前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇微量元素与人体健康的关系范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:含朱砂中成药;微量元素;含量分析
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2012)01-0206-03
Determination And Analysis of Trace Elements in Five Different Chinese Traditional Patent Medicines Containing Vermilion
JIN Qianxing1, DAI Xiaoyan2, HAO Yunyun2,WU Qiaofeng2
(1.First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310006, Zhejiang, China;
2.Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, Zhejiang, China)
Abstract:Objective: To determine the trace elements content in different Chinese traditional patent medicines containing vermilion. Method: After wet digestion, trace element contents of four samples were respectively determined by ICP-OES. Result: These medicines (Bozi Yangxinwan, Tianwang Buxinwan, Qili Jiaonang and Bushen Yinaowan) all contain Co, Cr, Cu, Mn, Fe, As, Zn, Tl, Cd, B, Hg and Pb. Hg element contents of these medicines were all out of limits. Qili Jiaonang has the highest Fe, Mn, Zn, B, Cr, Co content; Cu content of BuShen Yinaowan was slightly out of limit. Conclusion: The dose of these Chinese traditional patent medicines containing vermilion should be controlled and the curative effects of them may have relationship with the trace elements.
Key words:Chinese traditional patent medicines containing vermilion; trace elements;content analysis
朱砂具清心安神的功效,常与补心养血的中药相配伍,含朱砂的中药制剂一直以来在临床上广泛运用,尤其针对一些疑难杂症有特殊疗效[1]。近年来大量研究表明,中成药的药效发挥不仅与有机成分有关,而且与其含有的微量元素的协同作用关系密切[2-4]。微量元素的测定结果分析可为含矿物类中成药的临床应用提供可靠的理论依据[5]。朱砂主要成分为硫化汞,在《中华人民共和国药典》2010版一部收载的46种含朱砂中成药制剂中有44种为口服制剂,关于含朱砂中成药中微量元素的含量问题长久以来受到关注[6]。
中药中微量元素的检测方法常用的有分光光度法、原子吸收光谱法、荧光分析法、质谱法、毛细管电泳法及电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)等[7],但有些方法因操作繁琐,对灯源的要求较高,且对于一些痕量元素无法测定而受到应用限制。电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)因具有灵敏度高、选择性好、精密度高、分析速度快等优点,近年来被广泛应用于微量元素分析[8]。本文拟采用ICP-OES法,对柏子养心丸、天王补心丸、补肾益脑丸、七厘胶囊等4种含朱砂中成药中的Co、Cr、Cu、Mn、Fe等12种微量元素进行含量测定,以期初步探讨含朱砂类中成药中微量元素与疗效的内在联系,旨在为含重金属矿物类中成药的临床应用和质量控制提供理论依据。
1 仪器与试药
1.1 试药
柏子养心丸(吉林龙鑫药业有限公司,批号Z22020168);天王补心丸(河南省宛西制药股份有限公司,批号Z41021822);补肾益脑丸(牡丹江灵泰药业股份有限公司Z20025764);七厘胶囊(华颐药业有限公司Z10940041)。
单元素标准储备液浓度均为100 μg/mL,均购自Merck公司,批号HC825498。所用试剂均为优级纯,实验用水为超纯水。
1.2 仪器
BS110S型电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司),Milli-Q型超纯水系统(Millipore,Bedford MA),IRIS/AP型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Thermo Jarrell Ash公司),自动回流消化仪(重庆南岸玻璃仪器厂)。
2 方法与结果
2.1 供试品溶液的制备
