澄邁長壽村居民頭發中微量元素譜特征

澄邁長壽村居民頭發中微量元素譜特征

于洋王雅娟肖鈺杰賀楊洋羅盛旭

(海南大學材料與化工學院海南大學熱帶生物資源教育部重點實驗室，海南?？?70228)

摘要〔〕目的研究澄邁長壽村居民頭發微量元素譜特征。方法選擇澄邁6個長壽村，每村選取6個長壽家庭，采集長壽老人(90～110歲)及其成年親屬(40～60歲)頭發樣品，檢測樣品中12種微量元素含量，對長壽老人及其成年親屬以及相關文獻等頭發元素譜數據進行比較。結果澄邁長壽老人頭發元素譜特征為：高的Mg、Ni、Cr，偏高的Fe、Sr，正常的Ca、Pb、Mn，明顯低值的Cu、Zn、Cd，其中高Mg和低Cu的特點較為突出。而長壽家庭成年人發元素譜特征為：高的Sr、Ni、Cr、Mn、Mg，正常的Ca、Fe、Pb、Cu，低的Zn、Cd。頭發元素譜分布模式比較，長壽組為Mg > Ca >>Zn、Fe>Ni、Cr> Cu、Sr> Mn、Pb> F>Cd，成年組為Mg > Ca >> Fe、Zn、Sr>Ni、Cr、Cu、Mn、Pb> F>Cd，兩者總體分布類似、個別元素分布有交叉，Sr含量差異較大。從成年組到長壽組，發Zn、F、Cu含量并不突出，但卻高度穩定，尤其是Zn。結論澄邁長壽村居民居住生活環境對其身體有影響，生命火花Zn元素有待進一步深入研究。

關鍵詞〔〕長壽；頭發；微量元素

中圖分類號〔〕R161.7〔

基金項目：國家自然科學基金(20867001)；海南省教育廳高等學?？茖W研究項目(Hjkj2013-01)

通訊作者：羅盛旭(1964-)，男，博士，教授，碩士生導師，主要從事微量元素及生物利用性、環境化學研究。

第一作者：于洋(1989-)，女，碩士，主要從事微量元素及生物利用性研究、環境化學研究。

微量元素指的是在人體內含量低于人體質量的萬分之一的元素，它們量微效大，與人體健康和疾病有著密切的聯系，尤其是一些必需微量元素，是人體生長、發育和生命活動所不可缺少的〔1，2〕。對中國長壽地區和百歲老人進行的流行病學調查及實驗研究表明，微量元素在長壽形成的過程中起著極為重要的作用〔3〕。海南澄邁縣于2009年榮膺“中國長壽之鄉”稱號〔4〕，截至2011年12月，在澄邁56萬總人口中，百歲老人有205人，百歲老人占比遠遠高出國際自然醫學會關于長壽之鄉的標準(7位百歲老人/10萬)。人體頭發中微量元素的含量可以較真實地反映出人體的營養狀況、疾病與人們生活環境的關系〔5〕，本研究探討澄邁長壽村居民頭發的微量元素譜特征。

1對象與方法

1.1研究對象以分布于澄邁北、中、南的6個長壽村為對象，包括花場村(1)、黃竹村(2)、高山朗村(3)、橫灘村(4)、羅驛村(5)和三多村(6)，其中(1)村靠海、(4)和(6)村靠江，代表了澄邁長壽村的基本生態環境特征。每個村選擇6戶長壽家庭，以家庭為單位采集長壽老人(90～110歲)及其子女輩親屬(40～60歲，含子女或媳婦)頭發，分為“老人組”和“成年組”，共獲取了36位老人組(男14位和女22位)和35位成年組(男17位和女18位)的頭發樣品，計71件。采集樣品時，用剪刀緊貼頭皮枕部剪取頭發一撮，約2 g，置于樣品袋中保存帶回實驗室。

1.2儀器與試劑TAS-990火焰原子吸收光譜儀(北京普析公司)；Nex ION 300X電感耦合等離子體質譜儀(PE公司)；TB-214電子天平(北京賽多利斯儀器系統有限公司)；PXSJ226離子計(上海精科)，YXLG128型氟離子選擇性電極(上海精密科學儀器有限公司)；PXSJ226型離子計(上海精密科學儀器有限公司)；L-180DTH超聲波清洗器(上海杰里科技有限公司)；GWA-UN 型Pure water system(北京普析通用)；101B型數顯式電熱恒溫干燥箱(上海滬越科學試驗儀器廠)硝酸(優級純)、過氧化氫、硝酸鍶、氧化鎂、鹽酸、碳酸鈣、氯化鈉、檸檬酸鈉、氫氧化鈉試劑均為分析純(廣州化學試劑廠)；冰醋酸為優級純(天津市福晨化學試劑廠)；實驗用水為超純水。

