人体必需微量元素与酶相关研究进展情况辨析（二）

5.人体必需微量元素铬与酶的关系

铬是生命与健康必需的微量元素，铬可增加胰岛素敏感性，主要通过激活胰岛素受体激酶，增加胰岛素与细胞的结合，胰岛素受体的数量等。铬主要以低分子量铬结合物(LMWCr)和铬酸盐发挥作用。LMWCr与胰岛素受体结合后胰岛素β受体上的酪氨酸激酶被激活，增强了胰岛素的信号转导。LMWCr还能对蛋白酪氨酸磷酸酶1B进行抑制，进而抑制其对胰岛素信号转导的负调节。Wang等的研究结果显示，补充铬的实验组比对照组的胰岛素受体底物的磷酸化水平及磷脂酰肌醇激酶活性均有明显提高，蛋白质酪氨酸磷酸酶水平也低于对照组，证明补充铬可对胰岛素敏感性进行改善，并改善肥胖病患者的血脂代谢。Lay等提出体内Cr（Ⅲ）酶促生成的铬酸盐可以用作磷酸酪氨酸磷酸酶(PTP)抑制剂，其作用机理与钒酸盐相似。

铬对脂质代谢至关重要。补充铬后，可升高人体高密度脂蛋白胆固醇水平，降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯水平。这与铬促进乙酰辅酶A（乙酰辅酶A）的转化，减少胆固醇的形成有关。吡啶甲酸铬可激活AMPK（AMP依赖的蛋白激酶），并改善了高糖处理细胞中胆固醇累积的缺陷。铬还能增加卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)的活性，并加速胆固醇的酯化和排泄。

体内铬水平过高的研究主要是与职业铬污染有关。有研究表明在工龄较长组的铬暴露人群中，SOD活性低于对照组人群。

6.人体必需微量元素碘与酶的关系

碘作为必须微量元素参与甲状腺激素的合成，故碘对于维持甲状腺功能及其他人体生理功能十分重要。甲状腺素可促进发育，参与能量代谢，激活体内多种酶。

适量的甲状腺素可使细胞核RNA聚合酶的活性及RNA的合成量增加，并且还可以提高一些参与物质代谢的酶的活性。研究显示，低碘导致甲低状态时，降解脑内单胺能神经递质的主要酶MAO的活性增高，进而增加了单胺类递质的降解，影响了信息传导，导致脑功能障碍。高碘时，MAO活性也增高，这表明高碘与低碘状态都会影响脑内单胺能系统的活性，影响机体功能。

实验发现，低碘组大鼠低于适碘组大鼠脑组织中胆碱酯酶活性；高倍碘组大鼠高于适碘组大鼠脑组织中胆碱酯酶活性。即高碘会增加乙酰胆碱酯酶活力，并增加乙酰胆碱的分解，从而降低脑内乙酰胆碱的含量，进而导致学习记忆功能下降低。已有研究表明，高碘饮食的大鼠甲状腺过氧化物酶（TPO）活性降低，这可能是高碘引起甲状腺肿大的的原因之一，此外，高碘又可抑制蛋白脱酶，也与甲状腺肿大密切相关。

7.人体必需微量元素钴与酶的关系

钴参与人体酶的组成和酶的活化，是生物系统中必不可少的元素。如钴可活化脑内的肽酶，以保持pH的稳定。

钴在人体内以维生素B12和辅酶形式发挥作用，通过VB12参与糖代谢和甲基转移，活性形式为5-脱氧腺苷钴胺和甲基钴胺，5-脱氧腺苷钴胺又称辅酶B12，参与甲基丙二酰辅酶A向琥珀酰辅酶A的转化，其代谢障碍会增加甲基丙二酸的产生；甲基钴胺是甲硫氨酸合成酶的辅酶，在甲硫氨酸循环中，以维生素B12作为辅酶的N5-甲基四氢叶酸转甲基酶可催化同型半胱氨酸转变为甲硫氨酸。维生素B12缺乏会影响体内甲基丙二酰辅酶A的代谢和甲硫氨酸循环，从而使机体处于“低甲基化”状态，神经递质、蛋白质的合成受到干扰，引起巨幼细胞性贫血、高同型半胱氨酸血症等疾病。胰腺中也含有大量钴，用以组成一些与糖、脂肪代谢相关的酶。此外，维生素B12还与硫酸酶的活化有关。

当摄入钴过量时，可导致钴中毒。其中毒机制存在多个方面，钴抑制酪氨酸碘化酶从而影响到甲状腺对碘的摄取；抑制肽酶、磷酸酶和精氨酸酶；抑制丙酮酸脱酶和α-酮戊二酸脱氢酶，降低心肌线粒体对氧的摄取；钴和巯基酶形成配合物后可影响细胞的氧化过程，可能与其抑制多种酶的活性有关，如氧化氢酶、细胞色素氧化酶、胆碱氧酶和琥珀酸脱氢酶等。

8.人体必需微量元素钼与酶的关系

钼在微生物、动植物和人类的正常生命活动中发挥着重要作用，参与组成人脑内的钼依赖氧化酶。

钼参与各种氧化还原酶的形成，通过催化尿酸、抗铜储铁和维持动脉弹性等作用维持机体健康。钼是黄嘌呤脱氢酶/氧化酶、线粒体胺肟还原酶、醛氧化酶、亚硫酸盐氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶等的重要组分，在机体内发挥重要作用。

黄嘌呤氧化酶参与细胞内电子的传递，是一种重要的代谢相关酶，影响机体内嘌呤化合物的氧化代谢及尿酸的形成。钼缺乏则会降低黄嘌呤氧化酶活性，并引起尿酸钠盐在人体内沉积，可能导致肾结石和痛风；醛氧化酶也参与细胞内的电子传递和醛的氧化，可消除有毒醛类对机体的毒害作用。钼缺乏则会影响醛氧化酶的功能，从而阻碍脱氧核糖核酸合成受阻并降低VB9利用率等。钼作为体内硝酸盐还原酶及亚硝酸还原酶的成分，可对亚硝胺类致癌物进行抑制，也可对亚硝胺的致突变作用所致遗传物质(DNA)的损伤进行抑制。钼缺乏则会降低硝酸盐还原酶活性，导致强致癌物亚硝酸胺积聚在体内，从而致癌。

钼和硒在人体中具有协同作用。研究表明，钼缺乏会影响机体对硒的吸收，降低谷胱甘肽过氧化酶活性，并容易发生心血管疾病和克山病；补钼可缓解机体缺硒，并升高谷胱甘肽过氧化物酶活性。

过量的钼可干扰铜的吸收和代谢，导致一些铜酶（如赖氨酞氧化酶或胺氧化酶）减少，降低骨胶原的稳定性和强度，骨代谢发生障碍。钼过量还可导致黄嘌呤氧化酶活性增强，尿酸增多，导致痛风症。

9.展望

微量元素在人体内的代谢及生理作用十分复杂，其与酶很多作用机制至今仍不清楚。因此，有必要对二者关系及它们对人体健康的影响进行更加深入的研究，进一步了解二者在人体内的作用机制并应与实践相结合进行应用，为功能性保健产品的开发，疾病的预防及临床疾病的诊治提供依据。

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