微量元素学科研究进展
微量元素学科研究进展
生物科学李玲 2008211594
摘要：微量元素科学是近代发展起来的一门新兴学科。也是一门由地学、化学、生物学、医学、药学、农学、畜牧学、食品科学和计算机技术等多门学科相互渗透的边缘科学。通过微量元素科学的产生、特点、研究现状和发展趋势的阐述。反映了微量元素在环境科学研究和人体健康中的地位与作用, 对保护人类生存环境与人民健康, 有一定科学价值。
关键词：微量元素研究进展
1.微量元素科学的产生
人类对微量元素的认识。经历了漫长的历程。长达数千年之久。近百年以来。随着科学技术的发展 , 人们对微量元素才有了较完善的认识微量元素科学的发展经厉了两个阶段。
1.1 20世纪以前的发展概况
公元前4世纪, 我国《庄子》一书中记载了利用海藻治瘦的事实。魏晋时期。在《养生论》中记载了“齿居晋而黄”。世界上最早提出环境中的高含量氟引起牙齿发黄的现象。公元4世纪的《神农本草经》、公元4世纪的《石药尔雅》两部著作中记录着运用金属矿物治疗疾病或作滋补剂的事例，唐代宫女内服微量元素砷，保持了青春容颜。明代李时珍的《本草纲目》记载217种含金属元素矿物的药物。
一百多年前, 欧州国家一些科学工作者发现鸟类羽毛中含有铜一叶琳、蜗牛血中含有铜兰蛋白, 软体动物中含有锌血色素。法国植物学家查庭研究发现壤、饮水和食品中含碘量与甲状腺肿有密切关系。这些事实为微量元素科学的产生。提供了一定的基础。
1.2 世纪以后的发展概况
1919年肯德尔从人体甲状腺中分离出含有65%碘的晶体状化合物, 补充碘治疗人体甲状腺肿。德国的威尔斯泰揭示了人体血色素中的微量元素铁是重要的载药工具。国际上还证实了牛羊碱土病（慢性硒中毒)、盲目踌珊症(急性硒中毒), 猪仔营养性软骨障碍(锰、铁缺乏症)和牛腹泻等都与微量元素有关。美国哈特研究了纯膳食技术, 成功地证实了铁、铜、锰、铝和硒的必要性与此同时, 国际上利用放射性同位素研究了微量元素的代谢、吸收、排泄、转移等在生理过程中发挥了重要作用。
随着工业生产的发展和科学技术的进展。发现环境污染引进了一系列的职业病、地方病和致畸、致突变、致癌等与微量元素有着密切关系。分子生物学证实了微量元素锌是多仲全属酶的活动中心。金属元素硫蛋白、核酸甲的微量元素配泣结构、微量元素与生物遗传信息及传递功能的发现。引起了科学界的重视。微量元素对植物的生长发育、增产增重。对动物营养与毒性的研究。取得了显著成绩分析检测技术
可以检测到10-6甚至10-12级的体液、组织、细胞、亚细胞内微量元索。推动了微量元素的研究同纵深发展。逐步产生了一门新兴的微量元素科学。
2.微量元素科学的特点
微量元素具有多门学科相互渗透的特点。研究对象十分复杂汉。不但要研究大气、水体、土壤、动植物等外环境中的微量元素,而且要研究男女老少体内环境的微量元素;不仅研究对象众多。而且空间位置、时间因数变化较大。为研究不同对象中的微量元素带来了一定的难度。含量低微。功能大。
微量元素在生物体内的含量是10-5级甚至是10-10级。但微量元素与人体的内分泌、免疫、感染、生长发育、疾病、衰老、死亡等生命过程, 发挥了巨大的生理作用, 影啊着人体健康，研究难度大。微量元素在生物体内多数是以结合态存在的，有些微量元素与生物分子配位基因形成配位化合物。结构极其夏杂。微量元素之间、微量元素与生物配位体之间、微量元素与其他营养或毒性物质之问。都存在着协同或拮抗作用。给研究工作带来了不少困难。需要运用现代分析手段、动物实验和临床试验相配合。
3.微量元素科学研究现状与发展趋势
3.1 研究微量元素在生态环境中的分布、迁移、转化、积累规律
任何一种生物体的生存都离不开生态环境，而生态环境中含有几十种微量元素. 它们在环境中存在着迁移、转化过程.发生形态与价态的变化. 从而其分布、积累过程也就不同了. 研究微量元素的分布、迁移、转化、积累规律. 对研究微量元素食物链，生态环境质量有着重要的意义。
3.2 研究微量元素传递的食物键
在漫长的地球演变过程中主物体利用太阳光作为基本能源将周围环境中丰富的
微份七素车为自己的结构物质以维持自身的生命，微量元素传递倚赖于食物链
CO,H2O和太阳能到生产者（植物、浮游植物）到食草动物（包括浮游动物、动物）到食肉动物（包括小鱼、动物）到食肉动物（包括大鱼、食鱼鸟动物）到分解（包括细菌、霉菌等）。微量元素通过食物链进入人体内。同时它在生物体也存在着分布、转化、积累的规律性。例如，生产水稻为人提供了粮食。而粮食为人所食用。其中所含的微量元素镉, 容易积累在骨骼中，产生生化作用。
3.3 研究微量元素的生物学效应
微量元素的生物学作用十分复杂, 目前,已探明微量元素能协助宏量元素的输送，克服体内缺氧和H+过多的现象，微量元素可参与激素的作用，它一方面可与激素形成复合物，例如微量元素锌与咦岛素形成复合物，提高了咦岛素的生物活性, 另方面可直接参加激素物质结构组成，碘与甲状原氨酸结合形成具有激素活性的甲状腺素，微量元素参与维生素、氨基酸的作用，维生素的生理功能靠微量元素起催化作用, 一些维生素本身就含有微量元素.铁血红蛋白说明微量元素可以形成金属蛋白. 发挥特殊的生理功能.与此同
时.蛋白质、氨基酸又有助于微量元素铁的吸收. 核酸是一个生物大分子, 是生命的物质基础, 而微量元素却能参与核酸配位, 改变了核酸结构和功能, 对脱氧核糖核酸、核糖核酸的修复影响极大.微量元素是生物酶的成份和激活剂.人体内含有6大类1300多种生物酶, 而且绝大多数酶都是金属微量元素酶和金属激活酶. 微量元素的缺乏或过量, 都会降低或失去酶的活性, 致使生化反应紊乱。
3.4 研究微里元素的拮抗与协同作用
两种或多种微量元素之间, 往往表现出毒性的协同或拮抗作用, 对生物代谢过程产生一定的影响.微
量元素铜可增加汞的毒性,降低铂的毒性; 砷可以降低硒的毒性, 增强铅的毒性. 微量元素的拮抗与协同
作用, 是目前最活跃的研究领域.
3.5 研究微量元素的营养与毒性
各种饮料、食品中均含有丰富的微量元素. 而且铬、锰、钻、铜、锌、硒、铝、和铁等为营养微量元素, 对维持人体生命与健康发挥了重要作用.有人研究表明. 人在日常生活中,每天从大气、饮水、食品中摄取.4 种微量元素, 一般来说人休不会产生微量元素缺乏现象, 也无需强化食品中的微量元素.微量元素铅、被、论具有一定的毒性闭.这些有毒元素阻断了生物分子活性所必需的功能, 置换了生物分子中必需的微量元素, 使酶失去活性.有的有害元素改变生物分子的结构, 使生物分子中毒而失去原有的作用.有些有害微量
元素与细胞膜上的配位体结合.使细胞通透性及血.容性增高. 增加了微量元素的毒性.
