标题：矿物元素
简介
自然界的物质有无机物和有机物两大类，但无论属哪一类的物质均是由“元素周期表”上的若干种元素构  矿物元素成的。周期表上原子序数排第92号的是铀(U)，这是一种放射性元素，用于核电站、造原子弹等。在92号元素以前的元素在地壳中已发现，它们单独形成单质如金刚石、自然金(Au)等，或互相结合形成各种化合杨--有机的或无机的。而在92号元素后面的一些高序号元素都是人工合成的人造元素，它们都有放射性。 
动植物主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)等元素以各种各样不同方式结合成为人和动植物世界。 而许多人们看来无生命活动现象的天然产出的各种“石头”， 如由金(Su)、 自然银(Ag)、 铜(Cu)、 铁(Fe)、 锡(Sn) 等金属元素和非金属元素如氧(O)、 硫(S)、 硅(Si) 等结合形成的各种金属矿物和非金属矿物，种类已达三千多种，最常见的如金刚石、石墨、红宝石、蓝宝石、翡翠、各种玉类以及组成我们种庄稼的土地的主要成份粘土也是由许多矿物元素组成的。
人体需求
婴幼儿每日需锌量为5~10毫克。再如碘，它是人体甲状腺素的基本成分，而甲状腺素对婴幼儿的生长发  矿物元素育、新陈代谢及精神状态有重要的生物作用，幼儿甲状腺素分泌不足，会表现为皮肤厚而干燥，头发粗而稀少，身材矮而肥胖。婴幼儿每日需35~70微克。其他如硼、钾、氯、硫、铜、铝、锰亦为婴幼儿代谢所必需的矿物元素。
另外，足够的钙、磷，能促进骨骼、牙齿的生长和坚硬，婴儿体内的钙约占体重的0?8%，至成年为1?5%。婴儿每日约需钙600毫克、磷400毫克。钙和磷摄入的比例以1?5∶1较为相宜。这关系到他们的利用程度。母乳的这个比例较为适当，故母乳喂养的婴儿患营养不良与佝偻病者明显地少于人工喂养者。
钙与磷过高或过低，都会影响其吸收利用。婴儿缺乏钙、磷，可患佝偻病及牙齿发育不良、心律不齐和手足抽搐、血凝不正常、易于流血不止等症。婴儿6个月后添加辅助食物时应多选用大豆制品、牛乳粉、蛋类、虾皮、绿叶蔬菜等。用这些原料制成的食物如牛奶大米糊、牛奶五米粥、鸡蛋面条、豆豉牛肉末、豆腐糕、鸡蛋羹、苋菜汁等，均是良好的钙、磷食源。[1]
矿物元素在体内的含量与分布特点
动物体内矿物元素含量分布有如下特点：第一，按无脂空体重基础表示，每个元素在各种动物体内的含量比较近似，常量元素近似程度更大；第二，体内电解质类元素含量从胚胎期到发育成熟，不同阶段都比较稳定；第三，不同组织器官中元素含量，依其功能不同而含量不同，钙、磷是骨骼的主要组成成分，因此，骨中钙磷含量丰富。铁主要存在于红细胞中。动物肝中微量元素含量普遍比其它器官含量高。
矿物元素代谢动力学
体内矿物元素存在形式多种多样，但主要是以蛋白质及氨基酸相结合的形式存在，也有以游离状态存在。  矿物元素不管以任何形式存在或转运，都始终保持动态平衡，这些矿物元素在体内不断地进行着吸收和排出、沉积和分解，即矿物质的周转代谢，这是矿物元素在体内代谢的重要特征。各种矿物元素进入组织器官或从组织器官分解、排泄都必需经过血液，因此，血液在矿物元素周转中起着重要的作用。矿物元素在不同组织器官中周转代谢速度不同。血浆中钙每天可周转代谢几次，而牙齿中钙几乎没有变化。周转代谢经消化道、肾脏、产品（奶、蛋）和皮肤排出的量是评定动物矿物元素需要的根据。动物体内的矿物元素不断地排入消化道，同时又不断地吸收利用，因此测定矿物元素的利用率既麻烦又不够准确。[2]
具体作用
