新疆和田地區(qū)長壽老人與生態(tài)環(huán)境中微量元素的相關(guān)性研究

黃志超, 馬小惠, 王洪強， 賈漢·沙比提， 曉開提·依不拉音

(新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院， 烏魯木齊　830011)

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·公共衛(wèi)生學(xué)與預(yù)防醫(yī)學(xué)·

新疆和田地區(qū)長壽老人與生態(tài)環(huán)境中微量元素的相關(guān)性研究

黃志超, 馬小惠, 王洪強， 賈漢·沙比提， 曉開提·依不拉音

(新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院， 烏魯木齊830011)

目的探討新疆和田地區(qū)長壽老人與水、食物、土壤等環(huán)境中微量元素的關(guān)系，為促進(jìn)人群健康長壽提供參考依據(jù)。方法在和田地區(qū)3個縣中抽取10個鄉(xiāng)(巴格其鄉(xiāng)、英阿瓦提鄉(xiāng)、布扎克鄉(xiāng)、拉衣克鄉(xiāng)、喀爾塞鄉(xiāng)、扎瓦鄉(xiāng)、雅瓦鄉(xiāng)、杭桂鄉(xiāng)、布亞鄉(xiāng)、恰爾巴格鄉(xiāng))和鄯善縣分別進(jìn)行地下飲用水和土壤采集工作，檢測水和土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、Ca、K、Na、Co、Li、Cr、Pb的含量。采集和田地區(qū)玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃樣本，使用原子火焰吸收法檢測Cu、Zn、Cr、Mn、Li、Co、Mg、Se、As、Ni、Ca、Na、K、F水平。采集和田地區(qū)>60歲老人血樣253例(和田組)，并抽取鄯善縣>60歲老人血樣100例作為對照，比較Cu、Se、Zn 3種微量元素的差異。結(jié)果(1)和田地區(qū)土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量較鄯善縣高；(2)和田地區(qū)井水pH值為7.31～8.07,為弱堿性，Mg、Ca、K、Na含量較鄯善縣高；(3)在和田地區(qū)玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃常見食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都較高；(4)和田組與對照組比較，硒、銅、鋅、硒/鋅比值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。結(jié)論新疆和田地區(qū)長壽老人健康與水、食物中微量元素含量及優(yōu)良的生活環(huán)境有關(guān)。

長壽老人； 生態(tài)環(huán)境； 微量元素

微量元素與健康是生命科學(xué)的重要課題。微量元素學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的前沿科學(xué)之一，屬較活躍的領(lǐng)域[1]。

20世紀(jì)80年代至今，我國對長壽地區(qū)微量元素與健康作了許多研究，如：廣西巴馬長壽縣的研究發(fā)現(xiàn)[2]，廣西巴馬長壽縣的土壤和飲水、食物中含豐富的微量元素包括錳和鋅；湖北省的研究結(jié)果表明[3]，長壽老人聚居區(qū)的土壤和飲水含豐富的微量元素包括錳、鍶、鋅、氟、鉬、鈣、鎂等元素，糧食中以富鐵、富硒、低鎘為特征；和田地區(qū)百歲老人生活區(qū)土壤元素檢測分析研究結(jié)果表明，鉻、鋅、鈣、鎂含量高于新疆其他地區(qū)土壤元素的參考值，可能為有益于和田地區(qū)百歲老人健康的元素。這些研究結(jié)果表明，在百歲老人聚居的自然環(huán)境中存在一個天然的優(yōu)越的微量元素譜。Liu等[4]基于土壤中各種微量元素的背景濃度和中國第六次人口普查的數(shù)據(jù)，討論了中國省一級長壽人口居住地土壤中微量元素的分布特征。人口老齡化比例最高的是在中國西南與東部沿海地區(qū)，但在西部和西北地區(qū)較低。中國華南、西南各省長壽水平較高，而中國北部長壽水平較低。硒的背景土壤濃度與長壽指數(shù)有顯著的正相關(guān)關(guān)系，而鋇和鎳與長壽顯著負(fù)相關(guān)。

和田地區(qū)具有獨特的飲食習(xí)慣、得天獨厚的綠洲環(huán)境。本研究對和田地區(qū)土壤、飲水、食物、人的血液中的微量元素進(jìn)行分析，同時和鄯善縣土壤、飲水、食物、人血液中的微量元素進(jìn)行比較，期望進(jìn)一步了解本地區(qū)長壽老人的健康微量元素，探討適合新疆本地人群的養(yǎng)生方法。

