《活性微量元素》PPT课件.ppt

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1、第八章活性微量元素一硒(Selenium)（一）概述发现发现:硒元素于1817年在瑞士斯德哥尔摩由发现。19世纪60年代，一些饲料污染过量的硒而导致急性中毒事件的发生。在这之后的100年间，关于硒生物作用的研究因此集中在其毒性方面。20世纪50年代法国科学家施瓦茨（Schwarz）最早发现硒对肝脏有保护作用。他在研究引起肝坏死的病因时，发现含硒氨基酸和维生素E对肝脏都有保护作用，同时发现并与1957年5月17日测定结果，硒对肝脏有更强的保护作用。这是人类第一次证明硒具有动物营养作用，是人类认识硒的第一个里程碑。20世纪70年代初联合国卫生组织肯定了硒的功效，宣布了硒是动物生命中必不可少的微量元

2、素。这是人类认识硒的第二个里程碑。20世纪60年代初发明了测定微量硒的方法的同时，逐步发现了硒可以缓解雏鸡的维生素E缺乏症，还发现家畜的白肌病是由缺硒引起的，硒又可以预防犊牛及羔羊的白肌病。罗卡尔克(Rotruck)在研究硒的作用时，发现了硒是谷胱甘肽过氧化物酶的构成部分，在缺硒的情况下，这个酶的活性就不能充分表达。这些研究说明，硒是维持机体正常生命的必需物质，于是在1973年，联合国卫生组织宣布，硒是人和动物生命活动中必不可少的微量元素。此后对硒与人体健康的关系的研究更加广泛深入。人类认识硒的第三个里程碑，是中国人对硒与克山病关系的研究。中国科学家发现克山病区缺硒，硒可以治疗和预防克山病。这

3、项科研成果是在1980年第二届关于硒的国际会议上由中国预防医学科学杨光圻教授宣布的。因为由此确证了硒是人体必需的微量元素。人应该像每天必须摄取淀粉、蛋白质和维生素一样，也必须每天摄取适量的硒。克山病亦称地方性心肌病，是首先在中国发现的一种原因不明的心肌病，1935年冬在黑龙江克山县发生急型暴发流行，引起注视，故称为克山病。以后华北、西北、西南等地亦陆续被确认。经长期大量的流行病学、病理学、临床治疗和预防以及实验室所研究的结果，证明克山病是一种独立的地方性心肌病。根据克山病在临床上的心功能状态和发病经过，分为急型、亚急型慢型和潜在型克山病。前三者为心功能失代偿型，后者为心功能代偿型。慢型在临床上

4、非常类似心肌病中的扩张型心肌病。克山病在流行病学上表现为明显的地区性、时间性和人群发病特点。克山病发生在我国由东北到西南的一条过渡地带上，涉及到16个省（区、市）的32个县（市、旗）。1.24亿人口。河北省发生在2个市11个县84乡（镇）105个村（屯），341万人口。本病主要发生在自产自给的农村。日本（1957年亦称信州心肌病）和朝鲜北部地区（1954年）有过发病报告。克山病在时间分布上有明显的多发年和多发季节。急型多发生在冬季，而亚急型多发生在夏秋季。多发年常受自然因素和社会经济因素影响。在人群分布上几乎全部发生在病区自产自给的农业人口，其中又多发生在生育期妇女和断奶后学龄前儿童，三分之一

5、有家族发病史，病人集中或几年之内间断的在同一家庭发病，而这些又常是当地生活困难的农业户及新迁入的病区的困难农业户，在东北、华北、西南等病区还同时存在大骨节病、地方性甲状腺肿。WHO公布的资料表明，全球有40多个国家，我国有72%的县(市)属于低硒和缺硒地区，黑龙江、内蒙古、甘肃、青海、四川等严重缺硒地区有克山病、大骨节病发生，一些癌症高发区（如江苏启东市）也属低硒区。恩施市是迄今全球发现的唯一高硒区。一、水土经调查病区与非病区的水源和植物，发现两者的某些化学元素，如硒、铝、镁等有差别，特别是硒缺乏与克山病发病的关系较密切。二、感染认为可能由嗜心肌病毒所引起。近年来，在西南地区已从病人的血液和组

