車秀琴

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校，山西 平遙 031100）

人體必需的微量元素碘有“智力元素”之稱。碘和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素一樣作為一種營養(yǎng)素而存在于人體中，在維持機(jī)體健康的過程發(fā)揮著重要的作用。甲狀腺利用碘作為原料之一來合成甲狀腺素，通過甲狀腺素來發(fā)揮其作用。

1 碘的發(fā)現(xiàn)與性質(zhì)

18世紀(jì)末和19世紀(jì)初，法國皇帝拿破侖發(fā)動戰(zhàn)爭，需要大量硝酸鉀制造火藥，當(dāng)時法國的制造硝石商人，藥劑師庫爾圖瓦利用海藻灰溶液把天然的硝酸鈉或其他硝酸鹽轉(zhuǎn)變成硝酸鉀。發(fā)覺盛裝海藻灰溶液含有一種不明物質(zhì)在與銅作用。于是進(jìn)行了研究。庫爾圖瓦利將硫酸倒進(jìn)海藻溶液中，發(fā)現(xiàn)放出一股美麗的紫色氣體。這種氣體冷凝后不形成液體，卻變成暗黑色帶金屬光澤的結(jié)晶體，這就是碘，其反應(yīng)為硫酸遇到海藻灰中含有的堿金屬碘化物——碘化鉀和碘化鈉生成了碘化氫，他再與硫酸作用產(chǎn)生了游離碘

1811年法國藥劑師庫爾圖瓦利首先發(fā)現(xiàn)單質(zhì)碘，泛著紫色的金屬光澤，易升華。由于是紫色，根據(jù)希臘文的原意，便取名叫碘。他不導(dǎo)電，也沒有延展性。純凈的蒸氣是深藍(lán)色的，平常顯紫色是夾雜空氣的緣故。碘占地殼總重量的一千萬分之一，由于本身的氧化性，主要以化合物存在于海帶、海藻及智利硝石中。單質(zhì)碘化學(xué)性質(zhì)介于氯和硫之間，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成化合物，它是非金屬有毒性和腐蝕性。碘遇淀粉變蘭，碘的性質(zhì)與氟、氯、溴相似，與氫氣反應(yīng)，生成碘化氫。溶于水成酸，酸化碘化氫溶液時，碘會析出。往含鉛、銅、銀和汞的鹽溶液中加入碘化氫是，會有難溶碘化物沉積出來，濃硫酸與碘化氫溶液反應(yīng)生成碘。碘可以氧化細(xì)菌原漿蛋白的活性基團(tuán)，并可與蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合使其變性沉淀，且毒性較低。碘在水中溶解度小，配成酒精溶液作為消毒劑。碘、碘化鉀的酒精溶液配成碘酊，消毒作用更好，消毒時皮膚紫色，一會兒升華消失。碘與一些表面活性劑作用成碘附，具有更強(qiáng)大、更迅速的殺菌作用，且不刺激皮膚。1969年阿波羅2 號登月任務(wù)中，宇宙飛行員及蛙的消毒都是由碘及碘的載體表面活性劑完成的。碘可以與有機(jī)物，如苯甲酸類、脂肪類形成有機(jī)碘化物。臨床上作為診斷腹部各器官的造影劑使用，使其對射線的吸收能力與周圍器官產(chǎn)生區(qū)別，造成人工對比，這一過程醫(yī)學(xué)上稱為造影。碘自發(fā)的放出射線，病人口服碘體外測定碘放射出來的射線水平，從而反映甲狀腺攝取碘及合成釋放甲狀腺素的能力，診斷甲亢或甲減。機(jī)體如經(jīng)常受到碘射線照射，會頭暈乏力，記憶減退，嚴(yán)重出現(xiàn)內(nèi)分泌等疾病。碘的蒸氣會劇烈刺激眼、鼻、粘膜。如果誤服了大量碘或其化合物會使人中毒死亡。碘和鎢被龍膽紫類染料著色合成碘化鎢制成碘鎢燈。普通白熾燈泡中燈絲是鎢作的。通電時，鎢絲易揮發(fā)，壽命縮短。碘鎢燈中，燈絲上附一層碘化鎢，通電后溫度高于1400 度時，碘化鎢受熱分解成碘和鎢，鎢留在燈絲上，碘升華充滿燈管，碘又與鎢作用成碘化鎢擴(kuò)散到燈絲上，燈管壽命延長上百倍。

2 碘的生理功能

碘的生物化學(xué)功能主要通過甲狀腺激素表現(xiàn)出來。人體頸部前面有一個重要的腺體——甲狀腺，它能合成分泌出一種能促進(jìn)人體新陳代謝，維持人體神經(jīng)系統(tǒng)正常生長發(fā)育對骨骼、腦和生理器官的生長發(fā)育有特別重要作用的甲狀腺激素，合成甲狀腺激素的主要原料是碘。和酪氨酸。酪氨酸可在人體內(nèi)自行合成而碘則需從食物供給。正常人每天可從食物中攝取150 微克的碘，1/3 為甲狀腺攝取，其余由腎臟排出。甲狀腺進(jìn)行分泌活動時，儲存于濾泡中的甲狀腺激素先后經(jīng)蛋白水解酶作用，將甲狀腺素和三碘甲狀腺原氨酸重新游離出來，在經(jīng)濾泡上皮細(xì)胞分泌入毛細(xì)血管，經(jīng)血液循環(huán)運往全身各組織器官發(fā)生作用。人體攝入碘不足，就會使甲狀腺激素合成和釋放減少，引起碘缺乏病。碘的生理功能主要有