分别精密称取4种中成药 3份,每份 0.5 g精密称定,置50 mL 凯氏烧瓶中,加入8.0mL消化液[V(HNO3)∶V(HClO4) = 4∶1],静置过夜,于全自动回流消化仪中加热回流消化至无色透明,冷却,转移置50mL容量瓶中,加超纯水稀释至刻度[9],摇匀,作为供试品溶液,备用。另取相同体积消化液,同法处理,作为空白溶液。
2.2 混合标准溶液的制备
分别取各单元素标准储备液适量,用5 %硝酸溶液制成混合溶液,梯度稀释,作为混合标准品溶液备用。
2.3 测定方法
2.3.1 仪器工作参数 检测器CID的低波段(265 nm) 积分时间:5 s;进样蠕动泵转速:100 r/min;进样雾化器氩气压力:28 psi;辅助气流量:1.0 L/min;高频发生器功率:1500 W;样品冲洗时间:5 s;测定波长范围:193.7~ 407.7 nm。
2.3.2 标准曲线的制作 依次将仪器的进样管插入各个浓度的混合标准品溶液中在相应波长下进行测定,以每一浓度测得的3次读数的平均值为纵坐标,相应元素标准溶液浓度(μg/mL)为横坐标,作标准曲线,确定其相关系数及线性范围,结果见表1。
2.4 4种中成药微量元素含量的测定
按设定的条件对4种中成药中各微量元素进行测定,平行测定 3 次,浓度平均值由仪器自动得出后再扣除空白值,最终得各元素含量,结果见表2。
3 讨 论
上述4种中成药均为传统中药制剂,且含有的重金属矿物成分均为朱砂。由表2测定结果可知,4种中成药均含有Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn、B、As、Pb、Hg、Cd和Tl等微量元素,其中Co、Cr、Fe、Mn、Zn为人体必需元素;B为植物的必需微量元素,近期研究表明,B也是人和动物所需要的微量元素[10];As、Pb、Hg、Cd和Tl为有害重金属元素;而Cu既为人体必需元素也属于重金属元素的范畴。《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定各重金属元素限度为w(Hg)≤0.2 μg/g、w(Pb)≤5.0 μg/g、w(As)≤2.0 μg/g、w(Cd)≤0.3 μg/g、和w(Cu)≤20.0 μg/g,铊含量没有规定,但其成人的急性致毒量为6 μg/g[11]。4种中成药的Hg元素含量均大大超出限量标准;补肾益脑丸中Cu元素含量略超标。
微量元素能通过人体内的各类生化反应发挥作用,从而维持人体健康。Fe是机体中合成血红蛋白的催化剂,参与造血;Mn对心、脑血管有益,具有祛脂作用[12];Cu元素对肾脏有保护作用,同时也被称为“大脑益友”,适量的铜能维持血管壁完整性,保护心脑血管[13];Cr亦有保护心血管系统的作用[14];Zn、B两元素均能促进DNA、RNA的合成和血红细胞的分化[10,15];而Co可促进机体对铁的吸收,刺激机体造血[16]。七厘胶囊Fe、Mn、Zn、B、Cr、Co等元素含量均较高,且高于其他3种中成药,该药的补血、活血止痛及治疗外伤出血症等作用,除与处方中血竭、冰片等药材的有机活性成分有关外,还可能与其较高的微量元素含量有一定相关性。由表2可知,补肾益脑丸Cu元素含量相对最高,根据Cu元素对肾脏有保护作用,补肾益脑丸对肾虚引起的气血两虚、失眠健忘的疗效可能也与所含较高的Cu有关;此外,4种中成药的Fe、Mn元素含量均较高,且均具养血的功效,这4种中成药的养血功效可能与Fn、Mn两元素有一定相关性。
据报道,Hg对神经系统、运动系统、肾脏系统、心血管系统、免疫系统和生殖系统等器官体系会产生毒性效应[17];As能抑制人体200多种酶的活力,通过干扰酶转录调控来影响多个人体系统功能[18];Pb则可与人体和动物体内一系列蛋白质、酶和氨基酸内的官能团结合,从而干扰机体正常生理生化活动[19];Cu过量会使血红蛋白变性,发生溶血性贫血,还会使胆汁排泄功能紊乱同时引起肝损害[13];而Tl为高神经毒性元素,对肝、肾有损伤作用[11]。若长期摄入,重金属元素会在人体内蓄积而导致中毒症状的产生,故临床使用时要控制上述重金属超标中成药的剂量。至于这些中成药口服后其重金属元素在人体内的吸收情况如何,去除含重金属矿物后疗效是否降低等问题,仍需进一步研究其体内药物代谢过程以及重金属元素在人体内的存在形态。
参考文献
[1] 周健.含朱砂复方及中成药的古今应用与思考[J].光明中医,2008,23(11):1821-1824.
[2] 宋爱华,马翠荣,王英淑.微量元素与中成药关系[J].微量元素与健康研究,2010,27(5):69.
[3] 陈秋生,程奕,孟兆芳,等.电感耦合等离子体质谱法同时测定中成药中多种微量元素的研究[J].药物分析杂志,2010,30(3):399-403.
[4] 杨荣兵.四种补肾中成药微量元素含量的研究[J].中国卫生检验杂志,2007,17(3):446.
[5] 王夔.生命科学中的微量元素[M].北京:中国计量出版社,1992:1.
[6] 张永文,马秀,阳长明.含朱砂、雄黄的中药制剂的质量控制及安全性评价问题分析[J].中国中药杂志,2010,35(11):1501-1504.
[7] 沈珉,张顺祥,刘贵华,等. ICP-AES法同时测定尿液中17种元素含量方法研究[J].光谱学与光谱分析,2002,22(2):311.
[8] Larrea-Marín MT, Pomares-Alfonso MS, Gómez-Juaristi M.Validation of an ICP-OES method for macro and trace element determination in Laminaria and Porphyra seaweeds from four different countries[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2010, 23(8):814-820.
