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谈谈生命元素
热度 1 蒋高明 2019-12-4 18:00
谈谈生命元素 蒋高明 （一）生命元素的组成 构成生命的基本物质是元素，这些元素以大分子的形态存在于生命体之中。构成生命基本物质的元素为生命元素。元素周期表中有 103 种元素，但这些元素并不都是生命所必需的。研究发现，生命 必需元素 共 28 种，包括氢、 硼、碳、氮、氧、氟、钠、镁、硅、磷、 硫、氯、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、溴、钼、锡和碘。其实，硼仅是某些绿色植物和藻类生长的 必需元素 ，而哺乳动物并不需要硼。因此，人体必需元素实际上为 27 种。 在 28 种生命必需的元素中，按体内含量高低可分为大量元素（ 常量元素 ）和微量元素。大量元素指含量占生物体总质量 0.01% 以上的元素。如氧、碳、氢、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁。这 11 种元素在人体中含量变化在 0.03%~62.5% 之间，合计占人体总质量的 99.95% 。 微量元素 指占生物体总质量 0.01% 以下的元素，如铁、硅、锌、铜、溴、锡、锰等。这些微量元素合计仅占人体总质量的 0.05% 左右。微量元素含量虽小，但在生命活动过程中的作用是十分重要的。在微量元素中，已被确认与人体健康和生命有关的有 18 种，即铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、 碘 、 镍 、氟、钼、 钒 、 锡 、 硅 、 锶 、 硼 、 铷 、 砷 。 生命元素中，大量元素主要分布在元素周期表中的第一、第二和第三周期，分别为第一周期的 氢；第二周期的碳，氮，氧；第三周期的钠，镁，磷，硫，第四周期的钾，钙，其质量总和占生命体的 99.95% 以上。除第二周期的硼，第三周期的硅，微量元素主要分布在元素周期表中的第四周期，如钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，砷，硒等。第五周期以后，基本没有元素参与生命体组成，如出现了就是污染造成的。 应当指出的是，不同生物体元素含量是不同的，如禾本科植物含硅多，海岛的鸟类排泄物中含磷多，海带中含碘多，但大量元素与微量元素的总体含量趋势是一致的。碳、氢、氧、氮、硫、磷是生命元素中比较重要的元素。构成生命元素中比较坚硬的金属元素为钙，在元素周期表中排第 20 位，之后出现的金属尤其重金属元素，在生物体中都是极其微量的，多则对生命构成威胁。 （二） 大量元素的功能 ① 碳、氢、氧、氮、硫、磷 组成生物体 蛋白质 、 脂肪 、 碳水化合物 和 核糖核酸 ，提供基础结构单元，也是组成地球生命的物质基础。 ② 钠、钾和氯 主要功能是调节体液渗透压， 电解质 平衡和酸碱平衡。通过钠 - 钾泵，将 钾离子 、葡萄糖和氨基酸输入细胞内部，维持核糖体的最大活性，以便有效地合成蛋白质。 钾离子 也是稳定细胞内酶结构的重要 辅因子 。同时，钠离子、 钾离子 还参与神经信息的传递。 ③ 钙和氟 是骨骼、牙齿和 细胞壁 形成时的必要结构成分（如磷灰石、碳酸钙等），钙离子还在传递激素信号，触发肌肉收缩和神经信号，诱发血液凝结和稳定 蛋白质结构 中起着重要的作用。 ④ 镁 参与体内糖代谢及 呼吸酶 的活性，是糖代谢和呼吸不可缺少的 辅因子 。既与 乙酰辅酶 A 形成有关，还与 脂肪酸 的代谢有关。镁参与蛋白质合成时起 催化作用 ；与钾离子、钙离子、钠离子 协同作用 共同维持肌肉神经系统的 兴奋性 ，维持心肌正常结构和功能。在植物中，镁参与的重要生化合成过程是光合作用，在此过程中含镁的叶绿素捕获光子，并利用该 能量 固定二氧化碳而放出氧。 （三） 微量元素的作用 ① 铁 主要功能是作为机体内运载氧分子的呼吸色素。哺乳动物血液中血红蛋白和肌肉组织中的 肌红蛋白 的 活性部位 ，都由铁（ II ）和 卟啉 组成。含 铁蛋白 （如 细胞色素 、 铁硫蛋白 ）是生物氧化还原反应中的主要 电子载体 ，它是所有 生物体 内 能量转换 反应中不可缺少的物质。 ② 铜 主要功能与铁相似，起着载氧色素（如 血蓝蛋白 ）和 电子载体 （如 铜蓝蛋白 ）的作用。除此之外，铜对调节体内铁的吸收、血红蛋白的合成以及形成皮肤黑色素、影响结缔组织、弹性组织的结构和解毒作用都有关系。 ③ 锌 是许多酶的辅基或酶的激活剂。锌在维持维生素 A 的正常代谢功能及对黑暗环境的适应能力，维持正常的味觉功能和食欲，对生长发育尤其是对促进儿童的生长和智力发育具有重要的作用。 ④ 锰 是水解酶和 呼吸酶 的辅因子。没有含锰酶就不可能进行专一的代谢过程，如尿素的合成。锰也参与组建植物光合作用中 光解 水 反应中心 。此外，锰还与骨骼的形成和维生素 C 合成有关。 ⑤ 钼 是 固氮酶 和某些 氧化还原酶 的活性组分，参与氮分子的活化和黄嘌呤、硝酸盐以及亚硫酸盐代谢。阻止致癌物 亚硝胺 的形成，抑制食管和肾对亚硝胺的吸收，从而防止食道癌和胃癌发生。 ⑥ 钴 是体内重要维生素 B-12 的组分。维生素 B-12 参与体内很多重要的生化反应，主要包括 脱氧核糖核酸 （ DNA ）和血红蛋白合成、氨基酸代谢和甲基转移等。 ⑦ 铬 是胰岛激素的 辅因子 ，也是胃蛋白酶的重要组分，还经常与核糖核酸（ RNA ）共存。其主要功能是调节血糖代谢，帮助维持体内所允许的正常葡萄糖含量，并和核酸 脂类 、胆固醇合成以及氨基酸利用有关。 ⑧ 钒、锡、镍 是人体 有益元素 。钒能降低血液中胆固醇含量；还具有胰岛素的作用，对糖尿病人有一定的好处。锡可能与蛋白质的生物合成有关。镍能促进体内铁的吸收、红细胞的增长和氨基酸合成等。 ⑨ 硅 是骨骼、软骨形成的初期阶段所必需的组分。同时，能使上皮组织和结缔组织保持必需的强度和韧性，保持皮肤机械稳定性以及血管壁通透性，还能排除机体内铝的毒害作用。 ⑩ 硒 是谷胱甘肽过氧化物酶的必要构成部分，具有保护血红蛋白免受过氧化氢和过氧化物损害的功能，同时具有抗衰老和抗癌的生理作用。 （ 11 ）碘和溴 参与甲状腺素的合成。溴以有机溴化物的形式存在于人和高等动物的组织和血液中，其生物功能有待进一步确证。 （ 12 ）砷 是合成血红蛋白的必需成分。 （ 13 ）硼 对植物生长是必需的，尚未确证为人体必需的营养成分。 （四）污染元素 污染元素是指存在于生物体内，阻碍生物机体正常代谢过程，影响生理功能的微量元素。根据资料报道，人体内发现的元素有 70 多种，占元素周期表所有元素的 67% ，超出生命必需元素（ 28 种，占 27% ）的 40% ，增加的元素是由于环境污染造成的。随着自然资源开发和现代大工业发展 , 尤其工业化农业发展与工业化食物开发，环境与食物污染问题十分突出。某些元素（如汞、铅、镉等）通过大气、水源和食物等途径侵入人体，在体内积累而成为人体中的污染元素。 即使是生命必需的元素，它们在体内的含量都有一个最佳的含量范围，超过或低于这个范围，对健康产生不利影响。硒是重要的生命 必需元素 ，成人每天摄取量以 100μg 左右为宜，若长期低于 50μg 可能引起癌症、心肌损害等；但过量摄入，又可能造成腹泻，神经官能症及缺铁性贫血等中毒反应，甚至死亡。同时，生命必需元素的存在形式对人体健康也直接有关。铁在生物体内不能以 游离态 存在，只有存在于特定的生物大分子（如蛋白质）包围的封闭状态之中，才能担负正常的生理功能，铁一旦成为自由铁离子就会催化过 氧化反应 产生过氧化氢和一些 自由基 ，干扰细胞代谢和分裂，导致病变。 （五）如何理解生命元素 从生命的角度如何理解生命元素呢？第一，生命元素是自然存在的，以可以被生命利用的形态进入生命体，并构成生命体的一部分；第二，这些元素可以循环利用，生命死亡了但元素不会死亡；第三，曾经构成过生命，又组成新的生命元素，或通过矿化作用直接进入新生命，或者沉睡到岩石、或游离在大气，漂流在水体中，被生命重新利用；第四，生命体仅利用了元素周期表中 27% 的元素组成生命体，多余的是环境污染造成的，过量增加的元素尤其重金属元素会造成癌症等恶性疾病发生。 生命元素来自大自然，大都是通过生物合成作用，即以有机体的形态出现的。最初对有机物的定义，就是生命有机体合成的物质，后来人类能够合成尿素等有机物之后，有机物才扩大了范围。 “ 有机物 ” 原意是来自生物体的物质，因为早期发现的有机物都是从生物体内分离出来的。健康的有机物，或多样性的自然食物，含有构成生命的主要元素，不需要人工合成也能够满足正常需求，且是安全的。个别缺素现象，如缺碘、缺硒等，可以通过食物获取，而非药物。 对于农业来言，那些天然有机物中存在的元素是最好的生命元素。人工合成的化合物，尽管取材来自自然界，但经历的不是生命过程，没有参与过生命合成，而是高温高压有催化剂参与的非生命过程，要么不能降解，有么对环境有害，对生物有害，这些物质如农药、地膜、激素、防腐剂、添加剂等等。围绕人类食物链，人类发明了 5 万多种化学物质，这些物质中的元素大多没有经历过生命过程。如重金属也是以微量元素名义，添加到动物饲料中去的，动物排泄物中增加的重金属会污染土地，进而污染食物，造成了人体中出现了非预期的元素。 要获得健康的食物和健康的身体，人类最好大量使用自然的生命元素，尽可能少地使用非生命元素。
个人分类: 环保呐喊|9965 次阅读|1 个评论
[转载]小元素 大作用——不可小觑的人体微量元素
oywb2019 2019-4-11 09:40
小元素 大作用——不可小觑的人体微量元素 导语： 什么是微量元素？人体必需的微量元素有哪些？分别有什么作用？本期专栏我们一起了解一下身体里不可或缺的那些微量元素。 人是由几十种元素组成的，其中有一些元素含量比较高，比如碳、氢、氧、氮、钙、镁、钠、钾等，称为常量元素；有一些元素的含量则相对很低，通常不超过人体重量的0.01%，比如碘、铁、铜、锌、硒等，这些人体含量在0.01%以下的元素，被称为人体的微量元素。目前有14种微量元素被公认为是人体必需的微量元素，按原子序数从小到大的顺序排列，分别为氟（F）、硅（Si）、钒（V）、铬（Cr）、锰（Mn）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、硒（Se）、钼（Mo）、锡（Sn）、碘（I）。当然，随着研究的深入，可能还会有其他元素也被证实是人体所必需的元素。虽然人体所必需的微量元素在人体内的含量很低，但是它们在维持我们正常生理功能方面有着不可或缺的作用。 1. 氟（F） 氟大家应该都不陌生，很多空调的制冷剂当中都有氟，有一些牙膏当中也含有氟。氟是9号元素，是卤族元素之一。人体所需的氟主要来自于饮用水，此外茶叶、各种谷物、鸡蛋、猪肉等日常食物中也都含有氟。少量的氟能够增强牙齿的耐酸蚀能力，起到预防龋齿的作用；我们的骨骼中也有少量的氟，它能够促进骨骼的形成，使我们的骨骼更强健。当体内缺乏氟的时候，牙齿容易被微生物、酸性物质等腐蚀，造成龋齿；同时还有可能造成骨质疏松。虽然氟对我们的牙齿和骨骼都有着不可或缺的作用，但是长期大量摄入氟也会对我们的身体造成损害，比如可能会导致氟斑牙、氟骨病、骨质增生等。 2. 硅（Si） 硅是14号元素，是十分常见的一种元素，在地壳中的含量仅次于氧元素，玻璃、沙子都离不开硅，但是在人体内的含量则要小很多。硅同样是骨骼的构建者，在骨骼钙化过程中有着重要作用，能够促使骨骼、软骨和结缔组织正常生长、发育。此外，硅还能增强血管内膜弹力层的弹力纤维强度，维持血管的正常功能及通透性，保护心血管的功能正常，防止血液粥样硬化，减少心血管疾病的发生。体内硅含量不足时，可能会导致骨质疏松，生长迟缓，骨骼异常、畸形，牙齿和牙釉质发育不良等，还有可能引起心血管疾病，比如冠心病等。 3. 钒（V） 钒(fán)对于大部分人来说可能都比较陌生，它是23号元素。钒能够影响人体组织细胞的糖代谢，促使葡萄糖进入细胞内，进行氧化分解和糖原的合成，抑制糖原异生，从而起到降血糖的作用，这和胰岛素的作用比较相似。体内钒含量不足，会造成胰岛素的功效降低、糖代谢紊乱，可能继发糖尿病。