6、织分离出一些病毒，经鉴定是以柯萨奇、埃可等肠道病毒为主。三、中毒可能与生物碱、二氧化硅、重金属等中毒有关。四、营养缺乏可能缺乏心肌代谢所需要的某些微量元素、氨基酸或维生素。（二）硒的性质、吸收与代谢硒是一种稀有元素，元素符号为Se。1972年国外学者证实硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性成分，1984年第三届硒国际讨论会上把“硒元素作为人体必需的微量元素”得到各国学者的公认。1988年中国营养学会将硒列入人体必需的15种营养元素之一，硒作为人体必需的微量元素在人体内共含有1421mg。硒有-2价（硒化物）、0价（单质硒）、+4价（亚硒酸及盐类）和+6价（硒酸及盐类）等存在形式。在大部

7、份的植物中至少有总量50的硒是以硒甲硫胺酸(selenomethionine)的型式存在Name:SeleniumSymbol:SeAtomic Number:34Atomic Mass:78.96amuMelting Point:217.0C(490.15K,422.6F)Boiling Point:684.9C(958.05005K,1264.8201F)Number of Protons/Electrons:34Number of Neutrons:45Classification:Non-metalCrystal Structure:HexagonalDensity 293 K:4.7

8、9g/cm3Color:grayGeneralised chemistry of selenium in soils and weathering sediments(Allaway,1968)硒主要通过胃肠道进入生物机体内，并被肠道（主要是十二指肠）所吸收。一般认为，硒酸钠、亚硒酸钠之类可溶性的无机含氧酸盐，以及硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸之类硒代氨基酸最易吸收。硒在机体组织中的分布随硒摄入量的不同而异，与硒的化学形式关系不大。一般来说，肾脏（尤其是肾皮质）、肝脏、胰腺、垂体和毛发中的硒浓度较高。肌肉、骨骼和血液中的浓度相对较低，脂肪组织中的浓度最低。被吸收的外源性硒主要与蛋白质结合，这观点已被广

9、泛接受。关于硒具体的存在形式，较早的研究认为主要是以硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸形式存在；新的观点认为硒代三硫化物也有重要作用。进入体内的硒代谢后大部分通过肾脏排出体外，尿硒因此成为衡量机体硒水平高低的一种指标，也有少量通过粪便和汗排出。Metabolism of Selenium Compounds（三）硒的生理功能1。硒是某些酶的重要组成成分1957年，Mills等人首次发现谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)。1971年Rotruck最先确立了它与硒的关系。硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需组成因子，每1mol纯酶中约含4mol的硒。GSH-Px是生物体内第一个被公认的含硒酶。Huma

10、n Plasma Glutathione peroxidase 通过GSH-Px的作用，清除自由基、分解过多的H2O2，减少过氧化物、保护细胞膜、保护细胞敏感分子（DNA、RNA）The Glutathione Oxidation Reduction(Redox)CycleThisimageillustratestheelectrostaticfield(yellow)aroundanactivesite(red)oftheenzymesuperoxidedismutase,whichcontrolsoxygentoxicitybyconvertingthesuperoxideradicalt

11、olessdangerousforms.据研究发现，哺乳动物中至少有13种含硒蛋白或亚单位，目前有5种硒蛋白得到较为详细的研究。磷脂氢过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶（PHG-PX），以一种单体形式存在，活性中心为硒代半胱氨酸（Se-Cys）。该酶催化过氧化物类和硫基化合物类。该酶主要催化亲脂性过氧化物的还原，与VE有协同作用。PHG-PX存在于所有含硒和非硒GSH-PX存在的组织中，说明PHG-PX和GSH-PX及其他过氧化硒酶组成一个还原各种过氧化物的多级酶系统。PHG-PX与GSH-PX的作用机制一样。血浆谷胱甘肽过氧化物酶（PGSH-PX）是人类从哺乳动物体内发现的第三个酶，是一种糖蛋白。从