[9] 王筱寅,罗江燕,张蓓,等.4种含重金属矿物中成药中酸可溶性重金属和总重金属的含量测定[J].中药材,2009, 32(4): 631-633.
[10] 谢伟,徐国茂,叶琴.微量元素硼与人体健康[J].微量元素与健康研究,2010,27(1):65-66.
[11] 汪颖,何跃忠.铊中毒与急救的研究进展[J].国际药学研究杂志,2010,37(2):118-121.
[12] 赵文秀,朱志国,李妍,等.几种治疗脑血管病中成药中金属元素含量检测及临床意义[J].光谱实验室,2005,22(2):257-259.
[13] 李青仁,王月梅.微量元素铜与人体健康[J]. 微量元素与健康研究,2007,24(3):61-63.
[14] 颜世铭.钴的生理作用及其与健康的关系[J].广东微量元素科学,2008,15(7):19.
[15] 黄秋婵,韦友欢,石景芳.微量元素锌对人体健康的生理效应及其防治途径[J].微量元素与健康研究,2009,21(1):68-70.
[16] 孙邈.微量元素铬镍与人体健康[J].微量元素与人体健康,2010,27(6):63-64.
[17] 安建博,张瑞娟.低剂量汞毒性与人体健康[J].国外医学•医学地理手册,2007,38(1):39-42.
关键词:卷心菜;紫甘蓝;微量元素;含量测定;原子吸收光谱法
卷心菜和紫甘蓝均属结球甘蓝[1],其中卷心菜又称为包心菜、圆白菜、莲花白,是甘蓝的一个变种,属十字花科[2],紫甘蓝又名紫包菜、红甘蓝,是芸薹属甘蓝的一个变种[3]。卷心菜和紫甘蓝富含维生素C、聚糖、果胶、纤维素、维生素E和维生素B[3],同时还含有多种微量元素,如Fe、Cu、Mn[4]。微量元素对人体健康和新陈代谢有重要的作用[5],其中Fe是血红蛋白的重要组成部分, 它不仅参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素氧化酶、过氧化物酶及触酶的合成, 在营养免疫、能量代谢方面均有重要作用, 还与许多酶的活化有关;Cu以铜酶的形式参与铁的利用、造血、磷脂合成、胶原结缔组织形成等一系列新陈代谢过程[6];Mn是与对抗衰老密切相关的微量元素[7]。
卷心菜和紫甘蓝是人们喜爱的食物,因此了解其中的微量元素含量,对于人们健康饮食乃至通过食疗途径预防有关疾病的发生有现实意义。微量元素的测定方法主要有原子吸收分光光度法[8]、ICP-OES(电感耦合等离子体原子发射光谱)法[9]和火焰原子吸收光谱法[10]。试验采用硝酸和高氯酸(体积比为4∶1)的混合酸消解样品,通过火焰原子吸收光谱法对卷心菜和紫甘蓝中典型的3种微量元素Cu、Fe、Mn进行测定并比较其含量的差异,以期为食疗者提供微量元素数据参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.1.1 结球甘蓝
供试卷心菜和紫甘蓝购于绵阳市游仙区仙人路一段农贸市场。
1.1.2 试剂
硝酸(优级纯)、 高氯酸(优级纯)、30% 双氧水(优级纯)均购自于成都市科龙化工试剂厂;试验用水均为二次蒸馏水;Cu、Fe和Mn标准储备液均由纯度99.99%的纯金属配制,浓度均为1.000 mg/mL,使用时根据需要逐级稀释到所需浓度。
1.2 试验方法
1.2.1 样品制备与处理
样品制备:依次用一次蒸馏水和二次蒸馏水将卷心菜和紫甘蓝分别洗净后置于表面皿中,放入烘箱在105 ℃的条件下烘干,取出后进行粉碎并过100目筛,然后放入干燥器中备用。
