砷在自然界中主要以硫化物的形式存在,如雌黃和雄黃。最常見的化合物為砷的氫化物AsH3或稱胂。砷以三價和五價狀態存在於生物體中,三價砷在體內可以轉化為甲基或甲基砷化物。
砷的發現
公元250年,羅馬的馬格努斯在由雄黃與肥皂***熱時得到砷。
食物來源
魚、海產品、谷類、和糧谷制品時砷的主要膳食來源。
代謝吸收
膳食中各種砷很容易被吸收,也可通過皮膚或呼吸進入體內。無機砷酸鹽和亞砷酸鹽的水溶液中的砷有90%以上可被吸收,不同形式的有機砷其砷的吸收程度也不壹樣,胂甜菜堿較胂膽堿多,而口服羥乙酰期砷酸鈉後,大部分都由糞便排出。砷酸鹽的吸收是依靠嘗試梯度的轉運,而有機砷的吸收主要通過腸界而脂質區擴散。砷被吸收後在肝臟進行甲基化,並受體內谷胱甘肽、蛋氨酸和膽堿狀態的影響。砷以甲基化衍生物的形式由尿排出。有機砷中,胂甜菜堿在體內不經過生物轉化即從尿排出,而胂膽堿大多數轉化為胂甜菜堿後由尿排出,另壹些與膽堿相似,摻入體內磷脂。
生理功能
大量的羊、微型豬和雞的研究結果提出,砷是必需微量元素。飲料中含砷較低時(10~30mg/g),導致生長滯緣,懷孕減少,自發流產較多,死亡率較高。骨骼礦化減低,在羊和微型豬還觀察至心肌和骨骼肌纖維萎縮,線粒體膜有變化可破裂。砷在體內的生化功能還未確定,但研究提示砷可能在某些酶反應中起作用,以砷酸鹽替代磷酸鹽作為酶的激活劑,以亞砷酸鹽的形式與巰基反應作為酶抑制劑,從而可明顯影響某些酶的活性。有人觀察到,在做血透析的患者其血砷含量減少,並可能與患者中樞神經系統紊亂、血管疾病有關。
生理需要
根據動物實驗資料提出,人的砷需要量為6.25μg/4.18MJ~12.5μg/4.18MJ,世界各地砷的攝入量壹般為12~40μg,但攝入海產品多的人,砷的攝入量可達到每天195μg。
過量表現
砷的素性與其化合物有關,無機砷氧化物及含氧酸是最常見的砷中毒的原因。通過尿砷檢測可確定是否中毒,暫行標準是尿砷含量達到0.09mg/L以上為中毒。檢測發砷也可以了解砷中毒情況,中毒暫行標準為發砷含量達到0.06μg/g以上為中毒。但受環境汙染的影響,各地區應有本地區的發砷正常含量的標準。
砷缺乏癥
在雛雞、倉鼠、山羊、豬和大白鼠實驗中,砷缺乏最壹致的表現是生長抑制和生殖異常,後者的特征是受精能力損傷和圍產期死亡率的增加。所有物種在缺砷時都表現出各種器官內礦物質含量的變化。對砷缺乏的某些應答反應取決於應激因子或其他因素的存在。