此外，钒对人的造血功能有促进作用，能促进血液中红细胞的成熟和血红蛋白的再生。钒对骨骼和牙齿的生长也有促进作用。缺钒也可能会引起贫血、龋齿、骨骼结构紊乱或畸形等问题。 4. 铬（Cr） 铬（gè）是24号元素，在元素周期表中与钒相邻，与钒类似，铬也能够影响糖的代谢。胰岛素发挥作用必须有铬的参与，严重缺铬的人群容易发生糖尿病。铬还能增加胆固醇的分解和排泄，缺铬可能会使脂肪的代谢发生紊乱。此外，铬与血液中的特定物质结合，还能够对蛋白质的代谢起到调节作用，缺铬可能会导致儿童生长发育迟缓。 5. 锰（Mn） 锰是25号元素，与铬相邻。锰与人体的生长发育密切相关，在胚胎早期发挥作用，促进生长、发育、智力健全等，影响人的内分泌功能。人体内缺锰会造成早期胚胎发育不良，生长发育停滞，引起侏儒症，甚至畸形。此外锰对于人的造血功能和代谢功能也有影响，锰缺乏与机体衰老也有关系。 6. 铁（Fe） 铁元素大家都非常熟悉，铁是26号元素，排在锰之后。铁是血红蛋白的重要组成成分，对于维持人的造血功能具有重要作用。铁元素还是构成细胞色素和多种酶的重要成分，对于人体的代谢也有重要影响。此外，铁元素还能增强人的免疫功能。缺铁会造成贫血、生长发育不良、免疫力低下等。 7. 钴（Co） 钴（gǔ）是27号元素，可能又是大家不太熟悉的一种元素，但是提到维生素B12，大家可能都听说过。维生素B12又叫钴胺素，是一种含钴的化合物，同时也是唯一一种含金属元素的维生素。钴能够促进铁的吸收和利用，由钴合成的维生素B12也对造血过程有促进作用，对于预防和治疗贫血有着重要作用。人体缺钴时会影响维生素B12的形成、红细胞的生长发育，导致贫血、白血病、骨髓疾病等。 8. 镍（Ni） 镍（niè）是28号元素，是多种酶的激活源，参与体内多种酶的组成，对于人体的代谢有着重要影响，缺镍可能会造成代谢紊乱，能量供应不足，生长发育缓慢等。镍还能促进红细胞再生，具有刺激生血的功能，人体缺镍时，对铁的吸收会变差，容易引起贫血。 9. 铜（Cu） 铜是29号元素，是人体内酶的重要成分，能够催化体内铁的氧化，促进铁的吸收，与铁共同维护人体的正常造血功能。此外，铜在促进和、血管维持皮肤、骨骼和中枢神经系统的健康方面也有着十分重要的作用。缺铜可能会导致缺铁性贫血、神经系统功能异常、骨骼脆性增加、血管和皮肤弹性减低等问题。 10. 锌（Zn） 锌是30号元素，在人体内参与合成100多种酶，并能够激活200多种酶，参与DNA、RNA和蛋白质的代谢，以及人体多种激素的合成和分泌。缺锌可能会导致生长发育不良、消瘦矮小、皮肤干燥、皮疹、伤口愈合不良、反复性口腔溃疡、免疫力减退等。 11. 硒（Se） 硒（xī）是34号元素，具有保护心血管、抗氧化、增强人体免疫力、降血糖、调节甲状腺激素、保护视力和肝脏等多种功能。缺乏硒可能会增加心血管疾病、白内障、甲状腺疾病、免疫力低下、肌营养不良等疾病的发病率。 12. 钼（Mo） 钼（mù）是42号元素，是人体内某些酶的成分之一，对氧化代谢具有重要作用，对于心血管也有保护作用，此外还能够预防龋齿和肾结石。研究表明，在食管癌高发地区，居民体内的钼元素含量明显低于其他地区，这与该地区粮食和水中的钼含量偏低有密切的关系。除食管癌以外，体内缺钼还可能会导致心血管疾病、肾结石等。 13. 锡（Sn） 锡是50号元素，具有抑制癌细胞的作用，研究发现，乳腺癌、肺肿瘤、结肠癌等疾病患者的肿瘤组织中锡含量明显低于其他正常的组织。此外，锡还能促进身体的生长发育，促进组织生长和伤口愈合。缺锡有可能会影响人体生长发育，尤其是儿童。 14. 碘（I） 碘是53号元素，和氟一样都是卤族元素。碘是大家都比较熟悉的元素了，平时吃的碘盐当中就有碘。碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺激素能够促进骨骼和牙齿的生长、蛋白质的合成和维生素的吸收，参与脑、神经系统的发育，对蛋白质、脂肪和糖的代谢有促进作用。缺碘会导致甲状腺肿大，甲状腺功能减退，出现注意力不集中、反应迟钝、记忆力减退、心率减慢、疲劳怕冷、情绪低落等症状。孕妇缺碘会影响胎儿生长发育，严重时可能会导致胎儿智力障碍。长期摄入过多的碘，则有可能引起甲亢，甲状腺免疫功能紊乱，也有可能引起高碘性甲状腺肿大、高碘性甲状腺功能减退、桥本甲状腺炎等。 以上对14种人体必需微量元素的作用分别进行了简单介绍，大家可能发现好多元素的功能之间有重合，比如铁、钴、镍、铜、钒等都与造血功能有关，氟和硅都对人的骨骼和牙齿有重要影响。其实很多生理功能都需要多种元素的协同配合才能够正常进行，缺乏任何一种元素都会对人体健康产生不良影响。 这些微量元素通过日常的饮食一般都能够获得，只要合理安排饮食，一般都能够达到人体所需的量。但同时我们也应该意识到，长期过量摄入任何一种微量元素也会对人体造成损伤，必须保持在一个合适的范围，过多过少都不可取。只有体内各种微量元素达到平衡，才能让我们的身体更好地运转。 参考文献： 陈霞飞.吾以“硒”为“贵”——微量元素硒篇 .质量与标准化,2015(08):23-24. 陈霞飞.“铁壁”仍需“铜墙”助——微量元素铜篇 .质量与标准化,2015(04):23-24. 陈霞飞.得“锌”应手——微量元素锌篇 .质量与标准化,2015(03):25-26. 吴茂江.铬与人体健康 .微量元素与健康研究,2014,31(04):72-73. 吴茂江.锡元素与人体健康 .微量元素与健康研究,2013,30(02):66-67. 吴茂江.硅与人体健康 .微量元素与健康研究,2012,29(02):65-67. 吴茂江.钼与人体健康 .微量元素与健康研究,2006(05):66-67. 吴茂江.锰与人体健康 .微量元素与健康研究,2007(06):69-70. 李青仁,苏斌,李胜钏.微量元素钴、镍与人体健康 .广东微量元素科学,2008(01):66-70. 李青仁,王月梅,李晓波.钒的生物学功能及与疾病的关系 .微量元素与健康研究,2007(02):65-66. 徐常龙,陈义凡,曹世全,陈义平.论人体必需微量元素与人类保健 .高等函授学报(自然科学版),2006(02):7-10.
