三、环境中的锌与健康
锌在地壳中的丰度为77ppm，大部分存在于金属硫化物中，常与铜、铅、银、镍、钴、钼等元素共生。主要的含锌矿物为闪锌矿（Zns）。在氧化环境中，可形成ZnSO4（锌钒），大量溶于弱酸性水中。当 PH为 5.5～6.5时，含锌量为 10～1000μg/L。在一般的中性水中，含锌量为1.0～10μg/L。在碱性环境中，水的含锌量更低，仅为 0.2～5.0μg/L。海水中含锌为 5.0μg/L，河水含锌约为 10～20μg/L。
锌是一种生物必需元素，它具有多方面的生物学功能，人体中的锌主要来自饮水和食物。缺锌对人体健康有多方面的影响。例如，性发育不全的侏儒症，多发生于碱性的低锌环境。新疆的伽师病，即地方性不孕症与缺锌有一定的关系。
锌还参与机体多种酶的合成，为200余种金属酶的组成成份，如无水碳酸酐酶、羧基肽酶、RNA 聚合酶等。锌的重要生理功能是参与核酸和蛋白质的合成，能增强体液和细胞的免疫能力，抑制过氧化物对细胞的损害，稳定细胞膜，抗衰老，防止心肌坏死，防治感冒，促进溃疡和伤口愈合，加速机体的生长发育等。缺锌可引起机体的一系列生化紊乱，并造成很多器官和组织的生理功能异常。
（一）锌在土壤中的分布
我国土壤含锌量根据现有资料为＜3～790ppm，平均含量为100ppm，高于世界各国土壤的含锌量50ppm（维诺高尔脱夫，1957）。土壤的含锌量与土壤类型和成土母质有关。我国土 壤含锌量按土类区分有一定差异，例如：
在同一土类中，土壤含锌量与成土母质有一定的关系。以砖红壤、红壤等为例，华南的砖红壤、赤红壤和红色石灰土等土壤的含锌量为20～600ppm，其中以石灰岩发育的红色石灰土和棕色石灰土含锌量最高。玄武岩发育的土壤次之，砂岩发育的土壤最少，例如：
华中丘陵区红壤有类似的情况，例如江西、浙江各种成土母质发育的红壤含锌量为22～172ppm，平均为79ppm。其中以石灰岩和花岗岩发育的红壤最多，含量为85～172ppm，红砂岩发育的红壤最少，为28～63ppm，红色粘土发育的红壤含锌量介于二者之间。按成土母质区分，各种红壤的平均含锌量可排列成以下的顺序：
花岗岩（153ppm）＞石灰岩（91ppm）＞紫砂岩（81ppm）＞
千枚岩（68ppm）＞红色粘土（61ppm）＞红砂岩（31ppm）
土壤中锌的可给性主要受土壤条件、尤其是土壤酸碱度的影响。在碱性反应下，锌的可给性降低。因此，缺锌多发生在PH＞6.5的土壤上。在酸性土壤中则有效态锌较多。红壤中有效态锌的含量又因成土母质不同而有差异。例如。石灰岩发育的红壤中有效态锌最多，而红砂岩发育的红壤中则最少，红色粘土发育的红壤介于二者之间。在石灰性土壤中，有效态锌一般较低，常低于缺锌临界值。表6—6说明了这种情况，所列举的红壤、黄棕壤和白土的有效态锌用 0.1N盐酸提取，含量基本上高于临界值（1ppm）。黄潮土用 DTPA溶液提取，含量多低于临界值（ 0.5ppm）。
表6－6 我国一些土壤的含锌量
根据黄淮海平原的多种石灰性土壤中有效态锌的分析结果（用DTPA提取），含量范围为痕迹-3.Oppm，平均含量为 0.37ppm，一般均低于 0.5ppm。在北方，玉米的缺锌现象十分普遍，意味着需要锌肥的土壤的面积可能很大，这有待于进一步研究和在更广泛的基础上进行田间试验加以验证。
（二）锌的生理功能
