姜 薇,謝 琪,高 強,閆慧芳,韓長城*
(1.河北醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學教研室,河北 石家莊 050017;2.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院營養(yǎng)科,河北 石家莊 050011;3.中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所,北京 100050)
微量元素在維持人類健康中起基礎(chǔ)性的作用,主要是作為維生素、激素的必需成分或者是輔助因子發(fā)揮生理功能作用,在各種酶系統(tǒng)中起催化作用,以及形成具有特殊功能的金屬蛋白等[1]。此次測定的8種元素銅(Cu)、鋅(Zn)、硒(Se)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釩(V)均為人體必需微量元素,如果缺乏或者過量會直接對人體健康造成一定影響。由于微量元素在代謝中既不能分解也無法轉(zhuǎn)化為其他元素,通過檢測人體血液中各種微量元素的含量,即可在一定程度上了解其在人體中的分布特點。本研究為中國疾病預防控制中心建立重要化學物人群生物監(jiān)測指標的參比值研究課題的組成部分,在河北省承德市平泉縣選取研究對象,收集其基本情況,采集血樣并應用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)測定Cu、Zn、Se、Mn、Mo、Co、Ni、V 8種微量元素的含量,描述其分布特點,探討年齡、性別等因素對人體全血中微量元素含量的影響,初步制定承德市平泉縣一般人群全血中8種微量元素的正常參考值范圍。
1.1 調(diào)查對象:2009年8月—2012年8月采用多階段抽樣的方法抽取不同年齡人群為調(diào)查對象。按照6~12歲(小學學生)、>12~16歲(初中學生)、>16~20歲(高中學生)、>20~30歲(大學生或工作青年人群)、>30~45歲(工作中年人群)、>45~60歲(中老年人群)分為6個年齡組,每個年齡組選擇當?shù)啬信用窀?0例,共600例。調(diào)查對象納入標準為在當?shù)鼐幼?年以上,無肝臟、腎臟疾病,無糖尿病、甲亢及腫瘤等慢性消耗性疾病,居住地5km范圍內(nèi)無相關(guān)污染性企業(yè),無職業(yè)接觸史,近3個月內(nèi)未服用微量元素類藥物或保健品。本研究通過了中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒所倫理審查委員會的審查,所有調(diào)查對象均知情同意。
1.2 調(diào)查內(nèi)容與樣品采集:采用課題組統(tǒng)一設(shè)計的調(diào)查問卷,對調(diào)查對象的年齡、性別,以及飲食、飲酒習慣等進行統(tǒng)計。樣品采集和處理均在潔凈的環(huán)境中進行。應用6mL肝素鋰抗凝采血管抽取調(diào)查對象的靜脈血(>2mL),分裝至2mL凍存管中并進行編號。采集后的樣品和樣品空白放入專用的容器中進行運輸和保存。樣品置于-80℃冷凍保存。
1.3 樣品檢測:樣品采集后送至中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所,應用ICP-MS進行檢測,具體方法見文獻[2]。
2.1 調(diào)查對象基本情況:承德市平泉縣地處河北省東北部,為農(nóng)業(yè)大縣,工業(yè)產(chǎn)業(yè)相對薄弱,環(huán)境污染水平較低。共581例調(diào)查對象接受了問卷調(diào)查和血樣檢測。民族、性別及各年齡組的構(gòu)成比見表1。
表1 調(diào)查對象基本情況Table 1 Basic conditions of subjects
2.2 各元素含量分布類型及性別差異:調(diào)查對象全血中8種元素含量經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗發(fā)現(xiàn),只有Zn在全血中的含量服從正態(tài)分布,其他微量元素在全血中的含量均不服從正態(tài)分布。結(jié)果顯示Cu、Mn、Co、Ni、V的含量為男性低于女性(P<0.05或P<0.01),Zn和Se的含量為男性高于女性(P<0.05),Mo的含量在男女性別間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 全血中8種微量元素男女性別差異比較Table 2 Eight trace elements in whole blood of different genders [μg/L,P50(P25,P75)]
2.3 全血中8種微量元素與年齡間的相關(guān)性:為了研究全血中微量元素的含量隨著年齡的變化,對年齡與血中8種元素含量分別進行Spearman秩相關(guān)分析。結(jié)果顯示,男性Cu與年齡呈負相關(guān),女性Cu與年齡呈正相關(guān);男女性的Zn、Se均與年齡呈正相關(guān);男女性的Mn均與年齡成呈相關(guān);男女性的Mo均與年齡呈正相關(guān);男性Co與年齡呈負相關(guān),女性Co與年齡無相關(guān)關(guān)系;男女性的Ni均與年齡呈正相關(guān);男女性的V均與年齡呈負相關(guān)。見表3。
表3 全血中8種微量元素含量與年齡的相關(guān)性Table 3 Eight trace elements in whole blood and their correlation with age
表4 全血中8種微量元素的參考值范圍Table 4 The reference range of eight trace elements in whole blood (μg/L)
