舌尖上的元素（簡體書）

保健品廣告中對各類微量元素的療效，有哪些不實宣傳？在日常生活環境中，存在哪些潛在的有毒、有害元素？人體必需元素攝入不足或過量，會產生怎樣嚴重的健康後果？如何從化學角度，看待吃的歷史，科學規劃日常飲食結構？本書以研究結果為依據，以循證醫學為準則，展現108種元素在人體中的作用和毒性。

徐格林，男，1968年生，南京大學醫學院教授，解放軍東部戰區總醫院主任醫師。中國老年學會心腦血管病分會委員，中國卒中學會遺傳分會委員，江蘇省神經病學分會委員，江蘇省腦卒中分會委員，全軍神經科學分會委員。

生命元素

氫——宇宙最初的元素

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飲用富氫水（日本稱“水素水”）是最常用的攝氫方法。制備富氫水的常用方法包括： 溶解法、電解法和化學法。溶解法是將氫氣通入水中，通過自然溶解產生富氫水。電解法是將正負電極置入水中，水電解後生成氫氣和氧氣，部分富氫水杯就是通過這一原理制成。化學法是將鎂條放入水中，鎂和水在常溫下發生緩慢反應，生成氫氧化鎂和氫氣，有些富氫水杯就是在杯體中放置鎂條。

出於安全考慮，目前還不敢讓人直接吸入高比例含氫空氣，或注射含氫溶液；但飲用富氫水已在臨床開展研究。日本學者赤山（Kajiyama）讓糖尿病患者每天飲用900毫升富氫水，2月後發現糖耐量指標有所恢復。還有日本學者發現，讓代謝綜合征（肥胖、高血脂、糖耐量異常）患者每天飲用1500毫升富氫水，8周後血液SOD和高密度脂蛋白（HDL）水平升高。另外，飲用富氫水可緩解放射治療後的疲勞和消化道不適，還能治療牙周病。日本學者認為，富氫水是理想的運動飲料，飲用富氫水可降低劇烈運動導致的乳酸升高，使肌肉快速恢復力量。

隨著氫氣醫學的進展，敏銳的商家瞄準了氫氣這一巨大商機。在利益相關者鼓吹下，氫氣不僅成為防治各種疾病的萬應丹，還能延年益壽、養顏美容。富氫水、富氫棒、富氫水杯、富氫食品在市場熱銷。但應當強調的是，用氫氣預防和治療任何一種疾病，目前都缺乏循證依據。

氫氣抗氧化作用的具體機制尚有待探索，其最佳劑量也有待評估。氫氣治療的臨床研究結果差異很大，有的觀察到療效，有的未觀察到療效，說明這些結果存在很大不確定性。氫氣醫學源於日本，學術研究集中於岡山大學（Okayama University）等個別機構，其背後的利益衝突值得高度懷疑。關鍵的問題是，商家宣稱的氫氣療效根本不能用現有知識體系合理解釋。

氫氣是一種難溶於水的氣體，常溫常壓下氫氣在水中的溶解度僅為1.83%，即每100毫升水最多可溶解1.83毫升氫氣。成人腸道每天產生氫氣150~12000毫升，蔬菜水果等高纖維食物會大幅增加腸道產氫量。每天飲用1000毫升富氫水，氫氣含量也不過18毫升（其實根本達不到這種飽和濃度），相對腸道動輒幾千毫升的氫氣產量，富氫水中的氫無論如何都顯得微不足道。

鎳——引發過敏的元素

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鎳是人類自古就認識和使用的金屬。由於鎳礦和銀礦非常相似，直到近代，人們才將兩者區分開來。在世界多地，鎳曾長期被誤作白銀使用。無意使用鎳可追溯到公元前3500年，在敘利亞出土的青銅器中，鎳含量超過2％。中國是最早冶煉白銅的國家，鎳白銅產於云南。東晉常璩《華陽國志》記載：“堂螂縣因山名也。出銀、鉛、白銅、雜藥。”堂螂縣（今云南省巧家縣）富產銅礦，而鄰近的四川省會理市富產鎳礦，獨特的天然資源為冶煉鎳白銅提供了條件。

《詩經·秦風·小戎》中描述：“遊環脅驅，陰靷鋈續。”鋈就是後來的白銅，可見早在西周時期，關隴地區已用白銅製作裝飾品。雖然中國冶煉白銅的歷史悠久，但白銅是經銅礦石和鎳礦石混合煉制，並沒有提煉較純的金屬鎳。西漢時期，白銅經南方絲綢之路傳入印度（身毒），再入西域大夏國（注： 根據《史記》記載，大夏國是張騫出使的西域諸國之一，有學者認為大夏就是希臘人建立的巴克特裡亞，Bactria）。大夏國王阿加索克利斯（Agathocles，前190—前180年在位）曾用白銅鑄造錢幣。唐宋時期，中國白銅遠銷阿拉伯地區，被波斯人稱為“中國石”。17世紀開始，東印度公司將白銅運銷到歐洲各地。英文“Paktong（Petong）”就是粵語白銅的音譯。1822年，白銅的成分首次被西方學者確定，其中含80%的銅、20%的鎳。

