目前已被确认为人体必需的微量元素有十几种，它们包括铁、锌、锰、铜、钼、铂、钒、铬、钴、镍、锂、砷、碘、氟、硒等，所谓必需元素，是指某一元素，当机体摄取不足时可引起功能受损，而补充到生理水平时又有预防或缓解这一损伤的作用。没有这种元素，机体既不能生长又不能完成其生命周期。所以该元素对于机体正常代谢和生长发育是必不可少的，它也是不能被其他任何元素所完全取代的。科学家对必需微量元素在人体内的分布、代谢、吸收、缺乏和中毒的表现以及与各种疾病的关系，进行大量的究。微量元素缺乏的诊断并不像一些人认为的用一滴血或几根头发就能查出来，这些观点往往是出自商业目的的宣传。就头发而言，在重金属蓄积的监测、环境地学病因的人群调查中，可作为一种生物检测的样品，但是在评价个体锌营养状态方面，就不是一个好指标。有的儿童因缺锌而发育迟缓，头发生长也缓慢，结果发现锌可能反而较高；有的儿童不缺锌，头发长得很快，发锌反而低。科学家为了找出理想的缺锌诊断指标，做了大量实验，但迄今仍未如愿。
微量元素的补充：微量元素虽然在人体内发挥着重要的生理生化作用，但补充时仍需持慎重态度。因为一方面微量元素在人体内并非多多益善，应有一个适宜而安全的量。供给不足会造成缺乏，补充过多则会引起中毒。这就是“过犹不及”的道理。另一方面，微量元素在人体内的代谢吸收过程也十分复杂。有些元素之间存在着拮抗作用，也有些元素之间存在着协同作用。例如大量补锌会造成铜的缺乏，大量补钙，也会影响锌、铁元素的吸收。曾经有一个时期，市场上某种含硒的口服液供不应求，其说明书上竟写着“多饮不限”。殊不知，硒最早发现时是一种毒性很大的元素，硒的每日推荐摄入量仅为a5 o 255 微克。如今社会上提倡补碘，吃碘盐，这对缺碘引起的甲状腺肿及克汀病的预防具有重要的意义，但是过量服用碘却能造成碘中毒。现在已经发现一些学校学生过量服用碘油，造成碘中毒的情况发生，应引起有关部门的高度重视。
分子生物学的研究揭示，微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。
下面具体谈一谈人体必需微量元素在机体内的作用：
P。微量元素首先构成了体内重要的载体与电子传递系统。铁存在于血红蛋白与肌红蛋白之中，在它们执行载氧与贮氧的过程中，铁扮演了十分重要的角色。其他如软体动物与甲壳类动物蓝色血液中的铜蓝蛋白，海参与海鞘类生物绿色血细胞中含钒的呼吸色素等，也已查明同氧的运输与储存有关。
2.酶是生命的催化剂，迄今体内发现的P555 余种酶中，约有a5 8 o T5 8 需要微量元素参加或激活，它们在细胞酶系统中的功能相当广泛：从弱离子效应到构成高度特殊的化合物———金属酶与非金属酶。谷胱甘肽过氧化物酶是典型的非金属酶。该酶分子中含有G个硒原子。在金属酶分子中，固定数目的金属原子构成酶的活性中心，维系着必要的空间构型。以锌为例，它不仅是碳酸酐酶、？ ？ ？ 聚合酶、ō ？ ？ 聚合酶等几十种酶的必需成分，而且还同近百种酶的活性有关。像锰则是有效的激活剂，数量众多的金属活化酶只有在其催化下方可被激活而发挥作用。
X。微量元素还参与了激素与维生素的合成。碘为甲状腺激素的生物合成所必需；而锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少，每个胰岛素分子可结合2个锌原子。鉴于微量元素锰与神经系统关系十分密切，最近有人推测锰可能参与了某些激素的合成。
G。微量元素具有重要结构功能的典型例证是硅。它是体内结缔组织与骨质构成中必不可少的，已测知近255 多种黏多糖中都含有硅，正是硅与氧形成的交替长链通过共价结合将多糖链之间、多糖链与蛋白之间紧密相连，难怪人们亲切地称硅是“生命的交联剂”了。
