文档介绍：第七章……………………………………
微量元素
1990 年 FAO/IAEA/WHO 的专家委员会,根据 1973 年以来的研究结果和认识,提出了人
体必需微量元素的概念:①人体内的生理活性物质、有机结构中的必需成分;②这种元素必
须通过食物摄入, 当从饮食中摄入的量减少到某一低限值时, 即将导致某一种或某些重要生
理功能的损伤。
该专家委员会将以往已确定的“必需微量元素”重新进行分析归类, 共分为三类:第一类
为人体必需的微量元素,有铁(Fe)、碘(I)、锌(zn)、硒(se)、铜(cu)、钼(Mo)、铬(cr)、
钴(co)等八种;第二类为人体可能必需的微量元素,是锰(Mn)、硅(si)、镍(Ni)、硼(B)、
钒(V)等五种;第三类具有潜在毒性,但在低剂量时,对人体可能具有必需功能的微量元素,
包括氟(F)、铅(Pb)、镉(cd)、汞(№)、砷(As)、铝(A1)、锂(Li)、锡(Sn)。
第一节铁
人体内铁总量约为 4~5g,有两种存在形式,一为“功能性铁”,是铁的主要存在形式,
其中血红蛋白含铁量占总铁量的 60%~75%,3%在肌红蛋白,1%为含铁酶类(细胞色素、
细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等),这些铁发挥着铁的功能作用,参与氧的转
运和利用。另一为“贮存铁”,是以铁蛋白(ferritin)和含铁血黄素(hemosiderin)形式存在
于血液肝、脾与骨髓中,约占体内总铁的 25%~30%。在人体器官组织中铁的含量,以肝、
脾为最高,其次为肾、心、骨骼肌与脑。铁在体内的含量随年龄、性别、营养状况和健康状
况而有很大的个体差异。
一、生理功能
铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素 A 以及一些呼吸酶的成分, 参与体内氧与二氧化碳
的转运、交换和组织呼吸过程。铁与红细胞形成和成熟有关,铁在骨髓造血组织中,进入幼
红细胞内,与卟啉结合形成正铁血红素,后者再与珠蛋白合成血红蛋白。缺铁时,新生的红
细胞中血红蛋白量不足, 甚至影响 DNA 的合成及幼红细胞的分裂增殖, 还可使红细胞寿命缩
短、自身溶血增加。
铁与免疫关系,大多数人认为许多有关杀菌的酶成分、淋巴细胞转化率、吞噬细胞移动
抑制因子、中性粒细胞吞噬功能等,均与铁水平有关。当感染时,过量铁往往促进细菌的生
长,对抵御感染不利。
铁还有催化促进β-胡萝卜素转化为维生素 A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生脂类从
血液中转运以及药物在肝脏的解毒等功能。
二、吸收与代谢
摄入的食物铁在胃内,经胃酸的消化作用,溶解、离子化并还原成为亚铁状态,形成低
分子的螯合物质。正常胃液含有一种未明的化学稳定因素, 可能是内源性螯合物在小肠中碱
性条件下,此种因素可使摄人的铁减慢沉降,而易为肠粘膜吸收。
(一)铁的吸收
铁的吸收主要在小肠的上段,且吸收效率最佳,但铁吸收在小肠的任何一段都可逆行。
大部分被吸收入血流的铁以小分子的形式, 很快通过粘膜细胞, 与脱铁铁蛋白(aoferritin)
结合形成铁蛋白,一部分铁蛋白的铁可在以后解离,以便进入血流,但大部分却可能留在粘
膜细胞内直至此种细胞破坏死亡而脱落。
小肠粘膜上皮细胞对铁的吸收代谢有以下特点:①对血红素铁和非血红素铁的吸出不
同, 血红素与肠粘膜上血红素受体结合, 将血红素铁中的含铁卟啉复合物整个吸收并由血红
素加氧酶裂解成卟啉和铁, 随后铁与细胞内的脱铁铁蛋白结合成铁蛋白, 再运转到身体其他
部位而被利用。而非血红素铁则需先被还原成二价铁,才被吸收。②控制和调节铁的吸收,
当人体内缺铁时, 小肠粘膜上皮细胞就能多吸收铁, 此时铁的吸收率就升高。肠内铁增高时,
其吸收率则下降,但吸收量仍有增加。
(二)铁吸收的影响因素
铁在食物中主要以三价铁形式存在, 少数食物中为还原铁(亚铁或二价铁)。肉类等食物
中的铁约一半左右是血红素铁(约 40%),而其他为非血红素铁,后者则明显受膳食因素的
影响。无机铁被吸收时,对肠道环境的改变非常敏感,但血红素铁的吸收则不受其影响。
非血红素铁在吸收前,必须与结合的有机物,如蛋白质、氨基酸和有机酸等分离,而且
必须在转化为亚铁后方可被吸收。因而有很多因素可影响非血红素铁的吸收。
“肉因子”肉、禽、鱼类食物中铁的吸收率较高,除与其中含有一半左右
(约 40%)血红素铁有关外、也与动物肉中一种叫肉因子(meat factor)或肉鱼禽因子(MFP
factor)有关。此种“因子”能促进非血红素铁的吸收。
动物组织蛋白质的铁吸收率较高,可达 15%~20%。动物的非组织蛋白质却如牛奶、
乳酪、蛋或蛋清等,却不高。纯蛋白质,如乳清蛋白、面筋蛋白、大豆