微量元素

微量元素是相对主量元素（宏量元素）来划分的，根据寄存对象的不同可以 分为多种类型，目前较受关注的主要是两类，一种是人体中的微量元素，另一种是岩石中的微量元素。

人体是由６０多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的0.01以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为宏量元素；凡是占人体总重量的0.01％以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素。微量元素在人体内的含量真是微乎其微，如锌只占人体总重量的百万分之三十三。铁也只有百万分之六十。

微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素 必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。如缺锌可引起口、眼、肛门或外阴部发红、丘疹、温疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。

微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的隆存和健康息息相关。如缺锌可引起口、眼、肛门或外阴部发红、丘疹、湿疹。又如铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血。人体所需要的各种元素都是从食物中得到补充。由于各种食物所含 的元素种类和数量不完全相同，所以在平时的饮食中，要做到粗、细粮结合和荤素搭配，不偏 食，不挑食，就能基本满足人体对各种元素的需要。反之，可造成某些元素的缺乏．

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。微量元素首先构成了休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。

酶是生命的催化剂，迄今体内发现的1000余种酶中，约有5 0呢闭70％需要微量元素参加或激活，它们在细胞酶系统中功能相当广泛：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。谷眈甘脉过氧化物酶是典型的非金属酶，它具有抑制自由基生成。清除过氧化物。保护细胞膜完整性等作用。该酶分子中含有4个硒原子。锌不仅是碳酸酚酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等几十种酶的必需成分，而且同近百种酶的活性有关。锰作为离子性较强的微量元素则是有效的激活剂，可催化金属活化酶。

碘为甲状腺激素的生物合成所必需的；而锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少，每个胰岛素分子结合2个锌原子。维生素比是胸腺喀陡核昔合成以及最终DNA生物合成与转录所必需的甲基转移的辅酶。该分子中鳌合有一个钻原子的环状结构部分，含有它的化合物——类咕琳辅酶是已知最有效的生物催化剂之一，在许多酶中起着不寻常的分子重排作用。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RNA聚合酶中含有锌，而核昔酸还原酶的作用则依赖干铁。

人体所需要的各种元素都是从食物中得到补充。由于各种食物所含的元素种类和数量不完全相同，所以在平时的饮食中，要做到粗、细粮结合和荤素搭配，不偏 食，不挑食，就能基本满足人体对各种元素的需要。反之，可造成某些元素的缺乏。

人体缺乏某种微量元素会导致疾病，如缺铁导致贫血；缺

锌使免疫力下降并影响发育和智力，缺碘发生甲状腺肿大等。若能在药物治疗的同时，辅以食补，效果将会更好。
缺铁：可多食黑木耳、海藻类、动物肝脏、黄花菜、血豆腐、蘑菇、油菜、腐竹、酵母、芝麻、蚬子等。
缺锌：可多食鱼、牡蛎、瘦猪肉、牛肉、羊肉、动物肝肾、蛋类、可可、奶制品、干酪、花生、芝麻、大豆制品、核桃、糙米、粗面粉等。常用补锌制剂：新稀宝片。
缺镁：可多食海带、紫菜、芝麻、大豆、糙米、玉米、小麦、菠菜、芥菜、黄花菜、黑枣、香蕉、菠萝等。
缺碘：可多食海带、紫菜、海鱼、海虾等。
缺钙：可多食虾米、虾皮、蟹、鱼、海藻、海带、菠菜、骨头汤、大豆、核桃、花生等。
有害的微量元素：铅,汞,等会造成疾病。

岩石中微量元素基于地球化学行 为可分为：
1、稀土元素（REE）：原子序数57-71的镧系元素在地球化学上又称之为稀土元素，包括：La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu
2、铂族元素（PGE，原子序数从44至46以及76至78），如果包括金也称之为贵金属元素，包括：Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,(Au)
3、过渡金属元素（原子序数从21至30），包括：Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn
4、高场强元素（HFSE）包括镧系元素，Sc和Y，以及Th,U,Pb,Zr,Hf,Ti,Nb,Ta
5、低场强元素（LFSE）又称大离子亲石元素(LILE)，包括：Cs,Rb,K,Ba,Sr,二价Eu和二价Pb

铬是人体必需的微量元素之一，十八世纪末由法国化学家Louis Vauquelin首次发现并命名，在机体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。但在随后的100多年中，这种矿物质元素被认为是一种有害元素，甚至是致癌物质，其应用也局限于印染、制革、化工等行业。直至1957年，Schwarz 和Mertz观察到铬在糖代谢中的作用，提出葡萄糖耐量因子假说,并通过实验逐步证实，Cr3 是啤酒酵母中葡萄糖耐量因子(Glucose Tolerance Factor, GTF)的活性组成部分。随后用鼠和人进行的大量研究表明：三价铬主要通过GTF协同 和增强胰岛素的作用，从而影响糖类、脂类、蛋白质和核酸等的代谢，影响动物的生长、繁殖、产品品质及抗应激、抗病能力，并认为铬(Cr3 )是人和动物机体必需的微量元素。  后来，Mertz证实了GTF是以尼克酸－三价铬－尼克酸为轴心，谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸为配体的物质。他还证实了铬的生物化学作用主要是作为胰岛素的增强剂，通过胰岛素影响糖、蛋白质、脂肪和核酸的代谢。从而证明了铬是人和动物的必需微量元素之一。此后，许多学者对铬的代谢、生物学功能及在养殖业中应用作了大量的研究，取得了一些积极的成果和可喜的发现。

