健康长寿是人类的最大愿望和永恒追求的目标。从古至今人们一直在探索着长寿的秘诀，健康长寿是世界各国科学家们最感兴趣研究的前沿课题。

在生命科学的研究中，以生物元素及化合物为对象的生物无机化学占有重要的地位。微量元素参与人体中50~70%的酶组合，参与某些激素和微生物的合成，与某些原因不明的疾病相关。

为了研究长寿与生命元素的关系，由安徽省微量元素科学研究会和安徽省华信生物药业有限公司牵头组织了国内微量元素专家组赴江苏如皋考察。专家们详细调查了长寿老人的居住环境、饮食和生活习惯、家庭状况。采集了他们所饮用的井水和雨水、当地生产的粮食、蔬菜等常用食品，还采集了几位百岁老人及其家人、城区市民、干部、工人的头发样品，检测其重要元素的含量。

1 材料和方法

1 1材料

（1）头发：采集了百岁老人及其亲属、城区市民、干部、工人的头发标本共23份。  （2）粮食：采集了百岁老人家中的粳米、大麦、玉米粉3份。

（3）蔬菜：在当地地里采集了芥菜、毛菜、萝卜等蔬菜5份。

（4）土壤：取了种植芥菜和小麦的土壤2份。

（5）白果：当地盛产白果，所以取了嫁接白果和普通白果两种样品。

1 2样品采集和预处理

（1）头发样品  用不锈钢剪刀紧贴头皮枕部头发1-1cm处取1g左右样品置于纸袋中保存，用50mL1%白猫洗洁剂在50℃下不断搅拌浸泡半小时，再用温热水漂洗至无泡沫，然后依次用蒸馏水、去离子水洗净。再在恒温干燥箱中90℃烘干，取出置于干燥器中保存。

（2）植物样品  先清洗植物表面的尘土、农药、化肥等，然后用干净小刀将菜叶和茎分别切成小段，放在大培养皿中。在60~70℃恒温干燥箱烘干，再用玛瑙研钵磨碎。样品放入密封薄膜袋中保存。

（3）土壤样品  弃去土壤中石子、植物根须等杂物，在60~70℃烘箱中烘干后磨细至200目左右，装入塑料薄膜袋中保存。

1 3 样品溶液的制备

头发和植物样品均在玻璃烧杯中用HNO3+HClO4（少量）湿法消解，土壤样品均在聚四氟乙烯烧杯中用HNO3+HF+HClO4（少量）处理成无色透明溶液。

1 4样品的检测

As、Se由AFS-230a双道原子荧光光度计测定，Pb、Cd、Hg、Co、Ni由VG PQ 3等离子体质谱仪检测，水样中除K、Mg、Si、Ca其它元素均由等离子体质谱测定。其它样品中的7种元素由Atomscan Advantage等离子体原子发射光谱仪测定。后两种仪器均为美国Thermo Elemental公司生产。

2结果与讨论

2 1土壤检测结果：测定结果列于表1。

表1如皋市土壤中元素测试结果

单位：Ca，K，Mg，Fe：%；其余：μg/g

土壤是微量元素进入有机体和人体的主要环境，土壤中微量元素不足或过剩必然影响有机体和人体内多种生物化学过程的正常进行，不利于有机体的发育，甚至引起植物、动物和人发生地方病，对人体健康和农业产品质量有重要影响。

与文献［1］中所列我国土壤中元素含量的平均值比较，大部分元素与其平均值相近，锌含量高于全国土壤平均值，As、Pb显著低于土壤平均值。文献［2］列出了我国不同土壤硒元素的平均值含量，其平均值的范围在0.085—0.501μg/g，如皋土壤含硒量为0.22—0.24μg/g，介于我国土壤的中值。

2  2饮水检测结果：井水和雨水各项检测结果列于表2。

表2如皋市饮用水中元素测试结果（μg/mL）

毒理学指标As、Hg、Cd、Pb等元素含量均达到《生活饮用水水质卫生规范》［3］，而且远低于允许值（As≤0.05mg/L，Pb≤0.01mg/L，Cd≤0005mg/L，Hg≤0.001mg/L）。井水中Sr含量为0.43mg/L，达到矿泉水指标。偏硅酸（H2SiO3）含量为21.3mg/L，接近矿泉水指标（≥25mg/L）。

锶是人体骨骼及牙齿的正常组织成分，锶在肠内与钠竞争吸收部位，从而减少钠的吸收，并增加了钠的排泄，以减少高血压等疾病［4］。偏硅酸是水中可溶性硅，硅是体内构成某些葡萄糖中的氨基多糖和多糖羧酸的主要成分。它具有软化血管，增加血管壁弹性，减少粥样动脉硬化，抑制心血管疾病，抗衰老防癌等功效。硅还是人体骨骼及生长发育必需的微量元素［5］。