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红三叶人工草地微量营养元素和有益元素积累速率动态特征
duzhanchi 2018-8-24 08:40
红三叶人工草地微量营养元素和有益元素积累速率动态特征 杜占池 钟华平 （中国科学院地理科学与资源研究所） 本文接着上文，报道微量营养元素和有益元素的积累速率，进一步为此类草地的科学管理和合理利用时期提供科学依据。 1. 研究条件与方法 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区，海拔约1800米。该地区属北亚热带中高山地区，气候温凉潮湿，日照较少。年平均气温约7℃，≥0℃积温约2900℃,年降水量2000mm左右，年相对湿度84%，年日照时数约1200h。土壤为山地黄棕壤，pH值约5.7，田间持水量通常在35%左右。 实验地位于山间谷地。红三叶( Trifolium pratense )人工草地为2年生，采用当地品种巫溪红三叶为材料。在生育期内，共测定7次，时间依次为4月4日（枝条形成初期）、5月5日（枝条形成盛期）、5月28日（现蕾期）、6月14日（开花期）、6月30日（结实初期）、7月27日（结实中期）、8月24日（结实末期）。地上部生物量用刈割法测定,样方面积为50×50cm；地下部生物量用土柱法测定，面积 25 × 25cm ，深 0-30cm ；均重复5次。植物样品在65℃下烘干，称重，而后粉碎，用作化学分析。各元素含量的测定方法如下：Mo用极谱催化波法。其余10种元素Fe、Mn、Cu、Zn、B、Na、Sr、V、Ni、Co均用ICP发射光谱法测定。积累速率用下式计算得出： 积累速率（mg/m 2 ·d）=W 2 －W 1 /t 2 －t 1 式中：W 2 和W 1 分别代表在时间t 2 和t 1 时的营养物质积累量。 2. 研究结果 2.1. 红三叶人工草地微量营养元素的生物积累速率动态 2.1.1. 红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态 图 1 的结果表明，在生育期内，红三叶群落地上部微量营养元素积累速率最大值的出现时间， B 为分枝→现蕾期，量值235μg/m 2 ·d；Mn、Zn为开花→结实初期，分别为1010 μ g/m 2 · d 和412μg/m 2 ·d； Cu 为结实初→中期，为 124 μ g/m 2 · d ； Fe 、 Mo 为结实中→末期，分别为 5484 μ g/m 2 · d 和 16 μ g/m 2 · d 。 其负高峰的出现时间， Fe 为开花→结实初期，为 -2737 μ g/m 2 · d ； Mn 、 Cu 、 Zn 、 B 为结实中→末期，依次为 -505 μ g/m 2 · d 、 -141 μ g/m 2 · d 、 -218 μ g/m 2 · d 和 -376 μ g/m 2 · d 。 Mo 的积累速率与上述不同，从苗期到结实中期均为正值，其量值一直很低，小于 0.5 μ g/m 2 · d ，但到结实中→末期之时突然猛增，达 16 μ g/m 2 · d 。 图1.红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态 图例：1.4/4-5/5，2.5/5-28/5，3.28/5-14/6， 4.14/6-30/6，5.30/6-27/7，6.27/7-24/8 （图例下同） 2.1.2. 红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态 由图2可见，在生育期内，红三叶群落地下部微量营养元素积累速率最高值，Fe、Mn、Cu、Zn、Mo均出现在开花 →结实初期，量值依次为7830 μg/m 2 ·d、490μg/m 2 ·d、33μg/m 2 ·d、449μg/m 2 ·d和0.05μg/m 2 ·d ，唯B出现在现蕾→开花期，为36 μg/m 2 ·d 。 其负积累速率最高值的出现时间，Fe、Zn在苗期→分枝期，量值分别在-8103 μg/m 2 ·d和-256μg/m 2 ·d ；B在开花→结实初期，为-44 μg/m 2 ·d ；Mn、Cu在结实中→末期，分别为-487 μg/m 2 ·d和-61μg/m 2 ·d。 只有Mo的积累速率从苗期→结实中期一直为正值，但量值均低于0.05 μg/m 2 ·d，直到 结实中→末期才出现负值，为 -0.02μg/m 2 ·d 。 图2.红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态 2.2. 红三叶人工草地有益元素的积累速率动态 2.2.1. 红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态 如图3所示，红三叶群落地上部有益元素积累速率，其最大值出现的时间，Na、V、Ni在分枝 →现蕾期，量值依次为0.98 μg/m 2 ·d、16μg/m 2 ·d和78μg/m 2 ·d ；Sr在现蕾→开花期，为539 μg/m 2 ·d ；Co在结实中→末期，为11 μg/m 2 ·d。 其负积累速率，Na在现蕾-开花期，为-0.05 μg/m 2 ·d ,；V开花→结实初期，为 -7.7μg/m 2 ·d ；Sr在结实中→末期，为-513 μg/m 2 ·d 。Co和Ni出现二次负值，其各自的高值分别出现于现蕾→开花期和结实中→末期，分别为-8.1 μg/m 2 ·d 和-46 μg/m 2 ·d。 图3.红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态 2.2.2. 红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态 图4显示，红三叶群落地下部有益元素积累速率，5种元素均有二个正高峰值，其中，Sr、V、Ni、Co皆分别出现在分枝 → 现蕾期和 开花→结实初期 ，量值依次为34μg/m 2 ·d、7μg/m 2 ·d、11μg/m 2 ·d和3.3μg/m 2 ·d左右；Na分别出现在现蕾 →开花期和结实中→末期，为2.2 μg/m 2 ·d 左右。 其最大负峰值，Sr、V、Co均出现在苗期→分枝期，量值依次为-27μg/m 2 ·d、-15μg/m 2 ·d和-3.4μg/m 2 ·d；Na出现在结实初→中期，为-0.41μg/m 2 ·d；Ni出现于结实中→末期，为-8.7μg/m 2 ·d。 图4.红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态 3. 结语 在生育期内，红三叶群落地上部，各微量营养元素和有益元素积累速率最大值的出现时间有显著差别：Na、V、Ni、B为分枝 →现蕾期，Sr为现蕾→开花期，Mn、Zn为开花→结实初期，Cu为结实初→中期， Fe、Mo 、Co为结实中→末期。其负值的出现时间，Na为现蕾→开花期，V为开花→结实初期，Mn、Zn、B、Sr为结实中→末期。而Co、Fe、Ni出现二或三次负值，其高峰依次出现于现蕾→开花期、开花→结实初期、结实中→末期。 红三叶群落地下部，各微量营养元素和营养元素积累速率最高值出现的时间，Co为分枝 →现蕾期，B为现蕾→开花期， Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、V、Ni为开花 →结实初期， Na为 结实中→末期。其负积累速率最高值的出现时间，Fe、Zn、V、Sr、Co在苗期→分枝期，B在开花→结实初期，Na在结实初→中期，Mn、Cu、Ni在结实中→末期。 与上述元素不同的是，Mo的积累速率，其地上部和地下部，从苗期到结实中期一直为正值，且量值很小；至结实中期→末期之时，地上部突然猛增，地下部则出现负值。
