舌尖上的元素

元素与人体

自然界中的元素

人体中的元素

 生命元素

氢——宇宙初的元素

碳——生命的框架元素

氮——开启生命的元素

氧——营养生命的元素

宏量元素

钠——升高血压的元素

镁——女性偏头痛的克星

磷——传递能量的元素

硫——启动蛋白合成的元素

氯——稳定酸碱度的元素

钾——降低血压的元素

钙——强化骨骼的元素

必需微量元素

硼——保护关节的元素

硅——美容皮肤的元素

钒——调节血脂的元素

铬——调节血糖的元素

锰——刺激脑发育的元素

铁——运输氧的元素

钴——促进红细胞成熟的元素

镍——引发过敏的元素

铜——使皮肤变黑的元素

锌——有益学习记忆的元素

砷——毒药之王，王之毒药

硒——“长寿元素”

钼——牙齿防磨元素

碘——开启智力的元素

非必需微量元素

锂——影响幸福感的元素

氟——美容牙齿的元素

锶——牙齿脱敏元素

溴——加深睡眠的元素

无功能元素

铍——带甜味的元素

铝——损害智力的元素

钛——阻挡紫外线的元素

镓——杀伤精子的元素

锗——有损肾脏的元素

银——可沉积在皮肤中的元素

镉——“痛痛病”的元凶

锡——会哭泣的金属

锑——“僧侣杀手”

碲——带辣味的元素

钡——潜伏在食盐中的毒物

金——能吃的贵金属

汞——“仙丹”中的致命成分

铊——投毒者的选择

铅——无处不在的毒物

氡——空气中的隐形杀手

铀——原子弹的原料

其他元素

附录

附录1.地壳中各元素的丰度

附录2.构成人体的元素

保健品广告中对各类微量元素的疗效，有哪些不实宣传？在日常生活环境中，存在哪些潜在的有毒、有害元素？人体必需元素摄入不足或过量，会产生怎样严重的健康后果？如何从化学角度，看待吃的历史，科学规划日常饮食结构？本书以研究结果为依据，以循证医学为准则，展现108种元素在人体中的作用和毒性。

保健品广告中对各类微量元素的疗效，有哪些不实宣传？在日常生活环境中，存在哪些潜在的有毒、有害元素？人体必需元素摄入不足或过量，会产生怎样严重的健康后果？如何从化学角度，看待吃的历史，科学规划日常饮食结构？本书以研究结果为依据，以循证医学为准则，展现108种元素在人体中的作用和毒性。

徐格林，男，1968年生，南京大学医学院教授，解放军东部战区总医院主任医师。中国老年学会心脑血管病分会委员，中国卒中学会遗传分会委员，江苏省神经病学分会委员，江苏省脑卒中分会委员，全军神经科学分会委员。

前言

元素与人体

自然界中的元素

人体中的元素

  生命元素

氢——宇宙初的元素

碳——生命的框架元素

氮——开启生命的元素

氧——营养生命的元素

宏量元素

钠——升高血压的元素

镁——女性偏头痛的克星

磷——传递能量的元素

硫——启动蛋白合成的元素

氯——稳定酸碱度的元素

钾——降低血压的元素

钙——强化骨骼的元素

必需微量元素

硼——保护关节的元素

硅——美容皮肤的元素

钒——调节血脂的元素

铬——调节血糖的元素

锰——刺激脑发育的元素

铁——运输氧的元素

钴——促进红细胞成熟的元素

镍——引发过敏的元素

铜——使皮肤变黑的元素

锌——有益学习记忆的元素

砷——毒药之王，王之毒药

硒——“长寿元素”

钼——牙齿防磨元素

碘——开启智力的元素

非必需微量元素

锂——影响幸福感的元素

氟——美容牙齿的元素

锶——牙齿脱敏元素

溴——加深睡眠的元素

无功能元素

铍——带甜味的元素

铝——损害智力的元素

钛——阻挡紫外线的元素

镓——杀伤精子的元素

锗——有损肾脏的元素

银——可沉积在皮肤中的元素

镉——“痛痛病”的元凶

锡——会哭泣的金属

锑——“僧侣杀手”

碲——带辣味的元素

钡——潜伏在食盐中的毒物

金——能吃的贵金属

汞——“仙丹”中的致命成分

铊——投毒者的选择

铅——无处不在的毒物

氡——空气中的隐形杀手

铀——原子弹的原料

其他元素

附录

附录1.地壳中各元素的丰度

附录2.构成人体的元素

保健品广告中对各类微量元素的疗效，有哪些不实宣传？在日常生活环境中，存在哪些潜在的有毒、有害元素？人体必需元素摄入不足或过量，会产生怎样严重的健康后果？如何从化学角度，看待吃的历史，科学规划日常饮食结构？本书以研究结果为依据，以循证医学为准则，展现108种元素在人体中的作用和毒性。