3.6 研究微量元素与健康
微量元素对人的骨骼系统、神经系统、心血管系统、呼吸系统、消化系统和免疫系统等均有密切的关系. 一旦微量元素缺乏或过量都会影响人的健康. 产生各种疾病. 目前把人体看成是一个生物化学反应体
系一旦微量元素干扰反应体系或者产生自由基, 则造成细胞的坏死或损伤. 因此, 研究微量元素的致病与
防病机理是很有发展前途的研究领域
3.7 研究微量元素药物
微量元素在抗癌、抗菌、抗贫血、抗血凝、降血搪、解毒、抗炎症药物方面均有应用, 而且有较好的疗效.特别是某些微量元素有机化合物（如有机锗、有机硒、有机锡等）溶解性能好. 生物活性强, 对净化血液.降低细吃表面生物电位等方面均有明显的作用, 开展微量元素药物的研究. 将产生显著的社会效益.
3.8 研究微量元素在农牧业生产上的应用
微量元素对农作物的生长发育、开花结果都有明显的作用. 微量元素锌、锰、硼、铜、铁等微肥的使
用得到大面积的推广, 取得了显著的增产效果.有机钛TiVCDE使甘蔗增产16.9%. 微量元素微肥的开发, 前
景可观.
微量元素对动物的增产增重, 改良品种起着较大的作用.我国已广泛地使用微量元素铁、锌、铜、钻、硒作饲料添加剂.有机铬可以提高猪肉的瘦肉率. 稀土饲料添加剂的运用, 可使牛、羊、免毛光滑等特点.
其他微量元素的词料添加剂, 有待进一步研究.
3.9 研究微量元素的分析检测方法
环境和生物体内的元素都是痕量或超痕量的, 而且提供分析检测的样品数量有限, 样品种类繁多.这样一来, 必需研究出测定各种样品的高灵敏方法. 微量元素的价态与形态的不同.在生物体内生理生化作用也不同. 很有必要研究微量元素在生物体内的形态与价态分析方法。目前在此领域仍然存在着许至冒白加水5mL, 加微热数分钟,以水定容于50mL.,容量瓶中, 同时制作空白.
参考文献：
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[2]黄秀榕; 祁明信,人体微量元素研究进展.宁夏医学院学报, Journal of Ningxia Medical College, 1984年 Z1期
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[4]冯玉明; 李荣谱;中药微量元素研究进展及其展望,中西医结合杂志，编辑部邮箱 1987年04期.
煤中某些有害微量元素与人体健康
２００４年第５期中国非金属矿工业导刊总第４３期 煤巾ｌ某些蠡害微量元素＿：与｜人摊缝廉 刘桂建，郑刘根，高连芬 （中国科学技术大学地球与空间科学学院，安徽合肥２３００２６） ［摘要］煤中含有高挥发性Ａｓ、ｓｅ、Ｆ、Ｈｇ簿有害微量元素。由于煤形成时的地球化学背景和地质环境的差异，有些微量元素在中国某些地区的煤中含量异常高。在燃ｐ蠲呈中，由予噪中删顾与无帧发生ｊ蠢多变化，这此有害毁氍矗撒出来并随溯以锄形式，或Ｂ心诙、粉尘等傲小颗粒物形式进入空气，从而影响长期使用和生活在燃煤环宽同围人们的身体键康。本文全面阐述了中鲽中三种有害微量元素ＡＳ、Ｆ、Ｓｅ含量分布、赋存髋及燃烧时的挥发ｌ生能，并通过实地调查，分析燃煤迂窿＠Ａｓ、Ｆ、ｓ时＾体的影响以及燃煤型有害段量元素中毒的主要症状及燃煤型有害微量元素使＾体中毒的根本原因和防治方法。 ［关建＇同］煤；有害微量元素；环境地球化学；健康 ［中图分类号］ＴＱ５３１．９［文献标识码］Ａ［文章编号］１００７—９３８６（２００４）０５—００７８—０３ １前言 煤中含有８０多种元素，除Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ等元素为常量元素外（大于１％），多数元素含量都小于１％，称为微量元素，其中有２０多种有害微量元素“４。煤炭是中国的主要能源，在中国一次性能源消费中占７５％以上，而且近期内这种比例不会改变ｏ。５１。煤炭工业的发展，推动了其他行业的发展，同时也产生一些环境问题２’¨１。煤中有害微量元素是煤炭开采出地表以后的主要污染物，煤炭的储备、搬运、洗选、燃烧及其他加工利用过程中，其中有害微量元素都要发生迁移变化，入渗进入土壤和含水层，降低土壤功能，污染水质；以气体及粉、飘尘的形式释放到大气中，影响空气质量，进而影响人们的身体健康和生态环境。 ２燃煤型有害微量元素中毒 燃煤型微量元素中毒是指煤在燃烧过程中，由于煤中有害微量元素的释放，使人体产生各种生理不正常现象。煤在各种利用过程中，特别是在燃烧过程中，由于温度的升高，煤中分子内能增加，结构分子被破坏，一些易挥发的有毒微量元素及其化合物会释放出来，对包括大气、水及土壤在内的生态环境产生污染，继而危害到人类的身体健康。煤的主要用途是燃烧，当煤燃烧时，微量元素会发生分异作用，当人类长期在这种环境中生活时，人体内的微量元素浓度就会产生积累，并超过一定范围，使其在人体内显示出极大的毒性。因此，煤的利用产生的＾体健康问题已受到人们的关注。 在燃烧过程中，挥发性较强的元素（氟、砷和硒）几乎全部以气态或以极细灰尘的形式进入大气，而且颗粒越细，其比表面积越大，吸附有害微量元素的能力越型…’“１，由于颗粒细易通过呼吸道或食物链的形式进入人体，从而在人体内不断积累，当积累的浓度超过人体生理正常需要值时，就会影响人体的正常新陈代谢，破坏人体的某些生理功能，使人产生各种病理现象，严重时会危及人的生命。 在中国数亿人使用没有烟囱的炉子燃煤，从而造成家中的毒陛有害元素和有机化合物的浓度过高，严重影响身体健康。贵州西南以及其他地区有许多露头填强，由于易于开采，很快就成为家庭的主要燃料。但令人忧虑的是有些煤层在形成过程中富集了砷、氟、硒、汞等有害微量元素。如果在没有烟囱的炉子中燃烧这种煤，就会使有害微量元素在室内聚集，危害室内的人体健康。如果在这种煤火上烤农作物，危害更大。通过对贵州省织锦县燃煤造成的地方性中毒问题根源调查，发现造成燃煤中毒的主要原因在于：一是由于当地潮湿的气候导致谷物收获时水份含量高，为保存谷物必须使其变干，常用的方法是在室内煤炉上进行烘烤；二是当地的居民习惯于使用没有烟囱的火炉在室内烘干谷物和室内取暖，而煤是当地首选的燃料。由于当地使用的煤中某些微量元素（如贵州的氟、砷和湖北恩施的硒）含量普遍较高，在未封闭的炉灶和没有排烟设施的情况下，燃煤排出的气态、气雾或微尘形态的颗粒中含有大量的这些有害元素及其化合物，它们与室内水汽结合生成的气溶胶或其他物质都易于被人体和粮菜等吸收和粘附，被食用后造成地方陛中毒现象。３几种有害微量元素与健康 ３．１砷 砷是环境中使人致癌的最普遍、危害性最大的元素之一，能通过各种渠道（呼吸道、消化道、皮肤接触等）进入人体，分布在人体中多个部位，特别易于在毛发和指甲中蓄［收稿日期］２００４—０８—２０
儿童微量元素检测结果分析
