人体必需的微量元素钼与人类健康，本文主要内容关键词为：微量元素论文,人体论文,人类论文,健康论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
人体必需的微量元素有14种，它们是铁、铜、锌、锰、硒、铬、碘、钴、钼、氟、镍、锡、硅、钒。虽然人体必需的微量元素含量极低，每种微量元素的含量均小于0.01％，但在生命过程中所起的作用极大，而且它们在体内不能合成，必须由外界摄入[1]。由此在20世纪70 年代诞生了一门研究微量元素与人体健康的边缘学科，它涉及生理、生化、病理、病源、营养、毒物和分析化学、地理化学等，属生命科学和环境科学范畴中非常活跃的研究领域。现着重介绍微量元素与癌症和其它微量元素之间的关系以及对人体健康有什么意义。
1 钼的相关性质
金属钼是瑞典化学家谢勒（Scheele）1778年发现的。 钼是一种银白色金属，粉末呈浅灰色或深色，属体心立方晶体结构， 晶格常数为a＝3.1468□。钼位于五周期ⅥB族；它有2、3、4、5、6五种化合价，其中6价是较稳定的价态。在常温下钼有很好的稳定性和耐腐蚀性。 地壳中钼的含量不多，丰度（质量分数）为1.5×10[－4]％， 占所有元素的第53位[2]。自然界中钼主要是以含钼矿藏如辉钼矿（MoS[,2]）、钼钙矿（CaMoO[,4]）和钼铅矿（PbMoO[,4]）等形式存在；还普遍存在于自然界的水体、岩石、土壤、大气飘尘和动植物体中。钼是生物体必须的微量元素，直到19世纪30年代才开始证实钼的生物学意义。
2 钼的生理功能
到目前为止，已知钼的生理功能在于通过各种钼酶的活性来实现。钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶、硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等的重要组分。钼酶存在于所有生物体内，参与蛋白质、含硫氨基酸和核酸的代谢。所有钼酶几乎都含有钼辅助因子，通过氧化—还原反应，积极参与钼酶的各种催化反应。钼影响植物维生素的代谢，研究表明在缺钼植物中维生素C的含量大幅下降。 钼与铁代谢也密切相关[3]。
2.1 黄嘌呤氧化酶（XO）
黄嘌呤氧化酶每分子含有8个钼原子和8个铁原子，主要分布于肝、肾、肺和小肠粘膜内。XO在核酸代谢过程中不仅能催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，而且能进一步使黄嘌呤氧化生成尿酸。
2.2 醛氧化酶（AO）
AO仅催化次黄嘌呤氧化成黄嘌呤
2.3 亚硫酸盐氧化酶（SO）
亚硫酸盐氧化酶有还原型和氧化型两种，主要分布于肝细胞线粒体两层膜之间的空隙处。SO唯一底物就是亚硫酸盐（SO[2－][,3]或HSO[－][,3]），它的主要生理作用就是在蛋白质代谢过程中将半胱氨酸产生的有毒SO[2－][,3]氧化为无毒的SO[2－][,4]从尿中排出。其催化反应为：
亚硫酸盐氧化酶
SO[2－][,3]＋H[,2]O───────→SO[2－][,4]＋2H[＋]＋2e
有报告指出，SO[2－][,3]与核粮核酸（RNA）中所含的尿嘧啶和胞嘧啶及DNA中所含的胸腺嘧啶反应（单链反应）使细胞突变率上升，因此它对人体有毒。然而体内存在的亚硫酸盐氧化酶， 可使所产生的SO[2－][,3]转化为无毒的SO[2－][,4]从尿中排出。先天性亚硫酸盐氧化酶缺乏的小孩，尿中SO[2－][,3]、S[,2]O[2－][,3]和S[,－]磺基半胱氨酸含量多，而SO[2－][,4]含量下降，易于夭折。
2.4 硝酸盐还原酶（NR）
硝酸盐还原酶（NR）催化硝酸盐还原为亚硝酸盐的反应
硝酸盐还原酶
NO[－][,3]＋2H[＋]＋2e──────→NO[－][,2]＋H[,2]O
NO[－][,2]在亚硝酸盐还原酶的催化下还原成NH[,3]， 它是进一步合成蛋白质的原料。
钼酶参与生物系统的许多反应的共同特点是将偶数电子转移到底物，或者将底物的偶数电子向呼吸链传递，从而参与细胞的电子转运链[4]。
3 钼与癌症、龋齿
癌症是我国仅次于心脑血管疾病死亡率的致死原因，给我国人民带来了很大的威胁。研究表明钼作为催化剂与癌症有关，许多癌症如食管癌、肝癌、直肠癌、宫颈癌、乳腺癌等都与缺钼有一定关系[5]。 其中食管癌是研究得较多的恶性肿瘤病之一。我国食管癌高发区河南林县饮水中钼含量仅为低发区的1／23。粮食、水中钼的含量与食管癌的死亡成负相关。在食管癌高发地区居民体内的钼含量显著低于低发区，据测定林县居民头发中钼含量为44.6±3.3mg／g，而信阳（低发区）为80.9±4.6mg／g。 广东南澳县也是食管癌高发区，食管癌的发病率为100／100000[6]，研究发现南澳县水中钼的含量明显低于低发区。 美国俄亥俄州土壤内钼含量丰富，食管癌的发病率也最低。