12、硒的存在形式上看，PGSH-PX与GSH-PX一样，均以硒代半胱氨酸的形式存在，金属离子对这两个酶的活性均有抑制作用。但对不同的金属离子，它们之间也存在着一定的差别。I型碘甲状腺素5脱碘酶（IT45D）是存在于细胞膜的含硒蛋白。IT45D使四碘甲腺原氨酸（又称甲状腺素）（T4）转变为活性强的三碘甲腺原胺酸（T3），其活性对甲状腺素的生理作用十分重要，在IT45D中硒以硒代半胱氨酸的形式存在，硒为该酶性中心所必需。体内IT45D的活性随体内硒水平下降而降低，缺硒与甲状腺疾病如粘液水肿型克汀病密切相关。硒蛋白P是一种血浆蛋白。该蛋白质中硒的形式为硒代半胱氨酸（Se-Cys）硒蛋白P是一种转运蛋白，

13、该蛋白含有很多个巯基和硒，有很强的还原能力，该蛋白可能也是一种氧化还原酶。2。非酶硒化物的清除自由基功能存在于含硒酶中的硒约占人体总硒量的1/3，其余2/3硒的存在形式及生理功能也倍受人们的关注。硒化合物对脂质过氧自由基（RCOO.）有很强的清除能力，有机硒化合物的清除效果优于无机硒化合物，几种硒化合物清除效果的顺序为：Se(CH2CH2COOH)2Se(CH2CH2CN)2Se(CH2COOH)2SeO23。有效地提高机体的免疫力缺硒会降低机体的体液免疫反应，补硒能消除这些影响，刺激机体产生较高水平的免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白G(IgG)，同时能抵消像甲基汞之类抑制剂所引起的免疫抑制

14、。缺硒会导致巨噬细胞数量的减少、巨噬细胞与中性粒细胞杀伤力的降低，甚至影响后代的免疫能力。（四）硒与肿瘤动物试验表明，硒可明显抑制许多已知致癌剂的致癌病变。例如，能抑制3-甲基-4-二甲基氨基偶氮苯(DAB)、2-乙酰氨基芴(AAF)或二乙基亚硝胺(DEN)的诱发肝癌病变；1、2-二甲基肼(DMH)或甲基氧化偶氮甲醇醋酸盐(MAM)的诱发结肠癌病变；7、12-二甲基并蒽(DMBA)的诱发乳腺癌病变，以及3-甲基胆蒽(MCA)、7、12-二甲基苯并蒽(DMBA)、巴豆油和苯并芘的诱发皮肤癌病变等。Source:Clarketal,JAMA1996276:1957-63;studyof1312pa

15、tientsover4-5years（200mcgofSelenomaxHighSeleniumYeast）（五）硒的食物来源和供给量1。食物来源海产品、动物内脏肝、肾等及肉类为硒的良好来源。粮谷类中随该地区土壤含硒量而异。硒来源于石煤，石煤经燃烧和分化进入土壤和水，植物根系和叶片吸收后将无机硒转化为有机硒。恩施市硒资源具有分布广、储量大、埋藏浅.恩施市的富硒生物资源丰富。富硒茶是补硒的最佳途径，含硒量0.372.77ppm。富硒农作物主要有玉米、小麦、黄豆、油菜籽、芸豆、大米、花生等，硒含量0.3310.8ppm，这些物产既可作富硒粮食食用，更可作富硒新产品的原料粮进行深加工，提取硒蛋白和重

16、要酶类。富硒药材主要有板党、窑归、鸡爪黄连、黄芪、杜仲、贝母、贯叶连翘等，含硒量均值为当归7.45ppm、杜仲1.46ppm、党参0.73ppm、黄芪14.47ppm、绞股兰1.44ppm、贝母1.14ppm、淫羊霍6.47ppm。2。供给量我国1988年首次将硒列入供给量表中，儿童与少年为1550g，成人与老年人各年龄段皆为50g。Recommended IntakesRDAs:70g/dayforadultmales55gforadultfemales65gforadultfemales-pregnant75gforadultfemales-lactation40gformalesages

17、11-1450gforchildrenages15-1845gforfemalesages11-1440gformalesages11-1430gforchildrenages7-1020gforchildrenages1-615gforinfants6mo-1yr10gforinfants0-6monthsFood SourcesSeafoods,meats,grains,Brazilnuts毒性大鼠硒中毒的剂量为Se（亚硒酸钠）3mg/kg,硒蛋氨酸的毒性小于亚硒酸钠,雌性大鼠对硒毒性更为敏感.（卫生研究卫生研究 JOURNAL OF HYGIENE RESEARCH 2004 Vol.3