必須微量元素是指具有明顯生理功能及營養(yǎng)作用,對維持機體生命活動、生長發(fā)育及繁衍等必不可少的元素[3]。必須微量元素對人體健康起著重要作用,如果其低于或超過正常含量,都會導致疾病的發(fā)生[4]。對于全血中微量元素參考值的建立,國外已進行了較多研究,而到目前為止,我國尚未制定大范圍的居民全血中微量元素的參考值范圍。部分地區(qū)建立了當?shù)夭糠衷氐膮⒖贾捣秶?,其主要是對嬰幼兒、青少年及孕婦等人群進行的研究,而對于成年人則研究的較少。
王克等[5]測定了青島市李滄區(qū)人群全血中銅、鋅、錳、鉬、硒等7種微量元素的含量,并建立了相應的參考值范圍。其中Cu含量與本研究人群含量相當;Zn含量在低值部分明顯高于本研究人群,高值部分則接近;Se含量總體范圍低于本研究人群;Mn含量低值部分與本研究人群較接近,而高值部分則高于本研究人群;Mo含量總體范圍都與本研究人群含量相當。另外,作者發(fā)現(xiàn)在青島市區(qū)內(nèi),Cu和Se女性高于男性,Zn男性高于女性,Mn和Mo在男女性別間差異無統(tǒng)計學意義。其中Cu、Zn及Mo在男女性別間的差異與本研究結(jié)果相同,Se的差異則與本研究結(jié)果相反。且在青島地區(qū),男性Cu與年齡呈正相關(guān),女性Cu與年齡無相關(guān)關(guān)系;男女性Zn均與年齡無相關(guān)關(guān)系;男女性Mn和Mo均與年齡呈正相關(guān);男性Se與年齡無相關(guān)關(guān)系,女性Se與年齡呈正相關(guān)。其中男女性Mo、女性Se與年齡的相關(guān)性與本研究結(jié)果相同。高樓軍等[6]對延安市區(qū)人群血液中的Cu和Zn元素進行了測定,各元素總體范圍為Cu 0.904~1.425μg/g,Zn 6.27~9.17μg/g,均高于本研究結(jié)果。另外,根據(jù)其研究結(jié)果,延安市區(qū)人群血液中的Cu和Zn元素含量均為女性高于男性,且都隨著年齡的增長而增大。與本研究中Cu為女性高于男性,Zn為男性高于女性;男性Cu與年齡呈負相關(guān),女性Cu和男女性的Zn與年齡均為正相關(guān)的結(jié)果略有不同。楊君等[7]對江蘇省正常人群全血中的Mn進行研究,發(fā)現(xiàn)Mn總體范圍為0.58~32.93μg/L,Mn為男性高于女性。與本研究結(jié)果相反。另外,有研究顯示人體全血中Se的含量為100~340μg/L[8]。與本研究結(jié)果較為接近。
由以上資料可看出,調(diào)查結(jié)果在不同地區(qū)相差較大。這可能是因為人體內(nèi)微量元素的含量與其長期生存環(huán)境中地殼的元素具有較大的相關(guān)性[9]。因此,人體組織液中微量元素的分布往往具有一定的地域特點,同時又受當?shù)仫嬍沉晳T影響。而血液中的微量元素間關(guān)系也比較復雜,彼此之間相互影響,存在著直接或間接的聯(lián)系,處于不斷變化的狀態(tài)[10]。不同的國家和地區(qū)所測得的參考值不同,人體全血中微量元素的含量,不僅受人種、地區(qū)、環(huán)境等因素的影響,還受樣品的采集、處理以及測定方法的影響,因此各地所制定的參考值范圍存在差異。
人體中微量元素含量雖然很少,但缺乏或過量都會對機體新陳代謝以及生理、生化功能造成一定損害。而一般人群體內(nèi)必須微量元素的含量與年齡、日常飲食攝入密切相關(guān)。因此,日常飲食要注意科學搭配,合理膳食,同時注意加強體育鍛煉,維持微量元素在合理水平。本研究根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,制定適合當?shù)匾话闳巳喝形⒘吭氐恼⒖贾捣秶?,為居民制定預防干預措施以及進行日常營養(yǎng)保健等提供了參考依據(jù),可作為進一步研究的基礎(chǔ)。同時,也可為全國范圍內(nèi)人群全血中微量元素的正常參考值范圍的制定提供相應數(shù)據(jù)。另外,受樣本量所限,本研究未制定不同年齡組的參考值范圍,鑒于多種元素含量與年齡密切相關(guān),有必要進行進一步的大樣本量的研究,建立不同年齡組的參考值范圍。
[1] 楊克敵.微量元素與健康[M].北京:科學出版社,2003:1-2.
[2] 丁春光,朱醇,劉德曄,等.電感耦合等離子體質(zhì)譜方法檢測全血中30種金屬及類金屬元素[J].中華預防醫(yī)學雜志,2012,46(8):745-749.
[3] 鐘秀倩,鐘俊輝.微量元素與人體健康[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學,2007,34(1):61-63.
[4] 徐常龍,陳義凡,曹世全,等.論人體必需微量元素與人類保健[J].高等函授學報:自然科學版,2006,20(2):7-10.
[5] 王克,陳霞,崔永凱.李滄區(qū)健康成人血中7種金屬元素參考值調(diào)查[J].微量元素與健康研究,2008,25(6):5-8.
[6] 高樓軍,劉燕,谷秀娟,等.延安市區(qū)人群血液中微量元素含量的測定[J].延安大學學報:醫(yī)學科學版,2005,3(2):7-8.
[7] 楊君,茆文革,朱寶立.江蘇省正常人群血錳、血鉛負荷水平調(diào)查[J].江蘇預防醫(yī)學,2012,23(2):31-33.
[8] 程義勇,蔣與剛.生物醫(yī)學微量元素數(shù)據(jù)手冊[M].天津:天津科學技術(shù)出版社,1994:37-38.
[9] 丁春光,潘亞娟,張愛華,等.2009—2010年我國一般人群全血和尿液中鉻水平分布[J].中華預防醫(yī)學,2012,46(8):679-682.
[10] 顏世銘,李增禧,熊麗萍.微量元素醫(yī)學精要——Ⅰ.微量元素的生理作用和體內(nèi)平衡[J].廣東微量元素科學,2002,9(9):1-49.