微量元素对人体健康的重要作用：硒、铬

1. 锌

锌主要通过体内某些酶类直接发挥作用来调节生命活动，例如Cu/Zn超氧化物歧化酶、RNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）等。作为负责调节基因表达的反式作用因子的刺激物，参与DNA、RNA和蛋白质的代谢。锌与胰岛素、前列腺素、促性腺素等激素的活性有关；锌具有提高机体免疫力的功能，与人的视力及暗适应能力关系密切。一般动物性食品中锌的含量较高，肉中锌的含量为20～60mg/kg，而且肉中的锌与肌球蛋白紧密连接在一起，提高肉的持水性。除谷类的胚芽外，植物性食品中锌含量较低如小麦含20～30mg/kg，且大多与植酸结合，不易被吸收与利用。水果和蔬菜中含锌量很低，大约2 mg/kg。有机锌的生物利用率高于无机锌。

2. 铁

铁是人体必需的微量元素，也是体内含量最多的微量元素。机体内的铁都以结合态存在（表3-9），没有游离的铁离子存在。铁参与血红蛋白和肌红蛋白的构成；参与细胞色素氧化酶、过氧化物酶的合成；维持其他酶类（如乙酰辅酶A、黄嘌呤氧化酶等）活力以保持体内三羧酸循环顺利进行。在机体氧的运输、交换与组织呼吸中发挥重要作用。铁还影响体内蛋白质的合成，提高机体的免疫力。

表3-9 人体内铁的分布

食品工业中铁主要有以下几方面的作用。①催化剂：通过Fe²⁺与Fe³⁺催化食品中的脂类过氧化。②颜色改变剂：与多酚类形成绿色、蓝色或黑色复合物，在罐头食品中与S^2-形成黑色的FeS；在肌肉中以其价态不同呈现不同的色泽，如Fe²⁺呈红色，而Fe³⁺呈褐色。③营养强化剂：在越来越多的食品中使用铁进行营养强化。不同化学形式的铁，其强化后的生物可利用性也不同（表3-10）。

表3-10 不同化学形式铁的生物可利用率 单位：%

动物性食品（如肝脏、肌肉、蛋黄）中富含铁，植物性食品（如豆类、菠菜、苋菜等）中含铁量稍高，其他含铁量较低，且大多数与植酸结合难以被吸收与利用。

3. 铜

人体中的铜大多数以结合状态存在，如血浆中大约有90%的铜以铜蓝蛋白的形式存在。铜通过影响铁的吸收、释放、运送和利用来参与造血过程。铜是体内许多酶的组成成分，如超氧化物歧化酶；对结缔组织的形成和功能具有重要作用；与毛发的生长和色素的沉着有关；促进体内释放许多激素，如促甲状腺激素、促黄体激素、促肾上腺皮质激素和垂体释放生长激素等；影响肾上腺皮质类固醇和儿茶酚胺的合成，并与机体的免疫有关。食品加工中铜可催化脂类过氧化、抗坏血酸氧化和非酶氧化褐变；作为多酚氧化酶的组成成分催化酶促褐变，影响食品的色泽。但在蛋白质加工中，铜可改善蛋白质的功能特性，稳定蛋白质的起泡性。绿色蔬菜、鱼类和动物肝脏中含铜丰富，牛奶、肉、面包中含量较低。食品中锌过量时会影响铜的利用。

4. 碘

碘在机体内主要通过构成甲状腺素而发挥各种生理作用。它活化体内的酶，调节机体的能量代谢，促进生长发育，参与RNA的诱导作用及蛋白质的合成。面粉加工焙烤食品时，KIO₃作为面团改良剂，能改善焙烤食品质量。机体缺碘会产生甲状腺肿，幼儿缺碘会导致呆小病。海带及各类海产品是碘的丰富来源（表3-11）。乳及乳制品中含碘量在200～400μg/kg，植物中含碘量较低。食品加工中一些含碘食品，如海带长时间的淋洗和浸泡会导致碘的大量流失。内陆地区常会出现缺碘症状，沿海地区很少出现此情况。一般可通过营养强化碘的方法预防和治疗碘缺乏症。目前，通常使用强化碘盐，即在食盐中添加碘化钾或碘酸钾使每克食盐中碘量达70μg。

表3-11 部分食品中碘的含量 单位：μg/kg

5. 硒

硒能加强维生素E的抗氧化作用，但维生素E主要防止不饱和脂肪酸氧化生成氢过氧化物，而硒使氢过氧化物迅速分解成醇和水。硒还具有促进免疫球蛋白生成和保护吞噬细胞完整的作用。硒可能通过诱发神经细胞凋亡而降低细胞存活率。硒的生物利用率与硒化合物的形态有关（表3-12），最活泼的是亚硒酸盐，但它化学性质最不稳定。许多硒化合物有挥发性，在加工中有损失。例如，脱脂奶粉干燥时大约损失5%的硒。我国黑龙江克山县一带是严重缺硒地区，土壤中的含硒量仅为0.06 mg/kg，这些地区的人易患白肌病或大骨节病；而陕西的紫阳和湖北的恩施部分地区为高硒区，硒的含量变化为0.08～45.5 mg/kg，平均为9.7 mg/kg，常会出现硒中毒现象。硒的食物来源主要是动物内脏，其次是海产品、淡水鱼、肉类；蔬菜和水果中含量最低。硒缺乏与中毒与地理环境有关。

