微量元素与人体健康的关系环境质量和社会发展水平对各地区人体的健康状况、生活质量和疾病流行有很大的制约作用。

不同的地理环境对健康影响差异很大 ,构成不同的健康问题。

我国是一个既有迅速现代化的大城市又有蓬勃发展的广大农村的大国 ,兼有发达国家和发展中国家所有的多种环境健康问题。

在发展卫生事业存在的诸多困难中 ,较突出的问题是 :广泛的地方性疾病严重威胁人民的健康 ;环境污染 ;人口老龄化严重 ;疾病构成已发生变化等等 ,这些都不同程度地影响着人民的健康 ,而且因地而异。

因此 ,需要有因地制宜的对策和区域综合整治措施 ,才能收到迅速有效、稳固和长远的效果。

环境砷对人体健康的影响：砷是一种具有类金属特性的元素 ,广泛分布于大气、水、土壤、岩石和生物体中。

砷化物自被发现以来就以其毒性而闻名 ,但其生理及药理学作用亦不容忽视。

随着社会的发展 ,砷在工农业及医药、化学等领域广为应用 ,这在不同程度上造成环境污染 ,直接或间接影响到人们的健康 ;同时 ,国内外不断有新的富砷天然环境和地方性砷中毒事件被报道 ,其对所在地区居民健康的影响也引起普遍关注。

流行病学调查结果已表明砷是一种致癌物质 ,砷的危险度评价也日益受到重视。

砷对动物的功效. 砷化物早已用于饲料的添加剂中 ,每千克饲料中几克浓度范围的砷可增加动物体重 ,这可能是通过保护机体不患肠病或提高动物对饲料的利用率而起作用的。

而给大鼠、小鸡、小猪、山羊等 4种不同动物喂以低砷饲料 (含砷量低于 35ng/ g),在它们幼年期便发现生长速度减慢 ,山羊生育能力明显受损 ,新生山羊的存活率亦降低。

如在山羊哺乳期饲以低砷饲料 (含砷量低于 1 0 ng/ g),则山羊可因心肌和骨骼肌受损而发生死亡。

超微结构观察可见心肌线粒体结构异常 ,膜上有小颗粒状高密度物质 ,而在晚期 ,线粒体膜可发生破裂。

砷也可影响蛋氨酸和同型半胱氨酸的代谢。

在砷缺乏的大鼠和小鼠中 ,发现肝脏S-腺苷甲硫氨酸 (SAM)浓度降低 ,而 S-腺苷同型半胱氨酸浓度升高。

不同动物的实验结果均证实砷缺乏对动物产生不利影响 ,说明砷至少对动物是必需微量元素。

砷对人体的功效.人们很早就发现了砷的药用价值 ,如过去渔民用的祛寒剂、宫廷用的“长生丹”和美容用品以及砷凡纳明、Fowler's液等均含有砷。

欧洲某些山区居民从幼年时就开始服用砷 ,至成年时剂量逐渐增加 ,已远远高出所报道的中毒剂量的范围。

据称 ,摄入“适量”砷能使人有舒适强壮感 ,并可使骨髓造血旺盛 ,红细胞增多 ,组织细胞生长和繁殖活跃 ,食欲和体重增加等。

但迄今为止 ,尚缺乏充分科学依据来证实 ,关于“适量”的界限也无法确定。

近年来 ,有中国学者直接将三氧化二砷(As2 O3 ,1 0 mg/ d,静脉滴注 )用于急性早幼性粒细胞性白血病的治疗 ,取得了可喜效果 ,并引起世界上广泛关注。

但在治疗过程中亦有部分病人发生砷中毒现象 ,而且治疗后砷的远期效应也应引起重视。

目前尚无证据证明砷是人类必需微量元素 ,但有些研究结果表明砷可能具有重要生理功能。

在ω- 3-脂肪酸存在的情况下 ,砷可增加皮肤出血时间 ,提示砷有可能是一种未知的出血因子。

而且有学者发现 ,血液透析可影响体内砷平衡 ,使血清中砷含量降低。

血清低砷水平也可能与中枢神经系统疾病、血管性疾病以及肿瘤发生等有关。

砷的毒作用.砷和砷化物的毒性与其化学形态密切相关 ,无机砷的毒性远高于有机砷 ,且砷中毒主要由无机砷引起。

但对有机砷的毒性也应注意 ,有证据表明甲基胂可与细胞间的巯基结合 ,易于诱发氧化性组织损伤 ;二甲胂酸亦可在细胞分裂中期诱导非整倍体的产生 ,提示有机砷在砷致癌过程中也有一定作用。