1.3樣品處理頭發樣品用洗滌劑攪拌清洗，再用溫水漂洗至無泡沫，然后依次用蒸餾水、超純水超聲清洗，再置于恒溫干燥箱中在60℃下烘干，剪碎，裝袋保存于干燥器中。消解時準確稱取0.1 g樣品，置于聚四氟乙烯(PTFE)消化內膽里，加入1 ml硝酸過夜，次日加入1 ml過氧化氫，組裝消解罐，在180℃下高溫高壓消解4 h。待冷卻后取出，定容到25 ml，置于冰箱中(4℃)保存待測。按同樣的方法做空白試驗。

1.4樣品中微量元素含量測定方法依據元素及其含量范圍，選用不同方法測定頭發樣品中12種元素，Fe、Zn、Mn、Ca、Mg，采用火焰原子吸收分光光度法， 在優化的儀器條件下，以標準曲線法測定樣品中各元素含量；F采用氟離子選擇性電極法，以標準曲線法對樣品中氟含量進行測定；Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr采用電感耦合等離子體質譜法，使用含24種元素混標配制系列標準溶液，以標準曲線法測定樣品中各元素含量。

1.5澄邁長壽村居民頭發微量元素譜特征比較頭發樣品中元素查到的國內外已報道各種人群頭發元素含量值為“文獻值”〔1，6〕。其中包括一般人群頭發元素含量值，分為“文獻值(老年)”“文獻值(成年)”。

1.6統計學分析應用SPSS19.0進行相關性分析。

2結果

2.1分析方法評價火焰原子吸收分光光度法測定Fe、Zn、Mn、Ca、Mg含量，標準曲線的相關系數(R2)在0.994 0～0.999 2,檢測限為0.900～0.955 μg/L,RSD<7.2%，加標回收率為94.7%～105.4% ；離子選擇性電極法測定F含量，標準曲線的相關系數(R2)為0.994 1,檢測限為0.06 mg/L,RSD<9%，加標回收率為96.8%～104.2% ；電感耦合等離子體質譜法測定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr含量，標準曲線的相關系數(R2)在0.999 6～0.999 9,檢測限為0.05～0.09 μg/L，加標回收率為97.5%～105.1%,RSD<9.7%。因此，所用分析方法具有較高的精密度和準確度，方法可靠。

2.2長壽老人頭發微量元素譜特征由表2可見，澄邁長壽老人頭發Mg和Ca的含量與其他長壽區文獻值(長壽)相符，其中Mg含量高于一般人群文獻值(老年)，具有高Mg的特征；對于頭發Ni、Cr的含量，澄邁長壽老人遠高于一般人群文獻值(老年)，即呈現高的Ni、Cr；澄邁長壽老人頭發Fe、Sr含量高于一般人群文獻值(老年)，但低于其他長壽地區文獻值(長壽)，呈現偏高的Fe、Sr含量特征；Pb、Mn的含量低于其他長壽地區文獻值(長壽)，而與一般人群文獻值(老年)一致，屬于正常值范圍；而Cu、Zn、Cd低于一般人群文獻值(老年)和其他長壽區文獻值(長壽)，處于明顯低值；因此，澄邁長壽老人頭發的微量元素譜特征為：高的Mg、Ni、Cr含量，偏高的Fe、Sr含量，正常的Ca、Pb、Mn含量，明顯低值的Cu、Zn、Cd含量。見表1。與一般人群文獻值(成年)相比，澄邁長壽家庭成年人頭發的微量元素譜特征為：高的Sr、Ni、Cr、Mn、Mg含量，正常的Ca、Fe、Pb、Cu含量，低的Zn、Cd含量。見表2。

表1　澄邁長壽老人及成人頭發中微量元素含量和與文獻值比較 ± s)

-為未檢出

2.3長壽村居民頭發微量元素含量特征4、6號村長壽老人發Mg含量較高，對應長壽老人男女比例為1∶5；1、2、3號村長壽老人發Mg含量中等，應的男女比例均為2∶4；而5號村長壽老人發Mg含量較低，對應的男女比例為3∶3。呈現出隨長壽老人發鎂含量下降，男性長壽老人比例上升的趨勢，即長壽老人頭發中Mg含量和性別有一定的聯系。將6個長壽村長壽老人頭發中Fe、Ni、Cr、Cu、Pb平均含量進行比較，在長壽老人頭發中Fe、Ni、Cr、Cu、Pb五種元素含量均呈現出相對一致的變化：5號村>4、1、6號村>2號村>3號村。觀察6個長壽村長壽老人組及成年人組發Pb平均含量數據發現，除去2號村，其他村中長壽老人和成年人發Pb含量的變化趨勢相同，即5號村>4號村>1號村>6號村>3號村。澄邁長壽老人組和成人組發Pb含量呈顯著正相關(r=0.973)。見表2。