表3-12 无机化合物中硒的生物利用率

6. 铬

铬是人和动物必需的微量元素，在体内具有重要的生理功能。铬通过协同和增强胰岛素的作用，影响糖类、脂类、蛋白质及核酸的代谢。Cr³⁺在葡萄糖磷酸变位酶中起着关键性的作用。膳食中缺铬时导致一系列的代谢紊乱。例如，缺铬时血清胆固醇及血糖均升高，产生动脉粥样硬化，这主要与内皮细胞通透性增高有关。铬的最丰富来源是啤酒酵母，动物肝脏、胡萝卜、红辣椒等中含铬较多。有机铬易被吸收，Fe、Zn及植酸盐等妨碍铬的吸收，而Mn、Mg及草酸盐可促进铬的吸收。表3-13所示为部分食物中铬的含量。

表3-13 部分食物中铬的含量 单位：ng/kg

7. 钴

钴可增强机体的造血功能，可能的途径：

（1）直接刺激作用 钴促进铁的吸收和贮存，使铁易进入骨髓被利用。

（2）间接刺激作用 钴能抑制细胞内许多重要的呼吸酶的活力，引起细胞缺氧，从而促使红细胞生成素的合成量增加，产生代偿性造血机能亢进。钴通过维生素B₁₂参与体内甲基的转移和糖代谢；钴还可以提高锌的生物利用率。食物中钴的含量变化较大。豆类中含量稍高，大约在1.0mg/kg，玉米和其他谷物中含量很低，大约在0.1 mg/kg。

8. 其他微量元素(www.xing528.com)

（1）锰 锰是体内精氨酸酶、丙酮酸羧化酶和MnSOD等的组成成分以及转葡萄糖苷酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶和谷氨酰胺合成酶等的激活剂。锰参与体内蛋白质代谢，清除体内过多的，与黏多糖中硫酸软骨素的合成有关；参与凝血酶原的合成以及抑制恶性肿瘤等作用。茶叶和咖啡中含量最高，范围是300～600μg/mL；谷物、坚果、干果等含锰丰富，大约为20μg/g；肉、鱼中含量较低，约为0.2μg/g，蔬菜中含量为0.5～2μg/kg。

（2）氟 氟是人体必需的微量元素，对牙齿和骨骼的形成和结构有重要作用，是唯一能降低儿童和成人龋齿患病率或减轻龋齿病情的营养素。适量的氟可促进铁的吸收，有利于体内钙、磷的利用，增强钙、磷在骨中的沉积，加强骨骼的形成，增强骨骼的硬度。此外，适量的氟能被牙釉质中的羟基磷酸钙吸附，形成坚硬质密的氟磷酸钙表面保护层，具防龋齿作用。海鱼中氟的含量高达5～10mg/kg，干旱地区茶叶中含氟量为100mg/kg。过量的氟会损害牙齿和骨骼，典型症状为 “牙氟中毒”。

（3）钼 钼在体内作为黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶的组成成分。其中黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶参与细胞内电子传递，加速细胞色素C的还原作用；黄嘌呤氧化酶在核酸代谢中具有关键作用，主要催化体内的嘌呤化合物的氧化代谢，催化肝内的铁蛋白释放铁，加速铁进入血浆的过程，使Fe²⁺很快氧化成Fe³⁺，并迅速与β₁球蛋白结合形成运铁蛋白运送至肝脏、骨髓以及其他细胞利用；钼还具有一定的防龋齿作用。一般谷物种子、豆类、乳及其制品、动物肝脏、肾脏富含钼，水果中含量很低。

（4）砷 一直以来，人们认为砷是有毒物质的同义词，但砷制剂作为治疗厌食、营养障碍、梅毒、神经痛、风湿病、哮喘、糖尿病、疟疾、结核病、皮肤病和各种血液疾病的特效药被人们广泛接受。砷影响甲硫氨酸、精氨酸形成的各种代谢物；影响不稳定甲基的代谢和某些酶的活力，使未致敏和植物血凝素刺激的人淋巴细胞DNA合成增加。此外，砷可能调节基因表达。亚砷酸盐可诱导细胞内产生某些蛋白质，如热休克蛋白与应激反应蛋白。谷类、豆类、蔬菜一般含砷在0.1 mg/kg以下，但海产品含砷量较高。