以恶心、呕吐、腹泻及严重腹痛为主要特征的急性砷中毒多发生在误服、谋杀或事故等情况下 ,严重者可发生神经异常、呼吸困难、心脏衰竭而死亡。

慢性砷中毒是一个以皮肤损害为主的全身性疾病 ,可引起皮肤病、造血功能低下、肝脏损害、感觉障碍、外周神经炎、厌食以及皮肤和内脏肿瘤等。

最近有人群资料表明慢性砷中毒与高血压、糖尿病的发生亦有关。

三价无机砷可影响机体内含巯基的酶 ,并能明显抑制丙酮酸氧化酶的活性 ,从而影响能量代谢中氧化碳水化物而获能的主要途径。

另外 ,黑脚病患者尿砷浓度与血中脂质过氧化物有明显相关性 ,说明砷在导致黑脚病过程中至少部分与多不饱和脂肪酸的脂质过氧化反应有关。

砷中毒的远期危害效应是其毒性的一个重要方面。

无机砷早已被认为具有致癌作用 , 流行病学也证实了砷能引起人类皮肤癌和肺、膀胱等内脏肿瘤的发生。

但目前尚未建立起公认的砷致癌的动物实验模型。

有人建议该模型的建立应当考虑种属差异、营养因素、摄入方式等 ,同时将试验时间从标准的 1 0 4周延长到 30个月或更长 ,从而可以较好地观察砷的长期毒性和致癌性。

有关砷致癌机制的报道非常多 ,可以引起姊妹染色单体交换率增加 ,增加DNA复制中错误的可能性,也有人认为砷的致癌作用与肿瘤抑制基因的甲基化受到影响有关。

至于免疫功能受到抑制 ,砷拮抗元素硒的作用等均在致癌过程中有一定影响。

砷的致癌机制有待深入研究。

近来 ,砷的生殖毒性、发育毒性引起人关注。

无机砷在动物实验中已发现有致畸作用 ,并且在 4种动物 (仓鼠、小鼠、大鼠、家兔 )观察到有畸形、生长延迟甚至死亡等发育障碍 ;鸟类和哺乳动物胚胎发育实验亦证实砷具有发育毒性。

在地方性砷中毒病区和些含砷矿区 ,也观察到自发性流产、晚天性畸形等发生率升高。

因此 ,可以认为砷是人类潜在的致畸物质。

另外 ,有人研究了砷与其它因素的联合作用 ,如砷与氟同时暴露 ,砷对酒精毒性的增强作用 ,以及不同的硒摄入水平对砷中毒的影响等。

硒和植物对硒的吸收转化. 硒是生态环境中一个十分重要的微量元素。

现有研究表明 ,硒是导致许多疾病的主要原因 ,与人体健康关系密切。

硒是生态环境中一个十分重要的微量元素 ,1 81 7年被瑞典化学家发现。

1 0 0多年来 ,硒一直被认为是对人体有害的元素。

德国科学家Ｓｃｈｗａｒｚ等人经过几十年的研究证明 :人体的 40多种疾病与缺硒有关 ,如癌症、贫血、脑血管疾病、肝炎、白内障、糖尿病等等。

1 972年 ,我国杨兴圻教授发现缺硒是人体克山病、大骨节病的主要原因。

研究表明 ,人和动物缺硒和硒中毒之间的范围很窄 ,如果食物中的硒小于 0 0 5ｍｇ/ｋｇ,就会造成人体缺硒 ,大于 35ｍｇ/ｋｇ又会产生中毒 ,最安全的范围是 0 1 0 36ｍｇ/ｋｇ之间。

由于硒的地球化学分布的不均匀性 ,世界上低硒土壤的分布多高于高硒土壤。

我国存在一条从东北到西南的低硒带 ,克山病、大骨节病就发生在缺硒地区[7、8]。

鉴于硒在人类和动物营养与健康上有如此重要的意义 ,现在科学家们已经注意并着重研究生态环境中硒的来源、类型及对人类和动物的影响。

虽然科学界已确定硒是动物和人体所必需微量元素 ,但迄今未证明硒是植物必需营养元素的报道。

植物中硒含量一般为 0 0 2 1ｍｇ/ｋｇ。

与土壤含硒量呈正相关。

植物对硒的吸收和积累能力因植物种类而异 ,一般分三类 :①累积植物 (指示植物 ),如十字花科的萝卜、油菜等 ;②中度含硒植物 ,如平常吃的蔬菜 ;③低度含硒植物 ,如农作物。

