锌的原子序数为30 ; 在元素周期表中, 它与镉和汞共同组成第二副族。锌是比较活泼的金属元素, 在自然界中, 它并不是以金属形态存在, 而是以稳定的锌化合物形式存在。
锌作为人体内的必需微量元素, 其含量仅次于铁, 它几乎与所有的细胞代谢都有关。在体内有六大类酶, 即氧化还原酶, 转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、合成酶。这六大类酶中, 都含有锌, 锌与多种酶、核酸和蛋白质的合成密切相关, 所以与婴幼儿的生长发育有关, 同时能加速创伤组织的愈合; 锌与人体免疫功能有关, 人体感染时, 体内锌进行重新分布和调整, 增强机体抗感染能力。锌不但影响味觉与食欲, 还影响性功能。
锌在生物学和医学上的应用可追溯到公元前1500 年。古埃及人应用一种叫炉甘石的制剂治疗皮炎、湿疹等局部炎症。炉甘石实际上是一种碱式碳酸锌和氧化锌矿石。
然而, 人们认识锌是体内的必需微量元素也同样经历了一个漫长的过程。首先是发现锌对于黑霉菌的生长必不可少; 数年后, 又发现在植物和动物中也存在锌。以后的进一步研究证实了锌是啮齿动物必不可少的生命元素, 而且还证实了人的生长发育需要锌。
那末, 锌在体内将是以什么形式存在? 如何去发挥生理作用呢? 人们进行了锌的生物化学研究。这方面的第一个发现是“碳酸酐酶中含有锌”。科学家凯林( Keili n) 等人从牛血红蛋白中制备了纯的碳酸酐酶, 并证实这种酶是含有一个锌原子的金属酶。正是因为它, 动物才能履行它们的呼吸作用。第二个含锌酶早在1931 年就从动物的胰脏里被分离制得。但是, 直到1955 年才确认为第二个含锌酶, 该酶叫羧肽酶。现在已经发现了202 种含锌的蛋白, 酶的化学本质是蛋白质, 所以也包含酶。它们承担了20 多种不同的生物功能, 在新陈代谢的每一个方面都与锌有关。
由于锌在生物体内代谢失衡而引起了各种病症, 也就使锌的临床应用及意义引起了科学家的关注。我国在五、六十年代已有人开始用锌盐治疗表皮溃疡。八十年代后的大规模研究工作, 发现锌与小儿生长发育、食欲、味觉、机体免疫功能、创伤愈合密切相关。同时还进行了补锌药物的研制工作。
环境中的锌来自两方面: 一是自然界的锌以岩石圈为出发点, 经水圈、土壤、大气层、生物圈进行循环。二是人类在对锌的开采、利用的过程中, 向环境排放的锌。人和生物体与自然界的锌进行交换的重要场所是土壤、大气和水圈。
世界土壤中的锌总量大约为10 ~300 微克/ 克, 如果邻近有锌熔炼厂等污染源时, 则土壤中锌含量明显升高。
水中锌来自岩石风化, 土壤淋溶, 水土流失, 大气降雨及动、植物的分解。海水中的锌大约为5 微克/ 升, 淡水锌为15 微克/ 升。新鲜饮用水中锌含量通常约为10 微克/ 升。
如果在输送中管道有金属锌浸析出来, 可增加到2 毫克/ 升。
大气中的锌, 主要来自燃料, 废物焚烧以及其他人为的因素, 如来自汽车轮胎和燃料中的锌就占大气中锌的22 %
~23 % , 家庭和工业燃烧燃料油时所放出的锌量在大气中占0. 3%,煤放出的锌量占3%; 其他废物焚烧时放出的锌量占18 % 。在各个地区, 大气中的锌浓度是不一样的。
人体需要的锌主要由食物中摄取。不论动物性还是植物性的食品, 几乎都含有锌。但是, 动物性食物比植物性食物锌的含量丰富得多。在食物中的锌含量多少有下列排列顺序: 动物性食物比豆类多、豆类比谷类多、谷类比水果多、水果比蔬菜多。
饮水中锌的含量也是锌的来源之一, 人体每天还可以从空气中吸入极微量的锌。