样品处理:称取卷心菜和紫甘蓝样品各0.2000 g,置于50 mL小烧杯中,加入体积比为4∶1的硝酸和高氯酸混合酸10 mL,盖上表面皿放置过夜,次日将烧杯放在电热板上进行低温消解,保持样品微沸,待溶液清澈后加入适量双氧水至溶液无色透明,然后用10 g/L的硝酸冲洗表面皿及烧杯内壁,并用二次蒸馏水将样品溶液定容至25.00 mL的比色管中,同时做样品加标回收试验,以评价该分析方法的准确性和可靠性。
1.2.2 仪器工作条件
采用经过优化的条件测定Cu、Fe、Mn的含量。使用的仪器包括:TAS-990型原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);Cu、Fe、Mn空心阴极灯(北京瑞利普光电器厂);小型高速粉碎机WB-100(北京维博创机械设备有限公司);KJ-B型无油气体压缩机(天津利迈豪工贸有限公司);101-2A型恒温干燥箱(上海泸南电炉烘箱厂)。仪器工作参数见表1。
2 结果与分析
2.1 标准曲线回归方程及相关系数
试验采用标准曲线法测定卷心菜和紫甘蓝样品中Cu、Fe、Mn的含量,在表1所示工作条件下分别得到Cu、Fe、Mn的标准曲线回归方程及相关系数。如表2所示,Cu元素的标准曲线回归方程为y=5.6225x+0.0045,相关系数为0.9996;Fe元素的标准曲线回归方程为y=17.4207x+0.1740,相关系数为0.9969;Mn元素的标准曲线回归方程为y=4.3149x-0.0067,相关系数为0.9998,3个标准曲线的线性关系均良好,可用于Cu、Fe、Mn含量的测定。
2.2 卷心菜和紫甘蓝中Cu、Fe、Mn的含量
由表3可以看出,卷心菜和紫甘蓝中3种微量元素的含量存在着明显的差异。卷心菜中Cu、Fe、Mn的含量分别为7.00 ?g/g、73.75 ?g/g和12.63 ?g/g,紫甘蓝中Cu、Fe、Mn的含量分别为7.88 ?g/g 、123.00 ?g/g 和34.50 ?g/g,紫甘蓝中Cu、Fe、Mn的含量均高于卷心菜。
2.3 加标回收试验
由表4可以看出,卷心菜中Cu、Fe、Mn的加标回收率分别为101.00%、94.70%和108.00%,相对标准偏差分别为1.5%、0.6%和1.8%;紫甘蓝中Cu、Fe、Mn的加标回收率分别为113.00%、99.40%和93.00%,相对标准偏差分别为1.7%、3.6%和0.5%,表明该测定方法具有较高的准确性和可靠性。
3 结论
试验表明,卷心菜和紫甘蓝中Cu、Fe、Mn 3种微量元素的含量存在着明显的差异,紫甘蓝中Cu、Fe、Mn的含量均高于卷心菜。消费者根据自身微量元素的缺乏情况,在日常食用卷心菜和紫甘蓝补充微量元素、预防微量元素缺乏症发生时,该试验结果提供了一定的参考依据。
参考文献
[1] 周新远.蔬菜姐妹花——卷心菜与紫甘蓝[J].中老年保健,2012(2):32-33.
[2] 张洪文.抗癌佳蔬——卷心菜[J].吉林农业,1994(12):16.
[3] 林蒲田.特色蔬菜——紫甘蓝[J].湖南农业,2006(9):12.
[4] 颜卿.卷心菜与微量元素[J].广东微量元素科学, 2009,16(5):51.
[5] 单振芬.微量元素与人体健康[J].微量元素与健康研究,2006,23(3):66-67.
[6] 孙德生,胡蓉.微量元素与人体健康[J].江西化工,
2003(4):46-51.
[7] 郝万鹏,杨胡,张卫星.微量元素与人类健康的关系[J].现代检验医学杂志,2004,19(4):59-61.
[8] 何凤芹,李拥军,梁雪琪,等.原子吸收分光光度法测定蔬菜中的微量元素铁[J].安徽农业科学,2013,41(3):1236,1264.
