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摘 要:文章主要论述了铝元素与人类健康的关系,着重从铝的毒性、吸收、代谢、来源方面进行论述,最后提出一些铝毒害的控制及防治措施。
关键词:铝;毒性;健康;控制
中图分类号:R197.1文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)05-0119-02
铝是地壳中含量最丰富的金属元素,也是人们在日常生活中接触十分频繁的一种化学元素。20世纪70年代以前,人们认为铝和铝盐不能被人体吸收,无毒无害,故被广泛应用于食品添加剂、水处理剂、临床药剂、各种炊具容器等。1989年,世界卫生组织和联合国粮农组织正式将铝确定为食品污染物并加以控制[1],提出人体铝的暂定摄入量标准为7 mg/kg。中国也于1994年提出了面制食品中铝的限量卫生标准为≤100 mg/kg[2]。文章就近年来铝的毒性、吸收、代谢、来源进行综述,为降低铝对人体的毒害针对性地提出一些措施,仅供参考。
1 铝的毒性
铝不属于人体的必需微量元素。人体每天摄取铝约10 mg~
30 mg,过量的铝会扰乱生物体内的代谢作用,长期缓慢地对人体的健康造成危害,影响人的学习、记忆、智力[3],诱发老年痴呆症、关岛帕金森症、非缺铁性小细胞低色素性贫血等。
1.1 铝对神经系统的毒性
神经系统是铝作用的主要靶器官,而人体器官中最易受铝元素侵蚀的是大脑[4]。早在1972年就有报道透析性脑病患者脑皮质和血清中的铝明显高于正常人[5-6]。铝可在脑组织中蓄积,使人记忆力下降、神志不清、行动不协调。铝还会导致脑组织神经原纤维缠结,当超过正常脑组织含量10~20倍时,会引起老年性痴呆及中枢神经功能紊乱[7]。
1.2 铝对骨骼的毒性
动物实验表明,铝摄入过多,会沉积于骨中,这些富集的铝会通过钙化组织中的钙、磷以及与维生素D相互作用,干扰骨磷酸产生和骨内钙、磷结晶的形成[8],出现骨痛、易骨折等症状,引发软骨病、骨质疏松症等[9]。临床研究中也发现特发性股骨头坏死患者中铝含量明显高于正常人[7]。
1.3 铝的细胞毒性
有研究表明[10],生理浓度(20和50 μmol/L)的Al3+能促进上皮细胞的有丝分裂。小于生理浓度的Al3+对细胞的DNA合成和蛋白合成有促进作用,超过后则变为抑制作用,这与其他有毒微量元素相似[11]。
1.4 铝的造血毒性
铝中毒时最常见的是非缺铁性小细胞低色素性贫血,补充铁无效,减少铝的摄入量则见效[3]。此外,铝是肾疾病晚期病人恶性贫血的发病因素;铝还能影响参与血红素合成的一种酶的活性,造成血红色合成障碍[10]。
1.5 铝对肝、肺的毒性
有报道指出,铝与肝细胞核的DNA有较强的亲和力,能使肝细胞受损[10],长期吸入氧化铝尘或金属铝尘引起肺广泛纤维化[6]。
1.6 铝的其他毒性
各项实验研究证实:过量的铝会影响人的生殖功能[13],还可通过胎盘屏障蓄积于胎儿体内造成发育损害[10];铝与肿瘤的发生也有密切关系[14];糖尿病和高血压患者可能是导致高铝血症的危险因素,但原因尚待进一步的研究方能明确[15]。
2 铝的吸收和代谢
铝主要在十二指肠吸收,但也可能通过小肠远端和结肠吸收[6]。无钙食物中的铝摄入量最高;钠和Fe2+都能抑制铝的吸收,Fe3+则不能;甲状旁腺激素、维生素D、乙醇等都能促进铝的吸收[13]。肾脏对铝的排泄有重要作用,摄入的铝有60%经尿液排出,40%则形成难溶性的磷酸铝随粪便排出[16]。
3 铝的来源
铝元素进入人体的途径主要有以下几种:
3.1 饮用水
天然水中的铝含量很低,但采矿、冶炼、化工、制药等行业大量排放含铝废水、废渣,直接造成水体污染;使用含铝的明矾、高岭土等净化水后,会增加水中的铝含量;酸雨使淡水中铝的含量升高……2006年,《生活饮用水卫生标准》增加了铝的化学指标,限量为0.2 mg/L。
3.2 食物
食物中铝的含量较少,一般<16 mg/kg,茶叶中铝的含量达320 mg/kg~485 mg/kg,但由于茶树中铝和氟的积聚作用,大部分铝以非活性状态相对稳定存在于茶叶叶片中,对人体无害;含铝添加剂的食品,如人们日常喜爱的油条、挂面、薯片、虾条等膨化食品中,铝的含量都很高。