为什么低钼与食管癌有关呢？食管癌病因学研究表明，亚硝胺类致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝酸盐和胺类；它们在适当的酸碱条件下合成为亚硝胺。亚硝酸盐主要来自环境中的NO[－][,3]；因此降低NO[－][,3]的来源，是阻断亚硝胺形成的有效措施。钼是植物体内亚硝酸盐还原酶的重要组成，钼偏低会导致植物体内NO[－][,3]积累，使亚硝胺形成的机会增多，因此钼是一种抗癌元素。它能有效降低亚硝酸胺前体物NO[－][,3]和NO[－][,2]，抑制亚硝酸类致癌物的产生，同时又能抑制亚硝胺的致突变作用对机体遗传物质（DNA）的损伤，增加器官DNA的修复能力[7]。由于抑癌机制十分复杂，到目前为止，尚不很清楚，还有待于进一步的研究。
钼除了与癌症有关外，钼同时对龋齿有明显的预防作用。缺钼地区儿童龋齿发病率很高。增加钼的摄入量后，就收到明显的防龋齿作用。实验证明，钼缺乏还会引起心跳加速、呼吸加快、头痛、夜盲、贫血、神经混乱和恶心、呕吐等症状。
目前我国绝大部分地区基本上没有对大气、水和土壤和人体中的钼进行监测。癌症高发区、龋齿高发区被发现缺钼，但尚未取得更科学的实证论据。为了更好地研究钼与人体健康的关系，笔者建议我国有关部门应尽早对大气、水、土壤、人体中的钼和其它微量元素进行监测，以采取适当措施调节人体必需的钼和其它微量元素的摄入量，预防相关疾病的发生。
笔者发现，在多种金属元素共生的攀西地区是食管癌、龋齿发病率较低的地区，攀枝花市食管癌的死亡率仅为5.99／100，000人[8]，且多为外来人口，这一比例比美国的平均食管癌死亡率低，在国内是极低的水平。攀枝花市20世纪70年代末、80年代初曾用示波极谱法连续对攀枝花市区大气飘尘中的钼进行监测，其结果钼的含量为0.063mg／m[3]，攀枝花有关专家由此认为攀枝花贫钼。笔者认为现在没有相关大气参照标准，不能由此而推断攀枝花贫钼。
4 钼与其它元素的相互关系
钼与其它元素的关系作用众说纷纭，多数认为是钼与铜拮抗，钼与硒协同。但是笔者认为这些观点缺乏翔实的证据，只能是一种推测。人体内众多的微量元素之间有着十分复杂的关系，它们有时表现出相互协同，有时表现出相互拮抗，从而保持体内微量元素的平衡，一旦某种元素过多或过少，将打破体内平衡影响其它微量元素吸收或排泄。
以攀枝花为例，攀枝花的大气、水中锰的含量相当高，尤其是水中总锰含量平均值超出《地面水环境质量标准》12倍之多。锰能促进机体利用铜，即攀枝花市人体内铜的含量应该较高，钼如果与铜拮抗，则该市人体内钼的含量应该较低，则食管癌、龋齿发病率应该较高，而事实恰好相反。说明钼有时表现出与铜拮抗，有时表现出与铜协同。
研究表明肝癌病人血清硒的含量明显低于正常人，说明肝癌与缺硒有关。攀枝花是肝癌告发高发区。尤其是男性肝癌死亡率达到22.65／100000，说明攀枝花缺硒。如果硒与钼仅仅是协同关系，攀枝花应贫钼，而事实并非如此。说明钼与硒不仅仅是只有协同性，可能也有拮抗性。
可见微量元素之间既有协同性又有拮抗性从而保持人体内精细的平衡。
5 如何防止钼缺乏
5.1 对土壤施用适量的钼肥[（NH[,4]）[,2]MoO[,4]]
有研究标明：在土壤中施适量的钼肥可增强硝酸盐还原酶的活性，不仅可降低农作物中NO[－][,3]、NO[－][,2]的含量，而且还可增加维生素C的含量。维生素C能有效地阻断亚硝胺在体内外的合成，而且可得到含钼丰富农作物，钼肥随生物链最后可被人体吸收。
5.2 在动物饮料和饮用水中添加钼（钼酸钠）
在动物饮料和饮用水中添加适量钼（钼酸钠），可得到含钼丰富的家禽，最后钼元素随生物链可被人体吸收。
5.3 多食含钼丰富的食品
牛肉、牛肾、羊肉、豆类、牛奶等含有丰富的钼。每日究竟应该供应多少钼，使之既能满足机体的正常日需要，又能为机体提供一定的储备，以满足机体应急所需的供应量。由于尚缺少足够依据，我国还没有制定出每日膳食所需钼供应量的标准，美国推荐钼安全摄食范围从青少年到成年人每日均为0.15～0.5mg，儿童1～3岁为0.05～0.1mg，4～6岁为0.06～0.15mg，7～10岁为0.11～0.3mg。人体内微量元素有一定的适宜浓度范围，超过或低于一定的范围都会引起疾病。
综上所述，钼的确是人体必不可缺少的一种微量元素，它与人体健康密切相关。人体缺少钼与补充钼微量元素是健康的一个因素，因此急待更深层次地研究钼的抗癌机制和钼与其它微量元素的关系，以保护人类的健康。