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微量元素铝与人体健康的初探

摘 要： 铝不是人体必需的微量元素，它对人体并没有什么有益作用。人体缺乏铝时，不会给人体带来什么损害，相反，它在人体中含量较多时，就会对人体产生危害，导致人体铝中毒。由于生活中广泛使用铝制品，铝盐净化水，从而使人体中铝的含量较高，本文针对铝对人体健康的影响及其防治作了深入分析。
关键词：铝 人体健康 毒性效应 微量元素

1、引言
铝在元素周期表中处于第三周期ⅢA主族，原子序数13，相对原子质量为27。铝在自然界中分布广泛，仅次于氧和硅，多以硅铝酸盐的形式存在于岩石、矿物、黏土和土壤中。在生物体内铝的含量很少，所以被称为微量元素。在过去的几十年中，铝被认为是无毒元素，其对人类健康影响一直未被引起注意。但随着近代对铝矿开采，炼铝工业的发展，铝和铝合金化合物已遍及国防、科研、工农业生产各个部门，并已进入千家万户。在给人类带来现代化的舒适和方便的同时，也给人类生活带来了一定的危害。
2 、人体中铝的来源
人体中的铝主要从食品、炊具、餐具、容器等途径进入人体。一般来说，动物性食品的铝含量比植物性食品低。在天然植物中以豆类植物含铝最高，粮谷类次之，蔬菜水果最低。而食品中铝的最大来源，是人为地加入某些食品添加剂及加工中的污染。我们常吃的油条、油饼，需加入蓬松剂明矾，明矾是硫酸铝和硫酸钾的含水复合物。除油条外，在膨化食品，威化饼干、凉粉、粉丝等生产中都会加入明矾，使最终产品含铝增加。而茶叶中含铝略高，长期饮茶会使大量铝进入体内。自来水大多用明矾作为混凝沉淀剂，所以自来水中常有明矾残留。我国饮用水卫生标准中规定，每kg自来水中铝含量小于0.2mg。按此值计算，若每天喝1.5 ～2.0L自来水，则会摄入0.3～0.4mg铝。由于饮水中铝比一般食物中铝更易被吸收，故饮水中铝与人体内铝含量的关系更为密切。
铝制品的广泛采用，使得人体日常接触铝的几率大大增加。在自然条件下，铝制品表面的铝被氧化为化学稳定的氧化铝。在烧水和煮饭时，铝基本不会溶出。而在酸性条件下，若用铝锅煮酸辣汤，番茄蛋汤，糖醋排骨时，或把酸性食物放在铝制品中储存，铝就会被溶出。而加热，烧菜时加的盐对铝也有增加溶出的作用，用生铝饮具中的铝比熟铝饮具更易溶出。实验表明，铝锅烧水铝溶出量为1.24mg/L，加醋后达26.53mg/L，应用铝锅烹饪有害而无一利。而铝合金炊具中的铝则较稳定，但也不宜长期存储酸性食物。
3、铝对人体健康的影响
铝不是人体必需微量元素，也无直接的毒性效应。但研究表明，铝能干扰生物体的代谢作用，从而长期、缓慢的对人体健康产生危害。
3.1 铝的吸收与代谢
铝在人体内，主要以Al(H20)63+ 的形式存在。与运铁蛋白的白蛋白和枸椽酸离子结合，从而实现在血液里转运。人体中铝的含量约为0.1g，主要分布在人的肺、骨骼、肝、脑和睾丸等组织中。成人每天不可避免地从食物中摄入30～50mg铝，若偏食含有添加剂的食品(如油条、粉丝、蛋糕等)，更会增加铝的摄入量。当人体所摄人的铝量过多时，铝就会进人人体各组织而难以迅速排泄，从而淤积在各器官内，对人体健康造成种种危害。
铝在体内还能干扰磷的代谢，因为铝在肠道内可与磷酸盐类形成不溶性磷酸铝，阻止肠道对磷的吸收，从而使血液中和其它组织内磷的总量减少，磷缺少会引起机体的代谢紊乱，致使疾病发生。此外磷减少还影响机体对钙的吸收，钙和磷的比率为2：1时，对钙的吸收最好，二者构成骨盐作为骨骼和牙齿的主要成分，而磷酸铝的形成影响了磷和钙的吸收，造成脱钙现象，出现骨软化症，这种病症即使补充维生素D也无济于事。分子毒理学研究发现，因Al3+的有效半径与Mg2+ 相近，因此能取代重要酶及生物分子上的Mg2+，形成比Mg2+ 更稳定的配合物，抑制Mg2+依赖酶的活性，A13+一旦取代Mg2+ ，必引起机体的代谢不平衡，造成神经系统等各方面的疾患，此外，体内Aln含量增多，还可能影响到锌和其它离子的吸收。