儿童微量元素检测结果分析 【摘要】目的分析儿童微量元素的检测结果。方法借助相关仪器对344例儿童的铁、铜、钙、锌、镁进行检测，同时检测儿童的血铅值。结果344例儿童中，缺钙者89例、缺锌者92例、缺铁者123例，轻度铅中毒者105例。缺锌儿童均有挑食、纳差、腹泻、注意力不集中等状况的发生。结论微量元素对于儿童的成长来说，起着至关重要的作用，同时微量元素的中毒对儿童身体的伤害也非常严重。通过手指血微量元素的检测，可顺利的对儿童微量元素的含量值进行测定，从而利于儿童饮食结构的有效调整。 【关键词】 微量元素；检测；儿童 通过对儿童微量元素的检测，可以确定儿童微量元素的含量值，并能够准确的判断微量元素的中毒程度，能够配合检查结果对儿童的饮食结构进行调整，对儿童身体健康的成长非常有利［1，2］。本文通过对儿童铁、铜、钙、锌、镁的检测，对患者微量元素的含量值进行了测定，现将结果总结如下。 1资料与方法 11一般资料 选取我院2006年7月至2009年7月就诊的344例儿童，包括198例男患儿和146例女患儿。全部患儿为3个月至15岁的儿童；其中＜1岁的患儿有55例，1～3岁的患儿有58例，3～6岁的患儿有62例，6～9岁的患儿有70例，＞9岁的患儿有99例。 12方法 借助BH5100型光谱分析仪（北京博晖创新光电技术股份有限公司）对患儿的铜、镁、锌、铁、钙进行检测；同公司生产的BH2100型钨舟光谱分析仪对Pb进行检测。依据操作规范，有专人进行检测，利用酒精棉球对被检测者的无名指肚进行消毒，采血量为40μl，在稀释剂离心管中进行存放，摇晃混均后对各种微量元素进行检测。 13诊断标准 引用《生物医学微量元素数据手册》作为末梢全血微量元素含量参考范围的确定依据。正常参考值：铅（10～1000μg/L）、镁（112206mmol/L）、铜（118～393μmol/L）、铁（752～1182mmol/L）、锌（765～170μmol/L）、钙（155～21mmol/L）；重度铅中毒（＞700μg/L）、高度铅中毒（450～699μg/L）、中度铅中毒（200～449μg/L）、轻度铅中毒（100～199μg/L）。
植物中微量元素硒的研究进展
植物中微量元素硒的研究进展 朱金霞1 ,周文生2 ,郭生虎 1* (1.宁夏农林科学院农业生物技术研究中心,宁夏银川750002;2.宁夏地质调查院,宁夏银川750021) 摘要 微量元素硒不仅是人和动物必需的营养元素,也是植物生长发育不可缺乏的元素。植物体内的硒主要以硒蛋白、硒多糖、硒核酸等多种有机硒形态存在。对植物中硒的分布规律、赋存形式及主要生物态有机硒的分离纯化方法方面的研究工作进行综述,为植物中有机硒的深入研究提供参考依据。 关键词 有机硒;硒蛋白;硒多糖;硒核酸;分离纯化 中图分类号 S 311 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)13-05844-02 Adv ances o f Studies on Microelem ent Selenium in Plants ZHU Jin xia et a l (Agricul tu ral Biotechn ology C enter,Ningxia Acad emy of Agricultu re an d Forestry Sciences,Yinch uan,Ningxia 750002) Abstract Seleni um is not on ly a kind of essential nutrient elemen t for h uman being and animals,b ut it is also in dispensable in plant growth.In pl an ts,the forms of seleniu m are m an y kinds of organic seleniu m,i nclu ding selenium protein,seleniu m amylose and seleniu m nucleic acid and s o on.The dis tri b ution la ws,occurrence forms an d the separation and purification of main organic seleni um in plan tswere revie wed,which provided reference basis for the further research on organic seleniu m in plan ts.Key w ords Organic seleniu m;Selenium protei n;Seleni um amyl ose;Selenium nucleic acid ;Separation and pu rification 基金项目 宁夏回族自治区自然科学基金项目(NZ0859,NZ0763)。作者简介 朱金霞(1977-),女,宁夏中宁人,硕士,助理研究员,从事 植物中活性成分分离纯化及检测方面的研究。*通讯作者。收稿日期 2009 02 16 微量元素硒具有防癌、抗癌、抗氧化、拮抗重金属、抗逆境等多种生物学活性,缺硒会引起克山病、大骨病等40多种疾病,补充硒则可以防治缺硒病。大量科学实践已经证明,有机硒,特别是生物态有机硒,毒性小,有利于人体吸收[1-7]。我国有72%的地区处于低硒区[8],在这些地区人们利用土壤施硒或叶面喷施硒酸盐也生产出了富硒茶、富硒大蒜、富硒枸杞等产品,为缺硒地区人民补硒作出了重要贡献。 植物体内硒与有机硒的生物活性的研究于20世纪70年代发展起来,并且得到广泛的研究,现在已取得了一定的研究成果。笔者对植物体内硒的分布规律、硒的赋存形态及分离纯化方法进行综述,以期为植物中含硒活性物质的深入研究和深加工开发提供参考依据。1 植物硒的分布规律 硒为植物所必需的营养元素。由于土壤和水中的硒在地域上分布不均衡,使得植物中硒的含量存在着地区性差异。湖北恩施州是我国最大也是世界罕见的高硒区,区内含硒量比一般地区高出数十倍乃至数百倍,该地区一些常见的植物大蒜、魔芋、板党、南瓜等的硒含量明显高于其他地区的同种植物。处于同一自然环境条件下的各种植物硒的含量也存在明显的差异,十字花科、禾本科植物富集硒的能力比蔬菜水果要强[9-10] 。同一植物不同器官及不同生长发育期,其含硒量也有所不同,但趋向于分布在植株生长旺盛的器官[11-12]。落花生成熟收获后,硒含量分布为果仁>果壳>茎>叶[11] ;香蒲中硒元素分布规律为须根>根茎>叶[12] 。 2 植物体内硒的赋存形式 高等植物体内硒以无机硒和有机硒两种形态存在[13-14] 。一般来说,植物体内无机硒含量较少,占总硒的8%左右(茶叶),主要以Se( )形态出现;生物态有机硒以硒蛋白质、硒多糖、硒核酸、硒代氨基酸、含硒多肽、含硒R NA 、各种甲基硒化物、硒果胶、硒多酚、硒黄酮及含硒类胡萝卜素 等形式存在,占总硒的80%以上,其中又以硒蛋白为主。2.1 硒蛋白 普遍认为硒蛋白复合物是硒在有机体内的主要存在形式。硒蛋白是硒以硒半胱氨酸(Sec)形式参入形成的蛋白质。Se c 作为参入蛋白质的第21种氨基酸,由硒蛋白mRN A 上的UG A 编码。