1　資料與方法

1.1一般資料

1.1.1水樣和土壤樣本檢測在和田地區(qū)3個縣中抽取10個鄉(xiāng)(巴格其鄉(xiāng)、英阿瓦提鄉(xiāng)、布扎克鄉(xiāng)、拉衣克鄉(xiāng)、喀爾塞鄉(xiāng)、扎瓦鄉(xiāng)、雅瓦鄉(xiāng)、杭桂鄉(xiāng)、布亞鄉(xiāng)、恰爾巴格鄉(xiāng))和鄯善縣分別檢測地下飲用水和土壤采集工作，同時采集了杭桂河水樣本和鹽堿地的土壤樣本，進(jìn)行水和土壤中鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鈉(Na)、鈷(Co)、鋰(Li)、鉻(Cr)、鉛(Pb)的含量。

1.1.2食物中元素含量檢測采集和田地區(qū)玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃樣本，使用原子火焰吸收法檢測Cu、Zn、Cr、Mn、Li、Co、Mg、硒(Se)、砷(As)、鎳(Ni)、Ca、Na、K、氟(F)水平，使用石墨爐法對Cd、Pb進(jìn)行檢測。

1.1.3血清中元素含量的測定采集和田地區(qū)年齡>60歲老人血樣253例(和田組)，并抽取鄯善縣年齡>60歲老人血樣100例作為對照(對照組)，進(jìn)行Cu、Se、Zn 3種微量元素的對照研究。

1.1.4血清樣本的采集清晨(8∶00-10∶00)空腹抽取老人肘正中靜脈血5 mL注入清潔試管內(nèi)，采用K2-EDTA抗凝，以3 000 r/min進(jìn)行離心分離，吸取上清液，放入-4℃冰箱進(jìn)行保存。

1.2方法1.2.1儀器與試劑試劑：高純水、高氯酸、硝酸(優(yōu)純級)為縣化學(xué)試劑場生產(chǎn)、各元素的標(biāo)準(zhǔn)試劑,不銹鋼電熱板(DB-IVA)(重慶實驗設(shè)備廠),原子吸收儀(AAF240)(美國瓦里安公司),通風(fēng)櫥：美國雷蒙特ASLAB,電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9123A)(上海精宏實驗設(shè)備YXGS),容量瓶、消化管。

1.2.2檢測方法1.2.2.1實驗室檢測采用火焰原子吸收光譜法測定樣本中Fe、Zn、Cu、Pb、Co、Mn、Ca、Mg、K、Na、Se、Ni、Li元素含量，使用氟電極法測定其中的氟含量。

1.2.2.2樣品消化準(zhǔn)確稱取干樣樣品0.5 g或液體樣品10 mL，將其放入150 mL三角燒瓶中, 然后加入硝酸與高氯酸的混合酸10～20 mL充分混勻，經(jīng)過24 h后，將三角燒瓶放入消化室中，消化的起始溫度不能太高，溫度太高三角燒瓶中樣品會向外濺，以免發(fā)生危險，逐步將溫度調(diào)高(最終調(diào)至200℃左右)進(jìn)行消化，通過觀察消化的樣品如果呈現(xiàn)無色或黃綠色說明樣品消化已好。如果樣品沒有消化好，需要再加幾次混合酸，每次需加2～5 mL混合酸，消化完后，取下，放涼，然后轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，再用高純水沖三角燒瓶2～3次，定容至刻度，混勻備用，同時作試劑空白，操作步驟同上。

1.2.2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制以氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)液為例，其他的標(biāo)準(zhǔn)液配置以此類推，首先將基準(zhǔn)物NaCl于600℃的爐中灼燒2 h(恒重)，于干燥器中冷卻至室溫半小時。其次準(zhǔn)確稱量基準(zhǔn)物NaCl，稱取已恒重的氯化鈉1.000 0 g NaCl 于100 mL小燒杯中。最后加水溶解，全部轉(zhuǎn)移到1 000 mL容量瓶，用高純水沖洗小燒杯及轉(zhuǎn)移的玻璃棒3次，定容容量瓶即可。

1.2.2.4實驗條件測定各種微量元素時需要分別調(diào)至各元素的波長、儀器狹縫分、燈電流等，然后點火準(zhǔn)備測定。

1.2.2.5樣品測定操作方法：(1)原子吸收儀進(jìn)行預(yù)熱1 h；(2)對儀器進(jìn)行調(diào)試包括元素?zé)舻倪x擇；(3)做標(biāo)準(zhǔn)曲線；(4)空白、標(biāo)準(zhǔn)液和待測樣品的測定，每測定20個樣品后需要校準(zhǔn)一次標(biāo)準(zhǔn)曲線；(5)結(jié)果分析，如果空白和標(biāo)樣結(jié)果不可靠，則與此相關(guān)的所有樣品的測定結(jié)果無效。