（5）硼 硼也是包括人在内的高等动物必需的营养素。其生物学功能目前尚未完全清楚，但硼可能是代谢调节剂，通过与多种在有利部位、有羟基的底物或反应物形成复合物起作用，从而改变某些酶的活力。另外，硼影响细胞外钙的转运、由凝血酶激活大鼠血小板在细胞内释放钙以及植物细胞膜转运中的氧化还原作用。硼以硼砂或硼酸的形式在食品中常用作防腐剂。植物性食品中以非柑橘类水果、叶菜、果仁、豆类含硼丰富，肉、鱼、乳类含硼较少。

（6）镍 研究发现镍能促进红细胞的再生，调节体内激素的释放，增强体内某些酶的活力，影响体内矿物质的代谢，具有DNA和RNA结构的功能。富含镍的食物主要有巧克力、果仁、干豆和谷类。

（7）硅 硅主要通过影响软骨成分及最终的软骨钙化来影响骨的形成。缺乏时主要表现骨代谢异常。硅的最丰富来源是含高纤维的未精制的谷类及其制品、根茎类蔬菜。

（8）矾 矾在元素周期表中位于第23位，是一种白色的过渡性金属，性质极活泼。矾对造血有影响，参与甲硫氨酸和体内甲基化的代谢过程，抑制胆固醇的合成，促进骨骼和牙齿的钙化。

（9）铝 铝在地壳中含量很丰富，仅次于氧和硅。在体内铝对于各种元素的平衡和相互间的作用意义重大。铝可阻碍磷的吸收。有人提出铝与人的衰老有关，对此方面还需进行深入研究。

（10）锗 研究表明，锗的最突出生理功能是有机锗的抗肿瘤活性。其丰富来源有麦麸、蔬菜及豆科种子等。

（11）锡 在体内，锡主要影响血红素氧化酶的活力，与胸腺免疫及体内稳态平衡功能有关。其主要来源是罐头食品。

（12）锶 食品中的锶进入人体后，作为骨骼和牙齿的正常组成成分参与骨骼的形成；锶与神经和肌肉的兴奋性有关。

（13）钛 钛在自然界分布很广，在地壳中含量仅次于铝和铁。钛主要影响糖类、脂类和蛋白质的代谢，抑制体内酪氨酸酶的活力。主要来源于绿色蔬菜的叶片。

（14）镉 微量元素镉是WHO确定为优先研究的食品污染物，联合国环境规划署提出12种具有全球性意义的危险化学物质，镉被列为首位。镉与铜、铁、锌具有拮抗作用，镉降低小肠对铁的吸收，抑制前运铁蛋白转化为铁蛋白，镉严重中毒时表现的普遍明显症状是贫血。虽然镉具有毒性作用，但在生理剂量内能发挥一定的生物学功能。例如，镉是体内某些酶的激活剂和抑制剂；可降低和消除黄曲霉素的毒害作用等。

（15）汞 汞是一种白色液状金属，在室温下能蒸发。常见的有机汞主要用于农业杀菌剂。鱼是最能富集汞的生物，环境中某些微生物能将无机汞化合物转化成甲基汞化合物，甲基汞的毒性比无机汞大，当水源被汞污染后，水中微生物能将汞甲基化再转给鱼类，并通过食物链造成对人的危害。日本发生的两起严重的水俣病就是由环境汞污染所引起的。硒酸盐和亚硒酸盐能缓解汞的毒性。被汞污染的粮食，无论是碾磨还是不同烹调方法都不能将所含的汞除净；鱼体内的甲基汞，用冻干、油炸、干燥等方法均不能除净。所以长期食用被汞污染的食物容易发生中毒。

（16）铅 铅是一种有毒的金属元素，它常常通过污染的食物和饮水进入体内。在大剂量下引起慢性中毒，导致神经系统、造血系统和血管的病变，而且还抑制血红蛋白的合成代谢以及一定程度的溶血，造成贫血。

小资料

食盐种类多，应如何选择？

（1）低钠盐 以氯化钠、碘酸钾为原料，添加了一定量的氯化钾和硫酸镁。钠含量比普通精盐少了35%～40%，对防控高血压有一定帮助。最适合中老年人、患有高血压的人及孕妇长期食用。

（2）加碘盐 在普通食盐中添加碘化钾和碘酸钾制成。可防治地方性甲状腺肿、克汀病。但甲亢人群不宜食用。

（3）加硒盐 在碘盐的基础上添加一定量的亚硒酸钠制成。硒具有抗氧化、延缓细胞老化、保护心血管健康及提高人体免疫力等功能。加入硒化物的食盐，对防止克山病、大骨节病有一定帮助。建议老年人和心血管病人食用。

（4）加锌盐 用葡萄糖酸锌与精盐均匀掺兑而成。建议因缺锌引起的发育迟缓、智力低下的儿童，以及食欲不振的老人和妊娠期妇女食用。