在原核生物中,Sec 参入硒蛋白的相关因子及其参入机制已基本阐明,Sec 在SEL A 、SELB 、SELC 、SELD 及Se c 插入序列(SECIS)等的共同作用下参入到蛋白质中。在真核生物中,Sec 参入硒蛋白的可能途径是:Ser tRN A[Ser]Sec 通过磷酸丝氨酰 t R NA[Se r]Sec 最终转变为Sec t R NA[Ser]Sec,并在延伸因子及相关蛋白质因子的作用下参入到硒蛋白中。硒蛋白的合成在翻译前水平、mRN A 水平、供硒水平等都受到相应的调控[15]。郭静成等也已证实,植物体中含有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH P x)[16]。硒蛋白是植物体内含量最高的一类大分子化合物,在富硒茶叶中,硒蛋白占有机硒的80.0%左右[8];在富硒枸杞中,硒蛋白占有机硒的79.4%[17];在番茄中,硒蛋白占有机硒的90.9%[18];在富硒大蒜中,硒蛋白占有机硒的18.2%[19];在玄参中,硒蛋白占总硒的58.7%[20];在富硒大豆中,硒蛋白占总硒的62.9%[21]。 2.2 硒多糖 根据单糖的成分不同,天然硒多糖可分为单一聚糖和杂聚糖。尚德静等从灵芝加硒培养的菌丝得到了2种灵芝硒多糖,经红外光谱、核磁共振光谱和激光拉曼光谱分析表明,硒取代了灵芝多糖中 OCH 3上的 OC H 3与O 以双键的形式结合,形成了O Se O 结构[22]。天然硒多糖一般存在于植物或微生物中,但含量较低,即使在高硒地区的富硒植物或微生物中,硒多糖中的硒含量也相对较低。硒多糖的普遍制备方法是在适宜的培养条件下将无机硒添加到真菌、藻类等的培养基中,通过真菌、藻类等的生长代谢,对硒进行富集和生物转化来获得硒多糖。其中,成功获得的人工富集的硒多糖和天然硒多糖有灵芝硒多糖[23]、大蒜硒多糖[19]和螺旋藻硒多糖[24]等。通过高效液相色谱和纸上层析分析硒多糖的水解产物得知,大蒜硒多糖是一种甘露聚糖,可能是以硒酸酯存在。从富硒螺旋藻中分离到的胞内多糖和胞外多糖都结合有硒,推测可能硒与藻体表面多糖分子形成硒酸酯,胞外多糖含硒量大多是因为胞外的氧化环境可 安徽农业科学,Journal of Anhu i Agri.Sci.2009,37(13):5844-5845 责任编辑 孙红忠 责任校对 张士敏
微量元素分析仪的原理与结构
微量元素分析仪的原理与结构 近二十年来，微量元素与人类健康及疾病的关系已受到医学界的广泛关注。人体微量元素特别是血液中微量元素的变化与人体生理状况有着直接的联系，测定人体微量元素可作为诊断疾病和观察疗效的可靠依据，因此，人体微量元素检测项目开展有利于提高临床诊断率。人体微量元素检测项目开展与否已成为衡量一个医院特别妇幼检验水平的重要标志，开展人体微量元素检测项目，有利于提高医院的知名度，延伸医院妇幼专科在当地的权威性。 仪器基本原理 本文以西奈BS-3CAB微量元素分析仪为例。这种微量元素分析仪是根据电位溶出原理设计的。电位溶出法是近年来被提出并且越来越得到重视的一种电化学分析方法。其要点是先将待测金属离子在恒电位下电解, 使其沉积于电极的表面, 然后切断电源使之溶出, 不同金属将根据其不同的氧化还原电位的次序顺次溶出。当电极上的某一金属溶出完毕时, 电位产生突跃。一种金属从开始溶出到溶出完毕所需要的时间与离子浓度成正比。因此, 只要能准确测出溶出时间, 就可以计算金属的含量。这是仪器工作的基础。 仪器结构解析 电解装置由电解杯、旋转杯托和一组电极组成。待测样品溶液加入电解杯内, 富集时旋转杯托带动电解恒速旋转搅拌至规定时间后静止若干时间再溶出。检测装置主要由阻抗变换电路及微分放大电路组成, 在富集时监测参比电极与工作电极之间的电压变化, 同时自动调节富集电压, 使工作电极与辅助电极之间的电压自动随之变化, 保证其富集电压恒定。在溶出时可准确地检测出电极上电位的变化信号, 并送到计算机的模数接口电路, 由专用微型计算机处理和计算, 再由打印机输出结果。仪器的各部分都由专用微型计算机控制协调工作。电源电路输出士1 2V 和士SV 直流电压供仪器使用, 仪器可以使用交流电源; 也可以用直流电源, 如汽车上的电瓶来工作, 交、直流电源可由该电源电路自动切换, 工作时十分方便。
微量元素检测的方法学分析
微量元素检测的方法学分析 准确检测微量元素在人体中的含量是任何理论研究与临床应用的前提和基础，如果没有准确地检测，根本谈不上研究与应用。虽然从20世纪70年代就开始了微量元素研究，但它毕竟是一个新兴学科，检测微量元素的手段还比较陈旧和落后，无论从采样到测试前处理到测试直到结果分析都需专业人士来操作，步骤相当复杂，污染严重，且出结果时间长。这也正是医院在人体微量元素检测方面无法普及的重要原因之一。随着医疗水平的不断提高，微量元素与人体健康的关系得到了充分的认识，人们更加关心如何补充微量元素，如何排除有害元素。微量元素在人体内是一个平衡过程，微量元素的缺乏和过量都会对人体产生不良影响。因此如何准确快速、方便地检测人体微量元素含量就成为医务工作者亟须解决的课题。 目前我国的各级医疗保健单位，尤其是妇幼保健单位、儿童医院、综合医院等，已经将人体元素（铅、锌、铜、钙、镁、铁等）检测作为常规项目。如何选择一种适合的仪器，是医院管理者在采购过程中面临的首要问题。出于对病人健康的高度责任感和可能出现医患纠纷的自我保护，选择一种能够准确而且规范的测量仪器最为重要；其次应考虑操作流程简便性、设备使用安全性和稳定性；还要考虑受检者经济承担能力和受影响程度，满足其希望能够又准又快又便宜地完成检测的要求；最后，也要考虑到仪器利用率高，保证投资收益。 下面就微量元素检测的方法学做一介绍 一传统的微量元素检测的方法 目前可用于人体微量元素检测的方法有：同位素稀释质谱法、分子光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱分析法、中子活化分析法、生化法、电化学分析法等。但在临床医学上广泛应用的方法主要为生化法、电化学分析法、原子吸收光谱法这几种。下面简单介绍一下生化法、电化学分析法这两种检验方法的主要特点： 1 生化法（锌原卟啉法、双硫腙法、其它比色法等）的特点： 用血量较大 需要前处理，操作复杂，澄清血清耗时长 检测血清，而血清受近期饮食等因素影响极大，从而使数据缺乏客观准确性 试剂成本较高
煤中稀土元素地球化学的研究进展
