新疆和田地区长寿老人与生态环境中微量元素的相关性研究

黄志超, 马小惠, 王洪强， 贾汉·沙比提， 晓开提·依不拉音

(新疆医科大学公共卫生学院， 乌鲁木齐　830011)



·公共卫生学与预防医学·

新疆和田地区长寿老人与生态环境中微量元素的相关性研究

黄志超, 马小惠, 王洪强， 贾汉·沙比提， 晓开提·依不拉音

(新疆医科大学公共卫生学院， 乌鲁木齐830011)

目的探讨新疆和田地区长寿老人与水、食物、土壤等环境中微量元素的关系，为促进人群健康长寿提供参考依据。方法在和田地区3个县中抽取10个乡(巴格其乡、英阿瓦提乡、布扎克乡、拉衣克乡、喀尔塞乡、扎瓦乡、雅瓦乡、杭桂乡、布亚乡、恰尔巴格乡)和鄯善县分别进行地下饮用水和土壤采集工作，检测水和土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、Ca、K、Na、Co、Li、Cr、Pb的含量。采集和田地区玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃样本，使用原子火焰吸收法检测Cu、Zn、Cr、Mn、Li、Co、Mg、Se、As、Ni、Ca、Na、K、F水平。采集和田地区>60岁老人血样253例(和田组)，并抽取鄯善县>60岁老人血样100例作为对照，比较Cu、Se、Zn 3种微量元素的差异。结果(1)和田地区土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量较鄯善县高；(2)和田地区井水pH值为7.31～8.07,为弱碱性，Mg、Ca、K、Na含量较鄯善县高；(3)在和田地区玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃常见食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都较高；(4)和田组与对照组比较，硒、铜、锌、硒/锌比值差异有统计学意义(P均<0.05)。结论新疆和田地区长寿老人健康与水、食物中微量元素含量及优良的生活环境有关。

长寿老人； 生态环境； 微量元素

微量元素与健康是生命科学的重要课题。微量元素学是现代生命科学和现代医学的前沿科学之一，属较活跃的领域[1]。

20世纪80年代至今，我国对长寿地区微量元素与健康作了许多研究，如：广西巴马长寿县的研究发现[2]，广西巴马长寿县的土壤和饮水、食物中含丰富的微量元素包括锰和锌；湖北省的研究结果表明[3]，长寿老人聚居区的土壤和饮水含丰富的微量元素包括锰、锶、锌、氟、钼、钙、镁等元素，粮食中以富铁、富硒、低镉为特征；和田地区百岁老人生活区土壤元素检测分析研究结果表明，铬、锌、钙、镁含量高于新疆其他地区土壤元素的参考值，可能为有益于和田地区百岁老人健康的元素。这些研究结果表明，在百岁老人聚居的自然环境中存在一个天然的优越的微量元素谱。Liu等[4]基于土壤中各种微量元素的背景浓度和中国第六次人口普查的数据，讨论了中国省一级长寿人口居住地土壤中微量元素的分布特征。人口老龄化比例最高的是在中国西南与东部沿海地区，但在西部和西北地区较低。中国华南、西南各省长寿水平较高，而中国北部长寿水平较低。硒的背景土壤浓度与长寿指数有显著的正相关关系，而钡和镍与长寿显著负相关。

和田地区具有独特的饮食习惯、得天独厚的绿洲环境。本研究对和田地区土壤、饮水、食物、人的血液中的微量元素进行分析，同时和鄯善县土壤、饮水、食物、人血液中的微量元素进行比较，期望进一步了解本地区长寿老人的健康微量元素，探讨适合新疆本地人群的养生方法。

1　资料与方法

1.1一般资料

1.1.1水样和土壤样本检测在和田地区3个县中抽取10个乡(巴格其乡、英阿瓦提乡、布扎克乡、拉衣克乡、喀尔塞乡、扎瓦乡、雅瓦乡、杭桂乡、布亚乡、恰尔巴格乡)和鄯善县分别检测地下饮用水和土壤采集工作，同时采集了杭桂河水样本和盐碱地的土壤样本，进行水和土壤中铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、镁(Mg)、钙(Ca)、钾(K)、钠(Na)、钴(Co)、锂(Li)、铬(Cr)、铅(Pb)的含量。

1.1.2食物中元素含量检测采集和田地区玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃样本，使用原子火焰吸收法检测Cu、Zn、Cr、Mn、Li、Co、Mg、硒(Se)、砷(As)、镍(Ni)、Ca、Na、K、氟(F)水平，使用石墨炉法对Cd、Pb进行检测。