a。核酸是遗传信息的携带者。微量元素对核酸的物理、化学性质均可产生影响。多种ō ？ ？ 聚合酶中含有锌，而核苷酸还原酶的作用则依赖于铁。目前已确认一些金属离子在维持核酸的双螺旋结构与核蛋白结构方面具有重要的作用。
_。微量元素还同机体免疫机制有关。微量元素是机体对包括感染物在内的各种抗原刺激进行正常免疫应答时必不可少的物质。锌、铜、锰、硒都显示出对免疫功能有重要影响，适度补充锌与硒对提高免疫功能有益。机体中微量元素的边缘性缺乏会直接影响免疫功能的发挥和维持。
大量流行病学调查材料证实，在不同地质、地理环境中的人群，在健康与疾病方面确实存在明显的区域性。近几十年来，人类在同心脏病、癌症、脑血管病等凶恶疾病的斗争中，发现了很多过去病因不明的疾病，它们并不是由细菌、病毒、寄生虫等引起，而是与环境中微量元素的异常有关。如由于饮水中氟含量过高导致地方性氟中毒（严重奸则思氟骨症）；因饮水中高砷而发生地方性砷中毒，简称地砷病；因缺碘造成的地方性甲状腺肿；因贫硒所致的地方性心肌病———克山病等。
下面我们看一看一些微量元素与人体疾病的关系。
P。硒与克山病
意大利著名探险家马可·波罗在他的名著《马可·波罗游记》中描述了他在陕西一带旅行时发现的动物白肌病（一种因缺硒引起的牲畜疾病）。我国科学工作者在对原因不明的地方性心肌病———克山病的调查中发现，该病发病区与动物白肌病的病区分布有相当程度的一致性。通过对全国255 多个克山病病区县与非病区县进行的内外环境样品（水、土壤、粮食、蔬菜、毛发、血液、脏器）中微量元素分析证明，贫硒是引起该病的重要原因。而对被称为克山病“姊妹病”的地方性骨关节病———大骨节病的研究也发现，病区人群在生化指标上同样存在低硒性紊乱。
2.碘与地方性甲状腺肿
食物中碘的含量有明显的地域性特征，某些内陆山区因食物、饮水中碘浓度很低，流行因缺碘造成的地方性甲状腺肿，由于沿海地区膳食中有一定数量含碘丰富的海生生物，所以对那里的居民来说，缺碘的危险性就小得多。孕妇缺碘，会影响胎儿的大脑和神经系统的发育，后代可能患智力低下的克汀病。因此，碘对孕妇和缺碘地区的居民是十分重要的。
我国T5 年代在河北省黄骅县沿海高碘地区也发现存在地方性甲状腺肿。随后进行的一系列研究与动物实验结果揭示该地区存在的地方性甲状腺肿是由于饮水及食物中碘含量过高所致。这一重要发现告诉我们，任何一种微量元素，即使是必需微量元素，摄入过多也具有潜在的毒性，并可能危害健康、导致发生器官组织的病变。
X。砷与地方性砷中毒和台湾沿海的乌脚病
我国新疆维吾尔自治区奎屯和内蒙古自治区某些地区因饮水中高砷而发生地方性砷中毒。
我国台湾省学者通过深入的研究，解释了台湾省沿海乌脚病（一种皮肤癌）高发与环境饮水中砷含量过多有联系，通过深入研究又发现水环境中含有某些特殊的腐殖酸类物质与乌脚病的发病有关，动物实验证实了这一推测。乌脚病是上述诸因素综合作用的结果。
G。环境地球化学背景与肿瘤
来自全球的调查资料都显示出一些癌症有明显的地区性分布，如胃癌、食管癌、鼻咽癌等。因此在肿瘤流行病学与病因学研究领域，环境微量元素在肿瘤发病中的作用颇受注意。南非对特朗斯开地区食管癌高发区与环境微量元素的关系进行了多年的研究。通过对高低发区土壤、作物、水和岩石的元素分析，发现两者环境与地质条件差异明显。结论是食管癌高发区与低锰有关。我国华北三省晋冀豫交界处是世界著名的食管癌高发区，此处不仅人类食管癌高发，鸡、羊也患此病，特别是鸡咽食管癌较多，我国学者在对现场的大量研究中发现，高发区存在缺钼现象，同时铁系元素钴富集，而高发区水环境中可溶性单硅酸含量明显低于低发区、东南亚及我国广东、广西是鼻咽癌集中的地区，研究认为与环境中镍水平较高有关。而镍在机体中的靶器官是鼻咽部。
a。铜与心血管病