表2　以長壽村為單位居民頭發中典型

3討論

本研究初步得到澄邁長壽村居民頭發微量元素譜特征：隨長壽老人發鎂含量下降，男性長壽老人比例呈上升趨勢；長壽老人發元素含量與不同村莊緊密聯系，不同家庭成員發Pb含量高度相關，均體現了居住生活環境的重要影響；從成年組到長壽者組，發Zn、F、Cu含量并不突出，但卻高度穩定，尤其是Zn，素有‘生命火花’之稱，而澄邁長壽居民體內穩定的Zn含量可能對健康長壽產生重要影響，同時Zn、F、Cu三種元素均與癌癥和心血管疾病如高血壓有著最為密切關系，其對人體健康的影響可能反映出微量元素量微效大的特性。

據資料表明〔1〕，長壽地區頭發中微量元素含量具有高Mg、Fe和低Cu的特點，在澄邁長壽村中，高Mg和低Cu的特點較為突出。據統計〔7〕國內共有12類94種疾病與血液、頭發、尿液中的多種微量元素含量異常有關，其中最為密切之一則為Cu，如臨床上發現糖尿病患者明顯高Cu。低Cu與人體健康的關系值得深入研究。Pb、Cd是有害元素，在澄邁長壽老人頭發中，Pb、Cd的含量較低，均遠低于秦俊發〔8〕認定的我國居民發Pb和發Cd正常值上限，顯然對人體健康有利，其特征與澄邁長壽老人頭發微量元素譜特征有一定的差異，說明隨年齡變大，微量元素的分布發生了一定的變化。但盡管如此，澄邁長壽村居民頭發微量元素譜特征仍然具有一致的方面：高的Ni、Cr、Mg含量，正常的Ca、Pb含量，低的Zn、Cd含量。同時，成年人頭發具有明顯高的Sr、Mn含量，可能與成年人的身體狀況相關；而Cu的含量雖不是明顯低值但也屬于正常值范圍；Sr、Mn、Cu則隨年齡增大而有所降低。因此，成年人和長壽老人頭發元素譜具有一脈相承的基本特征，可能反映了該地區的生態環境特性。這從該地區居民頭發元素譜分布模式的比較可進一步說明。澄邁長壽老人頭發元素譜分布模式為Mg > Ca >Zn、Fe>Ni、Cr> Cu、Sr> Mn、Pb> F>Cd，而成年人的分布模式為Mg > Ca> Fe、Zn、Sr>Ni、Cr、Cu、Mn、Pb> F>Cd，兩者呈現出總體分布模式類似、個別元素含量有交叉，其中交叉元素中含量差異較大的是Sr，該元素含量呈現出成年時高而老年時明顯降低的變化。由于長壽老人及其子女輩親屬(含媳婦)都生活在同一家庭，相同的食物來源與環境狀況是其頭發元素譜分布模式類似的基礎，在此基礎上，長壽老人與成年人的差異反映了各自的身體特點和生活狀態，如年輕人身體功能好、生活流動性大等，具有一定的合理性。

澄邁長壽村Zn、F和Cu含量從成年人組到長壽老人組都顯得十分穩定，尤其是Zn的含量，長壽老人組的Zn平均含量還略大于成年人組，說明長壽村居民頭發中Zn含量隨年齡增長高度穩定，這與通常報道的情況明顯不同,即隨著人體年齡的增長，人發中的鋅含量成正態分布，兒童與老年人缺鋅比較嚴重〔9〕。人體中鋅素有生命火花之稱， F是形成骨骼和牙齒的必要成分，Cu與多種疾病高度相關，它們都是生命必需元素，其量微效大，長壽村居民頭發Zn、F、Cu含量并不突出，但卻高度穩定，其健康意義值得深入探討，本文結果反映出頭發元素含量與不同村莊的緊密聯系。老人大多生活在村里，一般不離開，受村莊生態環境的影響較大。因此，澄邁長壽老人的長壽與其居住村莊的生態環境狀況有一定的聯系。本研究以家庭為單位，由于長壽老人及其家庭中的成年人生活在同樣環境中，食物和飲用水等相同，導致其家庭成員發鉛含量高度相關是合理的，也體現了生活環境及食物等影響的重要性。

4參考文獻

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〔2013-12-20修回〕

(編輯安冉冉/曹夢園)