18、3 No.6 P.700-703）1急性硒硒中毒在工业生产中多见急性硒化氢中毒，焙烧阳极泥时，吸人有硒尘释放出的烟雾引起金属烟雾热。患者头晕、头痛头痛、无力、嗜睡、恶心、呕吐、腹泻，呼吸和汗液有蒜臭味，上呼吸道和眼结膜有刺激症状。重者有支气管炎、寒战、高热、出大汗、手指震颤以及肝肝肿大等表现。实验室检查白细胞增高增高，尿硒含量不高，23日后症状逐渐好转。误服亚硒酸者，产生多发性神经炎和心肌炎，应与急性硒中毒鉴别诊断，以防误诊。2慢性硒中毒从事冶炼、加工、提取硒的工人，长期接触小剂量硒化物的蒸气和粉尘，一般23年后产生头晕、头痛、倦怠无力、口内有金属味、恶心、呕吐、食欲不振、腹泻、呼吸及汗液有蒜

19、臭味，还可有肝肿大、肝功能异常，自主神经功能紊乱，尿硒增高。（六）作为功能性食品基料的富硒制品(1)微生物合成转化法,如富硒酵母或富硒食用菌;(2)植物天然合成转化法,如富硒茶叶;(3)植物种子发芽转化法,如富硒麦芽或富硒豆芽。通过谷物种子发芽法转化无机硒为有机硒,具有工艺简单、生产稳定、易于操作及成本低廉等优点,可制得具有良好特性的功能性富硒基料,用来生产富硒饼干、面条和面包等一系列食品,应用前景广阔。人工转化的补硒营养食品利用生物具有的转化性富硒能力，将无机硒转化为有机硒，以这种富集法生产的有机硒食品被称为“人工转化补硒营养食品”。该类产品中的硒是以类似天然食物的有机硒形式存在，如硒代半胱

20、氨酸、硫代蛋氨酸，既可提高硒的生理活性与吸收率，又可降低其毒性，有利机体吸收。更重要的是人们可利用当地富硒植物资源和市场需求，开发适销对路的系列富硒保健食品。微生物富集法。产品主要有富硒酵母和富硒真菌。富硒酵母是将酵母菌放入无机硒（如亚硒酸钠）的培养基中培养而制得。富硒酵母无毒，直接食用安全，生物利用率高，能有效提高动物或人体体内的血硒水平，可作为一种硒源营养补充添加剂。在生产保健食品如抗肝化学性损伤、抗重金属中毒、抗自由基方面有很高的应用价值，而且它具有比亚硒酸钠更高的生物活性和食用安全性。富硒真菌主要是富硒食用菌。生产方法是在食用菌栽培基料中加入亚硒酸钠等无机硒添加剂。湖北恩施农科所生产的

21、富硒蘑菇，有机硒含量在70ugg。植物转化法。用施硒肥和喷硒气雾剂的方法使粮食作物、茶叶、蔬菜和水果等植物增加硒含量，是改善机体低硒状态的另一途径。我国四大富硒地区(贵州，湖北恩施，陕西紫阳和安徽石台)利用当地硒资源，大力开发富硒粮油、蔬菜、水果食品取得了长足的发展，如恩施的富硒玉米、富硒小麦、富硒大米、富硒魔芋、富硒茶、富硒天麻等已形成产业化生产格局。利用无机硒生产出富硒藻类等海洋植物富硒保健食品及添加剂。动物转化法。用含硒量较高的饲料饲喂动物，可生产富硒肉、蛋、奶、禽产品，如富硒蛋、富硒蜂蜜、富硒肉食制品（富硒乳猪、富硒火腿、香肠、牛肉干、皮蛋、板鸭、鹅腿等）。利用高新技术研制开发富硒保健