“民以食为天”， 随着科学的发展，人们生活也在不断变化，而且逐渐发现我们生活中除了必需的鱼、肉、蛋、奶等食物外，身体里还不能缺少一些“微量”元素。医学研究发现，人体内共有60多种元素，而组成人体的碳、氢、氧、氮、磷、钙等主要成分叫常量元素（宏量元素），它们占人体总重量的95%，而其它几十种不足1%的元素叫微量元素。虽然这几十种元素“微不足道“，但它们和人体的生长、发育、健康与否，即与生、老、病、死之间的关系随着科学的发展对这方面的了解也有了进一步的认识。人们现在认识到有一些微量元素是有益健康的，有些是危害健康的。
如人体中必需的微量元素有铁(Fe)、锌(Zn)、钠(Cu)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)、钒(V)、钼(Mo)、锶(Sr)、锡(Sn)等。而有些元素是对人体有害的，如镉（Cd）、汞(Ag)、铅(Pb)、砷(As)、铊(Tl)、锑(Sb)、碲(Te)以及成六价态的铬（Cr6+）。还有一些元素被认为是对人体健康有益的如锂（Li）、铌(Nb)、 硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、溴(Br)、铷(Rb)等。这些微量元素在人体中的作用是很复杂的，但必需的微量元素在人体内必须保持一定的浓度才能使人正常发育成长。大家知道一些深山区由于缺碘引起“大脖子病”（甲状腺肿），有一些地方的水中含氟过多引起牙发黑（斑釉齿病）甚至氟中毒，而氟不足又会造成龋齿。再说大家都知道血液中含铁，缺铁会得贫血症，可是你知道吗，有些人不缺铁一样得贫血，为什么呢？因为元素之间有一种协同作用彼此相互促进，所以得贫血的人血液中缺少的不是铁而是钠，缺钠会使人体中的铁不能进入血红蛋白分子中，所以也就成了贫血。  矿物元素　　锶(Si)对于人的骨骼系统和心血管系统、高血压病有很好的治疗和保健作用。锌(Zn)在人体内参与多种酶的合成，还参与核酸核蛋白质代谢。特别是婴儿的大脑发育和儿童的生长发育均要大量的锌，它也对促进伤口的愈合和治疗溃疡病有明显的效果，但如过量摄入锌也会造成恶心、头晕、呕吐和腹泻等现象。硒(Se)这种元素经医学研究发现它在人体中的贡献比危害大得多，它主要在眼睛中，其次为肝、胰、肾、血液、皮肤及肌肉中。有人发现视力特别敏锐的鹫的视网膜中含硒量高达700微克，而我们人类只是它的1%。
在一般人印象中，作物的生长所需营养元素就是N、P、K，其实根据目前国际上公认的看法，作物生长最少需要C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn、B、Si、Cl、Mo等17种营养元素。绿色植物给人的印象大多是花、叶片、茎秆和果实，再深入了解下去，在作物一生中，各种元素起着什么样的作用呢？ 氮是植物构成全部蛋白质的重要成分，植物枝叶茂盛，离不开氮元素，氮元素对植物的生长起着关键作用。磷的主要作用在于促进光合作用、参与细胞核蛋白、淀粉素的重要成分，是植物内能量代谢物质运移的媒体。钾与碳水化合物、蛋白质代谢活性酶的存在有密切关系，钾充分时农作物的产量和质量就好。钾俗称品质元素。
而锌在植物生长中是伸长生长的必须元素，是促进蛋白质、各种酶的组成部分，一旦植物缺锌，就会出现作物生长缓慢，孱弱，俗称小老苗。而硼又对作物的开花、坐果起着重要的作用，一旦土壤中缺硼元素，往往造成作物减产。硒是农作物必需的微量元素，农产品中硒的含量在限量指标内，就会显著提高人体的免疫能力，防治心血管疾病、预防衰老，延年益寿等有重要的保健作用，又被人们称为生命元素。