3.3 铝制炊具和容器
这也是人体摄入铝的重要来源之一。铝制炊具溶入水中的铝,随温度的升高和时间的延长而增加;在酸、碱、盐的条件下,铝的溶出量会增加。另外,铝制和铁制炊具混用时,较软的铝与硬质的铁相互摩擦,也会使铝进入食物中。
3.4 药物
医药制品中有很多含铝的,如治疗胃溃疡病的氢氧化铝、硫酸铝、海藻酸铝;治疗消化道出血的硅酸铝;防治胃肠粘膜的磷酸铝;治疗牙科疾病的碱式碳酸铝钠、铝瓷等。
4 铝毒害的控制及防治措施
4.1 保护环境,减少污染
例如:减少SO2的排放,控制酸雨的形成;改进各类铝工业生产的工艺,做好废水治理工作;合理使用化肥,少施或不施酸性化肥;使用无铝膨松剂和净水剂等,这些措施都可以减少铝的排放或降低进入水系的铝量。
4.2 改变生活方式,合理膳食
少喝或不喝铝壶烧开的水以及铝制罐装的饮料;不吃或少吃含铝食品添加剂制作的油条、糕点、饼干、腌菜等食物;慎用含铝药品;最好使用陶瓷、玻璃、搪瓷或不锈钢炊具及用具;常食健脑食品和新鲜水果蔬菜,搞好健身活动,加强脑部锻炼。
4.3 广泛宣传,加强监管
提高食品生产者和广大消费者对铝毒害的认识,自觉减少铝食品添加剂的应用;监管部门要加强高含铝类食品的监督、检测,保障大家的食品安全。
参考文献:
[1]王林,等.中国居民每日摄铝量及面制食品中铝限量标准研究[J].中国食品卫生杂志,1996,8(2):1-5.
[2]白雪松,杜鹃,等.铝与人体健康的研究进展[J].吉林医药学院学报,2008,29(6):355-357.
[3]马森.铝的生物毒性作用及食品卫生[J].南平师专学报,2004,23(4):9-12.
[4]王红华.饮用水中铝的来源、危害与防治[J].微量元素与健康研究,2006,23(1):60-63.
[5]王劲.铝的生物学作用研究概况[J].卫生研究,2002,31(4):320-322.
[6]梁峰.铝与人类疾病研究现状[J].微量元素与健康研究,2006,23(1):64-66.
[7]李增禧,楼蔓藤,李小樑,等. 铝对人类智能的损害及其对策的研究[J].广东微量元素科学,2000,7(4):1-17.
[8]朱建民,等.铝中毒骨病发病机理的实验研究[J].中华内科杂志,1990,29(8):485-488.
[9]刘文新,栾兆坤,汤鸿宵.饮用水中铝的生物可给性研究进展[J].环境与健康杂质,1997,14(1):44-46.
[10]陈建军,等.铝对人类健康的影响及相关食品安全问题研究进展[J].中国卫生检验杂志,2007,17(7):1326-1329.
[11]吴柏龄.铝代谢、毒性和食品卫生问题[J]. 生理科学进展,1989,20(3):238-243.
[12]申冬杰.铝与人体健康[J].广东微量元素科学,2003,10(11):13-17.
[13]刘凤贞,吕严,等.氯化铝毒性的初步研究[J].环境与健康杂质,1989,6(3):8-11.
[14]龙际银,汪福意,等.鄂西北食管癌高发区食管癌患者人发中微量元素的测定[J].同济医科大学郧阳医学院学报,1994,13 (1):11-14.
[15]熊丽萍,陈世件.南昌市某医院住院病人血铝水平调查[J]. 微量元素与健康研究,2003,20(6):39-43.
[16]祁嘉义,等.临床元素化学[M].北京:化学工业出版社,2000,159-162.
Discussion on the Relationship Between Aluminum and Human Health
zhang Cuiping
Abstract: This paper discussed the relationship between aluminum and human health,especially on toxicity, absorption, metabolism, sources of aluminum element. Some controlling and preventing measures of aluminum toxicity were provided at last.
