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锌(Zinc)

发布时间:2015-8-6
摘要:
  (zinc)作为人体必需微量元素广泛分布在人体所有组织和器官,成人体内锌含量约2.0~2.5g,以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺为高。血液中75%~85%的锌分布在红细胞,3%~5%分布于白细胞,其余在血浆中。锌对生长发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均有重要作用。   一、生理功能与缺乏   锌的生理功能一般分为三个部分:催化、结构、调节功能。对此,近年来的研究,也给予了足够的支持。   (一)催化功能   有近百种酶依赖锌的催化,如ecⅲ醇脱氢酶,失去锌此酶活性也将随时丢失,补充锌可以恢复活性。   在金属酶中锌结合在催化部位的酶蛋白上,造成围绕金属离子的一个扭曲和部分配位的球体。由这种扭曲键所造成张力或键能,正是锌发挥其催化功能的基础。锌也可能是通过结合在金属分子上的水分子形成氢氧化锌共同起作用。   (二)结构功能   锌在酶中也有结构方面的作用。在1938年分离和提纯的碳酸酐酶是人类认识的第一个含锌的金属酶。1954年另一个锌金属酶一牛胰羧肽酶a出现,随后,一些其他含锌酶和蛋白质的鉴定迅速进展,现已有的包含所有鉴定出的含锌酶或其他蛋白已超过两百种。   在细胞质膜中,锌主要结合在细胞膜含硫、氮的配基上,少数结合在含氧的配基上,形成牢固的复合物,从而维持细胞膜稳定,减少毒素吸收和组织损伤。当食物锌警入减少,一个重要的表现是细胞质膜丢失锌离子。锌从特异的亚细胞成分选择性的丢失,可能是引起原发病理学的关键。   (三)调节功能   锌作为一个调节基因表达的因子,在体内有广泛作用。金属硫蛋白(mt)或mt样蛋白质的表达,通过锌结合到金属转运因子(metal transcription factor,mtf),锌是mtf 及金属反应元素(metal response element,mre)的调节系统,并可能以此机制来控制细胞内锌水平。   锌对蛋白质的合成和代谢的调节作用还表现在对机体免疫功能的调节。周围血单核细胞合成干扰素-γ、白细胞介素-1和-6、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-2受体,以及刀豆球蛋白a刺激的细胞增殖,生理水平的锌均可控制这些免疫调节因子的分泌和产生。   锌对激素的调节和影响有重要生物意义。现已证实结晶胰岛素中含有相当数量能锌,并证实锌在胰岛素释放吊起调节作用。锌参与前列腺素的主动分泌过程,同时在生理条件下前列腺素合成的抑制剂也依赖锌的调节功能。锌除对激素受体的效能和靶器官的反应产生影响外,还在激素的产生、储存和分泌中起作用。缺锌对激素的最显著的影的对睾酮和。肾上腺皮质类固醇生成和分泌的调节。   人类锌缺乏体征是一种或多种锌的生物学功能降低的结果,严重的先天性锌吸收不良在人类证明为肠病性肢端性皮炎(acrodermatitis)。这种严重缺锌引起的皮肤损害和免疫功能损伤,目前并不常见。人类锌缺乏的常见体征是生长缓慢、皮肤伤口愈合不良、味觉障碍、胃肠道疾患、免疫功能减退等。   二、吸收与代谢   (一) 吸收和转运   锌的吸收主要在十二指肠和近侧小肠处吸收率为20%~30%,仅小部分吸收在胃和大肠。锌先与小分子的肽构成复合物,主要经主动转运机制被吸收。cousins曾提出肠道锌吸收分为四个阶段:即肠细胞摄取锌,通过粘膜细胞转运,转运至门静脉循环和内源性锌分泌返回肠细胞。   (二)影响锌吸收利用的因素   植物性食物中含有的植酸、鞣酸和纤维素等均不利于锌的吸收,而动物性食物中的锌生物利用率较高,维生素d可促进锌的吸收。