研究表明 ,低浓度的硒对作物生长有刺激作用一般认为硒的浓度在 0 0 0 1 0 0 5ｍｇ/ｋｇ之间对作物生长有利 ,高浓度有害。

植物对亚硒酸盐的吸收与它在土壤中的浓度成正比 ,而硒酸盐易被吸收 ,吸收能力是亚硒酸盐的 2 0 50倍 ,易引起中毒。

硒在植物体内的分配主要集中在生命旺盛的器官。

75Ｓｅ示踪表明 ,小麦吸收的硒 63%储存在子粒中 ,只有37%在茎叶中 ;子粒中的75Ｓｅ有 66% 70 %分布在面粉中 ,30 % 34%在麸糠中。

钼对人体健康的影响. 钼在常温下有很好的稳定性和耐腐蚀性。

广泛存在于土壤、水、空气、植物及动物组织中。

钼在地壳中含量不多 ,约为 1 / 1 0 0 0～ 2 / 1 0 0 0 ,丰度 (质量百分比 )为 1 . 1× 1 0 -4% ,在所有元素中居第 53位。

钼的主要来源是含钼矿藏 ,如辉钼矿 (ＭｏＳ2 )、钼钙矿 (ＣａＭｏＯ4)和钼铅矿 (ＰｂＭｏＯ4)。

至 1 9世纪 30年代才开始证实钼的生物学意义 ,先是发现微生物和植物的生长与固氮作用需要钼 ,后又发现一 2 4岁青年在长期全肠外营养条件下 ,出现的一系列症状补充钼后完全消失 ,由此进一步认识了钼是人类又一必须的微量元素。

1 953年Ｒｉｃｈｅｒｔ等证实了提纯的黄嘌呤氧化酶中含有钼 ,并证实钼在哺乳类动物体内的代谢作用 ,确定钼是目前二、三过渡系列元素中唯一的生物体必需的微量元素 ,近年来又发现钼是大脑必需的 7种微量元素 (Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｉ、Ｓｅ)之一 ,而且迄今认为钼是一种抗癌元素。

由于钼具有高度特殊的生理生化功能得到了当前生命科学研究者的关注。

钼是一种人体必需的微量元素 ,人体中含钼约为 0 .2× 1 0 -4%。

钼主要通过食物链进入人体。

钼是 3种不同酶系统———黄嘌呤氧化酶、黄嘌呤脱氢酶和醛氧化酶的成分 ,这些酶与碳水化合物、脂肪、蛋白质、含硫氨基酸、核酸 (ＤＮＡ和ＲＮＡ)及铁蛋白中铁的代谢有关。

到目前为止 ,已知钼的生理功能在于通过各种钼酶的活性来实现。

钼酶存在于所有生物体 ,几乎所有钼酶都含有钼辅助因子 ,通过氧化还原作用 ,积极参与钼酶的各种催化反应。

人体的生化代谢过程有两种较重要的钼酶 :黄嘌呤氧化酶与亚硫酸盐氧化酶。

黄嘌呤氧化酶是核酸代谢分解的黄嘌呤氧化成尿酸的必需催化剂 ,主要催化黄嘌呤羟基化 ,并形成尿酸的反应。

亚硫酸氧化酶是催化含硫氨基酸的分解代谢 ,使亚硫酸盐变成硫酸盐 ,此酶缺乏时可导致儿童发育障碍 ,年轻人可表现为智力发育迟缓 ,有神经系统病变 ,多数还有晶体损害 ,这都与缺乏活性钼辅助因子有关。

钼也是牙齿珐琅质的成分。

食物中的钼能迅速由消化道吸收 ,量大时也可由肠道吸收 ,通过尿粪、毛发排出 ,可溶性钼的排泄十分迅速。

在体内分布以肝中含量最高 ,肾其次 ,成年人含钼总量为 9ｍｇ。

据资料报道 ,钼可能与骨骼和牙齿的发育有关[,钼在人体的主要作用是防止龋齿 ,促进铁的新陈代谢 ,保持男子的性能力,钼还可预防贫血和癌症。

钼作为人体必需的一种微量元素 ,对生命的正常新陈代谢是很重要的 ,缺了不可 ,多了则会出现病变。

每日究竟应该供应多少钼 ,使之既能满足机体的需要 ,又能为机体提供一定的储备 ,以满足机体应急所必需的供应量呢 ?美国推荐的钼安全摄食范围从青少年到成年人每日均为 0 .1 5～ 0 . 5ｍｇ,儿童 1至 3岁为 0 . 0 5～ 0 . 1ｍｇ ,4至 6岁为 0 . 0 6～ 0 .1 5ｍｇ ,7至 1 0岁为 0 .1 1～ 0 .3ｍｇ。