โลหะหนัก
โลหะติดตาม (Trace metals)คือกลุ่มย่อยของธาตุติดตาม (Trace elements ) กล่าวคือ โลหะที่ปกติแล้วมีอยู่ใน เซลล์และเนื้อเยื่อของ สัตว์และพืช ในปริมาณเล็กน้อยแต่สามารถวัดได้ โลหะติดตามบางชนิดเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นต่อโภชนาการและสรีรวิทยาโลหะชีวภาพบางชนิดจัดเป็นโลหะติดตาม การรับประทานหรือการสัมผัสในปริมาณที่มากเกินไปอาจเป็นพิษอย่างไรก็ตาม ระดับโลหะติดตามบางชนิดในพลาสมาหรือเนื้อเยื่อที่ไม่เพียงพออาจก่อให้เกิดพยาธิสภาพได้เช่นเดียวกับกรณีของธาตุเหล็ก
โลหะหนักในร่างกายมนุษย์ ได้แก่เหล็กลิเธียมสังกะสีทองแดงโครเมียมนิกเกลโคบอลต์วานาเดียมโมลิบเดนัมแมงกานีสและอื่นๆ[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
ธาตุโลหะบางชนิดจำเป็นต่อการทำงานของสิ่งมีชีวิต และจะถูกใช้ไปจากการใช้พลังงานในกระบวนการเผาผลาญต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต ในสัตว์ ธาตุโลหะเหล่านี้จะถูกเติมเต็มผ่านทางอาหารและการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม ส่วนในพืชจะถูกเติมเต็มผ่านทางการดูดซึมสารอาหารจากดินที่พืชเจริญเติบโตวิตามิน สำหรับมนุษย์ และปุ๋ย สำหรับพืช สามารถเป็นแหล่งของธาตุโลหะได้
โลหะหนักบางครั้งเรียกว่าธาตุรอง แม้ว่าคำหลังจะรวมถึงแร่ธาตุและเป็นหมวดหมู่ที่กว้างกว่า ดูเพิ่มเติมที่แร่ธาตุในอาหาร ธาตุรองมีความจำเป็นต่อร่างกายในการทำงานเฉพาะอย่าง แหล่งที่มาของธาตุรอง ได้แก่ วิตามิน เครื่องดื่มเกลือแร่ ผลไม้สด และผัก หากรับประทานมากเกินไป ธาตุรองอาจก่อให้เกิดปัญหาได้ ตัวอย่างเช่น ฟลูออรีนมีความจำเป็นต่อการสร้างกระดูกและเคลือบฟัน อย่างไรก็ตาม เมื่อรับประทานในปริมาณมากเกินไปอาจทำให้เกิดโรคที่เรียกว่า "ฟลูออโรซิส" ซึ่งทำให้กระดูกผิดรูปและฟันเหลือง ฟลูออรีนสามารถพบได้ตามธรรมชาติในบางพื้นที่ในน้ำบาดาล
เหล็ก
มนุษย์
ในร่างกายมนุษย์มีธาตุเหล็กประมาณ 5 กรัม และเป็นโลหะธาตุรองที่มีปริมาณมากที่สุด[ 1 ] ธาตุเหล็ก จะถูกดูดซึมในลำไส้ในรูปของเหล็กฮีมหรือ เหล็ก ที่ไม่ใช่ฮีมขึ้นอยู่กับแหล่งอาหาร เหล็กฮีมได้มาจากการย่อยโปรตีนฮีมในเนื้อสัตว์[ 4 ]เหล็กที่ไม่ใช่ฮีมส่วนใหญ่ได้มาจากพืชและมีอยู่ในรูปของไอออนเหล็ก(II)หรือเหล็ก(III) [ 4 ]
ธาตุเหล็กเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโปรตีนฮีมมากกว่า 500 ชนิด เช่นฮีโมโกลบินและไมโอโกลบินและคิดเป็น 80% ของการใช้ธาตุเหล็ก[ 1 ]อีก 20% อยู่ในเฟอร์ริตินเฮโมไซเดอริน [ 1 ] โปรตีนเหล็ก-กำมะถัน (Fe/S)เช่นเฟอร์โรคีเลเทสและอื่นๆ
สังกะสี
มนุษย์
สังกะสีเป็นโลหะที่ไม่เป็นพิษต่อมนุษย์มากนักและมีปริมาณมากเป็นอันดับสอง โดยร่างกายมีสังกะสี 2-3 กรัม[ 1 ]สังกะสีสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ทางการหายใจ การดูดซึมทางผิวหนัง และการรับประทาน[ 5 ]ซึ่งวิธีหลังเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดเซลล์เยื่อบุของทางเดินอาหารมี โปรตีน เมทัลโลไทโอนีนที่เก็บไอออนสังกะสีไว้[ 1 ]
สังกะสีเกือบ 90% พบในกระดูก กล้ามเนื้อ[ 5 ]และถุงน้ำในสมอง[ 1 ]สังกะสีเป็นโคแฟคเตอร์ในปฏิกิริยาของเอนไซม์หลายร้อยชนิดและเป็นส่วนประกอบหลักของโปรตีนนิ้วสังกะสี
ทองแดง
มนุษย์
โลหะธาตุที่มีปริมาณมากเป็นอันดับสามในร่างกายมนุษย์[ 1 ]
พบได้ในไซโตโครมซีออกซิเดสซึ่งเป็นโปรตีนที่จำเป็นสำหรับห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนในไมโตคอนเดรีย[ 1 ]