微量元素是体内需要量极微，但却不可或缺的矿物质，其定义是每天平均需要量低于100毫克者，其功能除了维持人体之正常运作外，还能调节人体之新陈代谢、刺激免疫系统及活化细胞等，人体内微量元素过高或过低都可能影响身体健康，所以是不容忽视之「关键少数」。
从不孕症的观点看，锌（Zn） 无疑是最重要之微量元素，科学家发现哺乳动物精液中锌之含量特别高，进一步研究发现锌在精虫之製造过程扮演非常重要之角色，锌不足会导致人类性腺功能低 下，缺乏第二性征（Prasad , 1991），在老鼠则表现出曲细精管萎缩，导致造精功能衰竭（Endre , 1990）。
科学研究发现锌是染色质（Chromatin） 稳定之基本元素。锌在生理上也扮演精子头与尾巴连接者之角色，临床上有些精虫之头部与尾巴容易分离（Head-tail detachment）可能与锌有关。锌在人类精液中是与前列腺及储精囊所分泌之蛋白质结合，此类蛋白质以高分子量蛋白质（HMW proteins）為最重要，依分子量大小又可细分為两种：660kDa及250kDa HMW。
早期的研究对锌离子与精虫活动力之影响一直是有争议的，有些科学家认為精液中锌含量过高可增强精虫活动力（Caldamone , 1979），但也有研究报导认為会降低活动力（Danscher , 1978），然而Lewis-Jones于1996年研究1178位不孕症病人之精液，并未发现锌与精虫活动力有关连性，所以锌在男性不孕症的角色还有待进一步探讨。
1989 年Carreras及Mendoza研究正常精虫数者、精虫稀少者、精虫无力者、精虫稀少且无力者、及无精症者五种人类精液，发现只有精虫无力者精液之锌 浓度明显升高。1992年Riffo发现加入不同浓度（0.1~1mM）之锌于精液中会导致前进性良好之精虫数减少，而且也会降低精虫之顶体反应（与受精 有关）之数目，但当移除锌或将精虫移至不含锌之培养液时，前述两项反应呈现局部可逆性，也就是有些精虫可恢复其前进性及顶体反应，这项研究暗示我们精液中 过高的锌对精虫之前进性及顶体反应是有害的。
科学家进一步研究精液中锌之含量约為 1 至 1.5mM， 且普遍存在精虫之头、尾巴、及中段，这些锌经过上泳法（Swim-up）处理后会遗失，仅剩中断粒腺体区可侦测到锌（Stoltenberg , 1997），為了进一步瞭解锌所扮演的角色，科学家利用两种不同之螯合物（Chelator）EDTA（不可通过细胞膜）及DEDTC（可通过细胞膜）来 探讨细胞内与细胞外之锌所扮演之角色，研究发现：
- 1. 精虫数稀少且无力者其锌离子浓度会增加
- 2. 精液中大量之游离锌（Free Zn）会抑制精虫之活动力
- 3. 降低游离锌浓度可改善精虫活动力，尤其是直线快速前进（VSL）之精虫
- 4. 降低精虫细胞内锌离子浓度会导致精虫于80分鐘内完全不动
至此，锌离子对精虫之影响终于水落石出，换句话说细胞外（精液中）之游离锌浓度过高会降低精虫之前进性（Progressive），而细胞内粒腺体锌离子（Intracellular Mitochondria Zn ion）才是扮演精虫活动力之关键角色。
至于锌离子一天到底需要多少才够呢？答案是66毫克，研究发现每天给予5毫克叶酸加66毫克锌可明显增加精虫浓度（约60%）及型态正常者之比率（Wong 2002）。
日常饮食中哪些食物富含锌呢？锌其实不难从食物中取得，只要饮食均衡通常都不需额外补充，食物中以海鲜（如牡蛎、蚝…等）、蛋、肉类、全穀类、坚果类之锌含量最丰富。植物中的植酸及膳食纤维会抑制锌的吸收，因此动物性食品之吸收率会比植物性食品好。
此外，有些研究认為缺锌会造成伤口不易癒合、免疫力降低、贺尔蒙合成（如睪固酮）及胶原蛋白形成障碍，进而导致易感染皮肤病（如痤疮、濕疹、链珠菌感染...）、掉髮、糖尿病、慢性疲劳、老化及失忆、阳痿及生殖力降低、指甲有白色斑点及脆指甲...等等病况。过量的锌其实是有毒的，它会妨碍铜等微量矿物质的吸收代谢，每日摄取量如果超过建议量（健康成年男性每日15毫克，女性12毫克）的 5 至 30 倍（相当于每日 75 至 450 毫克以上），就有可能伤害神经、造血及免疫系统，并且影响胆固醇的平衡，增加LDL（坏的胆固醇）的含量并减少HDL（好的胆固醇）的含量，增加心血管疾病的风险。
微量元素锌离子始终蒙著一层著神秘色彩，人类对它也存著诸多幻想，本文从男性不孕症之观点探讨其角色，并试著揭开其庐山真面目。
参考资料
- 1. Human reproduction：vol.13 no.1 pp111~114 , 1998a
- 2. Molecular Human reproduction：vol. 5 no.4 pp331~337 , 1999
- 3. Molecular Human reproduction：vol. 5 no.4 pp338~341 , 1999
- 4. Molecular Human reproduction：vol. 6 no.3 pp215~218 , 2000
- 5. RBM online：vol. 7comp1, pp52~58 , 2003