徐格林，男，1968年生，南京大学医学院教授，解放军东部战区总医院主任医师。中国老年学会心脑血管病分会委员，中国卒中学会遗传分会委员，江苏省神经病学分会委员，江苏省脑卒中分会委员，全军神经科学分会委员。

氢——宇宙初的元素

    ……

饮用富氢水（日本称“水素水”）是常用的摄氢方法。制备富氢水的常用方法包括： 溶解法、电解法和化学法。溶解法是将氢气通入水中，通过自然溶解产生富氢水。电解法是将正负电极置入水中，水电解后生成氢气和氧气，部分富氢水杯就是通过这一原理制成。化学法是将镁条放入水中，镁和水在常温下发生缓慢反应，生成氢氧化镁和氢气，有些富氢水杯就是在杯体中放置镁条。

    出于安全考虑，目前还不敢让人直接吸入高比例含氢空气，或注射含氢溶液；但饮用富氢水已在临床开展研究。日本学者赤山（Kajiyama）让糖尿病患者每天饮用900毫升富氢水，2月后发现糖耐量指标有所恢复。还有日本学者发现，让代谢综合征（肥胖、高血脂、糖耐量异常）患者每天饮用1500毫升富氢水，8周后血液SOD和高密度脂蛋白（HDL）水平升高。另外，饮用富氢水可缓解放射治疗后的疲劳和消化道不适，还能治疗牙周病。日本学者认为，富氢水是理想的运动饮料，饮用富氢水可降低剧烈运动导致的乳酸升高，使肌肉快速恢复力量。

    随着氢气医学的进展，敏锐的商家瞄准了氢气这一巨大商机。在利益相关者鼓吹下，氢气不仅成为防治各种疾病的万应丹，还能延年益寿、养颜美容。富氢水、富氢棒、富氢水杯、富氢食品在市场热销。但应当强调的是，用氢气预防和治疗任何一种疾病，目前都缺乏循证依据。

    氢气抗氧化作用的具体机制尚有待探索，其剂量也有待评估。氢气治疗的临床研究结果差异很大，有的观察到疗效，有的未观察到疗效，说明这些结果存在很大不确定性。氢气医学源于日本，学术研究集中于冈山大学（Okayama University）等个别机构，其背后的利益冲突值得高度怀疑。关键的问题是，商家宣称的氢气疗效根本不能用现有知识体系合理解释。

    氢气是一种难溶于水的气体，常温常压下氢气在水中的溶解度仅为1.83%，即每100毫升水多可溶解1.83毫升氢气。成人肠道每天产生氢气150~12000毫升，蔬菜水果等高纤维食物会大幅增加肠道产氢量。每天饮用1000毫升富氢水，氢气含量也不过18毫升（其实根本达不到这种饱和浓度），相对肠道动辄几千毫升的氢气产量，富氢水中的氢无论如何都显得微不足道。

镍——引发过敏的元素

    ……

镍是人类自古就认识和使用的金属。由于镍矿和银矿非常相似，直到近代，人们才将两者区分开来。在世界多地，镍曾长期被误作白银使用。无意使用镍可追溯到公元前3500年，在叙利亚出土的青铜器中，镍含量超过2％。中国是早冶炼白铜的国家，镍白铜产于云南。东晋常璩《华阳国志》记载：“堂螂县因山名也。出银、铅、白铜、杂药。”堂螂县（今云南省巧家县）富产铜矿，而邻近的四川省会理市富产镍矿，独特的天然资源为冶炼镍白铜提供了条件。

《诗经·秦风·小戎》中描述：“游环胁驱，阴靷鋈续。”鋈就是后来的白铜，可见早在西周时期，关陇地区已用白铜制作装饰品。虽然中国冶炼白铜的历史悠久，但白铜是经铜矿石和镍矿石混合炼制，并没有提炼较纯的金属镍。西汉时期，白铜经南方丝绸之路传入印度（身毒），再入西域大夏国（注： 根据《史记》记载，大夏国是张骞出使的西域诸国之一，有学者认为大夏就是希腊人建立的巴克特里亚，Bactria）。大夏国王阿加索克利斯（Agathocles，前190—前180年在位）曾用白铜铸造钱币。唐宋时期，中国白铜远销阿拉伯地区，被波斯人称为“中国石”。17世纪开始，东印度公司将白铜运销到欧洲各地。英文“Paktong（Petong）”就是粤语白铜的音译。1822年，白铜的成分首次被西方学者确定，其中含80%的铜、20%的镍。