人体内铬几乎都是3价的, 它很稳定, 人体内约含铬6mg, 它广泛地存在于人体骨骼、肌肉、头发、皮肤、皮下组织、主要器官(肺除外) 和体液之中。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%；人体对有机铬的利用率可达10～25%[王文君. 饲料博览, 2000, (10) : 12～13]。正常成人需求量20～50μg /d, 儿童、孕妇和老人为50～110μg /d , 糖尿病患者和肥胖人群为50～200μg /d。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。啤酒酵母、废糖蜜、干酪、蛋、肝、苹果皮、香蕉、牛肉、面粉、鸡以及马铃薯等为铬的主要来源。人们主要从食物、饮水和空气摄取一小部分铬。

酵母菌是人类实践中应用比较早的一类微生物，中国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒；酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长 ，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。

酵母制品的优势：酵母菌一般有很高的营养价值，特别是含有较多蛋白质，很多B族维生素、核酸和矿物质，同时也能产生一些保健功能活性物质。维生素B群可控制人体的代谢功能，保持正常的神经作用。维生素B2与维生素B6对皮肤是很重要的维生素。维生素B12有防止贫血的作用，且有促进肠内维生素合成的作用，所以对肠或肝功能不强的人有增强体力的效果。 另外，有人报告，酵母菌SH2发酵培养物用凝胶层析柱G-75分析，于280nm波长处进行蛋白质洗脱分离时，发现在其中有2个蛋白质洗脱峰对干扰素效价有增强作用，进而证明此物为核蛋白（蛋白比糖为3：1）。

鉴于酵母具有独特的营养及保健价值，不仅直接被开发为营养食品，还可进一步制备成多种营养活性物质，作为营养食品的载体，进一步深加工则成为更具营养和保健价值的食品。酵母在食品领域中的应用历史悠久，以酿酒和面制品发酵为人们所熟悉，其应用已扩大到药品、食品添加剂、保健食品、调味品、饲料、培养基成分等方面。市场上已经有了比较丰富的各类酵母食品。其中，酵母抽提物就是以酵母为原料开发的食品，它有着极其浓郁的肉香味，可改善食物的风味和口感，已经广泛应用在调味品领域，因其营养丰富，也可用作营养补充剂。

目前，国内外酵母开发的方向主要有三个方面：一是对传统酵母进一步研发，提高生产技术，降低生产成本和提高原料的利用率；二是通过酵母基因表达外源蛋白，发展生物制药；三是开发富集功能因子的功能性酵母，将营养酵母和功能性酵母深加工后制成营养保健食品。此种营养保健品即以酵母为载体，补充一些微量营养素的保健食品和特殊营养食品，如富铁酵母、富硒酵母、富锌酵母等。即在生产酵母的培养基中，增加铁、锌、硒浓度，从而使酵母中含有较多的这些物质，供人食用。也可将富含某些营养物质的酵母掺入畜禽饲料，经再一步转化，产生富含某些营养素的奶、蛋、肉类。目前这类食品转移的功效物质还只限于营养素，是否可以扩展到非营养素性功能物质，仍然是人们感兴趣的问题。 

补充酵母铬是近日欧美健康食品商店里的一个很热门的话题。因为美国农业部的科学家均已证实，微量元素的三价铬(Cr3 )离子是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成部份，它具有调节脂质代谢、改善糖耐量的作用。

酵母铬（富铬酵母）是国家食品药品监督管理局指定的铬营养补充来源 之一。酵母是人类利用最早、最广泛的纯天然营养型微生物，也是天然的营养宝藏和理想的生物载体。酵母铬是将酵母细胞培养在含三价铬的培养基中,通过生物转化将无机铬转转变成有机铬,从而提高铬在机体内吸收利用率,降低其毒副作用,更好地发挥其调节血糖、降脂及降胆固醇的作用。

对一批超过10年病历的II型糖尿病患者作临床试验，其结果令人相当吃惊：这些患者的血糖明显地降低。但科学家们指出，如何去指导糖尿病患者合理摄取这种微量元素，而不致于产生另一种副作用，则成为一个新研究课题。而最安全、最有效的方法是采用葡萄糖耐量因子性铬最安全，而酵母铬是目前最安全的。