Key words:Aluminum;toxicity;health;control
关键词:铝;毒性;健康;控制
中图分类号:R197.1文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)05-0119-02
铝是地壳中含量最丰富的金属元素,也是人们在日常生活中接触十分频繁的一种化学元素。20世纪70年代以前,人们认为铝和铝盐不能被人体吸收,无毒无害,故被广泛应用于食品添加剂、水处理剂、临床药剂、各种炊具容器等。1989年,世界卫生组织和联合国粮农组织正式将铝确定为食品污染物并加以控制[1],提出人体铝的暂定摄入量标准为7 mg/kg。中国也于1994年提出了面制食品中铝的限量卫生标准为≤100 mg/kg[2]。文章就近年来铝的毒性、吸收、代谢、来源进行综述,为降低铝对人体的毒害针对性地提出一些措施,仅供参考。
1 铝的毒性
铝不属于人体的必需微量元素。人体每天摄取铝约10 mg~
30 mg,过量的铝会扰乱生物体内的代谢作用,长期缓慢地对人体的健康造成危害,影响人的学习、记忆、智力[3],诱发老年痴呆症、关岛帕金森症、非缺铁性小细胞低色素性贫血等。
1.1 铝对神经系统的毒性
神经系统是铝作用的主要靶器官,而人体器官中最易受铝元素侵蚀的是大脑[4]。早在1972年就有报道透析性脑病患者脑皮质和血清中的铝明显高于正常人[5-6]。铝可在脑组织中蓄积,使人记忆力下降、神志不清、行动不协调。铝还会导致脑组织神经原纤维缠结,当超过正常脑组织含量10~20倍时,会引起老年性痴呆及中枢神经功能紊乱[7]。
1.2 铝对骨骼的毒性
动物实验表明,铝摄入过多,会沉积于骨中,这些富集的铝会通过钙化组织中的钙、磷以及与维生素D相互作用,干扰骨磷酸产生和骨内钙、磷结晶的形成[8],出现骨痛、易骨折等症状,引发软骨病、骨质疏松症等[9]。临床研究中也发现特发性股骨头坏死患者中铝含量明显高于正常人[7]。
1.3 铝的细胞毒性
有研究表明[10],生理浓度(20和50 μmol/L)的Al3+能促进上皮细胞的有丝分裂。小于生理浓度的Al3+对细胞的DNA合成和蛋白合成有促进作用,超过后则变为抑制作用,这与其他有毒微量元素相似[11]。
1.4 铝的造血毒性
铝中毒时最常见的是非缺铁性小细胞低色素性贫血,补充铁无效,减少铝的摄入量则见效[3]。此外,铝是肾疾病晚期病人恶性贫血的发病因素;铝还能影响参与血红素合成的一种酶的活性,造成血红色合成障碍[10]。
1.5 铝对肝、肺的毒性
有报道指出,铝与肝细胞核的DNA有较强的亲和力,能使肝细胞受损[10],长期吸入氧化铝尘或金属铝尘引起肺广泛纤维化[6]。
1.6 铝的其他毒性
各项实验研究证实:过量的铝会影响人的生殖功能[13],还可通过胎盘屏障蓄积于胎儿体内造成发育损害[10];铝与肿瘤的发生也有密切关系[14];糖尿病和高血压患者可能是导致高铝血症的危险因素,但原因尚待进一步的研究方能明确[15]。
2 铝的吸收和代谢
铝主要在十二指肠吸收,但也可能通过小肠远端和结肠吸收[6]。无钙食物中的铝摄入量最高;钠和Fe2+都能抑制铝的吸收,Fe3+则不能;甲状旁腺激素、维生素D、乙醇等都能促进铝的吸收[13]。肾脏对铝的排泄有重要作用,摄入的铝有60%经尿液排出,40%则形成难溶性的磷酸铝随粪便排出[16]。
3 铝的来源
铝元素进入人体的途径主要有以下几种:
3.1 饮用水
天然水中的铝含量很低,但采矿、冶炼、化工、制药等行业大量排放含铝废水、废渣,直接造成水体污染;使用含铝的明矾、高岭土等净化水后,会增加水中的铝含量;酸雨使淡水中铝的含量升高……2006年,《生活饮用水卫生标准》增加了铝的化学指标,限量为0.2 mg/L。
3.2 食物
食物中铝的含量较少,一般<16 mg/kg,茶叶中铝的含量达320 mg/kg~485 mg/kg,但由于茶树中铝和氟的积聚作用,大部分铝以非活性状态相对稳定存在于茶叶叶片中,对人体无害;含铝添加剂的食品,如人们日常喜爱的油条、挂面、薯片、虾条等膨化食品中,铝的含量都很高。
3.3 铝制炊具和容器