关键词:自然环境人体健康
环境(environment)是指周围事物的境况。换句说话,环境就是围绕着人群的空间中可以直接、间接影响着人类生活和发展的各种因素的总体。自然环境(natural environment)是由日光、大气、水、岩石、矿物、土壤、生物等自然要素组成的。这些是人类赖以生存的物质基础。在地表上各个区域的自然环境要素及其结构形式是不同的,因此各处的自然环境也就不同。在自然环境中各个环境要素是相互影响和相互制约的。空气、水、土壤与食物是自然环境中的四大要素,都是人类和各种生物不可缺少的物质。自然地理环境的复杂性首先影响到这些要素,并直接或间接地造成对人体健康的危害。
人类生命是以蛋白质的方式生存着,并以新陈代谢的特殊形式运动着。因此,从肌体的新陈代谢过程,可以看出人类与自然地理环境的关系是非常密切的。恩格斯说:“生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断新陈代谢,而且这种新陈代谢一停止,生命就随之停止,结果便是蛋白质的分解。”
人体通过新陈代谢和周围环境进行物质交换。在正常的自然地理环境中,物质与人体之间保持动态平衡,使人类得以正常地生长、发育,从事生产劳动,并能使人们在积极劳动之后,迅速解除疲劳,激发人们的智慧和创造力,相反,不良的自然地理环境,常常使人们发生中毒,或者感到厌烦,难以忍受,注意力不易集中,容易疲劳和激动,工作效率降低,患病率上升,影响人体健康。
一、水对人体健康的影响
水是人类生命的基本成份,是人类生活中不可缺少的物质。一个人每天需要2.5kg的水,才能维持正常生存。如果一个人断水5日,生命将垂危。为了每天的工作、学习和生活,每个人每天需生活用水40~50kg。人体重量的75%是水,它起着调节体温、输送营养、排泄废物的作用,对人体健康的影响很大。
清澈的水是无色无味而透明的,是有氢(H)和氧(O)两种元素组成的,但是水在自然地理环境中,每时每刻都和大气、土壤、岩石等物质接触,使许多物质溶解于水,因此自然地理环境中没有绝对纯洁的水,也并非所有的水都是淡而无味的。水中含有碳酸钙(CaC3)和碳酸镁(MgCO3)时,会有甜味,喝起来甘甜爽口;含有氯化纳(Nacl)时,会有咸味,喝起来苦入其心;含有硫酸钠(Na2SO4)硫酸镁(MgS04)时,会有苦涩味,喝起来是既苦又涩;含有铁(Fe)时,会有铁味,喝起来有铁锈之味。饮水的质量、饮水的微量元素、放射性元素的含量等,均对人类健康有明显影响。水的硬度是指1升(I)水中含有相当于10毫克(Mg)的氧化钙(Cao)称为1°。硬度是饮水质量的主要指标,其数值与水中钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子总的含量有关。一般把8°的水叫硬水。不同的水质对人体健康有着不同的影响。如饮用软水地区的居民,易患冠心病;高血压与水中硝酸盐含量有关、克山病和水中硒(Se)、钼(Mo)等元素偏低有关、地方性甲状腺肿(大脖子病)与水中缺碘(I)有关、氟骨症(骨关节僵硬)与水中氟(F)含量过高有关。
由于人类向水体排放大量工业废水,生活污水和农业排水,造成水质恶化,使水体受到污染。这种水体往往含有许多细菌、病菌、病毒或寄生虫,会引起疾病的蔓延传播,如伤寒、肝炎、霍乱、痢疾等;水中含有害的化学物质的污染,会引起急性中毒或死亡,如氰化物等。最危险的是汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)重金属化合物污染,它通过食物链进入人体,在人体内各器官组织积累,慢性中毒,时间长达几年或几十年,不易发现,不为人重视。水体污染还会引起酸化污染、富营养化污染等。据研究,80%的疫病与水污染有关,脏水使世界4亿人得肠胃炎,每年死亡的1800万儿童中有一半是因为饮脏水。
二、空气对人体健康的影响
没有空气就没有生命。人需要呼吸空气来维持生命。人通过肺和大气进行交换,人体一天吸入的空气质量约所需食物和饮水的10倍。一个成年人平均每天要呼吸13kg空气,如果停止呼吸空气5分钟,生命将垂危。
空气是人类生理机能和健康所必需的一种环境媒体。洁净的空气比较简单,主要是氮(N)、氧(O),占98%,加上氢(H)和二氧化碳(CO2),这四种气体占空气总量的99.999%,其他成分还不到0.001%,这是大气的恒定成分。可变成分来自自然界的大山、地震、海啸等形成的尘埃、硫化氢(H2S)、硫氧化合物、氮氧化合物等对局部地区造成暂时性的大气污染。由于人类活动的影响,空气中增加了许多新的成分,危害到人体健康和动、植物的生长。