煤中稀土元素地球化学的研究进展 刘文中,肖建辉,陈 萍 (安徽理工大学地球与环境学院安徽省矿山地质灾害防治重点实验室,安徽淮南 232001) 摘 要:对国内外有关煤中稀土元素丰度的资料做了最新的统计分析,并讨论了煤中稀土元素的丰度、来源和赋存形式及地质成因。研究结果表明,稀土元素在煤中主要与硅酸盐矿物结合,其来源主要是陆源碎屑或溶液,同时也不排除煤中有机质在吸附稀土元素时起的重要作用;煤中稀土元素的分布特征继承了陆源物质铕(Eu)负异常的地球化学特征;煤中稀土元素的分布特征不受煤变质程度的影响,煤中稀土元素含量主要取决于煤的无机组分含量。 关键词:稀土元素;地球化学;煤 中图分类号:P595 文献标志码:B 文章编号:0253-2336(2007)11-0106-03 R esearch progress on geochem istry of rare earth elem ent i n coal LIU W en zhong ,X I A O Jian hu,i C HEN P i n g (Anhui P rov i n ci a lK ey L ab of m i ne g eolog ic a l d isaste r pre v e n ti on and con t rol ,School o f Ea rt h and E nvironm e n t , Anhui Universit y o f S cie n ce and Tec hn ology,Hua i nan 232001,C hina ) 基金项目:安徽省教育厅高校省级自然科学重点研究资助项目(KJ2007A006) 稀土元素有特殊的地球化学性能,如化学性质稳定、均一化程度高、不易受变质作用干扰,一经 纪录 在含煤岩系中,容易被保存下来,是研究煤地质成因的地球化学指示剂。稀土元素在自然界分布广泛,虽然煤中稀土元素含量不高,但在煤灰中稀土元素可以富集,并可望得到综合利用。因此,对煤中稀土元素的研究已成为煤地质学、环境科学以及材料科学的重要内容。 1 煤中稀土元素的丰度 国外研究煤中稀土元素起步较早,一些学者在 实验基础上得出了可靠的数据,如Sw a i n 报道了世界多数煤中稀土元素含量大致范围[1] ;世界煤中 稀土元素总量的平均值为46 3 g /g [2] ;美国煤中稀土元素总量的平均值为62 1 g /g [3];加拿大悉 尼盆地煤中稀土元素总量的平均值为30 g /g [4] 。 国内开展煤中稀土元素研究始于20世纪90年代,近年来取得了一些重要的研究成果。赵志根等人对中国110个煤样中稀土元素的含量分布进行了分析与总结[5] ,由于煤中稀土元素的赋存受多方面因素影响,稀土元素在煤中的含量分布范围相当宽,中间值段80%样品的分析数据可较为客观地 反映中国多数煤中稀土元素的丰度。研究者们还发现,在La ,Ce ,N d ,Sm,Eu ,Tb ,Yb,Lu 这8个稀土元素中,除Eu 外其余7个元素在煤中的平均值含量明显高于世界煤。华南二叠纪煤中稀土元素总量的平均值最大,其次是华北石炭、二叠纪煤,中新生代煤最小 [6] 。淮北煤田二叠纪煤中稀 土元素明显富集,稀土元素总量平均值为141 2 g /g ,高于中国及世界其他地区的煤 [7] 。华南地 区晚二叠世和晚三叠世的煤中,不同煤层的稀土元素含量平均值变化较大,在32~456 g /g [8] 。虽然不同地区、不同数量煤样的分析结果丰富了煤中 稀土元素丰度的数据,但就样品数量和代表性而言,研究中国煤中稀土元素的丰度仍具有很大的局限性。 2 煤中稀土元素的来源和赋存形式 近年来,国内外陆续报道了有关煤中稀土元素来源和赋存形式的研究成果:!保加利亚Piri n 煤中稀土元素主要与硅酸盐矿物相结合,煤中稀土元素的含量随灰分的增高而增加;与灰分及灰分的主要成分(S,i A ,l Fe ,Na )具有较好的正相关关系,而与低灰分中的典型组分钙缺少相关性,煤和岩石夹层的稀土元素标准化分布模式相似;与典型的陆源灰分的微量元素(T ,i Pb ,C r ,Th ,Ta , 106
微量元素硒的作用
微量元素硒的作用 1、抗氧化,抗衰老： 在人体自身的抗氧化系统中,有一个重要物质是谷胱甘肽过氧化酶,在缺硒状态下它处于沉睡状态,只有在硒充足的条件下,它才有活性.硒就能激活这种酶,激活了谷胱甘肽过氧化酶,就提高了人体控制和解消氧化损伤的能力,从而防止了疾病与衰老.它的抗氧化效力是维生素群的500倍.科学检验长寿老人的血硒比正常人高出3-6倍.这说明体内硒充分,抗氧化作用发挥的好,人就不易衰老,患病. 2、保护,修复细胞： 硒在整个细胞质中对肌体代谢活动中生产的过氧化物发挥消解和还原作用,从而保护细胞膜结构免受过氧化物损害. 一个个细胞完整无损,脏器功能才能正常. 3、提高红细胞的携氧能力： 这与保护细胞的功能相关联.硒保护血液中的红细胞,使红细胞中的血红蛋白不被氧化,它的携氧能力就强,就能把充足的氧带给机体的每一个细胞,使每一个细胞都能维持正常的功能. 4、提高人体免疫力： 免疫功能的强弱是人体能否抵御细菌病毒,能否保持健康的关键,硒的作用在于增强了人体免疫系统的防御能力.提高识别能力:低硒状况下,有吞噬能力的白细胞可能会使病毒,异物擦肩而过.提高杀菌能力:硒充足时,能维持淋巴细胞活性,刺激免疫球蛋白及抗体形成,使巨噬细胞的吞噬能力提高2倍,还能延长白细胞的寿命. 5、解毒,排毒,抗污染： 硒被誉为"天然解毒剂".原理是硒作为带负电荷的非金属离子,在生物体内可以与带正电荷的,有害金属离子相结合,形成金属—硒—蛋白质复合物,把能诱发癌变的金属离子排出体外,消解了金属离子的毒性,起到排毒和解毒的作用.从硒与人体组织器官的关系上讲,硒增强肝脏的活性,使其加速排毒. 6、防癌,抗癌： 硒无忧农业硒被称为"抗癌之王".人类患癌,一是环境中致癌物质入侵所致,二是由体内生产的自由基造成.硒提高了人体的免疫功能,对人体防癌是有重要意义的.因为生活在正常环境中的人也有"前癌"细胞,在它们发展成为癌细胞之前,就被免疫系统消灭了,如果免疫力低下,就缺乏这种能力,以致使"前癌"细胞恶性繁殖,最后导致癌症.硒作为天然
微量元素分析仪技术参数
一、微量元素分析仪技术参数 1、设备配置：双通道极谱、溶出同测工作站 2、检测方法：采用卫生部标准方法微分电位溶出法检测铅、铜、镉；采用极谱法检测锌、铁、钙、镁、锰等微量元素。 3、标本：全血、血清、头发 4、技术指标电位溶出极谱 检测下限≤0.1μg/L【对Pb（Ⅱ）】≤5×10-8m ol/L 重复性误差RSD＜3% RSD＜1% 校准曲线的精密度RSD＜8% RSD＜2% 线性关系R≥0.9990 R≥0.9990 *5、可检测锌、铁、钙、镁、锰、铅、铜、镉八项微量元素 *6、真正的双通道且可同时测量，一个通道检测铅镉铜，另一个通道检测锌铁钙镁锰。 *7、电极汞滴微控技术：消除了电极内气泡和共振缺陷，使汞滴生成时间一致、体积大小一致、分离时间可控。（要求提供权威部门相关证明） *8、多元素同测技术：锌铁钙镁锰或铅铜镉仅需一次测量即可同时完成 *9、汞回流控制技术：提高测量结果的稳定性；（要求提供权威部门相关证明） 10、生物胶体微电极技术：减少了试剂用量，实现了封闭测量，避免了测量时对样品的污染。 11、自动定标：检测过程中可及时快捷的校正仪器。 12、软件可自动寻峰 13、具有背景自动扣除功能，有效降低检测限10倍以上 14、检测铅铜镉锌铁钙镁锰采血量仅需40μl。 *15厂家资质：制造厂家注册资金≥300万，需通过ISO9001和ISO13485质量管理体系认证。 16、试验场地要求：无需气体、火焰等辅助设施。 17、技术服务：提供800服务电话。 二、尿有形成分分析仪技术参数 1、工作原理：利用现代机器视觉技术，以显微镜自动形态学方法对尿中有形成分进行实景自动拍摄，自动识别和分类定量计数 2、测定项目：红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、结晶、粘液丝、真菌、精子等15种以上各种尿液有形成分定量计数，异形红细胞形态学比列（红细胞位相）自动分析 3、测试速度：30样品/小时