个人分类: 植物化学元素生态|2107 次阅读|0 个评论
不同利用期对红三叶种群微量营养元素积累量的影响
duzhanchi 2018-8-17 10:49
不同利用期对红三叶种群微量营养元素积累量的影响 杜占池 李继由 钟华平 （中国科学院地理科学与资源研究所) 植物群落营养元素积累量是其生产力的表征形式之一。以 我国北亚热带中高山地区的主要人工草地 - 红三叶（ Trifolium pratense ）群落为对象进行这项研究，为 其合理利用提供科学依据，无论在实践还是在理论上均具有重要意义。 1. 条件和方法 1.1. 研究条件 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区, 海拔高度约1800m。该地区气候温凉潮湿, 日照较少。年平均气温约7℃，≥0℃积温2880℃, 年降水量2000mm左右，年相对湿度84%，年日照时数约1200h,日照百分率仅28%。 实验地位于山间谷地。红三叶(品种为巫溪红三叶)群落为6年生人工草地。 1.2. 实验方法 实验处理分为二级。 一级处理反映不同季节利用对元素积累量的影响，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期。处理I的实验时间为3月5日至5月31日, 处理Ⅱ为6月4日至7月24日，处理Ⅲ为7月28日至9月26日。在处理Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ期实验完成之后, 将实验地上的草群全部割掉, 时间分别为6月1日，7月25日和9月27日。 二级处理反映不同刈割时间造成的红三叶不同生育期对元素积累量的影响，即在每个一级处理之中,各设5类样地, 按不同时间逐次剪割, 其代号分别设为A、B、C、D、E 5个处理, 在最后剪割处理E时, 同时刈取处理A、B、C、D的再生草, 其代号依次设为a、b、c、d 4个处理。即每个一级处理内各有9个二级处理。 一、二级处理总共27个，其处理方式详见表1。 生物量采用收获法测定，齐地面刈取。样方面积为1×1m 2 ，重复4次。植物样品在65℃下烘干，称重，粉碎，而后在实验室用ICP发射光谱法测定微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、Na、Co的含量。 表1.红三叶种群不同处理的刈割期和生长期 一级处理 二级处理 AB C D Eab c d 刈割期 26/315/4 30/4 16/5 1/61/61/61/61/6 Ⅰ 生育期 VP VP VP ESP EFPEFP VP VPVP 生长时间 5/3~25/35/3~14/45/3~29/4 5/3~15/5 5/3~31/526/3~31/5 15/4~31/5 30/4~31/516/5~31/5 生长天数 21 41 56 72 88 67 47 32 16 刈割期 15/6 26/65/7 15/7 25/725/725/7 25/725/7 Ⅱ 生育期 VP VPESP EFP FFPEFPVP VPVP 生长时间 4/6~14/64/6~25/64/6~4/74/6~14/7 4/6~24/715/6~24/7 26/6~24/7 5/7~24/7 15/7~24/7 生长天数11 22314151 40292010 刈割期 8/818/830/812/927/927/927/9 27/927/9 Ⅲ 生育期VPVP VP ESPEFP VPVPVPVP 生长时间28/7~7/8 28/7~17/8 28/7~29/8 28/7~11/9 28/7~26/9 8/8~26/9 18/8~26/9 30/8~26/9 12/9~26/9 生长天数1121 33 466150402815 注：VP：营养期；ESP：现蕾初期；EFP：开花初期；FFP：开花盛期 2. 结果与分析 图1为不同利用期对红三叶种群微量营养元素积累量影响的实验结果。现对其进行如下分析。 图1.不同利用期对红三叶种群微量营养元素积累量的影响 ○ 一级处理Ⅰ；×一级处理Ⅱ； ▲ 一级处理Ⅲ 2.1 ．二级处理（不同刈割时间）对红三叶种群微量营养元素积累量的影响 由图1可见，每个一级处理中，在花期之前，各微量营养元素积累量通常均随红三叶种群生长时间的增长而升高，只有当某元素含量在某一处理降低幅度相当大的情况下，才出现例外。分析结果指出，在决定元素积累量的两个因素中，生物量与各元素积累量均成线性正相关，显著性水平皆为P=0.001,；而元素含量与其积累量均成负相关，且相关系数明显低于前者。(表2) 这说明红三叶微量营养元素积累量随种群生长时间的增长，决定于生物量的增加。 为进一步比较各一级处理中不同刈割时间对微量营养元素积累量的影响，现把其刈割前草群与其相应的再生草的元素积累量相加，分成5组(A+a、B+b、C+c、D+d和E)进行比较, 如图2所示。这5组处理的生长天数，在3个一级处理中均是相同的，依次为88、51和61天，但其元素积累量的高值通常均出现于D+d组(现蕾期)或E组（开花期）；只有一级处理中的Co例外，最高值出现在A+a组。 表2.红三叶种群微量营养元素积累量 (ER) 与生物量 (BM) 或元素含量 (EC) 的相关系数 FeMn CuZn Na Co BM 与ER 0.9360.9460.9920.995 0.914 0.846 EC 与ER -0.534 -0.392-0.427-0.580 -0.532 -0.175 注：n=27 P 0.001 = 0.597 P 0.01 = 0.487 P 0.05 = 0.381 图2.二级处理对红三叶种群微量营养元素积累量的影响 ◇ 一级处理Ⅰ；● 一级处理Ⅱ； △ 一级处理Ⅲ 2.2 ．一级处理（不同利用季节）对红三叶种群微量营养元素积累量的影响 从表3可以看出，在各一级处理中，5组二级处理的各微量营养元素最大积累量有显著差异：Cu、Zn、Mn和Na为ⅠⅡⅢ；Fe为ⅠⅢⅡ；Co为ⅡⅠⅢ。其平均积累量，除Mn为Ⅰ≈ⅡⅢ外，其余元素的排序与最大积累量一致。 表3.一级处理中红三叶种群微量营养元素积累量的最大值和平均值 (mg/m 2 ) 处理 项目 Fe Mn Cu Zn Na Co Ⅰ 最大值 42.95 23.61 6.07 28.15 55.74 0.143 平均值 40.36 15.84 5.10 22.00 37.14 0.113 Ⅱ 最大值 31.80 21.45 5.1719.69 43.43 0.179 平均值 25.85 16.643.7114.80 26.01 0.149 Ⅲ 最大值 34.86 15.29 2.59 13.57 26.990.111 平均值 27.37 9.58 1.87 9.00 13.390.070 2.3 ．红三叶再生草群与其刈割之前草群微量营养元素积累量的比较 如将每个一级处理中的4个刈前草群（即处理A、B、C、D）与其相应的再生草群（即处理d、c、b、a）的元素积累量平均值进行比较, 各一级处理之中，在牧草生长天数相近的条件下，通常是再生草低于刈前草群的元素积累量，只有处理Ⅰ中的 Mn和Co例外。3个一级处理比较，刈前草群高于再生草群元素积累量的幅度，以处理Ⅱ最大，其中Na高出746.5％；其次为处理Ⅲ；处理I最小。