锌是一种十分重要的生物必需微量元素。锌参与18种酶的合成，可激活80多种酶，还具有多种辅酶因子的功能。锌在组织呼吸、机体代谢等过程中起着重要的作用。在性腺、胰腺、脑下垂体中都含有较大量的锌。缺锌可导致生殖力下降，味觉、嗅觉低下，视力减退，形成暗视盲。
锌参与多种蛋白质合成与代谢。锌对于脂质具有抗过氧化作用。锌参与细胞的构成，可促使细胞的分裂、生长和繁殖。锌还赋予细胞对自由基的侵袭以很强的抗御能力。因此，适量的锌对人体可起到预防、保健、医疗和抗衰老等多种作用。
人体含锌约2.31g，血中含锌34mg。每人每天对锌的摄入量平均为17mg。锌分布于全身，以肌肉中最多（65％），骨骼中次之（25％），视网膜含锌4％，精液中含锌0.2％。在前列腺和性腺中也含有较多的锌。此外，在胃、肝等脏器中也含有少量的锌（表6－7）。
表6-7 正常组织中标准锌浓度（μg/g新鲜组织）
人体缺锌时会引起味觉不灵，食欲不振，生长停止，乃至形成性发育不全的侏儒。锌的结合物在机体中能形成良好的酸碱缓冲体系。它能参与机体内极其重要的PH值调节机制，将人体血浆的PH值保持在7.4水平上，而这对于维持机体健康是非常必要的。
有人提出低锌环境可能会促使食管癌的发生，经测试食管癌患者的血液、毛发以及食管组织等部位的锌含量都偏低。锌还可以增强抗癌药物的有效性。
从流行病学调查中发现，环境中缺锌会在少年中出现性发育障碍症，即营养性侏儒。这种症状在伊朗、埃及均有发现。经测定患者头发和血液中的含锌量显著低于正常人头发、血液中的含锌量。正常人头发和血液的含锌量分别约为 54.10ppm和 125～150ppm，而伊朗、埃及侏儒的头发和血液的含锌量分别仅为0.73±0.06ppm和 1.21± 0.019ppm。
锌在医疗方面具有较多的用途。锌对于砷、镉的中毒都有解毒作用，因为锌与砷、镉可以相互拮抗。可以用锌治疗由高浓度的镉所引起的高血压，或由于高浓度的砷所引起的动脉粥样硬化症。采用适量的ZnSO4可治疗性发育不全的侏儒症和暗视盲。锌有利于细胞组织的修复，所以利用ZnSO4可促使外伤的愈合。锌可以增加机体的免疫力，还可以用来进行预防、保健和抗衰老。所以说，锌是一种具有多种重要的生理和医疗功能的人体必需的微量元素。
人体中的锌主要来源于饮食。饮食中锌的含量主要依赖于两类食品：一为高锌食品，如鲜肉、肝、蛋和海洋生物，海洋生物中尤以牡蛎、鲱鱼的含锌量最高；其二为贫锌食物，如谷类、蔬菜、水果等，而花生、核桃、杏仁和茶叶等含锌量也较高（表6－8）。
表6－8 部分食物中的含锌量
最近报道，口服葡萄糖酸锌50mg，可使感冒数小时症状消失，认为锌能防止病毒的繁殖或复制。由于锌是视黄醇脱氢酶的组成成分，锌缺乏可致夜盲等视力障碍。胰腺β细胞含锌较多，缺锌胰岛功能不足，可导致高血糖。锌对机体免疫功能有关，缺锌则致免疫功能低下易患癌肿。因而锌制剂对维持正常的视觉、胰腺功能及免疫功能都是必需的。特别是对幼儿的厌食症、异食癖、以及促进儿童生长、智力发育占有重要地位。
临床常用的锌制剂有硫酸锌片剂或胶囊，国内生产的还有甘草酸锌片剂，国外已生产硫酸锌注射液，此外还有醋酸锌、葡萄糖酸锌、氧化锌等制剂。据目前调查。我国儿童每天饮食锌摄入量为4mg，而正常则需要10mg，饮食普遍存在缺锌情况。世界范围内，人们平均的摄锌量仅仅是推荐量的46—63％。儿童的锌用量尚无统一标准，认为每日 3—10mg，是安全有效的。推荐小剂量、短疗程口服锌制剂，对促进儿童生长和智力发育会产生良好影响。每天口服锌制剂15—20mg，可用于溃疡、伤口愈合，老年保健、孕妇及哺乳妇女也是需要的。