……

    动物和植物体内都有一部分酶和辅酶需要镍，但在人体尚未发现这种现象，也未发现镍参与人体其他生理功能。镍可促进肠道中某些细菌的生长繁殖，促进食物消化，发挥益生元的作用。当然，镍也会促进有害菌和寄生虫的生长繁殖，从而加重感染反应。

    1996年，世界卫生组织（WHO）将镍列为人体可能必需的微量元素，但美国医学研究所（IOM）至今没有建立镍每日推荐摄入量和适宜摄入量。成人镍可耐受摄入量为每天1000微克（表12）。

    镍是植物必需的微量元素，植物会从土壤和水中吸收镍。因此粮食、蔬菜和水果中含有镍，肉食和水产中含有镍，饮用水中也含有镍。在含镍丰富的食物中，每100克花生含镍95.6微克，每100克豌豆含镍69.9微克，每100克燕麦片含镍49.5微克，每100克牛奶巧克力含镍87.1微克。通过日常饮食，成人每天摄入镍约在70~260微克之间，其中能被吸收的不到10％。经胃肠吸收的镍大部分经尿液排出，未被胃肠吸收的镍经粪便排出。

    通过日常饮食摄入少量镍一般对人体无害。饮食中的镍大部分只是穿肠而过，并不被人体吸收，而且肾脏可及时排出体内多余的镍。但摄入过量镍可导致镍中毒。镍中毒可损害心肌和神经系统，其机制与线粒体功能障碍有关。

    不锈钢具有良好的导热性和耐腐蚀性，这些优点使不锈钢炊具和餐具日益流行。目前广泛使用的奥氏体不锈钢，含18%以上的铬和8%左右的镍。2013年，美国俄勒冈州立大学（Oregon State University）开展的研究发现，相对于传统炊具，用不锈钢锅烹制的西红柿汤镍含量增加34倍，每份西红柿汤含镍88微克。不锈钢锅越新、烹煮时间越长、锅与食物接触面越大，不锈钢含镍比例越高，所烹制的西红柿汤含镍就越高。研究者认为，不锈钢炊具和餐具正在成为人体镍摄入的重要来源。

    除了不锈钢餐厨具，经饮水和食物也可摄入过量镍。工业污染可增加水和土壤中的镍含量，镍被植物吸收后可经食物链进入人体。使用不锈钢管道和龙头也会增加饮用水镍含量。精炼镍或使用化石燃料时，镍会排放到大气中，空气中的镍会经呼吸进入人体。烟草植株可吸收并富集镍，吸烟者会经烟雾吸入较高水平的镍。

    染发剂、珠宝、装饰品、硬币等都含有镍，有些人接触含镍用品会引发过敏性皮炎。在日常生活中，镍是重要的过敏源，其中戴耳环、戴戒指、染发、染指甲是导致镍过敏的常见原因。2001年，欧盟曾发布“限镍令”，为皮肤接触物品的镍释放量设定了限值。可笑的是，检测发现1欧元和2欧元硬币释放的镍远超“限镍令”规定的水平。因此，出纳和收银员也会因清点硬币而过敏。2015年，美国皮肤病学会（AAD）发布报告，估计全美有7229万人受镍过敏影响。在全球，约有20％的人受镍过敏影响。除了接触性皮炎，摄入镍还会引起全身性镍过敏，表现为湿疹、头痛、乏力、腹泻、发烧、关节痛等。

    镍广泛用于多个工业领域，如不锈钢、焊接材料、电镀材料、印刷油墨、电子电气产品等。接触镍的工人可能会吸入含镍颗粒，从而产生职业危害。美国国家职业安全与卫生研究所（NIOSH）建议，工作场所空气中镍含量不宜超过15微克/米3。

    流行病学调查发现，接触镍的产业工人患肺癌和鼻癌的风险明显增加。在动物实验中也证实了镍化合物的致癌作用。不溶性镍化合物比可溶性镍化合物的致癌性更强，原因是不溶性镍颗粒难以从组织中清除，因此在体内滞留时间更长。2017年，国际癌症研究机构（IARC）将镍化合物列为Ⅰ类致癌物，将镍金属和镍合金列为ⅡB类致癌物。镍和镍化合物的致癌作用以吸入途径为强，其诱发的癌症主要为肺癌和鼻癌。