（表4） 表4.红三叶再生草群与刈前草群微量营养元素积累量 (mg/m 2 ) 的比较 处理 FeMn Cu Zn Na Co Ⅰ 刈前草群 23.586.94 2.60 11.00 20.110.0555 再生草群 16.92 6.942.25 9.46 12.38 0.0610 Ⅱ 刈前草群 15.39 10.902.47 9.49 20.74 0.1010 再生草群 8.98 4.54 1.02 4.09 2.45 0.0404 Ⅲ 刈前草群 16.765.171.105.41 6.81 0.0351 再生草群 10.352.98 0.592.47 3.18 0.0244 注：刈前草群和再生草群的微量营养元素积累量分别代表处理A、B、C、D的平均值 和a、b、c、d的平均值。 3. 结语 （1）在一级处理中，花期之前6种微量营养元素的积累量，通常均随红三叶种群生长时间增长而升高。各元素 积累量与其含量呈负相关，与生物量呈线性正相关。 （2）6种微量营养元素积累量的高值，通常均出现于D+d组(现蕾期)或E组（开花期）。 （3）各一级处理中的5组二级处理，其各微量营养元素最大积累量和平均积累量均有明显不同：Cu、Zn、Mn和 Na为ⅠⅡⅢ；Fe为ⅠⅢⅡ；Co为ⅡⅠⅢ。 （4）在各一级处理中，刈前草群的微量元素积累量平均值通常高于相应的再生草群，其中以处理Ⅱ高出幅度最 大。
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读博记语（314)-微量元素
zjzhaokeqin 2018-4-15 11:23
读博记语（ 314)-微量元素 赵克勤 读 科学 网 王崇臣 博客 《 浅释人体内化学元素的中庸之道 》， （链接   http://blog.sciencenet.cn/blog-1129566-1108813.html    ） 记语如下： 氟、碘和硒等微量元素在人体内的含量保持在一个合适的范围才能给人的健康带来应有的价值，含量过多或者过少都会给人体带来危害，正好符合了 “中庸之道”所讲究的“合适”。事实上，除了上述3种微量元素外，其他人体所必需的微量元素，同样遵循“中庸之道”。 ” 评：适当的微量元素 ,非常重要。
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“维生素补充剂无益”的科学逻辑
热度 11 qpzeng 2014-1-13 14:25
人体需不需要维生素和矿物质？什么人需要补充？过多是否有害？ 补充后能预防疾病发生吗？ 对于第一个问题，答案是肯定的。按生物化学常识，维生素和矿物质（微量元素）是人体必需的营养成分，一旦缺乏会引起不同程度的健康问题或导致疾病发生。这是因为维生素及微量元素本身就是蛋白质及酶的组分或者直接参与酶促反应，如氧化还原酶（脱氢酶、氧化酶）含有烟酰胺（维生素B3）或核黄素（维生素B2）辅基、血红蛋白含有血红素（铁卟啉）、超氧化物歧化酶含有铜与锌或锰。 第二个问题的答案显然是：营养不良的人需要补充，营养充足的人则不必补充。营养状况的好坏既取决于食物供应和饮食结构，也取决于胃肠道的吸收功能。在非洲，食物供应短缺是造成营养不良的主因。以大米为主食的亚洲，由于碾米时除去了含维生素A原（β-胡萝卜素）的糊粉层而易导致维生素A缺乏症（夜盲症甚至失明）。在全世界范围内，即使 饮食正常，小儿、老人、某些患者均可能因吸收功能较差而出现营养不良。 第三个问题，目前只能肯定过多无益，但还不能回答过多是否有害。很多知识分子尤其是懂得生物学知识的人早就养成了定时服用多种维生素及微量元素补充剂的习惯，也许他们不一定需要改变，无非是多花点买药的钱。不过，年老体弱者还是有补充多种维生素的必要，至少可以避免因为吸收功能差而出现维生素缺乏症，从而提高生活质量。 最后的问题，最近《内科学年鉴》上发表的系列文章做出了回答：多种维生素不能预防心血管病、老年痴呆和癌症等疾病的发生（ http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/2013122512535318731351.shtm ）。不过，这些研究结果都来自临床调查，并没有从机理上展开细致研究。我下面将着眼于自己的研究领域，并结合最新文献检索，谈谈为何过多补充维生素及微量元素有害无益的问题。 首先，不能笼统谈维生素及营养元素过多是否有益还是有害，应该具体说明其中特定种类的好坏。其次，有害的东西在一定范围内可能会转化成有益的东西。最近，我们正在研究一种“低毒兴奋效应”（hormesis），发现一些看起来有害的东西其实很有益。比如，过氧化氢是一种强氧化剂，高浓度时可诱导细胞凋亡，但低剂量时却能促进抗氧化酶合成，可以像热量限制那样延缓端粒缩短并延长寿命。同样，青蒿素作为一种过氧化氢诱导剂，也具有上述两种作用，而且作用机理完全相同。 我们将热量限制与过氧化氢、青蒿琥酯处理的结果进行比较，发现三者都能促进抗氧化酶的合成，尤其是提高线粒体锰超氧化物歧化酶（MnSOD）的表达水平，而且表现出“先升后降”的模式，说明前期活性氧大量生成，诱导抗氧化酶升高，后期活性氧被淬灭，抗氧化酶也就减少了。同时，我们还发现，酵母中负责长链脂肪酸运输的ABC跨膜转运体基因表达上调，脂肪酸β-氧化的酶基因表达相应上调，脂肪酸合成的酶基因表达则相应下调，这说明过氧化氢和青蒿琥酯也能让酵母像遭遇饥饿那样通过“自我消脂”来度日。 再回过头来看维生素C（抗坏血酸），它是最著名的抗氧化剂之一，可以中和体内的活性氧，理论上可以保护细胞免受自由基攻击。可是，为什么这么有用的维生素，却得不出对人体有益的结论呢？这种现象完全可以用低毒兴奋效应来解释，维生素C的抗氧化作用实际上消除了低毒兴奋效应，因为活性氧之“低毒”不存，促进抗氧化酶合成之“兴奋”必将焉附。当然，生物体是一种自稳系统，通过食物或药物多补充一点抗氧化剂，无非是让身体少合成一点抗氧化剂而已。 人们之所以片面理解某种物质“坏”的一面，是因为常常看不到它也能带来“好”的一面。 推而广之，正如抗氧化酶之合成在于有活性氧一样，抗体之合成在于有抗原。低浓度的氧化剂处理细胞可以诱导高水平的抗氧化剂合成，从而让细胞抵御更高浓度的氧化剂，这就是“锻炼”的奇效。用少量“病菌”（疫苗）刺激免疫系统，可以诱导大量“杀菌剂”（抗体）合成而消灭更大量的病菌感染，“小病不断大病不犯”就是这个道理，这大概也是80岁伊朗老人60年不洗澡、吃腐肉、喝脏水依然能保持健康的部分原因吧！
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一个素宝宝的微量元素体检表
热度 10 dawnshower 2012-6-25 21:11
一个素宝宝的微量元素体检表
