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(一)微量元素的定義
宇宙萬物都是由物質構成的，構成物質的基本單元是百餘種化學元素。人體也是如此，據科學研究，現已証實人體是由蛋白質、脂肪、醣、無機鹽、維生素、水及微量生物活性物質所組成。這些化學元素或物質，在人體內現已發現有60多種，如按化學元素的重量百分比計算，氧約占65％、碳約占18％、氫約占10％、氮約占3％，以上4種元素約占人體重量的96％；其餘7種元素：鈣約占1.94％、磷約占1.15％、鉀約占0.34％、硫約占0.23％、鈉約占0.13％、氯約占0.12％、鎂約占0.04％，這七種加起來，約占人體重量的3.95％，以上兩組合計11種，占人體總重量的99.95％，稱為人體必需常(宏)量元素;另外還有
14種元素，在人體內只占百萬分之一(PPM)∼萬萬分之一(PPB)，這十幾種元素加在一起，僅占人體重量的0.05％，稱之為生物微量元素(biological
trace elements)。凡含量占人體重量0.01％以下，即萬分之一以下的元素，統稱為與人體有關的生物微量元素。
目前對人體必需生物微量元素公認的定義是：
1.它是維持人體生命、發育、繁殖所必需的元素。
2.它是成人的日攝取量在100毫克以下的元素。
(二)生物微量元素的功能及對人體的關係。
在闡述生物微量元素的功能及對人體的關係之前，還需要先介紹一下人體組成的基本情況；上面已經提到人體是由蛋白質、脂肪、碳水化合物、水、無機鹽、生物微量元素、維生素等物質組成的有生命和思維活動的人，這些化學物質或元素，在人體內均占有一定的比例，現以一個60公斤(Kg)體重的成人為例，列表如下：
項次 化學物質名稱 含量(Kg)
占體重％
1
水
36 60
2
脂肪
10.8 18
3
蛋白質
9.6 16
4
無機鹽及生物微量元素
2.58 4.3
5
維生素Ａ,Ｂ1,Ｂ2,Ｃ,Ｄ,PP等
0.6 1
6
碳水化合物
0.42 0.7
合 計
60
公斤
100
％
人體必需的常量元素，主要用於構成人體的機體和起電解質作用，而生物微量元素則是人類生存不可缺少的營養成份，在人體內成為某些Э、激素、核酸、維生素等的活性中心，維持著生命的代謝過程，如缺乏某種生物微量元素，就會引起生理功能及結構異常，發生種種病變及疾病，通常雖不直接危及生命，但為生命活動所必需，故又稱為必需微量元素，適量時對身體有益，但過量時就會有害。
生物微量元素對人體的生理功能有：
1.促進的催化作用──生物微量元素能活化人體內上千種的
，其中大多數是金屬和金屬離子 。微量金屬元素能極大地提高 的催化作用，如失去金屬，的活力將極度下降，甚至喪失。
2.參與激素的分泌活動──生物微量元素能參與甲狀腺、腎狀腺等分泌激素的活動，如果缺少某些生物微量元素則將影響這些激素的合成，從而影響對人體某些生理功能的調節。
3.是遺傳物質核酸的構成部份──核酸是遺傳信息的攜帶者，而核酸中含有多種生物微量元素，所以生物微量元素能在遺傳中起到某些作用。
4.參與新陳代謝──生物微量元素參與了人體內氧化還原系統的活動，使細胞中儲存的物質產生能量，並利用這種能量，起到新陳代謝的作用，大多數生物微量元素的含量隨年齡增長而減少，這說明與衰老有著直接的關係。
5.生物微量元素是人的機體內氧的輸送者。