同样，钙、镁、硅、铝、铁、锰、硼等等元素在植物的一生中各自起着不同的作用，扮演着不同的角色，有参与农作物叶绿素形成功能的，有缓解植株中毒症状的，这些都好比一个建筑工地，工种虽多，但分工有序，可是一旦哪一个或一些岗位缺失，虽然作物植株看上去是完整的，但极有可能是一个危险建筑。这说明了微量元素在农作物生长中，以整体性、组合性、多元性、平衡性、特殊性参与农作物生长，缺少一个元素及其含量不足或者过剩，都影响农作物生长。
农作物对地质环境有很强的依赖性、选择性、适应性，通过施肥以及土壤改良，把岩石中的常量元素、微量元素释放出来，成为供应农作物生长的添加剂。来自中原火山岩的矿物经过粉碎加工以后，颗粒细度达到100多目，已经非常适应作物的吸收。农田种植试验的结果，能增加产量提高品质，尤其是对当地土壤的改良起着很大的作用。 [3]
矿物利用率
净利用效率这是判定矿物质利用率的常用指标，它是以矿物元素在体内收支平衡为基础，通过测定两组矿物质沉积量来计算。计算公式为：净利用率（ % ） =（ B2 -B1 ） / （ I2 -I1 ） × 100% 
I1 、 I2 分别为第一和第二组待评定元素的摄入量， B1 、 B2 分别为第一和第二组待评定元素的沉积量（由摄入量减排泄量而得）。相对利用率以动物效应为标识，用待测元素的效应与所选含同样元素的标准物效应比较而得。计算公式为：相对利用率（ % ） = M/M0 × 100%。
M 和 M0 分别为含待测元素的物质效应和含单位同一元素标准物质的效应。由于选用的标准物不同，相对利用率可能大于 100% 。净吸收率在测定净吸收率时，必需把从粪便排出的矿物元素中的内源和外源部分区分开。可以通过同位素方法来测出粪中排出的内源矿物元素部分。净吸收率的计算公式为：净吸收率（ % ） = （ I-C1 +C0 ）/I × 100%。
I 为测定元素的摄入量 ，C1 、 C0 分别为粪排出元素的总量和内源排出量。这种方法是评定常量元素利用率比较理想的方法。[4]
发展状况
矿物元素是饲料添加剂中的一个大族。其品种多、耗量大，仅美国就有100多种。中国已生产的品种有：无机盐型这类产品使用的时间最长，流通量也最大， 其中以硫酸盐类居首位。其次为碳酸盐类（碳酸锌、锰、钴等）， 还有氧化物（ZnO）、氯化物（氯化钴）、碘化物（碘化钾、碘酸钾、碘酸钙）、 亚硒酸钠（近年有新推向市场的亚硒酸钙）等。
中国四川省自贡市饲料添加剂厂和香港振宏国际有限公司合资组建自贡中宏饲料添加剂有限公司生产各种微量元素及多维素等添加剂。 这类产品价格便宜、市场辐射面不广，产品的品种和数量可以满足国内市场需要。有机酸型此类产品主要有富马酸亚铁、乳酸亚铁、乳酸锌、柠檬酸铁、葡萄糖酸亚铁等，这类产品由于价格和应用研究等原因， 故市场开拓不力。螯合物型常用的螯合剂有：蛋氨酸、赖氨酸、甘氨酸、复合氨基酸、水解蛋白质等。被螯合的微量元素有铁、铜、锰、锌、钴等。由于螯合型的微量元素消化吸收好、副作用少、微量元素的利用率高、二次污染少， 所以该产品一上市就受到行家们的好评，这是很有发展前途的一类矿物元素添加剂。生物发酵产品主要产品有硒一酵、 高铁酵母及右旋糖酐铁（葡萄糖铁）。值得一提的是右旋糖酐铁，其国内商品名较多，如血多泵（湖北省畜牧兽医所）、牲血素（广西化工研究院、 广东省珠海市第三兽药厂、广西桂平牲血素等）、富来血（华南农业大学畜牧系）等。主要用于预防怀孕母猪和仔猪患有缺铁性贫血。