微量元素硒生物学作用研究进展
微量元素硒在生物学作用研究进展 摘要：硒是动物机体必需的微量元素之一，本文系统介绍了目前已知的硒对动物机体的各种生物学作用，并阐述了动物由于硒缺乏和硒中毒而引起的各种疾病以及硒的补充。关键词：健乐保·硒；生物学作用；研究进展 硒(Selenium，Se)是瑞典化学家Berzzilus于1817年首先发现的，在地壳中含量极低。我国从黑龙江到云南有一条缺硒带，东南沿海也存在缺硒区。多年来，硒一直被认为是一种毒性元素，家畜、禽采食高硒土壤中生长的饲料会引起慢性中毒的“硒毒病”。直到1957 年，Eeggert等报道，缺硒的猪会发生肝坏死，心肌和骨骼肌变性，突然死亡。同年，Schwarz 等发现硒可以防止维生素E缺乏性肝坏死，从而确立了硒是动物必需的微量元素的地位。1974年，美国食品和药品局允许在动物的饲料中补充硒，进而硒成为动物饲料中必需的7种微量元素之一，也成为人所必需的14种微量元素之一。 1 硒在体内的分布和代谢 硒存在于动物全身组织细胞中，以肾，肝，肌肉中含量较高，组织中的硒大部分以两种形式存在，一种是硒蛋白中的硒半胱氨酸如谷胱甘肽过氧化物酶和硒蛋白-P；另一种是硒蛋氨酸。前者是硒表现生物活性的形式。硒的吸收似乎不受调节，而且大部分研究表明硒的吸收率较高，而且不受硒营养状态的影响。用任何方法进入体内的硒都通过粪、尿或呼吸排出体外。各途径排泄的比例随摄入的硒量、动物的种类和饲料中其它矿物质的浓度而变化。当饲料中含有大量硒时，主要排泄途径是经肺部排出具有挥发性的二甲基硒化合物。当饲料中的含量维持在生理水平时，主要随尿排泄，饲料中蛋白质、氨基酸含量增加时，硒随呼吸排泄的量增加。反刍动物从粪中排出的硒比尿中多。 2 硒的生物学作用 抗氧化是硒的主要生物学作用，硒在体内通过抗氧化作用保持生物膜结构不受氧化损伤，参与辅酶A、Q的合成，对蛋白质的合成、糖代谢、生物氧化等都有影响，同时，该元素对维持体内内环境稳定也相当重要。硒能促进动物生长发育、提高繁殖性和各种营养物质的消化率、提高蛋鸡产蛋率、种蛋孵化率和育成率；对增强免疫等方面也具有重要作用；硒的某些作用与维生素 E 具有交叉性。 2.1 抗氧化作用、保护生物膜结构完整和调节部分酶活性
煤中微量元素综述
煤中微量元素综述 一，关于煤中微量元素的丰度 我国已经监测到得47种元素在多数煤里含量的平均值的分布情况如下： 元素含量平均值范围段元素 ≥100×10 -6 钡、氯、氟、磷、锶、钛 ≥50×10 -6～＜100×10 -6 硼、锆 ≥10×10 -6～＜50×10 -6 铬、铜、锂、锰、铌、镍、铅、钒、锌 ≥1×10 -6～＜10×10 -6 砷、铍、溴、钴、铯、镓、锗、铪、碘、钼、铷、锑、 钪硒、锡、钍、铀、钨、钇 ≥0.1×10 -6～＜1×10 -6 银、铋、镉、汞、钽、铊、钯 ＜0.1×10 -6 金、碲、铂、铱 （注：碘、金、碲、铂、铱5种元素的分析资料太少，数据可信度差） 若采用的分析技术适当，从任何煤样中几乎能检测到至今已发现的所有微量元素，但是每个元素在不同样品内的含量悬浮，差异可达1～3个数量级，甚至更多，例如：磷和钛的平均值范围是100×10 -6，然而在相当多的煤里其含量达到或超过n×10-3的数量级；我国煤中砷的一般丰度都低于10×10 -6，而在贵州省西南部兴仁县、兴义县、安龙县的二叠纪煤中检测到的砷的含量高达n×100×10 -6～n×1000×10 -6，从一个样品中检测到砷的最高含量为35037×10 -6等等。 由于微量元素在煤中分布很不均一，不仅在采自不同矿区或同一矿区内的不同煤层的样品里出现差异，即使在同一煤层内的不同分层的样品里，以及用微束分析技术测试同一块样品的不同测点的测试结果都有可能不同。微量元素在煤中分布不均的根本原因是元素在煤中的赋存状态多种多样。虽然微量元素在煤中分布不均，但在一个含煤盆地内部，多数煤中某一含量还是处于一定的有限范围之内，少数样品中测量值可能偏高出现异常。其原因一样品中含有该元素载体的量超过正常值二特殊地质条件形成该元素的富集区。如：黔西南高砷煤中砷的分布极不均匀，两端相差四个数量级，丁振华等（2000）在同一煤洞里采取6个样品，他们的含量为11479.5×10 -6、13315.3×10 -6、13721.7×10 -6、32316×10 -6、33885×10 -6、35037×10 -6。煤中砷的富集程度取决于砷的来源，沉积时期由陆源物质带入泥炭沼泽内砷的多少可以影响煤中现有砷的含量，但是富砷煤聚集主要取决于后期热液将砷带入煤层。在黔西南出现砷含量最高的煤，这些高砷煤的形成与卡林型金矿的成矿过程有一定的联系，它在底层层位、空间分布和元素组合(砷、汞、锑、金)都与区内的卡林型金矿相似。 由于有些微量元素在原煤中浓度太低，而在煤灰里可以得到富集，有时候会采用煤灰作为分析对象，因此下面的技术方法都有用到煤灰作为样品的。微量元素含量分析技术方法常用的有： 化学方法，例如用比色法或容量法分析煤样或灰样中的磷、砷以及锗、镓、铼、氯、铀、钍；原子发射光谱（AES）,对于每个元素所测的谱线必须和标准谱线相比较，才能做出半定量分析，但是当元素浓度大于1%时可能会产生干扰，像Fe,Ti或Zr； 原子吸收光谱（AAS）； 中子活化分析（INN），这种方法可以直接测固体煤样提供了方便和减弱了样品的污染，它包括仪器中子活化分析（INAA），INAA是应用最多的最广的，可测元素达40种以上只是准确度各不相同、还有超热中子活化（ENAA）,这种方法可提高Mo和Ni的灵敏度、还有放射化学中子活化法（REAA）;
微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展