今天在网上看到一个素食妈妈的博客。她生了两个儿子，都是胎里素,并且从出生到现在，一直吃素（鸡蛋和牛奶都不给他们吃）。 很多人都担心她的宝宝营养不够，微量元素缺乏。但是从她博客的记录来看，宝宝发育正常，很少生病。其中有一篇博文记录了大儿子今年的微量元素体检结果。引用一段她的原话 ：“大夫看了数值，说不错，铅这么低很难得，好好保持。嘿嘿，小小地美一下，平时看报道，现在铅超标的孩子很多。实际除个别是由于环境污染导致，真正的根源大都是肉食、海鲜惹得祸，尤其是鱼虾之类，重金属含量普遍都很高，铅的危害大家都知道，影响智力，影响发育。希望所有的孩子爸妈，即使不能素食，也要尽量减少鱼肉之类的动物食品，那些不仅补不了脑子，只能伤害孩子。” 我并不想参与“素”与“荤”的争论，因为我自己并非是一个素食主义者。而且单单靠一个事例，也不太具有说服力，肯定有人会举出“素宝宝也有营养不良的例子”、“喜欢吃鱼的宝宝也有铅含量低的例子”、“微量元素是变动的，一次检查不能说明问题”。。。。但是，这位母亲的经历，真的让我心动了。她一直是全素，但是奶水非常充足，从来不给孩子喂奶粉。 http://blog.sina.com.cn/huangzijie2007 说不定将来，我也会效仿她。 后记：此篇博文引来很多评论，这些评论比博文更精彩。谢谢大家的关注。现贴上几个链接 中国受污染耕地约1.5亿亩 蔬菜富集重金属 http://www.caspm.com/shucai/hangyexinwen/2011-10-28/685983.html 中国8城市，广州妈妈奶水含汞量偏高 或与吃鱼有关 http://www.qqwwr.com/staticpages/20100220/qqwwr4b7f5b48-249453.shtml 《素食者膳食指南》书评 http://shc2000.sjtu.edu.cn/0704/sushizhe.htm
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微量元素一把双刃剑
热度 2 sheep021 2011-3-1 21:53
随着人们生活的提高，健康已经成为人们最为关心的话题，微量元素缺乏对人体健康的影响得同样得到人们空前的关注。很多厂家由于市场的需要，利益的驱动，把微量元素宣传的神乎其神，打开电视，看到一个个关于微量元素的色彩缤纷绚丽的广告，可窥一斑。我要提醒各位朋友，冷静下来，客观的看待微量元素。 微量元素顾名思义就是体内量极少，但却是许多酶的的活性成风，在新陈代谢中起着重要的作用。微量元素主要有铬、铜、锌、锰、钼、氧化物。 铬：三价铬与胰岛素介导的反应，为葡萄糖的代谢所必需，缺乏时有糖尿病样症状出现葡萄糖耐量降低，运动失调，外周神经疾病和精神错乱等。 铜：铜存在于血浆铜蛋白中，这是形成铁蛋白的所必需的氧化物酶，铜还是另一些酶的成分。可以认为铜对血细胞生成，结缔组织形成及中枢神经功能很是重要。缺乏时引起嗜中性白细胞缺乏症，贫血和继发性缺铁。 锌：是市场上宣传最多的微量元素，它存在于70种以上的酶素中，为核酸碳水化合物鸡蛋白质的的合成和维生素A的利用所必需，缺乏时出现味觉及嗅觉差，厌食，儿童生长低于正常，肝脾肿大和性腺机能低下。其他表现有脱发，皮疹，舌炎，胃炎，睑炎和甲沟炎。 锰：主要存在于垂体，肝，胰，肾和和骨的线粒体内，为多种酶的组成部分。动物试验表明，缺乏时出现生长迟缓，骨骼疏松和运动失调。 钼：为多种酶的组成部分，被认为是人体必需的微量元素。 硒：为谷胱甘肽过氧酶和辅酶Q的组成部分。我国的克山病—— 一种儿童和青年妇女的地方性心脏病，即与主食中缺硒有关。 氟化物：就是牙膏广告中常提的氟。它主要沉积在牙齿和骨骼中，可降低龋齿的发生，并有助于保留骨中的钙。 虽然上面列举了许多微量元素的缺乏时的危害，但是由于它们在人体的需要很少，多数人体并不缺乏，主要用于长期依靠动脉营养的患者。常言道：是药三分毒。我们必须看到过量摄入并无必要，甚至会对人体有害。 铜：过量可引起急慢性中毒，出现恶心、呕吐、上腹部疼痛、腹泻、急性溶血和肾小管变性。蓄积在肝脏则出现肝豆状核变性。 锌：服用过量的锌可引起铜和铁缺乏症，因为锌干扰二者的吸收和利用。并可出现恶心、呕吐、头痛、发冷、发热和上腹部疼痛。 锰：过量服用可引起震颤麻痹样症状。 钼：过量服用则可出现痛风样综合征，还可增加铜由尿中排除。 硒：过量服用可出现急性或慢性中毒症状，如呕吐、腹痛、腹泻、麻痹、失明和呼吸困难。 氟化物：过量服用可出现恶心、腹痛、感觉异常、血压下降及呼吸困难等急性中毒症状。儿童更应注意。 看了我的文章你是不是和我一样觉得微量元素就是一把双刃剑，用的好可以祛除疾病强健身体，用不好就伤了自己。所以如果你怀疑你或你的孩子缺乏微量元素，千万不要只看广告，擅自自己去买来服用。一定去正规医院，做一个化验，并且在医生的指导下服用。让微量元素成为祛除疾病强健身体好剑。 评： 一语中的。所谓“微量元素”就是不能当饭吃，固然不能没有，但多了必然生害。 现在很多人在商人的忽悠下，天天补充微量元素，如黄金搭档、多种维生素片、安利 等等 岂不知是药三分毒，微量元素多了更是要命。
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维生素、微量元素和水
热度 14 孙学军 2011-2-2 14:17
给科学网各位老师拜年 过去半年时间在思考的几个问题，考虑到自身知识结构的限制，可能存在一些错误和片面的认识，就一直没有形成成文字。今天是农历年的最后一天，作为辞旧迎新，趁机会给科学网各位老师拜年，并请各位看在过年的份上，少拍专，多照顾，多指点。祝愿大家在兔年身体健康，事业有进步。借上海交通大学赵老师与我共同撰写的一个短信送给大家： 少吃肉多吃糠，不用医生开处方；细菌兄弟产氢气，青春常驻保健康 。 一是关于维生素的看法 维生素对人类的健康显然是非常重要的，在 100 多年来的生命科学历史上，曾经有许多科学家因为发现维生素，因为研究维生素的结构，甚至因为能人工合成而获得诺贝尔奖。维生素之所以重要，其关键原因是因为我们人类自身不能合成。从相反的角度考虑，既然人类不能合成，这类物质肯定对生命活动可能不是绝对重要的。原因可能是在生命进化过程中，由于自身的进化需要，我们把一些不是非常重要的功能退化掉，而让位于更加关键和重要的功能，也就是进化论中的用进废退。由于人类在进化过程中，逐渐获得了能从外界非常容易获得的一些比较重要的物质，不需要依靠自身来合成它，这样可以获得最大的进化收益。可以看看这些维生素的特点，我们人体需要的数量非常有限，环境中无论是动物和植物中含量比较丰富。如果我们保留这些功能，可能会影响我们身体更重要功能的进化和实现，因此在进化压力作用下，我们的机体逐渐放弃了合成这些物质的功能。可惜在我们人类研究这些物质的时候，很容易过分夸大他们的作用，从维生素的名称就可体会到这一层意思，这导致许多错误的认识和做法。许多著名的科学家都因为过分相信维生素的作用，而建议人们去补充维生素。实践证明这种措施并不理想，只要我们身体不缺乏，根本不需要过量补充，许多流行病学调查发现，长期补充维生素对机体可能产生负面影响。一些必须氨基酸或不饱和脂肪酸的特点与维生素的情况也存在类似情况。 二是关于微量元素的看法 微量元素是身体需要的数量非常少的必须元素，过去多这些元素的认识不够，往往会忽视其作用，现在有许多证据表明，这些微量元素对维持正常身体功能的发挥非常重要，缺乏某种和几种微量元素容易导致某些疾病的发生，特别是一些慢性疾病的发生。微量元素与维生素不同，生物体无法自身合成，必须完全依靠从环境中摄取。而随着人口数量的爆发式增加，人类对农业和养殖业技术的发展，人类对基本营养物质的摄取相对过剩，对维生素的摄取也没有太大问题，但逐渐相对减少了微量元素的摄取。我小时候在农村种地，记忆非常深刻的一件事情是，如果一块地反复种植一类作物，收成会逐渐下降，主要的问题是基本营养缺乏，而有了化肥，可以让作物的产量明显，但是作物的口感和质量大幅度下降。我觉得可能的原因是因为许多微量元素缺乏导致。设想一下，同样一亩地，产大米 2000 斤和 200 斤，前者的基本营养物质（蛋白、淀粉和脂类）甚至维生素可能没有什么问题，但前者的微量元素肯定无法保证。畜牧和家禽的饲养也有同样的问题，我们只是从表面现象上看到，散养的鸡蛋和肉口感好，许多专家告诉我们草鸡蛋和洋鸡蛋营养几乎完全一样，我觉得他们只说对一半，从基本营养素和维生素角度，可能非常类似，但从微量元素角度，那就完全不同了， 我相信微量元素也应该更丰富。