体内抗氧化酶类的缺乏可能是短寿的分子基础 长寿种群常伴有丰富的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶 氧化还原酶类活性常见随年龄增加而降低 自由基也有加速衰老的作用 消除自由基的酶类似与延缓衰老有关 微量元素锌 铜 锰 铁 硒等 能终止自由基反应 锌 铜 锰是铜 锌超氧化物歧化酶和锰超氧化物歧化酶的组成成分 这两种酶可催化超氧阴离子为H2O2和O2从面清除自由基 衰老机体的免疫监视功能减弱 由于微量元素与机体的免疫功能关系密切 从免疫监视角度也可把微量元素与衰老联系起来 六 微量元素与癌发生 微量元素硒 锌 铬 镍 铁等与癌发生有非常密切的关系 环境介质和机体内的硒水平与人类肿瘤的发生呈负相关 富硒地区人群中肠癌 胃癌 食管癌 膀胱癌 肾癌及子宫癌 发生率和死亡率显著低于低硒地区 锌 硒 锰等具有明显的抗癌作用 铁 在动 植物体内含量较少 正常人体平均含铁量男性为3 8g 女性为2 3g 一 铁的吸收及其影响因素铁在食物中主要以三价铁形式存在 肉类等动物性食物中的铁约一半是血红素铁 其他为非血红素铁 前者在体内吸收时 不受膳食中植酸 磷酸的影响 后者常受膳食因素的影响 一 铁的吸收每天仅需从外界吸收1mg的铁 即能满足机体 铁主要在肠内吸收 胃液环境对铁的吸收起重要作用 可吸收的铁有两种类型 即血红素铁和非血红素铁 二 影响铁吸收的因素血红素铁主要存在于动物的全血 内脏及肌肉中 血红素铁的吸收率较高 牛肉铁 为22 动物血铁20 左右 鱼肉在15 左右 非血红素铁主要存在于谷类 蔬菜等植物性食物中 牛奶和鸡蛋中的铁也是非血红素铁 食物铁强化的各种铁制剂也是非血红素铁 非血红素铁的吸收很少超过10 黄豆其制品铁的吸收率为3 7 1 有利于铁吸收的因素 正常的胃液分泌铁吸收是必要的 对胃酸缺乏者给予稀盐酸能增加铁的吸收 维生素C能促进非血红素铁的吸收 肉类食品 肉因子 促进铁吸收 某些氨基酸能有效地促进亚铁的摄取 组氨酸 赖氨酸和关胱氨酸可增加高铁的吸收 2 影响铁吸收的因素 机体摄食大量植酸盐 草酸盐 磷酸盐可抑制铁的吸收 大量摄入钙 锌 铜和镁也可影响铁的吸收 由于它们相互竞争吸收结合部位所致 由于铁能与茶叶提取物中的酚基结合 茶对人类膳食中铁的吸收具有强烈抑制作用 一 铁的生理作用 一 铁的生理功能铁是人体内含量丰富的一种必需微量元素 铁主要用于合成血红蛋白 构成种种金属酶的必需成分 二 铁对中枢神经发育的作用缺铁性贫血的婴儿 典型的表现是易激动或对周围事物缺乏兴趣 青少年缺铁表现为注意力不集中 学习记忆能力下降 三 铁的毒性当人们误服大量的补铁药摄食过量的含铁食物时 遗传因素使铁吸收过量等 易导致中毒 四 缺铁引起的疾病铁缺乏是一个渐进的过程 最终发展为缺铁性贫血 缺铁性贫血对机体的影响是多方面的 1 含铁酶的功能降低 这些酶在物质和能量代谢中起重