由于人体积蓄铝是一个渐进的过程，一般不易被觉察，大约三十年才能表现出来，Al3+一旦发生代谢问题的毒性反应，后果却是严重和不可恢复的，因此应当特别注意铝的摄人。
3.2 铝的毒性
铝在毒理学上虽属于低毒性的金属元素，它不会引起急性中毒，但进入细胞的铝可与多种蛋白质、酶、三磷酸腺苷等人体重要物质结合，影响体内的多种生化反应，干扰细胞和、器官的正常代谢，导致某些功能障碍，甚至出现—些疾病。铝的毒性主要表现为神经、骨、生殖、肾和造血系统毒性。
3.2.1 神经毒性 铝神经毒性是最早发现铝的一种毒性，1976年AlfreyL71等首次报道透析性脑病与铝中毒有关，目前已证明，铝是该病肯定、唯一的致病因子。铝对中枢神经系统有异常作用，是有选择的损害学习记忆功能，铝的神经毒性临床表现为语言障碍，神情淡漠，出现运动机能障碍，幻觉、痴呆甚至癫痫病发作，还可以出现消化系统功能障碍，恶心、胃痛等消化系统毒害。老年性痴呆病发生也与铝在人体内的累积有关 。铝与脑组织有较大的亲和力，易于脑内蓄积，铝在脑区含量较高，铝进入脑组织后很难代谢出去，这是由于铝为较强的络合剂，能与蛋白质螯合后成为难以解脱的团块，使蛋白质变性发生在脑的神经细胞，则干扰脑细胞活动，铝集中于脑细胞核染色体内，从而使DNA发生损伤，破坏神经元结构，影响神经元功能，这就解释了为什么铝进入脑组织后，30年才能显现出毒性。
3.2.2 骨毒性 铝能直接损害骨细胞的活性，从而抑制骨的基质合成。铝可通过以下几方面影响骨：(1)抑制钙离子吸收及使甲状旁腺激素浓度下降，影响钙离子的吸收。(2)铝与胶元蛋白结合沉积于骨上，抑制成骨细胞与破骨细胞增殖和功能。(3)干扰骨磷酸酶产生及骨内钙磷结晶的形成。骨软化铝摄入过多，会沉积于骨中，导致骨软化和佝偻病，出现骨痛，易骨折，肌肉疼痛及肌无力等症状。
3.2.3 生殖和肾毒性 铝可抑制与生殖系统功能有关的多种酶活性，从而影响相应细胞的代谢和活力。铝可致卵巢萎缩，慢性铝中毒可使胎儿生长停滞，铝能干扰酸碱平衡而导致胚胎吸收困难，引起胚胎发育异常，致畸、致死作用。尿毒症患者铝消除率下降，因而尿毒症及透析患者常有铝中毒。
3.2.4 其他毒性 (1)贫血的人，体内过多的铝会出现小细胞低色素性并网织红细胞计数降低性贫血。(2)小儿若摄人过多的铝会引起脑病，可致小儿畸形，发育迟缓，肌张力下降，营养不良等。(3)铝会促进泌尿系统结石病的发作。(4)铝对心、肝、肾的功能和免疫能力都有损害。(5)铝会刺激消化粘膜，可使胃酸、胃液减少，胃蛋白酶活性和消化功能降低。(6)血铝增高，会降低酶的活性，导致肺纤维化， 引发肺气肿、肺炎等。
4、防止铝的危害
世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提出成年人每天铝的摄人量不得超过60 mg，否则就会造成慢性蓄积中毒。从我国目前情况看，如果不加以注意，铝的摄人量会超过这个指标。防止铝的危害主要途径有：(1)开发新产品以取代传统铝盐净水剂。(2)日常生活中尽量不用铝制品 。(3)少吃含铝盐(如明矾、磷酸铝钠等)添加剂较多的食物。(4)尽量不服含有氢氧化铝的抗胃酸药，(5)少吃含铝较高的食品及中药，如油条、全麦面色、波菜、黑胡椒、桂皮、月桂、紫苏、百里香、鼠尾草等。(6)加强铝的毒性研究工作。
综上所述，我们认清了铝对人体的毒害作用，就会更加注重对铝的摄入，由于人体蓄积铝是一个渐进过程，对铝保持警惕，有利于人体健康。

参考文献

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