我国居民的膳食以植物性食物为主,含植酸和纤维较多,锌的生物利用率一般为15%~20%。   (三)排泄与丢失   锌在正常膳食锌水平时,粪是锌排泄的主要途径。因此当体内锌处于平衡状态时,约90%摄入的锌由粪中排出,其余部分由尿、汗、头发中排出或丢失。   三、过量危害与毒性   锌在正常摄入量和产生有害作用剂量之间,存在一个较宽的范围,加之人体有效的体内平衡机制,所以一般说来人体不易发生锌中毒。虽然如此,职业中毒仍有发生,医疗中口服或静脉注射大剂量的锌,或误服导致的锌急性中毒,虽不多见也曾有发生。   成人一次性摄入2g以上的锌会发生锌中毒,其主要特征之一是,锌对胃肠道的直接作用,导致上腹疼痛、腹泻、恶心、呕吐。在长期补充非常大量锌(100mg/d)时可发生其他的慢性影响,包括贫血、免疫功能下降(淋巴细胞对植物血凝素刺激的反应降低)和高密度脂蛋白(hdl)胆固醇降低,乳酸脱氢酶失活,膜上na+-k+-atp酶受到抑制,低密度脂蛋白和铜蓝蛋白亚氧化酶活性降低。长期服用25mg/d锌,可引起铜缺乏。   锌的毒性与其盐的形式有关,如znso4和zno相对无毒,但zncl2却对细胞有较的刺激作用。   四、营养状况评价   边缘性的或者轻度锌缺乏常常被忽视,主要因为没有任何临床症状。锌缺乏产生的原因,常常是因为摄入量降低、吸收利用减少、排泄增加或需要量的增加如生长发育、妊娠哺乳等。   (一)锌含量   血清/血浆锌浓度已经被广泛认为不能较好的评价锌营养状况,因为它是较稳定的不能随锌摄入量的变化而变化,除非是在膳食锌水平非常低的情况下,这种动态平衡才可能被打破。通过24小时锌同位素示踪与机体锌交换实验中,已知道仅有2%的锌在血浆中存在,但血浆锌是所有组织锌的来源,影响其浓度水平的因素也较多,因此,常有缺锌患者血浆锌并不低;有时血浆锌低时,机体并不缺锌。在流行病学调查和临床诊断中,敏感的、特异的锌营养状况的评价指标仍然缺乏和不充分。用血清锌、白细胞锌、红细胞锌、发锌和唾液锌等直检法,曾长期作为评价的指标,但最终未形成一致意见。曾提出以锌耐量试验作为检查低锌营养状况的指标,此测定方法的依据是口服锌(2~50mg)数小时后血浆锌浓度升高,但并不认为可以此方法作为优先选择的锌营养状况的评价方法。   (二)功能指标   另一评价方法是评价锌的功能性效果,如酶活性(金属硫蛋白活性或锌依赖酶)、味觉等的变化等。   五、需要量与膳食参考摄入量   膳食锌需要量的估计,要考虑生理过程中组织对锌的需要、补偿丢失和食物固有的性质,如吸收和利用率等因素。估计成人锌的需要量常用因子法(factorial technique),即将生长、维持、代谢和内源性丢失加在一起所需要的量。中国营养学会参考近年来国际上锌需要量的研究成果,结合中国居民膳食结构特点,在2000 年制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》中对成年男子的锌推荐摄入量(rni)订为15.5mg/d,成年男子锌的可耐受最高摄入量(ul)为45 mg/d。   六、食物来源   不论动物性还是植物性的食物都含有锌,但食物中的锌含量差别很大,吸收利用率也不相同。一般来说贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏类都是锌的极好来源;干果类、谷类胚芽和麦麸也富含锌。一般植物性食物含锌较低。干酪、虾、燕麦、花生酱、花生、玉米等为良好来源。含量较少者包括:动物脂肪、植物油、水果、蔬菜、奶糖、白面包和普通饮料等。精细的粮食加工过程可导致大量的锌丢失。如小麦加工成精面粉大约80%锌被去掉;豆类制成罐头比新鲜大豆锌含量损失60%左右。
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