22、食品。如上海四通纳米技术港有限公司研制的“硒旺胶囊”，经科学鉴定硒纳米粒子尺寸介于2060nm之间。天津产的“天马康必硒”是运用现代生物基因高新技术研制的功能食品。我国借助太空诱变技术，将天曲母菌经太空诱变制成的“富硒他汀”，是他汀与硒的有机复合体。希神口服液（天然硒蛋白）（原名：生命露天然硒蛋白口服液）免疫调节、延缓衰老卫食健字1997第217号福建三明希神生物技术开发有限公司锌硒宝片（原名：体黄金）免疫调节卫食健字1997第737号济南高新开发区活力元素开发中心麦硒康（原名：麦硒康（无糖型）延缓衰老卫食健字1997第214号北京力富科技发展公司维格尔维生素E加硒软胶囊 补充维生素E、补硒卫

23、食健字1997第252号中外合资成都通联药业有限公司希神片（天然硒蛋白）免疫调节卫食健字1997第358号三明希神生物技术开发有限公司海福康之侣口服液（原名：海福硒多糖）免疫调节、抑制肿瘤卫食健字1997第644号青岛华仁生物技术有限公司赛林补硒含嚼片（营养素补充剂）补硒卫食健字1997第672号上海三株保健食品有限公司硒旺胶囊免疫调节、延缓衰老卫食健字1998第134号合肥经济技术学院麦硒康口嚼片免疫调节、抗突变、延缓衰老卫食健字1998第161号北京力富科技发展公司康必硒粉（原名：康必硒）免疫调节卫食健字1998第256号中国农业科学院食品工业研究所复合蛋白硒片免疫调节卫食健字1999第1

24、92号济南开发区生太生物科技研究所硒利康胶囊免疫调节卫食健字1999第230号杭州民生实业总公司营养保健品厂富硒灵芝宝免疫调节、辅助抑制肿瘤卫食健字1999第282号中国农业科学院农业自然资源和农业区划研究所康硒胶囊免疫调节卫食健字2000第118号北京西健生物工程技术研究所希力牌硒肝宝胶囊免疫调节、对化学性肝损伤有辅助保护作用卫食健字2000第135号北京希力药业有限公司二、锗（Germanium）锗（Germanium）是德国化学家Winkler于1896年2月最先从矿石中分离并命名的，原子序数为32，原子量为72.6。常见的氧化态形式有+2、+4、+6价。还有0和-4价。与硒不同，迄今为

25、止，尚无有力的证据可以证明锗是人体必需的微量元素。因此在通常情况下，并没有补锗的必要。锗的有益生物效应与其存在形式关系甚大，无机锗似乎并没有明显而有效的生理活性，只有部分有机锗化合物才表现出显著而又肯定的生理活性。1。锗在机体内的分布与代谢各种天然食物中均不同程度地含有锗，成人每天的锗摄入量为40003500ug。机体中的部分酶蛋白（如胍氨酸酶、细胞色素酶等）及大脑中的皮质和灰质中，均含有和痕量的锗。人体中某些组织器官中的锗的含量(mg/kg)为：血液0.2、头发2.2(0.93.7)、肾脏9.1、肝脏0.04、肌肉0.03、指甲0.4810.8和红细胞650。锗主要由消化道迅速吸收，口服后3

26、h血液浓度高达高峰值，24h几乎全部排泄完，24-36h内尿和粪中的总排泄量为100%，吸收后锗大部分位于细胞外血浆中，小部分在血细胞里，口服3h后小肠浓度最高，分布在各脏器、甲状腺内浓度较高，肾和肝脏浓度也高，从尿和粪排出，吸收后的锗经血液分布到体内各脏器，并经肾排出，无明显的蓄积作用。肾脏和肝脏残留少量锗。进入机体内的锗对各组织没有选择性，可分布于各个器官中，主要是肝脏、肺脏、肾脏和脾脏等。由汗、粪和尿很快地排出体外，其中主要通过肾脏经尿排出的占大部分。2。具有生理活性的有机锗化合物1967年吉川浩等以及浅井一彦以三卤化锗烷为基料，合成了水溶性良好，具有广泛药理作用的-羧乙基锗倍半氧化物（