因此将来的农业和养殖业需要加强复合微量元素缺乏的问题。 三是关于生物体内水和气的看法 我们体内的主要成分是水，水是生命物质的最重要溶剂和载体。但是我们身体内一些重要化学反应可能是不需要水，甚至需要在无水或少水的微环境实现。例如许多蛋白质的活性中心都是疏水性基团形成的活性中心，细胞膜的内部是疏水区域，脂肪就更不要说了，大脑内脂肪含量非常丰富，而形成神经电活动的许多结构是由疏水蛋白质完成的。也就是说，生命体内的生物化学反应与一般的溶液化学反应存在巨大差异，这可能是生物化学反应的重要特点，也是生命化学反应能够按照一定序列规律发生反应的一个原因。水提供流动的大环境，无水的大分子提供精细微环境，是生物化学过程的重要外部条件。也是 与自然界有机和无机的化学反应区别的重要原因。考虑这些问题主要是因为我最近看到许多关于气体对机体的调节，例如惰性气体氙，已经明确具有影响 NMDA 受体与甘氨酸的结合，显然氙是不可能与 NMDA 受体发生化学反应的，只可能依靠分子间很弱的作用力实现对分子功能的调节。那么这种情况应该有更广泛的生物学意义，例如我们身体内数量庞大的氮气，也应该对一些生物大分子产生重要的影响。这些分子的特点是脂溶性超过水溶性，开展对这些分子的生物学效应的深入研究，可能给我们提供一条认识生物化学反应的途径和手段。
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抗氧化剂——商业阴谋？ 医学神话？
sheep021 2010-3-12 09:43
概念　 　 抗氧化剂：是阻止氧气不良影响的物质。 它是一类能帮助捕获并中和自由基，从而祛除自由基对人体损害的一类物质。如维生素Ａ、Ｃ、Ｅ；例胡萝卜素（虾青素、角黄素、叶黄素，B-胡萝卜素等）；微量元素：硒、锌、铜和锰等 　　饮食中抗氧化剂长期以来倍受国内外学者关注，这是因为①食物中抗氧化剂能够保护食物免受氧化损伤而变质②在人体消化道内具有抗氧化作用，防止消化道发生氧化损伤③吸收后可在机体其他组织器官内发挥作用④来源于食物的某些具有抗氧化作用的提取物可以作为治疗药品。抗氧化剂的作用机理包括鳌合金属离子、清除自由基、淬灭单线态氧、清除氧、抑制氧化酶活性等。 分类： 　　1．自由基吸收剂：如酚类抗氧化剂，维生素 E，类胡萝卜素。 　　2．氧清除剂：如类胡萝卜素及其衍生物、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠等。 　　3．金属离子螯合剂：枸橼酸、EDTA和磷酸衍生物。 　　 食品中抗氧化剂可以防止各种食品成分的氧化反应。食品氧化可以导致不良褐变和味道改变。抗氧化剂和氧气反应，因此抵消负面影响。例如：维生素 C （E300 ）和维生素 E(E308).在人体内抗氧化剂通过中和自由基（细胞代谢的天然副产物）的不良作用来保护主要的细胞物质。氧气被代谢或被人体燃烧时形成自由基。它们通过细胞运输，破坏其他分子结构，导致细胞受损。这样的细胞损坏被认为是衰老和各种健康问题的原因。活跃于人体内的抗氧化剂是维生素 A 、 C 、 E和多酚（植物化学物质，存在于茶和水果中）。 维生素 C 、 E 和 －胡萝卜素（维生素 A的前身）和矿物质硒都具备抗氧化的特性。也就是说它们可以保护细胞膜中的脆弱的蛋白质和脂质，在阻断高度反应性的氧原子（自由基）的过程中扮演重要角色。自由基是带有一个或多个不成对电子的分子，抗氧化剂可以清除这些自由基，与其他分子快速反应，起始的链反应被称为氧化。自由基是代谢过程的常规产物，人体会产生自身的抗氧化剂来保持平衡。然而，压力，年龄老化和环境条件，像空气污染和吸烟都会增加身体中自由基的数量，从而破坏平衡。极不稳定的自由基可以损害健康的 DNA ，并且与伴随着老龄化的一些变化相关（比如 老年斑 的恶化，老年人失明的主要原因），还会导致一系列疾病，如 癌症 、 心脏病 和中风。研究表明水果和蔬菜中的天然抗氧化剂具有保护效果。例如：维生素 E 和 －胡萝卜素可以保护细胞膜；维生素 C 可以排出细胞内的自由基。 误区 一系列研究表明,食用添加维生素C、维生素E等所谓抗氧化的食品、营养品,不但无益,甚或有害 你听说过服用一些药丸可以延缓衰老吗?这些耳熟能详的产品有绿茶精、维生素C、维生素E、石榴浓缩汁、胡罗卜素、硒、葡萄籽精和蜂王浆等。 这些营养品有一个共同的名字:抗氧化剂。 据统计,在美国约有一半的成年人每天都服用各类抗氧化剂药丸,因为他们坚信,这些药丸能够祛病延年,促进健康。但是,这些药物真的对人有好处吗?近年的研究证据显示,抗氧化剂添加剂非但对我们的健康好处甚微或基本没有好处,甚至可能不利于健康。 正确的做法:回归自然 另外两种很重要的饮食抗氧化剂的来源是茶和咖啡。有一些证据表明,绿茶能降低患癌和心血管疾病的风险。奇怪的是,哈里维发现,茶和咖啡都能以过氧化氢的形式产生活性氧。他说:每当你饮下一杯咖啡,就等于饮下一碗稀释的过氧化氢。而过氧化氢是一种自由基源物质。 如果自由基真的对人体有害,那么咖啡和茶为什么又对人有好处呢?一种可能的解释是:部分自由基有可能帮助我们内在的抗氧化系统付诸行动。英国利物浦 大学生 物化学家马尔科姆杰克逊说:人们正在重新考虑自由基的作用。他认为机体内数量适当的自由基可能对我们的健康有积极的促进作用,能够促使细胞激活我们内在的防御机制。 生物学家哈里维对人们的忠告是:适量吃含类黄酮丰富的食品,比如适量饮用红酒、茶,食用水果和青菜,在没有确凿研究结果之前,不要服用高剂量的营养补充剂或强化食品。 因此, 不管富含果蔬的饮食对健康多么有益,人们都不能单靠服用提纯的果蔬精华液或维生素来替代它们 。至于说到那些经常食用富含维生素C、维生素E、白藜芦醇和类胡罗卜素食物的人较少患心血管疾病、糖尿病和癌症的原因,一个解释就是这些经常有意识食用这些健康食品的人本来就重视健康,有一个大体上健康的生活方式,比如他们更重视锻炼或很少吸烟。 另外,哈里维仍然相信果蔬中的抗氧化剂至少有部分作用。他认为是果蔬中的多酚、类胡萝卜素同维生素和在一起形成了坚韧的纤维化物质,它们在胃和结肠里可以中和自由基。胃里有着高度的酸性环境,食物在此可产生活性氧。营养保健药丸之所以无效,可能是因为它们不能像果蔬一样在消化道滞留,通常它们一进入消化道,就被消化了。 如何摄取 人体必需微量元素共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。 含碘丰富的食物有食盐、海带、紫菜、鱼虾、海参等 野山菌中的铁、锌、铜、硒、铬含量较多,经常食用野山菌补充微量元素的不足 含碘量丰富的食物为海产品，如海带、紫菜、鲜鱼、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。 补铁:各种动物肝脏、牛肉、鳝鱼、猪血 补锌:牡蛎、鲱鱼、瘦肉、鱼类等 补铜:动物肝脏、硬壳果、豆类、牡蛎 补锰:坚果、谷物、咖啡、茶叶等 补碘:海带及各种海味 补铬:牛肉、动物肝、粗粮、黑糊椒等 补硒：鸡蛋、动物内脏、鱼类等。 补钴：各种海味、蜂密、肉类等 注意： 保健品、药品并非补充微量元素的首选。 由于各种食物中所含的微量元素种类和数量不完全相同，只要平时的膳食结构做到粗、细粮结合，荤素搭配，不偏食不挑食，就能基本满足人体对各种元素的需要。人如果表现出缺乏某种微量元素的症状，其实缺的通常并不止是一种微量元素，而是多种。但如通过保健品补充，往往只能缺什么补什么。如果通过均衡饮食，则可以吸收食物中的多种微量元素。 其他： 相信科学还是舆论---- 关于银杏和复方维生素的最新故事
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