1.1.3血清中元素含量的测定采集和田地区年龄>60岁老人血样253例(和田组)，并抽取鄯善县年龄>60岁老人血样100例作为对照(对照组)，进行Cu、Se、Zn 3种微量元素的对照研究。

1.1.4血清样本的采集清晨(8∶00-10∶00)空腹抽取老人肘正中静脉血5 mL注入清洁试管内，采用K2-EDTA抗凝，以3 000 r/min进行离心分离，吸取上清液，放入-4℃冰箱进行保存。

1.2方法1.2.1仪器与试剂试剂：高纯水、高氯酸、硝酸(优纯级)为县化学试剂场生产、各元素的标准试剂,不锈钢电热板(DB-IVA)(重庆实验设备厂),原子吸收仪(AAF240)(美国瓦里安公司),通风橱：美国雷蒙特ASLAB,电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9123A)(上海精宏实验设备YXGS),容量瓶、消化管。

1.2.2检测方法1.2.2.1实验室检测采用火焰原子吸收光谱法测定样本中Fe、Zn、Cu、Pb、Co、Mn、Ca、Mg、K、Na、Se、Ni、Li元素含量，使用氟电极法测定其中的氟含量。

1.2.2.2样品消化准确称取干样样品0.5 g或液体样品10 mL，将其放入150 mL三角烧瓶中, 然后加入硝酸与高氯酸的混合酸10～20 mL充分混匀，经过24 h后，将三角烧瓶放入消化室中，消化的起始温度不能太高，温度太高三角烧瓶中样品会向外溅，以免发生危险，逐步将温度调高(最终调至200℃左右)进行消化，通过观察消化的样品如果呈现无色或黄绿色说明样品消化已好。如果样品没有消化好，需要再加几次混合酸，每次需加2～5 mL混合酸，消化完后，取下，放凉，然后转移至10 mL容量瓶中，再用高纯水冲三角烧瓶2～3次，定容至刻度，混匀备用，同时作试剂空白，操作步骤同上。

1.2.2.3标准溶液配制以氯化钠标准液为例，其他的标准液配置以此类推，首先将基准物NaCl于600℃的炉中灼烧2 h(恒重)，于干燥器中冷却至室温半小时。其次准确称量基准物NaCl，称取已恒重的氯化钠1.000 0 g NaCl 于100 mL小烧杯中。最后加水溶解，全部转移到1 000 mL容量瓶，用高纯水冲洗小烧杯及转移的玻璃棒3次，定容容量瓶即可。

1.2.2.4实验条件测定各种微量元素时需要分别调至各元素的波长、仪器狭缝分、灯电流等，然后点火准备测定。

1.2.2.5样品测定操作方法：(1)原子吸收仪进行预热1 h；(2)对仪器进行调试包括元素灯的选择；(3)做标准曲线；(4)空白、标准液和待测样品的测定，每测定20个样品后需要校准一次标准曲线；(5)结果分析，如果空白和标样结果不可靠，则与此相关的所有样品的测定结果无效。

1.3质量控制微量元素检测前所有参加实验的人员需要培训，实验所需的试剂都是现买的并且是优级纯，所用的实验器材都必须符合要求，进行实验前必须进行预实验，由同一实验人员在同一实验室条件下进行操作，并做批内和批间质控工作。

2　结果

2.1新疆和田地区及鄯善县土壤中微量元素检测结果和田地区土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量较鄯善县高，见表1。

表1　新疆和田地区及鄯善县土壤中微量元素检测结果

2.2新疆和田地区及鄯善县水中微量元素检测结果和田地区井水pH值为7.31～8.07,为弱碱性，同时发现Mg、Ca、K、Na含量较鄯善县高，见表2。

2.3新疆和田地区食物中微量元素检测在和田地区玉米、大米、葡萄干、面粉、孜然、核桃常见食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都较高，所含微量元素也较为全面，见表3。

2.4新疆和田地区老人血清中微量元素检测和田组与对照组比较，硒、铜、锌、铜/锌比值差异均有统计学意义(P均<0.05)。洛甫当地90岁老人为45例，鄯善县为4例，相差过大，所以不进行比较，见表4。