微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展 硒是维持人体健康必不可少的微量元素，其在人体中主要以硒蛋白的形式存在，具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。硒能够抑制Graves病进展，促进甲亢ATD治疗中甲功的恢复及减少131碘治疗中甲减的发生，并且能够阻止活动性GO进展，同时与自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿、甲状腺结节及甲状腺癌等的发生发展有关。本文就近几年来硒与甲状腺疾病关系的研究进展進行综述。 标签：硒；甲状腺疾病；硒蛋白 硒是人体必需的微量元素，参与机体组织细胞的多种生理生化与代谢过程，具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。在人体单位组织中甲状腺是硒含量最高的器官，硒参与甲状腺激素的生物合成、分泌及代谢等过程，他与Graves’病、自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿等甲状腺疾病的发生与发展关系密切。 1 硒在人体中存在形式及其与甲状腺功能的关系 硒在人体中主要以硒代半胱氨酸的形式存在，硒代半胱氨酸被认为是人体第21种必需氨基酸，他位于硒蛋白酶的催化活性中心，具有强大的氧化还原功能。目前发现人体至少有30种硒蛋白表达，由25种硒蛋白基因编码，发挥作用的硒蛋白主要包括谷胱甘肽过氧化酶家族（GPx）、硫氧还蛋白还原酶（TrxR）、碘甲腺原氨酸脱碘酶（DI）、硒蛋白P和硒蛋白S等。 GPx、TrxR是机体抗氧化防御系统的重要组成部分，可降解细胞生理及病理过程中产生的H2O2、活性氧（ROS）等自由基。GPx有6种同工酶，其中GPx3是一种肾脏合成的分泌糖蛋白，为血浆中第2大硒蛋白，他可保护甲状腺细胞免受H2O2导致的损伤。TrxR在以硫氧还蛋白作为底物，NADPH作为辅因子时，形成一个强大的二硫化二硫酚氧化还原系统，调节细胞的氧化还原水平，保护细胞免受氧化应激，维持转录因子的氧化还原状态，同时参与许多不同的细胞功能包括细胞信号传导，细胞生长的调节以及抑制细胞凋亡等。DI有3种同工酶，均是跨膜整合蛋白，Ⅰ型DI主要分布于人体肝脏、甲状腺、垂体等，可将甲状腺素（T4）转化为三碘甲腺原氨酸（T3）、T4转化为逆-三碘甲腺原氨酸（rT3）、T3转化为二碘甲腺原氨酸（T2）及rT3转化为T2等。Ⅱ型DI主要分布于人體甲状腺、棕色脂肪组织、垂体和肌肉，具有将T4转化为T3及rT3转化为T2的作用。Ⅲ型DI主要分布于中枢神经系统、皮肤、胎儿和新生儿大脑中，可将T4转化为rT3及T3转化为T2。硒蛋白P由肝脏产生，是硒转运蛋白，占血浆中所有硒的50-60%，对硒的转运、贮存有重要意义。硒蛋白S位于内质网，在应激诱导的细胞凋亡中起保护作用，与葡萄糖代谢及组织对胰岛素的敏感性密切相关。 2 硒与甲状腺疾病 硒是甲状腺组织中除碘元素外第二大必需微量元素，其参与甲状腺激素的生
微量元素测量方法
1、光电直读光谱法 光电直读光谱仪 性能特点 分析速度快 重复性及稳定性好 高稳定的激发光源，激发频率150-600Hz，根据分析材质选用不同的频率，达到最佳分析效果。 可以用于多种基体分析：Al,Pb,Mg,Zn,Sn,Fe,Co,Ni,Ti,Cu等基体 光电直读光谱仪的优点是：分析速度快；准确度高，相对误差约为1%；适用于较宽的波长范围；光电倍增管对信号放大能力强，对强弱不同谱线可用不同的放大倍率，相差可达10000倍，因此它可用同一分析条件对样品中多种含量范围差别很大的元素同时进行分析；线性范围宽，可做高含量分析。缺点为：出射狭缝固定，能分析的元素也固定，也不能利用不同波长的谱线进行分析；受环境影响较大，如温度变化时谱线易漂移，现多采用实验室恒温或仪器的光学系统局部恒温及其他措施；价格昂贵。[1] 应用领域： 黑色金属及有色金属成分的快速定量分析 冶金、机械及其他工业部门 进行炼炉前的快速分析以及中心实验室的产品检验 可以用于多种基体分析：Al,Pb,Mg,Zn,Sn,Fe,Co,Ni,Ti,Cu等 2、火花源原子发射光谱仪（原子发射光谱仪）？？？ 一、原子发射光谱的产生 原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到发射光谱。原子发射光谱是线状光谱。 一般情况下，原子处于基态，通过电致激发、热致激发或光致激发等激发光源作用下，原子获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态，约经10-8 s，外层电子就从高能级向较低能级或基态跃迁，多余的能量的发射可得到一条光谱线。 原子中某一外层电子由基态激发到高能级所需要的能量称为激发电位。原子光谱中每一条谱线的产生各有其相应的激发电位。由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线。共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。 离子也可能被激发，其外层电子跃迁也发射光谱。由于离子和原子具有不同的能级，所以离子发射的光谱与原子发射的光谱不一样。每一条离子线都有其激发电位。这些离子线的激发电位大小与电离电位高低无关。
微量元素硒锌与人体健康的研究进展
微量元素硒锌与人体健康的研究进展 【关键词】微量元素硒锌；人体健康 锌硒对人体有重要的生理作用，许多专家和学者通过不同的研究方法从其生化、生理、临床作用及机理的等方面展开了大量的研究，取得了一定的进展，为锌硒的研究提供了大量依据。本文介绍了微量元素硒锌与人体健康的现状及其临床价值和应用前景。 1锌、硒的抗氧化作用 硒在机体内主要以结合蛋白（硒麦芽）的形式发挥作用。目前已发现的人硒麦芽有二十多种，只有硫氧蛋白还原酶和脱碘酶、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的生理功能研究得比较清楚，其它部分的硒麦芽发现得比较晚，它们的功能正处于研究中。硒以GSH-Px的形式在体内发挥抗氧化作用，其过程为：GSH-Px催化还原型谷胱甘肽成为氧化型，与此同时把有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化物，进而保护组织细胞，尤其是生物膜免受过氧化氢的损害。据报道：维生素E在体内的主要作用也是抗氧化作用，是防止生物膜中磷脂被过氧化的第一道防线。然而，即使供给充足的维生素E，仍有一些过氧化物在胞液中产生，这些过氧化物的清除是由GSH-Px完成的。有许多文献报道：维生素E与硒在抗氧化作用上是协同互补的[1-2]。近年来研究发现：直接影响GSH-Px活力发挥的是活性中心含量的高低。GSH-Px含量低是因重金属干扰了硒的代谢，使GSH-Px失活导致其与蛋白质的巯基结合，比如与生物体内谷胱甘肽过氧化物酶的结合，形成不可逆复合物，干扰酶的活性及其抗氧化功能；或者与细胞膜表面酶的巯基结合，改变其结构和功能，形成了自由基[3]。元素硒是维持体内GSH活性的重要因素，对金属汞的毒性有抑制作用[4]。元素锌作为体内重要的必需微量元素，有明显的抗氧化作用。锌通过金属硫蛋白（MT）发挥抗氧化作用，这是抗氧化的另一个主要途径。金属硫蛋白是一种低分子量能与重金属结合的蛋白质，由于巯基含量丰富，同时与二价汞有极大的亲和力，锌作为金属硫蛋白基因表达的有效促进因子[5]，促进金属硫蛋白的生成。MT对蓄积在体内的汞能够起缓冲作用。MT能够抵御重金属的毒性作用，在保证金属元素的稳态以及清除自由基等方面发挥重要的作用[6]。锌的生物学功能很广泛，锌是含铜与锌超氧化物岐化物（CuZn–SOD）重要的活化因子，CuZn-SOD作为体内重要O2-的自由基清除剂，CuZn-SOD能够歧化汞在体内产生的超氧化物阴离子自由基O2-成为氧化氢和氧，从而减少其对细胞膜的损伤，拮抗其在体内的毒性效应[7-8]。