2.1 促進(jìn)生物氧化

甲狀腺激素能促進(jìn)三羧酸循環(huán)中的生物轉(zhuǎn)化，協(xié)調(diào)生物氧化和磷酸化的偶聯(lián)，調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換。

2.2 調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成和分解

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)攝入不足時，甲狀腺有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成作用，甲狀腺素可促進(jìn)蛋白質(zhì)分解。

2.3 促進(jìn)糖和脂肪代謝

甲狀腺素能加速糖的吸收利用，促進(jìn)糖原和脂肪分解氧化，調(diào)節(jié)血清當(dāng)膽固醇和磷脂濃度等。

2.4 調(diào)節(jié)水鹽代謝

甲狀腺素可促進(jìn)組織中水鹽進(jìn)入血液并從腎臟排出。甲狀腺素缺乏時可引起組織內(nèi)水鹽潴留。在組織內(nèi)間隙出現(xiàn)含大量粘蛋白的組織液，發(fā)生水腫。

2.5 促進(jìn)維生素的吸收利用

甲狀腺素可促進(jìn)煙酸的吸收利用，胡蘿卜素轉(zhuǎn)化維生素及核黃素腺嘌呤二核甘酸等。

2.6 增強(qiáng)酶的活力

甲狀腺能活化體內(nèi)一百多種酶。

2.7 促進(jìn)生長發(fā)育

甲狀腺素促進(jìn)骨骼發(fā)育和蛋白質(zhì)合成，維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)。人體攝入碘不足，就會使甲狀腺激素合成和釋放減少，引起碘缺乏病，此病是導(dǎo)致人類智力損害的最主要原因。如我國一些內(nèi)陸地區(qū)或高山地區(qū)，由于缺碘，導(dǎo)致人得大脖子病或身材矮小，不能站立，智力低下癱瘓，生活不能自理。母親懷孕時，攝入碘不足，影響胎兒；母親在哺乳期缺碘會影響嬰兒智力。在妊娠開始到出生后兩年內(nèi)嬰兒腦發(fā)育特別需要甲狀腺激素的激發(fā)下分化成熟。如果缺碘危害性嚴(yán)重，造成腦發(fā)育不良，智力低下。所以將碘比喻為“智慧元素”，提出了“要聰明，吃碘鹽”。

碘鹽就是在食鹽中加入碘化鉀或碘酸鉀，國家規(guī)定在每克食鹽中添加20 微克碘，全民通過食用碘鹽這一簡單、安全、有效、經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)碘措施預(yù)防碘缺乏病。碘鹽在儲存期間可損失20%以上，所以碘鹽最好放在陶瓷罐里。碘是一種活潑物質(zhì)，將碘鹽蓋上蓋子，放在低溫避光處。炒菜時出鍋時放鹽，避免加粗和酸性物質(zhì)，碘在酸性條件下極易破壞。每人每天吃六克鹽，可獲得120 微克的碘，可滿足陳年人生理需要，孕婦或哺乳期婦女及嬰幼兒等特殊人群需碘量比一般人要大，最好補(bǔ)服碘油丸，即可不多吃鹽又可補(bǔ)碘。

3 碘的來源

碘是人體必需的一種微量元素，缺碘影響甲狀腺。日常飲食中缺碘除了吃碘鹽外，還要從食物中攝取，水中汲取。干海藻、海水魚、甘蔗、蔬菜、乳類、雞蛋、小麥、海帶、紫菜、海蟄、龍蝦、谷類、洋蔥、海苔中含大量碘。動物性食品高于植物性食品，嬰幼兒食用加碘奶粉。人體攝入過量的碘有害，碘過量引起甲亢等疾病。工業(yè)生產(chǎn)通過向海藻灰或智利硝石的母液加亞硫酸氫鈉經(jīng)還原而生產(chǎn)單質(zhì)碘。

中國營養(yǎng)學(xué)會推薦，六個月以內(nèi)嬰兒每天需要碘40 毫克，六個月至一歲每天需要50 毫克，七歲以前每天需要70 毫克，七歲以后每天需要120 毫克，13 歲以后至成年每天需要150 毫克，孕婦、哺乳期婦女每天需要需要75～200 毫克。

4 碘的發(fā)展前景

碘伏、碘酊常用作殺菌消毒劑，1884年丹麥醫(yī)生格蘭研究出一種用碘區(qū)分細(xì)菌是格蘭氏陽性還是陰性，稱革蘭氏染色。它包括先用碘液來促進(jìn)細(xì)菌被龍膽紫類染料著色，然后用酒精清洗，象肺炎球菌等格蘭氏陰性菌不被著色。碘——131 用于診斷甲狀腺疾病。隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，含碘制劑和藥物得到了發(fā)展和應(yīng)用，如以碘遞體而為人知曉的一組特殊消毒劑被用作牛奶房、醫(yī)院、食品加工廠殺菌劑。碘——125 用于殺死癌細(xì)胞。

［1］鐘國清，翁志偉.化學(xué)產(chǎn)品實用手冊[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1988.