尽管水中的微量元素浓度低于粮食和其它食品，但水中的微量元素多以溶解态或离子形式存在，易于被人体吸收，吸收率可达90%以上。植物食品受植物纤维等的影响，较难被人体吸收，吸收率低于30%。水中微量元素被人体吸收率可达植物食品的4倍［5］，因此每人每天从水中摄入的微量元素相当于从食物中摄入量的20倍。如皋人从富含矿物质的井水中获取了有益的微量元素，对保持身体健康起着非常重要的作用。

2 3谷类和白果的测定结果：测定结果列于表3。

表3如皋市谷类、白果中元素测试结果（μg/g）

与文献［6］ 中北京的粳米、玉米面（黄）、黑龙江的大麦比较，如皋的谷物具有下列特征：如皋粳米中Ca、K、Mg、Zn、比北京的高，两地粳米中Cu、Mn、Se含量接近。如皋的黄玉米面中微量元素含量与北京黄玉米面相近，如皋的大麦中微量元素含量与黑龙江产的大麦数值相近。从上述结果可以看出如皋人主食粳米中Ca、Mg、Zn的含量高，又兼吃含Ca、Mg、K、Fe、Zn等元素含量较高的大麦和玉米。如皋人喜种白果树，白果是当地人常吃的食品，白果中富含Ca、K、Mg。Ca、Mg、K都是人体必需的常量元素，K与脑的电活性、体液平衡和突触通信密切相关；Ca、Mg为脑的兴奋性和突出传导所需要，Ca作为第二信使在整个神经系统中有着神奇的调节功能［7］，Ca是骨组织的主要成分，缺Ca会引起骨质疏松等疾病；Mg与多种酶的活性有关，是许多重要酶的辅助因子及激活剂，Mg对糖、脂肪、蛋白质、核酸、核苷酸的代谢及神经肌肉传导、房室传导、细胞膜电位等方面有重要作用［8］。这使如皋人保证了从主食中吸取足够量这些有益的常量元素和微量元素供身体需要。

谷类和白果中有毒元素如As、Cd远低于国家粮食卫生标准中规定As≤0.7mg/kg、Cd≤0.2mg/kg（大米）、Cd≤0.05mg/kg（玉米）。这使如皋人减少了从主食中吸收这些有毒元素，避免了由这些元素在体内的积累引起的疾病。

2 4蔬菜测定结果

如皋地处长江三角洲北翼，土地肥沃，雨量充沛，盛产瓜果蔬菜。如皋人尤其是老年人平时饮食多以蔬菜为主，鲜食荤腥，所以蔬菜的营养对他们的健康发挥了重要作用。我们采集了如皋的芥菜、毛菜和萝卜等几种蔬菜，测定结果列于表4。

与文献［6］所列福建福州芥菜数据比较，如皋产芥菜中的Cu、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Se均高于福建省福州芥菜。毛菜中Ca、K、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn也高于北京菠菜、重庆冬寒菜、合肥乌菜、江西南昌小白菜这些绿叶蔬菜的含量。而如皋的居民又酷爱吃新鲜蔬菜，他们从这些蔬菜中摄取了足够的有益元素。

 表4如皋市蔬菜中元素测试结果

元素	Ca	K	Mg	Fe	Mn	Sr	Cu	Zn	As	Se	Co	Ni	Pb	Cd
芥菜叶	1.70	3.13	.036	947	28.9	30.8	12.50	99.8	0.18	0.049	0.27	3.04	2.05	0.15
毛菜叶	2.04	3.12	0.54	1179	537	35.6	15.50	105	0.12	0.028	0.33	3.12	2.68	0.55
芥菜杆	1.46	2.66	0.29	164	8.3	34.1	3.50	34.6	0.05	0.018	0.05	1.39	0.79	0.12
毛菜杆	2.53	4.12	0.63	183	16.8	53.5	6.00	55.9	0.06	0.020	0.11	2.34	1.44	0.47
萝卜	0.35	3.12	0.14	52.3	8.27	12.8	3.66	36.9	0.20	0.012	0.07	1.09	0.56	0.12

