(6)钒:元素符号V,原子量50.9415。
钒是人体必需的微量元素,虽然发现较晚,但是它的重要性越来越受到人们的关注。钒的生物学作用是体内血糖代谢、脂肪和胆固醇代谢过程中酶的辅助因子。最近十几年的研究证明,钒对糖尿病的治疗有效,可以降低患高血糖和血脂;增加肝糖原、肌糖原的合成和糖酵解;抑制肝糖的分解和糖异生。促进骨骼和牙齿的生长和矿化。骨骼是储存钒的最主要组织,这可能是由于促进了骨中磷酸盐与钒的交换作用,导致骨骼中钒的沉积增加。钒还与钠泵、肌肉收缩有关;调节能量水平,对体内某些生化反应的酶有抑制或激活的作用;钒与激素作用也有关联,有甲状腺功能,因此钒对治疗甲状腺机能不足可能起到一定的作用,刺激激素分泌和神经介质的代谢;影响机体的免疫力,钒影响肾脏和膀胱的机能。
人体钒缺失:
钒在人体内含量极低,体内总量不足1mg。主要分布于内脏,尤其是肝、肾、甲状腺等部位,骨组织中含量较高。钒在胃肠吸收率仅5%,其吸收部位主要在上消化道。此外环境中的钒可经皮肤和肺吸收入体中。血液中约95%的钒以离子状态(VO2+)与转铁蛋白结合而送输,因此钒与铁在体内可相互影响。因而,随着环境污染,人体吸收率低,缺失钒元素是可能的。
钒缺乏时可出现牙齿、骨和软骨发育受阻。肝内磷脂含量少、营养不良性水肿及甲状腺代谢异常等。钒的缺失,会造成糖尿病、高血压,血栓,脑梗,心梗等心脑血管疾病。
人体钒过盛:
现代植物和功物的转基因培育或富元素培育,会使食品异常复杂,过份偏食某些食物或地方环境破坏,钒元素过盛也是可能的,但目前尚无案例。
人体对钒的需求量:
人体对钒的正常需要量为100μg/d。钒对骨和牙齿正常发育及钙化有关,能增强牙对龋牙的抵抗力。钒还可以促进糖代谢,刺激钒酸盐依赖性NADPH氧化反应,增强脂蛋白脂酶活性,加快腺苷酸环化酶活化和氨基酸转化及促进红细胞生长等作用 。
(7)钼:元素符号Mo,原子量95.94。
虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态,但是,化合价通常是6价状态。
人和动物机体对钼均有较强的内稳定机制,经口摄入钼化物不易引起中毒。
膳食及饮水中的钼化合物,极易被吸收。经口摄入的可溶性钼酸铵88%-93%可被吸收。膳食中的各种含硫化合物对钼的吸收有相当强的阻抑作用,硫化钼口服后只能吸收5%左右。钼酸盐被吸收后仍以钼酸根的形式与血液中的巨球蛋白结合,并与红细胞有松散的结合。血液中的钼大部分被肝、肾摄取。
在肝脏中的钼酸根一部分转化为含钼酶,其余部分与蝶呤结合形成含钼的辅基储存在肝脏中。身体主要以钼酸盐形式通过肾脏排泄钼,膳食钼摄入增多时肾脏排泄钼也随之增多。因此,人体主要是通过肾脏排泄而不是通过控制吸收来保持体内钼平衡。此外也有一定数量的钼随胆汁排泄。
钼作为3种钼金属酶的辅基而发挥其生理功能。钼酶催化一些底物的羟化反应。黄嘌呤氧化酶催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤,然后转化成尿酸。醛氧化酶催化各种嘧啶、嘌呤、蝶啶及有关化合物的氧化和解毒。亚硫酸盐氧化酶催化亚硫酸盐向硫酸盐的转化。有研究者还发现,在体外实验中,钼酸盐可保护肾上腺皮质激素受体,使之保留活性。据此推测,它在体内可能也有类似作用。有人推测,钼酸盐之所以能够影响糖皮质激素受体是因为它是一种称为“调节素”的内源性化合物似。
人体钼缺失:
钼的缺失会导了致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。主要用于长期依赖静脉高营养的患者。
其摄入不足会发生克山病,钼和肿瘤的发病有关,缺钼地区的人群中食管癌发病率较高。抽样调查显示,肝癌发病率高的地方,人的尿、血、头发和肝组织中钼含量不足。钼摄入量不足,往往造成儿童龋齿发生率上升。
研究表明,钼还有明显防龋作用,钼对尿结石的形成有强烈抑制作用,人体缺钼易患肾结石。一个体重70kg的健康人,体内含钼9mg。对于人类,钼是第二、第三类过渡元素中已知唯一对人必不可少的元素,与同类过渡元素相比,钼的毒性极低,甚至可认为基本无毒。
钼是组成眼睛虹膜的重要成分,虹膜可调节瞳孔大小,保证视物清楚,钼不足时,影响胰岛素调节功能,造成眼球晶状体房水渗透压上升,屈光度增加而导致近视。风化作用使钼从岩石中释放出来。估计每年有1000吨进入水体和土壤,并在环境中迁移。钼分布的不均匀性,造成某些地区因缺钼而出现“水土病”。
人类活动中愈来愈广泛地应用钼以及燃烧含钼矿物燃料(如煤),因而加大了钼在环境中的循环量。全世界钼产量每年为10万吨,燃烧排入环境的钼每年为 800吨。