3　讨论

近20年的研究发现，人体必需微量元素有14种，它们在人体内参与身体的许多重要的生理功能，在抗氧化、清除自由基等方面，Zn、Cu、Mn、Se、Fe等元素及其所组成的酶可以发挥很大作用。所以微量元素的摄入水平也是抗衰老的重要因素，成人每天的微量元素摄取量为Fe(12 mg)、Zn(15 mg)、Cu(3 mg)、Mn(5 mg)、Se(50 μg)、F(4 mg)、K(150 μg)、钴(20 mg)、钼(500 μg)、铬(200 μg)、镍(20 μg)、钒(3 μg)、锶(3 mg)、锡(3 mg)。研究表明，老年人对于微量元素的吸收降低，应该适当增加铁摄入量到15 mg，硒摄入量为100 μg，锰摄入量为10 mg。对长寿地区外环境的研究发现，长寿地区存在着一个由Zn、Mn、Mo、Sr、Se、F、Ca、Mg等组成的优越的“微量元素谱”，通常被称为长寿微量元素谱。在和田地区的土壤，水，食物中发现了大部分

表2　新疆和田地区及鄯善县水中微量元素检测结果

表3　新疆和田地区食物中微量元素检测

表4　和田地区老人血清微量元素含量(μg/L， ±s)

微量元素，这说明和田地区的微量元素组成较为合理。广东的楼蔓藤等[5]通过微量元素谱影响蜂皇的遗传物质得到启示，并基于元素平衡健康理论，提出了“优越微量元素谱”的说法，论述了10种微量元素与衰老的关系及延缓衰老的方法，使用2种微量元素组合：(1)锰、钼、硒、锶、锌组合；(2)氟或锰、钼、硒、锶、锌、钙和镁组合。对四膜虫、果蝇、小鼠进行了延寿实验。结果显示，在含有锰、钼、硒、锶、锌和氟的培养基中，四膜虫生存246 d；可以使雄性果蝇平均寿命延长78.2%，最高寿命延长44.6%，使雌性果蝇平均寿命延长67.5%，最高寿命延长43.8%，使

小鼠平均寿命延长28.5%，最高寿命延长42.5%。本调查结果显示，和田地区土壤中Fe、Zn、Na、K、Co含量较高，这对当地食物所含微量元素有所影响，检测发现和田地区地下水pH呈弱碱性，水中微量元素含量较为合理，富含镁、钙，长期饮用可增加抗氧化、抗衰老能力，中和体内酸性物质，对动脉结构的完整性有保护作用，还可以改善心血管功能，对预防动脉粥样硬化、心脑血管疾病、高血压有一定作用。在和田地区，人群主要以粗粮为主食，多于面食，而粗粮又以玉米居多，当地独特的饮食习惯中，葡萄干、核桃是较为常见的干果食物，孜然是维吾尔族重要的调味品,这些食物中Cu、Zn、Mn、Se、K、Ca含量都较高，所含微量元素也较为全面。本研究结果显示，和田组与对照组比较，硒、铜、锌、铜/锌比值差异均有统计学意义(P均<0.05)。铜、锌是超氧化物歧化酶的主要成分，超氧化物歧化酶是人体内自由基的清除剂，具有抗衰老的作用。缺铜、锌都会使超氧化物歧化酶活性降低，脂质过氧化升高，加速衰老的发生。有研究认为在肿瘤发生时，患者体内血清中锌、硒浓度会降低，同时铜元素浓度及铜/锌比值会升高。所以铜/锌比值可以作为衡量身体健康的一项重要指标。

综上，长寿的影响因素较多，且互相影响，本研究仅对新疆和田地区和鄯善县老人血清中微量元素进行分析，具有一定的局限性。今后需进一步深入研究膳食及环境中微量元素对健康的影响，以期为找到适合新疆本地的养生方式提供参考。

[1]陈兆和，杨德忠.微量元素对老年人健康的作用与危害[J]．广东微量元素科学，2002，9 (8):1-7.

[2]肖德强，张志勇.广西巴马地区大米和玉米中微量元素的检测[J]．中国老年病杂志，2011，31(9):3219-3221.

[3]徐建伟,施小明,殷召雪,等.我国长寿地区高龄老人血浆微量元素水平调查分析[J].中华预防医学杂志,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]楼蔓藤，李增禧，劳志华. “优越微量元素谱”是健康长寿的重要物质基础[J]．广东微量元素与健康，2012，19(11)：57-67.

(本文编辑王艳)

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

国家自然科学基金(30860235)

黄志超(1978-)，男，实验师，硕士，研究方向：微量元素与健康。

晓开提·依不拉音，男(维吾尔族)，教授，硕士生导师，研究方向：环境与健康，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]