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動物和植物體內都有一部分酶和輔酶需要鎳，但在人體尚未發現這種現象，也未發現鎳參與人體其他生理功能。鎳可促進腸道中某些細菌的生長繁殖，促進食物消化，發揮益生元的作用。當然，鎳也會促進有害菌和寄生蟲的生長繁殖，從而加重感染反應。

1996年，世界衛生組織（WHO）將鎳列為人體可能必需的微量元素，但美國醫學研究所（IOM）至今沒有建立鎳每日推薦攝入量和適宜攝入量。成人鎳可耐受最高攝入量為每天1000微克（表12）。

鎳是植物必需的微量元素，植物會從土壤和水中吸收鎳。因此糧食、蔬菜和水果中含有鎳，肉食和水產中含有鎳，飲用水中也含有鎳。在含鎳豐富的食物中，每100克花生含鎳95.6微克，每100克豌豆含鎳69.9微克，每100克燕麥片含鎳49.5微克，每100克牛奶巧克力含鎳87.1微克。通過日常飲食，成人每天攝入鎳約在70~260微克之間，其中能被吸收的不到10％。經胃腸吸收的鎳大部分經尿液排出，未被胃腸吸收的鎳經糞便排出。

通過日常飲食攝入少量鎳一般對人體無害。飲食中的鎳大部分只是穿腸而過，並不被人體吸收，而且腎臟可及時排出體內多餘的鎳。但攝入過量鎳可導致鎳中毒。鎳中毒可損害心肌和神經系統，其機制與線粒體功能障礙有關。

不銹鋼具有良好的導熱性和耐腐蝕性，這些優點使不銹鋼炊具和餐具日益流行。目前廣泛使用的奧氏體不銹鋼，含18%以上的鉻和8%左右的鎳。2013年，美國俄勒岡州立大學（Oregon State University）開展的研究發現，相對於傳統炊具，用不銹鋼鍋烹制的西紅柿湯鎳含量增加34倍，每份西紅柿湯含鎳88微克。不銹鋼鍋越新、烹煮時間越長、鍋與食物接觸面越大，不銹鋼含鎳比例越高，所烹制的西紅柿湯含鎳就越高。研究者認為，不銹鋼炊具和餐具正在成為人體鎳攝入的重要來源。

除了不銹鋼餐廚具，經飲水和食物也可攝入過量鎳。工業污染可增加水和土壤中的鎳含量，鎳被植物吸收後可經食物鏈進入人體。使用不銹鋼管道和龍頭也會增加飲用水鎳含量。精煉鎳或使用化石燃料時，鎳會排放到大氣中，空氣中的鎳會經呼吸進入人體。煙草植株可吸收並富集鎳，吸煙者會經煙霧吸入較高水平的鎳。

染發劑、珠寶、裝飾品、硬幣等都含有鎳，有些人接觸含鎳用品會引發過敏性皮炎。在日常生活中，鎳是重要的過敏源，其中戴耳環、戴戒指、染發、染指甲是導致鎳過敏的常見原因。2001年，歐盟曾發布“限鎳令”，為皮膚接觸物品的鎳釋放量設定了限值。可笑的是，檢測發現1歐元和2歐元硬幣釋放的鎳遠超“限鎳令”規定的水平。因此，出納和收銀員也會因清點硬幣而過敏。2015年，美國皮膚病學會（AAD）發布報告，估計全美有7229萬人受鎳過敏影響。在全球，約有20％的人受鎳過敏影響。除了接觸性皮炎，攝入鎳還會引起全身性鎳過敏，表現為濕疹、頭痛、乏力、腹瀉、發燒、關節痛等。

鎳廣泛用於多個工業領域，如不銹鋼、焊接材料、電鍍材料、印刷油墨、電子電氣產品等。接觸鎳的工人可能會吸入含鎳顆粒，從而產生職業危害。美國國家職業安全與衛生研究所（NIOSH）建議，工作場所空氣中鎳含量不宜超過15微克/米3。

流行病學調查發現，接觸鎳的產業工人患肺癌和鼻癌的風險明顯增加。在動物實驗中也證實了鎳化合物的致癌作用。不溶性鎳化合物比可溶性鎳化合物的致癌性更強，原因是不溶性鎳顆粒難以從組織中清除，因此在體內滯留時間更長。2017年，國際癌症研究機構（IARC）將鎳化合物列為Ⅰ類致癌物，將鎳金屬和鎳合金列為ⅡB類致癌物。鎳和鎳化合物的致癌作用以吸入途徑為最強，其誘發的癌症主要為肺癌和鼻癌。