27、CarboxyethylgermaniumSesquioxide,CEG，简称Ge-132），揭开了锗及有机锗化合物的医学研究和应用的新纪元。近十几年来，对有机锗化合物的生物活性，引起了世界各国学者的极大兴趣。3.锗的生物学作用和生理功能日本水岛等对有机锗Ge-132的免疫调节作用进行了探讨，实验结果表明，有机锗Ge-132不仅是一种免疫强化剂，而且还是一种免疫调节剂。证明了有机锗Ge-132抗癌、抗高血压、抗衰老作用是通过机体诱发干扰素及增强nk细胞的活性，巨噬细胞活化实现的。作者进行有机锗对矽肺鼠的免疫功能影响实验研究，结果表明胸腺细胞增殖反应和脾细胞增殖反应有增加，矽肺病主要因为免疫功能

28、低下，有机锗对矽肺大鼠的免疫功能异常改善。4。有机锗与肿瘤的关系日本佐佐木研究所佐藤医学博士等人在大鼠腹水型，肝癌及膀胱癌研究中，首先证实了有机锗的抗癌作用.日本应用有机锗Ge-132治疗5万多肿瘤患者取得明显疗效，包括肺癌、肝癌、生殖系癌和白血病。美国和瑞典等国家进行了试验表明，吉林延吉医学院对有机锗研究室报道，用有机锗Ge-132治疗各类晚期癌症112例，病情好转率达64%，无副作用。上海报道对恶性肿瘤用有机锗Ge-132治疗与抗癌药物合用提高疗效，有效率60%-70%。河南1992年合成有机锗治疗肺癌、肝癌、骨髓癌等，用有机锗300mg，3次/d口服，合并用其他抗癌药物，疗效可达到80%

29、，没有副作用。至于治疗各类肿瘤的有效剂量，有待继续探讨，通过实验研究证明有机锗抗肿瘤效果是通过锗调节免疫功能实现的。目前,有机锗已进行大量期和期临床试验在日本用Ge-132治疗各种肿瘤5万多例,对胃癌、肺癌、宫颈癌、乳腺癌、胰腺癌、多发性骨髓瘤及前列腺癌均有一定的疗效。有机锗化合物抑制肿瘤活性的可能机制包括增强机体免疫力、清除自由基和抗突变等多个方面。一些学者认为,Ge-132本身无直接细胞毒作用,其抗肿瘤作用主要通过宿主介导的免疫机理。另一在临床试验研究较多且证实有确切抗癌作用的有机锗是螺锗。Rice和Hill认为螺锗的抗癌活性主要是由于抑制蛋白以及DNA和RNA合成,属直接细胞毒作用。Ag

30、eandLifeStageAIforMales(mcg/day)AIforFemales(mcg/day)Infants0-6months0.20.2Infants7-12months5.55.5Children1-3years1111Children4-8years1515Children9-13years2521Adolescents14-18years3524Adults19-50years3525Adults51yearsandolder3020Pregnancy18yearsandyounger-29Pregnancy19yearsandolder-30Breastfeeding18

31、yearsandyounger-44Breastfeeding19yearsandolder-451.OrganicGermaniumstimulatestheproductionofimmune(gamma)interferon.2.OrganicGermaniumactivatesrestingmacrophagesandconvertsthemtocytoxic(killer)macrophages.3.OrganicGermaniumstimulatesNaturalKiller(NK)Cellactivity.4.OrganicGermaniumstimulatestheproduc

32、tionofTsuppressorcells.5.OrganicGermaniumaugmentsdecreasedimmunityandrestoresimpairedimmunoresponseinagedmice.Organic Germanium GE-132 250 mg 30 caps:GE 132 or GE132$62.96 5.锗的毒性以小鼠和大鼠口饲Ge-132,各实验室所得LD50不尽相同,但基本都有数克之多,范围在6g/kg12g/kg之间;而螺锗的LD50为75mg/kg;Ge401对大、小鼠LD50分别为10g/kg和5g/kg。但有法国学者报道,用Wistar大鼠