①、安琪酵母铬
简介：天然血糖调控剂，在机体糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用的人体必需微量元素-铬激活胰岛素活性，调节血糖，抑制糖转化为脂肪。主要功用：铬能增强胰岛素活性，控制血糖。能调节脂肪储存量，帮助减重。降低血中胆固醇和甘油三酯的含量，预防心血管病。最佳摄取量：100微克， 若为治疗目的，则以200微克为宜。酿酒活性干酵母是最好的摄取方式。研究指出，每日200微克酵母铬，血糖平均可降低18％。每日补充200微克以上的酵母铬胆固醇会大为降低。
②、产品规格:富铬酵母中有机铬Chromium(Cr)含量：大于0.25%，产品优点:本品符合国际标准，有机铬含量0.25-0.8%，其中蛋白质含量大于38%，已处于国内领先水平。铬是人体必需微量元素，是胰岛素辅助因子。 酵母铬的特点、功效及应用，酵母铬的优点：
①、通过毒性试验证实酵母铬食用安全，无毒性。
②、酵母铬含有的生物活性铬的人体吸收率可高达10%-15%，其吸收率是甲基吡啶铬的311%，氯化铬的672%。
③、酵母铬本身富含蛋白质、糖类和B族维生素，除可作为铬源使用外，还同时提供其他有益营养。
④、酵母铬能进行大规模工业化生产，生产成本低。

酵母铬的功效
①、降低糖尿病患者的血糖，也可以改善其低血糖反应，具有对血糖的双重调节作用，能有效控制糖尿病，消除葡萄糖耐量方面的异常现象。
②、能明显降胝血清胆固醇水平，减轻动脉硬化症状。
③、能纠正缺铬儿童和长期肠外营养患者 的糖耐量异常。
④、能有效增加人体肌肉，减少脂肪。
⑤、在生长/肥育猪日粮中添加铬可显著提高胴体瘦肉率，提高饲料转化率，降低背脂厚度，还可以提高母猪的繁育性能和仔猪的成活率。
⑥、能增加蛋鸡的产蛋率，降低鸡蛋胆固醇，也可增加肉鸡生长速度，降低胸肌脂肪含量。
⑦、能改善动物内分泌，增强抗应激能力。
酵母铬的应用范围：
①、可作为补铬保健食品和药品的原料
②、可作为营养强化食品中铬营养素强化的原料
③、可用于畜牧养殖业，作为饲料中铬营养素强化的原料
④、其他需要强化铬营养素的产品

铬与脂类代谢的关系，国内外都做过广泛的研究：补铬可通过调节各种脂蛋白含量和胆固醇的代谢而对机体的脂类代谢产生有益的调节和改善作用；动物日粮补铬可降低血清甘油三酯和总胆固醇的含量，并提高高密度脂蛋白（HDL）的含量。铬可能通过两种机制调节脂类代谢，一是日粮补铬可提高胰岛素活性（缺铬时活性降低，并通过糖代谢诱发脂类代谢紊乱），调节脂类代谢、改善机体血脂状况，因而和人类冠心病、高脂血症及动脉硬化等的发生有关；二是铬可加强脂蛋白酶（LPL）和卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）的活性，LPL和LCAT对于合成HDL有重要作用，机体缺铬则HDL的合成减少，含量下降。

一些证据表明，铬能增加胆固醇的分解和排泄。Abraham等（198 0）证明铬不仅能降低兔主动脉上胆固醇的沉积，而且能清除沉积于主动脉上的胆固醇。Page（1993）在生长肥育猪日粮中添加不同水平的吡啶羧酸铬（PicolinateChromium），猪血清中胆固醇水平显著降低。Lein（1996）在生长猪饲粮中添加200ppb的铬（GrPic），血清甘油三脂和低密度脂蛋白胆固醇显著下降（P＜0．05），肌酸肝和高密度脂蛋白（HDL）显著提高（P＜0．05）。Pahe等（1991）报道在产蛋鸡日粮中添加200pp吡啶羧酸铬，血液中胆固醇减少，但蛋黄中胆固醇未发生变化。综合有关研究结果，铬可能通过两个途径调节脂类代谢，一方面当动物体缺铬时，胰岛素的生物学活性降低，糖耐量受损，且通过糖代谢引发脂类代谢紊乱，补铬后胰岛素活性增强，降低主动脉上胆固醇的沉积，调节脂类代谢，从而改善血脂状况；另一方面，铬能够增强脂蛋白酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶的活性，从而增强了高密度脂蛋白的合成，动物体缺铬时，上述两种酶的活性降低，高密度脂蛋白合成减少，导致血液中高密度脂蛋白下降。老年人缺铬时易患糖尿病和动脉粥样硬化，还可引起高血脂病、动脉粥状硬化, 生长迟缓以及缩短寿命等。补铬有逆转上述现象的作用。