天然水体中钼浓度很低,海水中钼的平均浓度为14微克/升。钼在大气中主要以钼酸盐和氧化钼状态存在,浓度很低,钼化物通常低于1微克/米。
钼为多种酶的组成部分,钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。
钼缺失主要见于遗传性钼代谢缺陷,尚有报道全肠道外营养时发生钼不足者。钼不足可表现为生长发育迟缓甚至死亡,尿中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤排泄增加。
人体钼过盛:
摄入过多的话则会造成动脉粥样硬化。过量的食入也会加速人体动脉壁中弹性物质——缩醛磷脂氧化。所以,土壤含钼过高的地区,癌症发病率较低但痛风病、全身性动脉硬化的发病率较高。而食入含钼过量的饲草的动物,尤其长角动物易患胃病。阻止人体亚硝酸还原成氧,使亚硝酸在体内富集,将会导致癌症的发生。
钼对温血动物和鱼类的影响较小。高含量钼对植物有不良影响,试验表明:如钼浓度为0.5~100毫克/升时对亚麻生长产生不同程度的影响;10~20毫克/升时对大豆生长有危害;25~35毫克/升时对棉花生长有轻度危害;40毫克/升时对糖用甜菜生长有危害。水体中钼浓度达到5毫克/升时,水体的生物自净作用会受到抑制;10毫克/升时,这种作用受到更大抑制,水有强烈涩味;100毫克/升时,水体微生物生长减慢,水有苦味。中国规定地面水中钼最高容许浓度为 0.5毫克/升,车间空气中可溶性钼最高容许浓度为4毫克/m³,不溶性钼为6毫克/m³;过盛的钼造成环境危险,健康危害:对眼睛、皮肤有刺激作用。部分接触者出现尘肺病变,有自觉呼吸困难、全身疲倦、头晕、胸痛、咳嗽等。
据报告,生活在亚美尼亚地区的居民每日钼摄入量高达10~15mg;当地痛风病发病率特别高被认为与此有关。钼冶炼厂的工人也可因吸入含钼粉尘而摄入过多的钼。据调查,这些工人的血清钼水平、黄嘌呤氧化酶活性、血及尿中的尿酸水平均显著高于一般人群。
口服钼酸铵,成人每日需用量0.1~0.15mg。儿童每日需用量0.03~0.1mg。
每日摄取量超过0.54mg,钼可增加铜从尿中排出。超过10~15mg时,则可出现痛风综合症。作用与应用:钼在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶发挥生物活力的必需因子,对机体氧化还原过程中的电子传递、嘌呤物质与含硫氨基酸的代谢具有一定的影响。在这三种酶中,钼以喋呤由来性辅助因子的形式存在。钼还能抑制小肠对铁、铜的吸收,其机制可能是钼可竞争性抑制小肠粘膜刷状缘上的受体,或形成不易被吸收的铜-钼复合物、硫-钼复合物或硫钼酸铜(Cu-MoS)并使之不能与血浆铜蓝蛋白等含铜蛋白结合。
钼在人体内含量不平衡,对人体生命健康危害极大,它能够使体内能量代谢过程出现障碍,心肌缺氧而灶性坏死,易发肾结石和尿道结石,增大缺铁性贫血患病几率,引发龋齿,钼是食管癌的罪魁祸首,它还会导致痛风样综合征,关节痛及畸形、肾脏受损,生长发育迟缓、体重下降、毛发脱落、动脉硬化、结缔组织变性及皮肤病等生命健康隐患。
膳食中的钼很易被吸收。但SO2-4因可与钼形成MoO42-而影响钼的吸收。同时SO42-还可抑制肾小管对钼的重吸收,使其从肾脏排泄增加。因此体内含硫氨基酸的增加可促进尿中钼的排泄。钼除主要从尿中排泄外,尚可有小部分随胆汁排出。
在奶牛饲料中的应用量:10mg/d
人体对钼的需求量:
中国营养学会制定了每日膳食中钼的“安全和适宜的摄入量”参考指标,6个月以内婴儿每人每天0.03~0.06毫克,1岁以内每天0.04~0.08毫克,1岁以上0.05~0.10毫克,4岁以上0.06~0.15毫克,7岁以上每天0.10~0.30毫克,11岁以上至成年人均为每天0.15~0.50毫克。
这个指标与美国科学研究委员会的食品和营养委员会估计的“安全和适宜”的日摄入量相同。
2000年中国营养学会根据国外资料,制订了中国居民膳食钼参考摄入量,成人适宜摄入量为60μg/d;最高可耐受摄入量为350μg/d。
99钼是钼的放射性同位素之一,他在医院里用于制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素,病人服用后可用于内脏器官造影。用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中。当钼-99衰变时生成锝-99,在需要时可把锝-99从容器中取出发给病人。