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水中的微量元素與人體健康的關聯

2017/12/11 傑翔淨水工程企業社 瀏覽次數

微量元素與身體健康是生命科學中一個活潑的研究領域。在日常生活中人體通過飲水吸收的微量元素亦佔有相應的比例,現在僅就微量元素與人體健康的一些基本知識做一些簡單的介紹。

人 體營養中有11種主要元素按所需多少順序遞減為氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂。前四種占人體重量的95%,其餘約占體重的4%,另外人體尚 有維持生命活動的“必需微量元素”,約占體重的1%都不到。每種微量元素含量均小於0.01%,它們是鐵、銅、鋅、錳、碘、鈷、鉬、硒、氟、鋇等10多 種。

一. 鋅
對人體的重要性早期被人們認為是促進兒童生長的關鍵元素和智慧元素,現在已知它是維持人體各種酶長期系統的必需成 份。它還是構成多種蛋白質分子所必需的元素,而蛋白質則構成細胞。所以,幾乎所有的鋅都分佈在細胞之內,且其含量比任何別的元素更為豐富。現在,許多研究 報告都說明鋅具備多方面的生理功能,是一種對人生命攸關的元素。當人體缺鋅時,可引起一系列的生理紊亂。儘管鋅對人體有著如此神奇的作用,但是過多地攝入 也是有害的。一般認為人每天需鋅10- 14。5毫克,多從食物和飲水中獲取。

二. 鐵
是哺乳動物的血液和交換氧所必需的。沒有 鐵,血紅蛋白就不能製造出來,氧就不能得到輸送,導致缺鐵性貧血。值得注意的是,即使是輕度缺鐵的兒童,他們的注意力也會明顯的降低,從而影響他們的學習 能力。人們從膳食中,比如穀類、肉類、蔬菜、水果都能獲得一定的鐵。估計日攝入量為10-15毫克,同時從飲水中,也可獲得一定量的鐵。

三. 錳
參 與造血過程,並在胚胎的早期發揮作用。各種貧血的病人,錳多半降低,缺錳地區,癌症的發病率高。有人在研究中還發現動脈硬化患者,是由於心臟的主動脈中缺 錳,因此動脈硬化與人體內缺錳有關。另外,在精氨酸酶、脯氨酸鈦酶的組成中,錳是不可缺少的部分,它還參與造血過程和脂肪代謝過程。

四. 銅
人 體代謝過程中的必需元素,在紅細胞的生成的組織中,鐵有釋放及骨骼中樞神經系統和結締組織的發育中,它均具有重要的作用。如:它可促使無機鐵變為有機鐵, 促進鐵由貯存場所進入骨髓,加速血紅蛋白及卟啉的生成,在氧化還原體系中是一種極有效的催化劑。缺銅會引起貧血,並由於黑色素不足,常形成毛髮脫色症。甚 至可產生白化病,有研究證明缺銅可引起心臟增大、血管變弱、心肌變性、心肌肥厚等症狀,故與冠心病有關。

五. 鈷
對人體的功能主要是通過維生素B12在人體內發揮其生理作用,其生化作用是剌激造血,促進動物血紅蛋白的合成;促進胃腸道內鐵的吸收;防止脂肪在肝骨沉積。
人若缺鈷,就會引起巨細胞性的貧血,並影響蛋白質、氨基酸、輔酶及脂蛋白的合成。在一些主於風化火成岩層以及超基型岩層中的礦泉水,鈷的含量較高。

六. 鉬
一般飲水中鉬含量很低,一般低於1毫克每升,這也是人體缺鉬的原因之一。缺鉬地區的人群食道癌發病率較高。我國食道癌集中高發區的調查資料表明,病區飲水中以缺鉬銅、鋅、錳這其特徵,鉬攝入過多或缺乏會引起齲齒、腎結石、營養不良。

七. 鉻
具有從Cr3+--Cr6+的氧化物形態。但在自然界,主要是以Cr3+最為常見,客觀存在作為人類必需的微量元素所起的生理作用,也是限於Cr3+的形態,而Cr3+則對人體是有害的。