33、60只分2组,一组予1g/kgGe-132口饲,另一组对照。观察1和6个月,未见中毒症状和行为障碍。但1个月时,红细胞数显著减少,肌酐明显增加,雄鼠肾功能轻度障碍,病解未见异常。6个月时,血糖和总蛋白明显减少,雄鼠白蛋白、总LDH、转氨酶明显减少。60%的大鼠出现中度肾损伤、尿管型、肾小管和管腔扩大,并有絮状沉淀。对照组未测出锗在组织中的含量,但实验组可测出。提示有机锗长期大剂量使用具蓄积毒性。对Ge-132的长期毒性一直存在争论。三、铬（Chromium）铬是法国科学家于1797年首次发现的。1959年从德国移居美国的科学家W.Mertz和K.Schwarz发现铬能够较正大白鼠异常的糖代谢，

34、后来确认它是胰岛素正常工作的辅助因子。通过大量的研究确立了铬是人体和动物必不可少的一种微量元素，参与了机体的脂类代谢和糖类代谢。铬有九种可能的氧化态，有实际意义的仅三种即+2价、+3价和+6价。+3价是人体必需的微量元素，可产生一系列化合物，如醋酸盐、柠檬酸盐和氯化物。相对不太稳定的+2价铬会迅速氧化成+3价，其他几种形式的铬没有生物活性，其中+6价对人体有剧毒，可致肿瘤或致死。1。铬在人体中的分布与代谢成人体内的+3价铬总量为5100mg，广泛分布于各个组织器官和体液中。人体对无机铬的吸收率低于1%,对有机铬的吸收率可高达1025%。铬主要由肠道吸收，通过肠粘膜进入血液，由运铁蛋白携带至各组

35、织器官中，最后通过肾脏由尿排出。2。铬的生物功能（1）是葡萄糖耐量因子的组成成分。（2）促进机体糖代谢的正常进行。（3）促进机体脂代谢的正常进行。（4）是核酸类物质的稳定剂和某些酶的激活剂。“葡萄糖耐量”指的是经口摄入或注射葡萄糖使血糖水平升高，由机体细胞从血液中带走的糖，使得血糖浓度降回原来正常水平的速度。葡萄糖耐量因子(Glucosetolerancefactor,GTF)可认为是一种激素，能促进升高的血糖降回到正常值。已知它是一种水溶性的低分子含铬配位物，由铬和尼克酸组成，可能还含有谷氨酸、甘氨酸和含硫氨基酸。当血液中葡萄糖或胰岛素含量明显提高时，以GTF形式存在的铬可以从肝脏、肾脏等贮

36、存铬的组织中释放到血液中，GTF与胰岛素一起使氨基酸、脂肪酸和葡萄糖能较容易地通过血液送到各组织细胞中。A Proposed Model for the Effect of Chromium on Insulin Action1)Theinactiveformoftheinsulinreceptor(IR)isconvertedtotheactiveformbybindinginsulin(I).2)ThebindingofinsulinbytheIRstimulatesthemovementofchromium(Cr)intothecellandresultsinbindingofchrom

37、iumtoapo-LMWCr(aformoftheLMWCrthatlackschromium).LMWCr=low-molecular weight chromium-binding substance3)OnceitbindschromiumtheLMWCrbindstotheinsulinreceptorandenhancesitsactivity.TheabilityoftheLMWCrtoactivatetheinsulinreceptorisdependentonitschromiumcontent.4)Wheninsulinlevelsdropduetonormalization

38、ofbloodglucoselevelstheLMWCrmaybereleasedfromthecellinordertoterminateitseffects.Adapted from Vincent,J.B.Quest for the molecular mechanism of chromium action and its relationship to diabetes.Nutrition Reviews.2000;volume 58:pages 67-72.供给量infantso0to6months-0.01to0.04milligramso6monthsto1year-0.02t

39、o0.06milligramschildreno1to3years-0.02to0.08milligramso4to6years-0.03to0.12milligramsadolescentsandadults-0.05to0.2milligramsTheaverageadultintakeintheU.S.isapproximately0.1milligrams.AgeEstimated Safe Intake0-6months10-40mcg6-12months20-60mcg1-3years20-80mcg4-6years30-120mcg7+years50-200mcg组别年龄/岁日推荐量/ug婴儿00.50.5110402060儿童1346208030120青少年71011以上5020050200成年50200估计为安全和适宜的铬日推荐量估计为安全和适宜的铬日推荐量1980年美国国家科学院推荐