大气污染日趋严重,已严重威胁到人类的生存。大气污染物质有一百多种,其影响范围广,对人类环境威胁大的主要有:粉尘,二氧化硫(SO2)―氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)及其他污染物质。这些污染物质主要来自燃料燃烧时排出的废气,汽车尾气和工矿企业中排出的有害物质。人类呼吸到大气污染的气体,必将导致急性、慢性和远期危害三种效应。一氧化碳(CO)浓度过多可使人体降低血液中氧的浓度,从而导致人头痛、目弦、甚至死亡。在空气中含量达10%时,人就会中毒;1%时,人在两分钟内死亡。粉尘能携带各种致癌物质和其他病毒菌,通过人体呼吸系统沉积于呼吸道和肺泡上,可造成哮喘、支气管炎以及肺气肿。二氧化硫(SO2)能使人产生支气管收缩,引起呼吸系统和心血管系统的疾病,严重时,造成死亡。二氧化碳(CO2)会导致“温室效应”产生一系列的环境问题。二氧化氮(NO2)浓度达100ppm时,几分钟使人致命;如果长期生活在0.006ppm浓度条件下,会使人的急性呼吸系统疾病增加。汽车尾气中的氮氧化合物和碳氢化合物是形成光化学烟雾的罪魁祸首。
三、土壤对人体健康的影响
土壤是人类赖以生存在的物质基础,是人类生活和从事生产的必要场所,也是农业的基本生产资料,重要的自然资源。民以食为天,食以粮为主,粮以土为本,土以岩为根,岩以壤为荣。万物土中生,土壤是人类的根本。我国古书《说文角字》对“土”字的定义是“土者,地之吐生物者也”。并进一步解释说:“‘二’象地之上,地之中”。即土壤位于岩石面之上,地面以下的大地表层;“1”是“物出之形”,表示土壤能够生长植物。两者合起就是“土”。
在人体各部分的器官和组织中,含有土壤中所存在的60多种化学元素。其氢(H)、碳(C)、磷(P)、钙(Ca)、镁(Mg)、钾(K)、硫(S)、钠(Na)等11种元素占人体所有元素总量的99.95%,其余占0.05%的50余种是微量元素。人体必需的微量元素,已知的有铁(F)、铝(Al)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、碘(I)、铬(Cr)、钒(V)、氟(F)、硅(Si)、镍(Ni)、硒(Se)和锡(Sn)等14种。砷(As)、汞(Hg)、铍(Be)、碲(Te)、铁(F)、锆(Zr)、钛(Ti)、锂(Li)、银(Ag)、铊(TI)、铯(Cs)、钍(Th)、铀(U)等40多种是非必要的微量元素。人体必须的元素在人体中保持适当的含量对人的健康是有益的,当缺乏或过量时都会引起疾病或死亡;人体非必须的微量元素,当它们超过一定含量时就会对人体产生危害。土壤是供给人体所需各种元素的重要途径,土壤中化学组成发生异常,或某些地区土壤中缺乏人体需要的某种化学元素,或含有某种不适合人体需要的化学元素,食用这类土壤中生长出来的农产品,轻则水土不服,人们的正常生理过程、生化过程就会出现障碍或紊乱,重则导致某此地方病的发生。
土壤是植物生长的基础,它提供植物生长发育所需的水分、养分、空气和热量,是植物的营养物制造厂;土壤中有大量的微生物,从外界环境进入土壤的各种物质能被分解和转化,它又是污染物的净化工厂;土壤有无数颗粒,它的表面积很大,能吸附各种离子和分子,像一巨大的海绵,起着蓄积作用,进行缓慢的自然降解,是某些物质的储藏仓库。由于土壤本身具有这样的自净能力,人们从来把土壤看作处置废物的场所,大量的垃圾和污水向土壤倾倒,土壤被污染和遭到破坏。土壤污染是指人类活动产生的污染物质,通过各种途径输入土壤,其数量和速度,超过了土壤净化作用的速度,破坏了自然动态平衡,使污染物质的积累过程逐渐占有优势,从而导致土壤自然正常功能的失调,土壤质量的下降,并影响到作物的生长发育,以及产量和质量的下降。也包括由于土壤污染物质的迁移转化,引起大气或水体的污染,并通过食物链,最终影响到人类的健康。土壤污染主要有土壤致化、盐碱化、有害化学物质污染。这些有害物质可以长期积累在土壤中,被植物吸收后,转移到生物体,造成食物污染,危害人体健康。
参考文献
[1]王炎库,赵瑞全.环境污染与人体健康.地理知识,1979(4).
[2]刘天齐,林肇信,刘逸农.环境保护概论.北京:高等教育出版社,1982.7.
[3]贺祖斌,卢宁.自然科学概说.桂林:广西师大出版社,2000.5.
