人體中的元素

人體中的元素 (Elements in the Body)
高雄市立新莊高級中學化學科歐惠郡老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

人體內所含的元素，依重量排名，第一、二名分別為氧與碳。原因是水約佔人體重量的百分之七十，而氧又占水分子重量的九分之八；碳則為有機物的基本組成。氧、碳、氫、氮、磷、硫等非金屬元素，包辦了人體中近百分之九十七的重量。至於人體內不可缺少的金屬元素，按重量排序，依次為鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、銅、錫、釩、鉻、錳、鉬、鈷、鎳。

重量第一名的鈣 (Ca) 超過其他金屬重量的總合；約百分之九十九的鈣是以磷酸鈣的型式（這也是磷的主要存在型式）架構骨骼，剩餘部份則負擔牙齒生長、肌肉收縮、神經系統的運作、或幫助血液凝固和細胞分裂等。富含鈣的食物有沙丁魚、蛋、杏仁、乳酪等。三十歲後，鈣開始流失，若疏於防範，將導致老年罹患骨質疏鬆的病症，容易骨折。

鉀 (K) 與鈉 (Na) 含量次於鈣。鉀在紅血球、肌肉與腦組織內含量較多；若攝取不足或過多，都會影響心肌的跳動。鈉離子與鉀離子合作，藉由進出神經細胞膜的方式，控制神經系統。幾乎所有的食物，或多或少都含鉀與鈉的成份。

鎂 (Mg) 是所有生物中不可或缺的元素，功能如調解動作、組成酵素的一部份、協助製造蛋白質；老年人缺乏鎂，會精神不佳、情緒低落。正常飲食便可獲取足量的鎂。

缺少鐵 (Fe) 會導致貧血，但食物中的鐵多半無法消化，會被排出體外，若搭配維生素 C 則比較容易吸收。女性比男性需要攝取更多的鐵，特別在懷孕期間，可多吃肝、葡萄乾、麵包、蛋、黑糖或咖哩。

控制發育生長、壽命及生殖能力的酵素大多含有鋅 (Zn)；成人體內約含兩公克的鋅；肝臟裡分解酒精的酵素亦含鋅。牛羊肉、肝、蠔、乳酪、葵花子與南瓜子中，皆富含鋅。

排名在鋅後面的銅、錫、釩、鉻、錳、鉬、鈷、鎳，在人體中的重量均不足一公克，故改用毫克為單位，它們多為酵素的一部分。通常不必擔心這些金屬攝取不足的問題；要擔心地，反而是攝取過量，對其他金屬產生排斥的作用。

含銅 (Cu) 最多的食物有蠔、蝦、蟹等，在牠們的血液中，負責輸送氧的蛋白質含有銅，類似人類血紅素中鐵的功能。錫 (Sn) 化合物一般毒性並不高；但有機錫化物，如三苯基醋酸錫，這種已禁用的農藥，毒性可能致癌。釩 (V) 被認為是某種酵素的管理員，可能有促進成長的功用。蠔、蛋黃、花生、黑胡椒等食物含有鉻 (Cr)，但六價的鉻有毒，對人體組織具刺激與腐蝕性。鉻是已知的致癌物。過錳酸根有毒，不過我們從花生、杏仁、橄欖、酪梨、玉米、小麥或米中所攝取的二價錳 (Mn²⁺)，則沒什麼毒性。

酒精在身體裡，先被含有鋅的酵素，氧化成醛，再被含鉬 (Mo) 的酵素，氧化成酸，完成代謝。另一種含鉬的酵素則會製造尿酸，讓氮排出體外；如果酵素太活躍，尿酸在關節累積，反而會造成痛風的疾病。鈷 (Co) 位於維生素 B12 的中心，也會隨其排出體外；攝取過量的鈷，對甲狀腺、心臟都不好。鎳 (Ni) 的來源有豆類與茶，且大多數鎳化物無毒；但四羰基鎳 (Ni (CO)₄) 則有劇毒且易燃，在 60℃ 就會爆炸。

除上述介紹的元素外，人體還有少量的硒 (Se)、氟 (F)、氯 (Cl)、碘 (I) 與微量的鋰 (Li)、鍶 (Sr)、鋁 (Al)、矽 (Si)、鉛 (Pb)、砷 (As)、溴 (Br)。

參考資料
1. 莊勝雄譯 (2000)，分子博覽會，商周出版。
2. Dr. Peter Rowan ( 1996 )，小黃瓜三明治驚異奇航，遠哲科學教育基金會。