人類對生物微量元素的認識，有一個漫長而又逐步加快的過程。鐵是最早發現的人體必需生物微量元素，150年前發現了碘，其後以十年左右發現兩個必需生物微量元素的速度前進，至七、八十年代，人們開始進一步重視生物微量元素，同時對生物微量元素在生命過程中的意義、生理功能，代謝過程、缺乏時的表現及防治、過量時的中毒及防治等，有了更詳細的了解，到目前為止，已知人體必需生物微量元素有以下14種：
鐵、鋅、銅、碘、錳、硒、氟、鉬、鈷、鉻、鎳、釩、鍚、硅。
隨著科學研究的進展，有生物功能的人體微量元素的數目還將增加，而不僅限於目前已知的數目。
人體微量元素在體內分布甚廣，一般在所有器官中均可檢出，但非均勻分佈，有些器臟組織含有某種生物微量元素，相對比較集中，如：
鐵──血液、肝、脾、骨；
銅──肌肉、肝、腦、骨骼；
鋅──視網膜、胰島組織、前列腺；
碘──甲狀腺、腎上腺、肌肉；
錳──骨骼肌、肝、胰、腦；
硒──肝、胰、心、腎；
氟──頭髮、齒、指甲、骨；
鉬──肝、腎；
鈷──肝、腎、肌肉；
鉻──心、肝、肺等；
機體微量元素的分佈不均，表明機體某部位結構與生物微量元素的特異性功能密切相關，在某些病理情況下，就可幫助檢測人體的組織狀況，或臨床診斷疾病。
人體必需微量元素在體內的作用，有著定量的生理劑量範圍，在攝入不足而出現缺乏症狀，與攝入過多而出現中毒反應的劑量之間，呈現出一段最適宜的安全攝取量，不同的元素有不同的適宜量範圍，如飲水中碘的含量與甲狀腺腫患病率的關係中，缺碘與碘過多，均可引起地方性甲狀腺腫；而且，機體微量元素對人體的適宜劑量與中毒劑量的界限，大都很小，所以，對攝入量的研究，是當今各國重點研究的對象。
機體微量元素之間，彼此既有協同作用又相互拮抗，而處於精密的平衡狀態。這是由於電子結構和化學物理特性的差異，元素之間彼此起著生物干擾作用，如有拮抗作用的元素：
鐵──錳； 鐵──銅； 銅──鋅；
銅──鉬； 硒──汞；
有協同作用的元素：
銅──汞； 硒──鈷； 砷──鉛。
人的機體內，某種元素的缺乏或過多的原因，一般有兩種情況：一是直接來自本身的原因；二是其它元素干擾了其功能的間接反應，如元素之間的拮抗作用，可增強元素的毒性作用，所以，研究人體內機體微量元素之間的相互關係和適宜比例，與研究某單一元素的作用，是同等重要的。
隨著生命科學的發展，微量分析技術的提高和生物醫學成果的累積，人們逐漸認識到，生物微量元素對人類的生、老、病、死及遺傳代謝，有著重要的，甚至是決定性的作用。由於生物微量元素不像某些維生素能在人體內自行合成，而是主要來自食物、飲水、空氣和藥物等，所以有人說，在人體所需的營養中，生物微量元素比維生素更為重要。
在研究生物微量元素與人體健康的關係中，微量分析技術則是關鍵手段之一，八十年代微量分析技術的靈敏度已比六十年代提高了兩個數量級，目前國際上所用的儀器分析法，如石墨爐原子吸收法，火花源質譜法和電感耦合等離子體質譜法的檢出限，已可達到PPT級
(即億萬分之一)，中子活化法可達10PPT，而激光共振電離光譜法則可達到10PPT。不過這些儀器分析法,還存在著基體干擾問題，需要在進行檢測前除去其基體。所以只有進一步研究和發展精密的靈敏度高的微量分析儀器和化學分析，才能提供更精確可靠的微量元素分析數據，做為研究人體生理機能的依據，以提高人們對生物微量元素與人體健康的相互關係的認識，以及與激素、維生素間的關係，以了解在極微量的範圍內，生物微量元素的有效性和毒性的平衡，還要從營養學方面來進一步研究生物體內所需含有生物微量元素的微量成分，進而預防某些疾病、癌症、畸形或遺傳變異的發生。
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