Cr3 +對人體的生理功能,據當前大量研究成果表明,主要是對葡萄糖類和類脂代謝以及對於一些系統中氨基酸的利用是非常必需的。因此,缺鉻易導致胰島素的生活活 性降低,從而發生糖尿病。1959年生物醫學家默茨證實,鉻是葡萄糖代謝過程中胰島素的利用所必需的一種要素。對於一些自於飲水中鉻含量低地區患蛋白脂缺 乏症的兒童,用鉻劑進行治療後,恢復了他們對葡萄糖的正常消化力。目前人類對鉻的需要量尚未見到明確的報導,從攝取和吸收的情況來看,每天攝入50- 110毫克是呆以滿足生理需要的。

八. 釩
具有一定的生物學活性,是人體必需的微量元素之一。釩對造血過程有一定的積極作用,釩可抑制體內膽固醇的合成,有降低血壓的作用。動物缺釩可引起體內膽固醇含量增加,生長遲緩,骨質異常。

九. 硒
硒 作為人體所需微量元素,在防癌、抗癌、預防和治療心血管疾病、克山病和大骨節病等方面的重要作用已為世人所公認,確是保持人體健康的必需營養性微量元素。 硒在人體內主要功能是:首先硒是組成各種谷胱甘肽過氧化酶的一個重要元素,參與輔酶A和Q的合成,以保護細胞膜的結構,其次是具有抗氧化性,能夠有效地阻 止誘發各種癌症的過氧化物的游離基的形成。有報導指出:硒的抗氧化作用與維生素E相似,且效力更大,此外硒還能逆轉鎘元素的有害的生理效應。中國科學院克 山病防治隊根據國內、外研究成果,認為成年人每日最低需硒量為0.03—0.068毫克,推定每日0.04毫克,過多的攝入也會出現慢性中毒症。

十. 碘
是人體必需的微量元素,人體缺碘,可以導致一系列的生化紊亂及生理異常,但補充大劑量的碘,又會引起甲狀腺中毒症,人長期攝入過多的碘不但無益,反而有害。

十一. 氟
是 人體所必需的微量元素。對人體而言,它在人體內的濃度取決於外界環境狀況。當環境中含氟量高時,特別是飲水中含氟量高時,我的攝入量就多,環境缺氟時,體 內亦隨之缺乏。一般認為:人對氟的生理需要量為0.5-1.0毫克每天。成年人在正常情況下,每天可從普通飲水、飲食中獲得生理所需的氟,由於從飲水所獲 得的氟幾乎安全被吸收。因此飲水中含量對人體健康的影響有著決定性的作用,飲水中含氟量在0.5-1.0毫克每升為適宜範圍.當飲水中含氟量為1.5- 2.0毫克每升時,有時會出現斑釉齒而影響美觀,而含量達到3-6毫克每升時,就會出現氟骨症,攝入氟量每日不超過4-6毫克時,在體內氟不會有累積現象 產生。

氟對人體的生理功能,主要是在牙齒及骨骼的形成,結締組織的結構以及鈣和磷的代謝中有重要作用。適量的氟進入人體後,首先滲入牙 齒,被牙釉質中的羥磷石灰所吸附,形成堅硬質密的氟磷灰石表面保護層。這層保護層使琺瑯質在酸性質條件下不易溶解,抑制嗜酸細菌的活性,阻止某些酶對牙齒 的不利作用,從而能阻止齲齒的發生。據認為:飲水中含氟量低於0-0.3毫克每升時,長期飲用,而從食物管道又得不到應有的補充時,就會造成齲齒症,兒童 尤為突出,老年人還會出現骨骼變脆,易發生骨折。為此,常在這樣地區的給水中加入氟化物,使含氟濃度為0.6-1.7毫克每升。以每人每日水的攝入量為2 升計,則從加氟化物的範圍為1.2-3.4毫克。當攝入過多的氟時,又會出現氟斑牙及慢性氟中毒症,這是一種嚴重危害人類的疾病。它使人的牙齒易於脫落, 肢體變形,全身關節疼痛,嚴重影響人體健康,因此,當這些飲水中氟含量過高時,又必須採取降低氟的措施。

微量元素對人體必不可少,但是在人體內必須保持一種特殊的平衡狀態,一旦平衡被破壞,就會影響健康。至於某種元素對人體是有益還是無害則是相對的,關鍵在於適量,至於多少才是適量,以及它們在人體中的生理功能和形成的結構如何等等,都值得我們作進一步的研究。