关键词 糖尿病 金属元素钾、钠、钙、镁
糖尿病是由于遗传和环境因素相互作用,引起胰岛素绝对或相对分泌不足,以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低,引起蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱的综合征,其中高血糖为主要标志。临床典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现,即“三多一少”症状。
糖尿病是最常见的慢性病之一。随着人们生活水平的提高、人口老龄化以及肥胖发生率的增加,糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。糖尿病在中国的发病率达2%,据统计,中国已确诊的糖尿病患者达 4000万,并以每年100万的速度递增。其中,1型糖尿病患者占10%,2型糖尿病患者占90%。糖尿病是内分泌疾病,除了糖代谢紊乱外,还与许多金属元素的代谢紊乱有关。为了探索金属元素钾、钠、钙、镁与糖尿病及血清水平之间的关系,笔者对高血糖患者80例和正常健康人30例进行了血清中钾、钠、钙、镁水平的对照研究,现报告如下。
材料与方法
研究对象:糖尿病患者80例,男女各[LL]40例;年龄32~74岁,平均55岁。对照组30例,均为健康人,男女各15例;年龄31~76岁,平均56岁。
试验方法:受试者均于清晨空腹抽取静脉血4~5ml,分离血清,精密吸取血清1.0ml,加入6%正丁醇5.00ml,摇匀。准确吸取上述溶液0.5ml,加入6%正丁醇9.45ml,摇匀待测。
用WFX-Ⅱ型原子吸收分光光度计测定钾、钠、钙、镁的含量。仪器工作条件见表1。
讨 论
近年来,微量元素与人体健康的关系越来越引起人们的重视,含有某些微量元素的食品也应运而生。所谓微量元素是针对宏量元素而言的。人体内的宏量元素又称为主要元素,共有11种,按需要量多少的顺序排列为:氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%,其余约占4%,此外,微量元素约占1%。
在生命必需的元素中,金属元素共有14种,其中钾、钠、钙、镁占人体内金属元素总量的99%以上,其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素,称为常量元素,低于此值的元素,称为微量元素。
人体若缺乏某种主要元素,会引起人体机能失调,但这种情况很少发生,一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少,但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素,酶的活性就会降低或完全丧失,激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍,人类生命过程就难以继续进行。
金属元素对人体的细胞代谢、生命合成及生理功能起着重要的作用,并可对内分泌功能等产生影响。
【关键词】 克山病;硒;爆发流行;多因素致
[Abstract] Objective To investigate the background value of Selenium and distribution and related environmental factors of Keshan disease in Panzhihua City to provide scientific basis for the prevention and treatment of Keshan disease. Methods Selenium contents were measured in soil, vegetables, fruits, rice, biological materials and water covering forty-four towns. The distributions of Keshan disease and related factors were studied as well.Results There were Se deficiency and patients with Keshan disease in Panzhihua City tended to be older. However, there was no Keshan disease in many Se deficiency villages. Conclusion Local Keshan disease prevails in Selenium deficiency district. However, Selenium deficiency is not the only factor, their might be multiple factors that can cause Keshan disease.
[Key words] Keshan disease; Selenium; epidemic outbreak; multiple factors; pathopoiesis
1 研究目的与方法
1.1 研究目的 自然界大多数元素丰缺与人体健康密切相关[1]。微量元素环境质量是研究微量元素与人体健康的基础。该研究课题根据攀枝花地方病防治工作的实际情况,利用高端分析研究技术检测环境中硒元素背景值,调查克山病分布及相关环境因素,为我市克山病、癌症、肿瘤防治工作提供科学依据。克山病是我国地方病防治工作的重点项目之一。患者由于丧失劳动力及医疗费用,也是病区贫困的重要因素。该研究课题主要对我市克山病分布及相关环境因素进行系统研究,为我国地方病病因学研究及政府克山病防治工作提供科学依据。