这也是人体摄入铝的重要来源之一。铝制炊具溶入水中的铝,随温度的升高和时间的延长而增加;在酸、碱、盐的条件下,铝的溶出量会增加。另外,铝制和铁制炊具混用时,较软的铝与硬质的铁相互摩擦,也会使铝进入食物中。
3.4 药物
医药制品中有很多含铝的,如治疗胃溃疡病的氢氧化铝、硫酸铝、海藻酸铝;治疗消化道出血的硅酸铝;防治胃肠粘膜的磷酸铝;治疗牙科疾病的碱式碳酸铝钠、铝瓷等。
4 铝毒害的控制及防治措施
4.1 保护环境,减少污染
例如:减少SO2的排放,控制酸雨的形成;改进各类铝工业生产的工艺,做好废水治理工作;合理使用化肥,少施或不施酸性化肥;使用无铝膨松剂和净水剂等,这些措施都可以减少铝的排放或降低进入水系的铝量。
4.2 改变生活方式,合理膳食
少喝或不喝铝壶烧开的水以及铝制罐装的饮料;不吃或少吃含铝食品添加剂制作的油条、糕点、饼干、腌菜等食物;慎用含铝药品;最好使用陶瓷、玻璃、搪瓷或不锈钢炊具及用具;常食健脑食品和新鲜水果蔬菜,搞好健身活动,加强脑部锻炼。
4.3 广泛宣传,加强监管
提高食品生产者和广大消费者对铝毒害的认识,自觉减少铝食品添加剂的应用;监管部门要加强高含铝类食品的监督、检测,保障大家的食品安全。
参考文献:
[1]王林,等.中国居民每日摄铝量及面制食品中铝限量标准研究[J].中国食品卫生杂志,1996,8(2):1-5.
[2]白雪松,杜鹃,等.铝与人体健康的研究进展[J].吉林医药学院学报,2008,29(6):355-357.
[3]马森.铝的生物毒性作用及食品卫生[J].南平师专学报,2004,23(4):9-12.
[4]王红华.饮用水中铝的来源、危害与防治[J].微量元素与健康研究,2006,23(1):60-63.
[5]王劲.铝的生物学作用研究概况[J].卫生研究,2002,31(4):320-322.
[6]梁峰.铝与人类疾病研究现状[J].微量元素与健康研究,2006,23(1):64-66.
[7]李增禧,楼蔓藤,李小樑,等. 铝对人类智能的损害及其对策的研究[J].广东微量元素科学,2000,7(4):1-17.
[8]朱建民,等.铝中毒骨病发病机理的实验研究[J].中华内科杂志,1990,29(8):485-488.
[9]刘文新,栾兆坤,汤鸿宵.饮用水中铝的生物可给性研究进展[J].环境与健康杂质,1997,14(1):44-46.
[10]陈建军,等.铝对人类健康的影响及相关食品安全问题研究进展[J].中国卫生检验杂志,2007,17(7):1326-1329.
[11]吴柏龄.铝代谢、毒性和食品卫生问题[J]. 生理科学进展,1989,20(3):238-243.
[12]申冬杰.铝与人体健康[J].广东微量元素科学,2003,10(11):13-17.
[13]刘凤贞,吕严,等.氯化铝毒性的初步研究[J].环境与健康杂质,1989,6(3):8-11.
[14]龙际银,汪福意,等.鄂西北食管癌高发区食管癌患者人发中微量元素的测定[J].同济医科大学郧阳医学院学报,1994,13 (1):11-14.
[15]熊丽萍,陈世件.南昌市某医院住院病人血铝水平调查[J]. 微量元素与健康研究,2003,20(6):39-43.
[16]祁嘉义,等.临床元素化学[M].北京:化学工业出版社,2000,159-162.
Discussion on the Relationship Between Aluminum and Human Health
zhang Cuiping
Abstract: This paper discussed the relationship between aluminum and human health,especially on toxicity, absorption, metabolism, sources of aluminum element. Some controlling and preventing measures of aluminum toxicity were provided at last.
Key words:Aluminum;toxicity;health;control