有研究发现：锌能够诱发位于细胞质膜上的转砷蛋白，使砷在机体内的含量明显降低，硒通过谷胱甘肽（GSH）的中介作用与砷形成复合物，降低游离砷的浓度，抵制砷的毒性作用。砷、硒都可与巯基或甲基结合，硒和锌的加入能干扰砷与巯基及甲基的结合，进而使其的毒性降低。砷能够导致脂质过氧化[9]，锌为SOD酶的重要组成部分，而硒为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分，锌和硒的摄入能使该酶活性增强，拮抗重金属的氧化损伤作用。 6展望 锌、硒对人类健康的影响越来越受到人们的重视，即使有大量令人信服的证据说明微量元素锌硒对人体健康有着重要的调节作用，目前仍存在一些问题尚需进一步研究探索，比如它们对人体健康影响更深层次机理，它们之间的协同作用对人体健康影响及如何提高微量元素的吸收利用率均需更广泛、更深入的研究探索。随着各种机理的阐明它们必将作为保健、预防用药进入一个崭新的应用时代。
微量元素硒与人体健康
海南大学课程论文 课程名称: 微量元素与健康 题目名称：微量元素硒与人体健康学院：材料与化工 专业班级：13应用化学一班姓名：刘子发 学号：20130401310019 评阅教师： 2016年月日
微量元素硒与人体健康 摘要：微量元素与人体健康有密切关系，硒 (Se)作为一种人体必需微量元素，具有重要的生理功能及广泛的药理作用。硒的缺乏和过剩都与人的生命休戚相关。文章主要介绍硒元素在人体起到的生理功能，正确理解硒元素的二重性，如何合理补硒维持身体健康。 关键词：硒元素；硒元素的二重性；健康；科学补硒 前言 人体中检测出的微量元素已达 50 余种。其中,已经确认的必需微量元素有Fe、F、Zn、Sr、Se、Cu、V、Cr、Mn、Mo、Co、I 等十多种。其中微量元素硒对人体的作用非常复杂, 它的特异生理机能除与硒元素的性质有关外,还与摄入方式以及元素的浓度有关。近年来,硒元素备受人们关注,被人们誉为“生命的火种”和“抗癌明星”。研究显示:人类的心血管疾病、糖尿病、肝病、克山病、白内障和甲状腺等疾病均与人体缺乏微量元素硒有关, 大量药理学和临床医学的研究,进一步证明了微量元素硒在人体中的不可替代的重要作用。然而,当食物中硒含量超标时(>5 ug/L),又会发生硒中毒,严重时可引起肝脏损害、惊厥和呼吸衰竭等。 1.硒元素的生理功能与药理作用 人们对硒元素的生理功能认识经历了一个较长的过程。早年对硒元素的生理功能认识是与毒性相联系的：硒的毒性极大,仅次于
镉,对大动物200～300 mg 即可致死;它可致癌,它积聚在肝、血、肾、脾、脑中,其症状是肝坏死、肾炎、胆肿大,心肌萎缩以至死亡;有些植物浓集硒,美国有一个州的羊群吃了这种牧草一次死亡二三百只。直到 20世纪50年代,人们才开始认识到硒对生物体,特别是人体有重要的生物功能,对硒的认识才逐渐全面。硒在人体的含量约 0.21 ppm (15 mg/70 kg),一般情况下,主要分布在肝、胰、肾脏中。血液中、头发中也含一定的硒, 称为血硒、发硒。血硒和发硒能反映体内含硒水平, 研究其变化与疾病的关系是很有实用意义。 硒在生物内主要以有机硒化合物的形式存在,就目前所知主要有两类,一类是含硒氨基酸,另一类是含硒蛋白质。对含硒氨基酸的性质以及它们游离存在时究竟担负什么生物功能,研究得十分有限,只知道与含硫氨基酸相比,含硒氨基酸不稳定。硒代氨基酸最主要的是硒代胱氨酸(包括半胱氨酸)和硒代蛋氨酸。对于高等动物来说主要是硒代胱氨酸(包括半胱氨酸)。人体内对蛋氨酸有催化作用的酸同样可以催化硒代蛋氨酸,使之转化为硒代半胱氨酸.含硒蛋白质日前已被分离,鉴定的有4种。其中最重要的是谷胱甘酞过氧化酶,它能防止血红蛋白被过氧化氢氧化。 在美国和一些跨国家地区的调查表明:癌症死亡率与血库中的硒含量成反比,在癌症病人的血中硒含量较低;癌症死亡率还与当地粮食豆类中的硒的含量成反比现在更多的研究结果支持硒有抑制癌变的作用。
中微量元素
1 钙钙为合成细胞壁间层中的果胶酸钙所必须的元素。钙参与染色体的结构组成并保持其稳定性。钙在细胞内与草酸形成草酸钙结晶，可避免草酸过多而产生的毒害。钙是ATP水解酶、琥珀酸脱氢酶、磷脂酶的活化剂。钙能增强与氮代谢有关的酶活性。钙离子与氢离子、铵离子、铝离子和钠离子有拮抗作用，可缓冲或减少这些离子过多时引起的毒害作用。钙是烟草灰分中仅次于钾的主要成分。但烟叶中含钙量过高，对烟叶品质有不良影响。缺钙时，细胞的分裂和根系生长受阻，影响烟株水分和养分的吸收。严重缺钙时引起生长点干枯。 一般认为，代换性钙<0.05~0.06mg/kg时，烟株可能缺钙。南方烟区淋溶作用强的强酸性、低盐基土壤容易发生缺钙。由于与钠离子有拮抗作用，土壤中盐分浓度过高时，会抑制烟株对钙的吸收。因此，在钙质土壤上也常发生缺钙。土壤中高浓度的镁、钾、钠、铵、氢等离子，都会抑制烟株对钙的吸收，所以在酸性土壤或铵态氮、钾肥施用过量，也可能诱发烟株缺钙。烟叶中的含钙量一般为1.5%~2.0%。 2、铁铁虽然不是叶绿体的组成成分，但铁素直接或间接参加叶绿体蛋白质的合成，是叶绿素合成的活化剂。叶片内含有的总铁量和叶绿素的含量有关，在叶绿素形成之前，叶片内必须有一定的铁。铁参加原叶绿素酸酯的合成，缺铁时原叶绿素酸酯不能形成，影响叶绿素合成，发生缺绿症。铁氧还原蛋白参与硫酸盐还原及氮素固定过程。铁又是过氧化氢酶及过氧化物酶的组成元素，铁的得失电子在呼吸过
程中有非常重要的作用。铁硫蛋白参与氧化还原反应。细胞色素（Cyt）及细胞色素氧化酶都含有铁，在细胞色素及细胞色素氧化酶的活性部位，依靠铁的价数变化，起着电子传递的作用。 铁在烟株体内不易移动，缺铁症从幼叶开始。缺铁时，先在新生组织出现缺乏症状，上部叶片先发黄后变白，铁过多时则发生叶片呈灰色或褐色，影响光合功能，烤后烟叶质量不佳。 铁的有效性受土壤PH和氧化还原电位的影响。当土壤pH升高时，可溶铁（Fe2+）的数量减少，pH越高，铁的溶解度就越小。铁离子有化合价的变化，在酸性条件下，Fe2+比较稳定，可以被烟株吸收利用；在碱性条件下，Fe2+很快被氧化成Fe3+，而不能被烟株所吸收。因此，烟草缺铁多发生在碱性及石灰性土壤上，在酸性土壤上则很少出现缺铁。施用磷肥和含铜肥料过多，容易诱发缺铁。 3、铜铜为多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、漆酶、细胞色素氧化酶的组成成分，参加氧化还原过程，也是光和电子传递链中的电子传递体质蓝素的组成成分。铜能促进烟株根系发育以及蛋白质与烟碱的合成，促使烟叶成熟均匀，改善烟叶身份，提高上等烟比例，对烟叶质量和产量都有好的影响。铜在烟株体内不易再利用。烟叶铜含量通常在15~21mg/kg。贵州、云南、山东等省均有50%以上烟叶低于15mg/kg，其他各省也都有许多烟叶铜含量较低。 铜主要存在于烟株生长活跃部分。对幼叶及生长顶端影响较大。缺铜时烟株体内蛋白质合成受阻，烟株生长迟缓，植株矮小，顶部新