单位：Ca，K，Mg：%；其余：μg/g

2 5人发测定结果

检测结果列于表5。与文献［6］比较，如皋人发中的Fe、Mn、Zn含量均比上海65~92岁人群高，Sr、Ni与其接近，Cu稍低，Mg含量高于湖北黄石老人，硒的含量高于湖北长寿老人（0.31—0.37μg/g），且高于全国许多省份，如黑龙江、吉林、河北、河南、内蒙、陕西、青海、四川、云南等地（含量在0.2—0.4μg/g）。Pb和Cd的含量均比上海老人低。与广西巴马长寿老人头发中几种微量元素［9］（Cu 6.90±2.38， Zn 189.08±40.5，Mn 20.01±17.92，Ni 0.67±0.40μg/g)比较，他们的特点是Mn含量显著高，Cu、Ni含量较低。如皋老人的特点是Zn、Se显著高，Cu、Ni含量较低，与广西长寿老人相近。Ca含量正常，Zn高的原因是由于如皋地区土壤中Zn含量高，使得土壤中生长的粮食、蔬菜、果类含Zn都较高。土壤中的Se含量虽处于全国土壤平均水平，但由于土壤中Pb、As等重金属含量低，不会因拮抗作用降低Se的量。一些蔬菜能富集Se，如芥菜Se的含量就较高。如皋老人膳食合理、营养全面、饮食清淡、酷爱吃蔬菜，所以使得他们头发中的微量元素能保持正常水平，特别重要的两个元 素Se、Zn含量都较高。

2 6生命元素与长寿的关系

常量和微量元素对人的生存非常重要。它们在保障人类身体健康、延年益寿方面起着重要作用。

老年人由于机体的衰老，代谢功能减退，非常容易发生某些常量、微量元素的不足，如大多数老年

人体内存在缺Ca、Zn、Fe、Se等问题，不能维持生命元素的平衡，以至于会患高血压、冠心病、动脉粥样硬化、脑出血、脑梗死、肝病、糖尿病、各种癌症等难以治愈、死亡率较高的疾病。如皋人生活在良好的生态环境之中，又重养生，坚持运动如晨练或散步，合理安排膳食，既吃大米、面粉等细粮，又吃玉米、大麦等粗粮，饮食清淡，以新鲜蔬菜为主，兼吃少量荤食。这些很好的生活习惯确保了人体中常量和微量元素的平衡。从如皋人群头发分析结果可看出：他们的头发中Ca、Mg、Zn、Fe、Se等元素含量均较高。Zn、Mn、Sr、Si、Se、Fe等微量元素对生物免疫功能维持起着重要作用，是抗衰老微量元素谱。从如皋长寿老人头发中这些元素的含量较高也证明了这一点。尤其是对人体最重要的Fe和Zn显著高于全国许多省市。在15种人体必需的微量元素中，最重要是Zn和Se，这两个元素在提高人体免疫功能、抵抗疾病、抗衰老等方面的生物效应已经得到大量基础研究和临床应用的肯定［2，4，6］。Se是人体红细胞中谷胱甘肽过氧物酶(GSH-Px)的必需组分，此酶能分解过氧化物，清除生命在氧代谢中产生的活性氧自由基，防止对细胞膜脂质过氧化破坏作用，保护细胞膜免受损害。Se与维生素E有协同作用，增强其抗氧化作用，另外它还能拮抗和降低Hg、Cd、As等毒性元素的作用，Se能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强机体对疾病的抵抗能力，国内外大量科学和临床实验证明：Se在防止心脑血管、预防各种恶性肿瘤、肝病、消化道疾病、克山病等方面有显著作用。

Zn是70多种酶的活性中心，参与体内大多数的新陈代谢过程。Zn是DNA和RNA聚合物过氧化物歧化酶等酶的重要组成部分或激活因子，可影响核酸及蛋白质的合成、免役器官的发育和功能的维持。它可抑制脂肪的过氧化反应，稳定细胞膜的结构和功能。

正是因为如皋人维持了有益元素的正常水平，加速衰老的有害元素Pb、Cd含量又很低，使人体细胞及生物膜免受过氧化物的损害，保持免疫活力而延缓了衰老，从而能健康长寿。

参考文献

［1］王云、魏复盛，土壤环境元素化学，北京，中国环境科学出版社，1995，28~29。

［2］徐辉碧、黄开勋，硒的化学，生物化学及其在生命科学中的应用，湖北武汉，华中理工大

学出版社，1994，270。

［3］生活饮用水水卫生规范，GB17051-1997。

［4］孔祥瑞，必需微量元素的营养、生理及临床意义，安徽合肥，安徽科学技术出版社，1982，379。

［5］吴泊人、吴凡、陈树林，世界元素医学，2002，Vol．9(2)，30~31。

［6］王夔、慈云祥、唐任寰、徐辉碧，生命科学中的微量元素分析与数据手册，北京，中国计量出版社，359~360，361~362，335~346。

［7］秦俊法，微量元素与脑功能，北京，原子能出版社，1994，2

［8］唐景峰、王珏，世界元素医学，Vol．10(2)，16

［9］冯宗榴、黄家琛、李增禧，现代微量元素研究，北京，中国环境科学出版社，1987，313~314

陈树榆1王广仪2席宜平3孙 梅1余华明1彭 强3曹向东4秦俊发5陈生茂6

1 中国科学技术大学理化科学中心；　2 安徽省化工研究院；

3 安徽省华信生物药业有限公司；   4 如皋市行政服务中心；

5 中国科学院上海原子核所；       6 浙江省疾病预防控制中心