1.3質(zhì)量控制微量元素檢測前所有參加實驗的人員需要培訓(xùn)，實驗所需的試劑都是現(xiàn)買的并且是優(yōu)級純，所用的實驗器材都必須符合要求，進(jìn)行實驗前必須進(jìn)行預(yù)實驗，由同一實驗人員在同一實驗室條件下進(jìn)行操作，并做批內(nèi)和批間質(zhì)控工作。

2　結(jié)果

2.1新疆和田地區(qū)及鄯善縣土壤中微量元素檢測結(jié)果和田地區(qū)土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量較鄯善縣高，見表1。

表1　新疆和田地區(qū)及鄯善縣土壤中微量元素檢測結(jié)果

2.2新疆和田地區(qū)及鄯善縣水中微量元素檢測結(jié)果和田地區(qū)井水pH值為7.31～8.07,為弱堿性，同時發(fā)現(xiàn)Mg、Ca、K、Na含量較鄯善縣高，見表2。

2.3新疆和田地區(qū)食物中微量元素檢測在和田地區(qū)玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃常見食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都較高，所含微量元素也較為全面，見表3。

2.4新疆和田地區(qū)老人血清中微量元素檢測和田組與對照組比較，硒、銅、鋅、銅/鋅比值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。洛甫當(dāng)?shù)?0歲老人為45例，鄯善縣為4例，相差過大，所以不進(jìn)行比較，見表4。

3　討論

近20年的研究發(fā)現(xiàn)，人體必需微量元素有14種，它們在人體內(nèi)參與身體的許多重要的生理功能，在抗氧化、清除自由基等方面，Zn、Cu、Mn、Se、Fe等元素及其所組成的酶可以發(fā)揮很大作用。所以微量元素的攝入水平也是抗衰老的重要因素，成人每天的微量元素攝取量為Fe(12 mg)、Zn(15 mg)、Cu(3 mg)、Mn(5 mg)、Se(50 μg)、F(4 mg)、K(150 μg)、鈷(20 mg)、鉬(500 μg)、鉻(200 μg)、鎳(20 μg)、釩(3 μg)、鍶(3 mg)、錫(3 mg)。研究表明，老年人對于微量元素的吸收降低，應(yīng)該適當(dāng)增加鐵攝入量到15 mg，硒攝入量為100 μg，錳攝入量為10 mg。對長壽地區(qū)外環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn)，長壽地區(qū)存在著一個由Zn、Mn、Mo、Sr、Se、F、Ca、Mg等組成的優(yōu)越的“微量元素譜”，通常被稱為長壽微量元素譜。在和田地區(qū)的土壤，水，食物中發(fā)現(xiàn)了大部分

表2　新疆和田地區(qū)及鄯善縣水中微量元素檢測結(jié)果

表3　新疆和田地區(qū)食物中微量元素檢測

表4　和田地區(qū)老人血清微量元素含量(μg/L， ±s)

微量元素，這說明和田地區(qū)的微量元素組成較為合理。廣東的樓蔓藤等[5]通過微量元素譜影響蜂皇的遺傳物質(zhì)得到啟示，并基于元素平衡健康理論，提出了“優(yōu)越微量元素譜”的說法，論述了10種微量元素與衰老的關(guān)系及延緩衰老的方法，使用2種微量元素組合：(1)錳、鉬、硒、鍶、鋅組合；(2)氟或錳、鉬、硒、鍶、鋅、鈣和鎂組合。對四膜蟲、果蠅、小鼠進(jìn)行了延壽實驗。結(jié)果顯示，在含有錳、鉬、硒、鍶、鋅和氟的培養(yǎng)基中，四膜蟲生存246 d；可以使雄性果蠅平均壽命延長78.2%，最高壽命延長44.6%，使雌性果蠅平均壽命延長67.5%，最高壽命延長43.8%，使