缺铜引起心脏损害的最早证据来自对西澳大利亚牛“衰弱病”的研究。它主要表现为心脏的退行性变和纤维化。在轻度活动或激动后发生急性心力衰竭和突然死亡。给动物补铜可预防该病的发生。缺铜引起的心血管疾病在猪、家禽、豚鼠中也可见到。缺铜的猪可伴有心脏肥大所致的突发性心力衰竭。鸡缺铜时，其主动脉弹性组织发生紊乱，并可能因大血管破裂而死亡。
长期以来人们一直认为，铜在自然界普遍存在，所以由于不适当的膳食摄入而引起的缺铜对人来说似乎是不可能的。人类缺铜仪可能发生在极少数长期接受全肠道外营养或先天性铜吸收障碍即？ ？ ？？？ ？ ？ 综合症患者。但是近几年对全膳食中铜实际测定结果表明，膳食中铜的实测值远远低于按食物成分表推算出的数值。无论西方还是中国膳食中铜的摄入量均低于ō ？ ？ 值（2o X毫克6 日）的推荐标准。人类可能面临边缘性缺铜的危险。
对于缺铜引起动物心血管损伤的机理研究表明，铜是赖氨酰氧化酶的构成元素，缺铜可抑制该酶在主动脉组织中的活力，引起弹性蛋白的交联减少，导致主动脉弹性下降。对铜在脂代谢及心血管系统损伤的作用作了许多研究，但是在这一领域仍有许多问题值得探索。
_。铬与糖尿病、冠心病
人们已知食物在加工过程中会伴有维生素的损失，例如谷物在精制过程中？ 族维生素损失较多。现在人们又注意到一些必需微量元素的丢失也十分可观。分析表明。将小麦精制成上等面粉后，仅保留了原小麦25 8 的镁、PX8 的铬、P28 的锰、a58 的钴、XT8 的钼和2P8 o XP8 的锌。我国民间传统食用的红糖中含有大量的铬及多种微量元素，精制的白糖中不仅含铬低，还可刺激尿中铬的排泄，引起铬摄入不足，降低铬的储存。这种铬摄入不足的长期效应可能增加了糖尿病与冠心病的发病。从营养学的角度看，“食不厌精”的观点是片面的。
T。锌与生长发育迟缓
锌是所有必需微量元素中研究得比较充分的一个元素。临床锌缺乏的主要表现为生长发育迟缓、食欲减退、伤口愈合缓慢性功能障碍、夜盲症、抑郁症、脱发等。有资料表明，微量元素锌及铁缺乏，在我国儿童中占有相当比例，这是因为锌、铁摄入不足以及生物利用度差所致。由于植物性食物中含有较高的植酸，植酸在体内可同锌结合而干扰小肠对锌的吸收，以植物性食物为主的国家易引起锌缺乏症。？ ？{？{è 等人曾经证明，中东、南美、印度等以谷类为主食的国家中，锌的摄入量不足，出现生长迟缓、性机能减退及贫血症等患者。病人血清锌浓度仅为正常人的26 X，而在用锌治疗后取得了奇迹般的疗效。食物中锌的来源较广：瘦肉、肝脏、蛋类、鱼、猪血粉、大豆、芝麻、花生都是较好的锌的来源；含锌最高的食物要算牡蛎肉，其含锌量高达P克6 千克以上。一般说来动物性食品中锌的生物利用度较高。
微量元素锌的推荐摄入量随年龄而异，通常婴儿需要量为Xo a毫克6日，Po P5 岁儿童为P5 毫克6 日，正常成年人为Pa毫克6 日，怀孕及哺乳期的妇女需要量比其他群体更多一些，为2ao G5 毫克6 日。
O。铁与贫血症
一项新研究发现，缺铁少女学习能力下降，而补充铁剂能帮助缺铁的少女改善学习新词汇和记忆的能力。华盛顿特区儿童全国医学少年医学课题主任称，缺铁更可能发生于生长迅速的、素食的少年，以及月经量很多的少女。除了认知问题，缺铁依其严重程度，能导致疲乏、面色苍白及从事耗氧运动能力减低（即贫血症）。
高铁食物有梅脯、葡萄干、红肉（一般指猪、牛、羊的瘦肉）、动物肝脏和全麦制品等。
B。微量元素与衰老
衰老是一个非常复杂的过程，是由多方面因素决定的，所以有关衰老的学说很多：包括遗传学说、生物钟学说、自由基学说、内分泌失调学说、免疫功能减退学说、溶酶体损伤学说、蛋白质交叉结合学说等。近来又发现微量元素与衰老也有密切关系。在美国、日本等国国立老年研究所中，微量元素与老化及老年病间的关系已被列为专项研究课题。