硒与人体健康的关系非常密切,研究我市环境中土壤、蔬菜、水果、粮食、生物材料、水体硒的含量及克山病发病情况[2]。为我国生态角度深化克山病病因的认识、探索与低硒复合致病的其他因素,改良低硒环境控制克山病[3],提高病区人民健康水平。
环境中元素与生物体中元素关系的认识,最早可追溯到古希腊和古埃及时代。近半个世纪以来随着现代化学、物理学等科学技术的发展,促进了环境科学、生态学、地方病学和医学等学科的发展,使人类越来越认识到微量元素在维护生态环境,人类健康和农业持续发展中的重要作用。因此吸引了多学科合作研究的兴趣,其研究内容和应用已渗透到各个领域,包括农业、生态环境、食品保健、医药、临床治疗和人类健康等。微量元素与人体健康研究工作,随着人类的认识将不断提高,研究工作将加速多学科的纵横分化与综合,也将不断生成不同层次、不同类别的科学难题,并需要公共卫生与预防医学工作者去解决。
硒在自然界的分布不像其他元素那样集中,是人体必需微量元素之一。(1)硒与肿瘤:1971年美国对食物中硒进行检验,将高硒(>0.1110-6)、中硒(0.06~0.110-6)地区癌症死亡率进行比较,低硒癌症死亡率高于高硒地区。即癌症死亡率与土壤、食物中硒含量呈明显相关,硒可抵抗环境致癌物对细胞DNA的侵袭,并能修复被损伤的DNA。硒在人体内通过一定结合方式,与毒物结合,如铬、砷、镉、汞等,使其消除毒性。硒可抵抗环境致癌物对细胞DNA的侵袭,并能修复被损伤的DNA。(2)硒与地方性克山病:克山病是一种原因未明的地方性心肌病,1935年在我国黑龙江克山县发现。主要病理改变是心肌中多发性灶状坏死,常反复发生,因而可有新旧病变,并存现象是与其他心肌病不尽相同的表现。根据WTO/ISFC专题小组1980年巴黎会议的报告,心肌病分为两大类,简称巴黎分类。有中国学者认为:克山病应是目前巴黎分类所不能包括的一种地方性心肌病。实验室分析发现克山病病区缺硒。
1.2 研究方法与内容
1.2.1 实验室研究 完成44个乡镇辖区176个点;704项土壤、蔬菜、水果、粮食、生物材料、水等硒的分析[4~6]工作。四川大学、四川省疾病预防控制中心、成都市疾病预防控制中心完成项目实验室研究验证工作。
1.2.2 分布及相关环境因素调查研究 完成44个乡镇克山病发病分布情况研究。我市仁和区克山病问题较突出,其他区县也有克山病发生。仁和区首例克山病1967年在大田镇发现;1967—2007共发生各型克山病434人。主要分布啊喇、永富、大田、平地、总发等乡镇。其中1983—1991克山病处于静止状态,无1例克山病发生。2006年3月仁和区平地镇发现1例亚性克山病人,近年发生的各型克山病发生在5~62岁之间,23岁以下患者占76.92%。米易县首例克山病1965年在草场发现;1965—2007年共发生各型克山病724例。主要分布在草场、昔街、丙谷、垭口、普威等乡。
1.2.3 分析技术 (1)等离子体发射光谱-质谱分析技术(ICP-MS);(2)端视ICP-AES技术;(3)示波极谱技术;(4)分光光度计比色法。
2 研究结果分析与结论
2.1 硒含量调查结果分析 现场初步调查[7]表明:土壤、蔬菜、粮食、水果、生物材料、水等样品硒测定704份,硒含量范围见表1。说明我市蔬菜、粮食、水果、肉类等农产品主要生产区属于低硒地区,低硒是引起克山病的重要因素之一,我市癌症发病率较高,可能与低硒有关。现场调查结果说明我市部分较贫困地区存在克山病。值得注意的是:病人由过去的小孩转向青年;有专家认为:我市克山病有爆发流行的潜在可能,应该引起注意。我市仁和区克山病问题较突出,其他区县也有克山病发生。研究结果说明:我市属于低硒地区,应加强克山病、癌症防治工作。表1 硒含量调查分析结果
2.2 硒测定准确度实验 研究实验室,验证实验室硒的测定结果多数小于检出限(3σ)或定量限(10σ)。
2.3 项目研究结论 证明我市属于缺硒地域,政府应该投入经费,加强地方性克山病、癌症的防治工作。值得注意的是病人由过去的小孩转向青年。有专家认为:我市克山病有爆发流行的潜在可能,应该引起注意。我市仁和区克山病问题较突出,其他区县也有克山病发生。研究发现许多缺硒村镇无1例地方性克山病,因此缺硒只是克山病发生的原因之一,进一步证明地方性克山病发生的多因素理论。并在国内外首先提出:地方性克山病发生在缺硒地区,但缺硒地区可能某些不明物质的介入而不出现地方性克山病,这类地区进行环境中相关物质的形态分析是有意义的。中国学者认为:克山病应是目前巴黎分类所不能包括的一种地方性心肌病。实验室分析发现克山病病区缺硒,病人服硒对克山病有防治效果。硒含量范围见表1。说明我市蔬菜、粮食、水果、肉类等农产品主要生产区属于低硒地区,低硒是引起克山病的重要因素之一。对于引起克山病的因子,1982年有学者提出硒缺乏+某因子的学说。笔者认为:硒缺乏+多因子比较合适,可能是化学、生物因子;合理膳食营养结构对于预防克山病方面都有好的作用。食品、土壤等样品中硒测定验证试结果的相对偏差≤15%。有的样品测定结果也极低,作统计学分析[8]无意义。双方测定结果在可信线范围内技术指标均符合卫生检验要求,本研究课题硒测定结果准确可靠。该研究提出的理论、实际应用、研究方法具有我国同类研究工作领先水平。
参考文献
1 吴求亮,杨玉爱,谢正苗,等.微量元素与生物健康.贵阳:贵州科技出版社,2000,254-259.
2 卫生部地方病防治局.楚雄克山病综合性考察文集.北京:人民卫生出版社,1988,48-82.
3 程云岳.克山病防治与研究.成都:四川科学技术出版社,2000,205-207.
4 线引林.生物材料中有毒物质分析方法手册.北京:人民卫生出版社,1993,13;18.
5 宓小黎,钮伟民.保健食品质量分析技术.南京.江苏科学技术出版社,2000,131-137.
6 中国科学院南京土壤研究所.土壤和掌握中微量元素分析方法.北京:科学出版社,1979,246-257.