小鼠平均壽命延長28.5%，最高壽命延長42.5%。本調(diào)查結(jié)果顯示，和田地區(qū)土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量較高，這對當(dāng)?shù)厥澄锼⒘吭赜兴绊?，檢測發(fā)現(xiàn)和田地區(qū)地下水pH呈弱堿性，水中微量元素含量較為合理，富含鎂、鈣，長期飲用可增加抗氧化、抗衰老能力，中和體內(nèi)酸性物質(zhì)，對動脈結(jié)構(gòu)的完整性有保護(hù)作用，還可以改善心血管功能，對預(yù)防動脈粥樣硬化、心腦血管疾病、高血壓有一定作用。在和田地區(qū)，人群主要以粗糧為主食，多于面食，而粗糧又以玉米居多，當(dāng)?shù)鬲毺氐娘嬍沉?xí)慣中，葡萄干、核桃是較為常見的干果食物，孜然是維吾爾族重要的調(diào)味品,這些食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都較高，所含微量元素也較為全面。本研究結(jié)果顯示，和田組與對照組比較，硒、銅、鋅、銅/鋅比值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。銅、鋅是超氧化物歧化酶的主要成分，超氧化物歧化酶是人體內(nèi)自由基的清除劑，具有抗衰老的作用。缺銅、鋅都會使超氧化物歧化酶活性降低，脂質(zhì)過氧化升高，加速衰老的發(fā)生。有研究認(rèn)為在腫瘤發(fā)生時，患者體內(nèi)血清中鋅、硒濃度會降低，同時銅元素濃度及銅/鋅比值會升高。所以銅/鋅比值可以作為衡量身體健康的一項重要指標(biāo)。

綜上，長壽的影響因素較多，且互相影響，本研究僅對新疆和田地區(qū)和鄯善縣老人血清中微量元素進(jìn)行分析，具有一定的局限性。今后需進(jìn)一步深入研究膳食及環(huán)境中微量元素對健康的影響，以期為找到適合新疆本地的養(yǎng)生方式提供參考。

[1]陳兆和，楊德忠.微量元素對老年人健康的作用與危害[J]．廣東微量元素科學(xué)，2002，9 (8):1-7.

[2]肖德強，張志勇.廣西巴馬地區(qū)大米和玉米中微量元素的檢測[J]．中國老年病雜志，2011，31(9):3219-3221.

[3]徐建偉,施小明,殷召雪,等.我國長壽地區(qū)高齡老人血漿微量元素水平調(diào)查分析[J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2010,44(2):119-122.

[4]Liu Y，Li YH，Jiang Y，et al. Effects of soil trace elements on longevity population in China[J]．Biol Trace Elem Res，2013，153(1-3)：119-126.

[5]樓蔓藤，李增禧，勞志華. “優(yōu)越微量元素譜”是健康長壽的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[J]．廣東微量元素與健康，2012，19(11)：57-67.

(本文編輯王艷)

Elderly longevity in Xinjiang hotan region and ecological environment in the research of trace elements

HUANG Zhichao, MA Xiaohui, WANG Hongqiang, Jiahan Shabiti, Xiaokaiti Yibulayin

(SchoolofPublicHealth，XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011，China)

ObjectiveTo explore the collecting samples from elderly longevity in Xinjiang Hotan region, and the water that was used in the life, food, soil, etc., discusses the relationship between trace elements longevity old man and the environment, such as water, food, soil, etc in and provides reference for promoting people longevity and health. MethodsBlood samples of people over 60 years and underground drinking water and soil sampls were collected from three counties ten townships (Bagh, the British Awati Township Bujak, pull vests Ke Xiang, Cameroon Zelaya Xiang Zava Yad Vashem, hang Kwai Flavio Pradesh Bagh Village) in Hotan area and Shanshan county Fe, Mn, Cu, Zn, Mg, CA, K, Na, Co, Li, Cr, Pb concentration were detected in water and soil samples. Cu, Zn, Cr, Mn, Li, Co, Mg, Se, as, Ni, CA, Na, K, F level were determined in corn, rice, raisins, flour, cumin seeds, walnut samples producted from the local areas by using flame atomic absorption spectrometry. 253 of people over 60 years in Hotan area were collected and 100 blood samples from Shanshan were as control. Cu, Se, Zn 3 kinds of trace elements were detected in the blood samples. Results(1) Fe, Zn, Na, K, Co, concentration in the soil of the field area was higher in Hotan region than that in Shanshan County. (2) The pH value of well water in the area was 7.31-8.07, and Mg, Ca, K, Na concentrations were higher than that of Shanshan County. (3) Cu, Zn, Mn, Se, K, Ca contents in common food such as corn, rice, flour, raisins, cumin, walnut in Hetian area were higher. (4) Compared with the control group, there was a significant difference in se, Cu, Zn and Se/Zn ratio between the two groups (P<0.05). ConclusionThe elderly health and longevity are related tothe trace elements intak from water and food and the good living environment.

longevity；ecological environment；trace elements

國家自然科學(xué)基金(30860235)

黃志超(1978-)，男，實驗師，碩士，研究方向：微量元素與健康。

曉開提·依不拉音，男(維吾爾族)，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：環(huán)境與健康，E-mail：279179634@qq.com。

R161

A

1009-5551(2016)09-1170-05

10.3969/j.issn.1009-5551.2016.09.023

2015-10-20]