2021年公共營養(yǎng)師七大營養(yǎng)素之礦物質(zhì)：銅的代謝

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2021年公共營養(yǎng)師七大營養(yǎng)素之礦物質(zhì)：銅的代謝

銅

銅是人體必需的微量元素，1878年Fredrig從章魚血的蛋白質(zhì)中分離出銅，并將這種含銅蛋白質(zhì)稱為銅藍(lán)蛋白。1900年發(fā)現(xiàn)在喂全奶飼料的動物中出現(xiàn)貧血而不能用補(bǔ)充鐵來預(yù)防。1928年Hart報(bào)告了大鼠貧血只有在補(bǔ)鐵同時補(bǔ)充銅才能得到糾正，故認(rèn)為銅是哺乳動物的必需元素。1912年Wilson病被發(fā)現(xiàn)后，將第一個人類疾病與銅代謝聯(lián)系起來。但直到1964年尚無人類缺乏銅的確切結(jié)論。此后報(bào)告了營養(yǎng)不良嬰兒有銅缺乏癥。1962年Menke's病被發(fā)現(xiàn)后，經(jīng)過10年才被認(rèn)為是銅吸收紊亂所致。18世紀(jì)銅已被證明為血液正常成分，19世紀(jì)末描述了它的毒性。銅廣泛分布于生物組織中，大部分以有機(jī)復(fù)合物存在，很多是金屬蛋白，以酶的形式起著功能作用。

銅和紅血球、淋巴細(xì)胞、中性白血球的成熟有關(guān)。佛羅里達(dá)大學(xué)食品科學(xué)暨營養(yǎng)教授波西弗指出，少許的銅不足，身體制造的T細(xì)胞就會減少，中性白血球殺死病菌的能力也會降低。

(1)銅的代謝

①分布

據(jù)估計(jì)人體內(nèi)含銅總量范圍為50～120mg,其中約有50%～70%存在于肌肉和骨骼中，20%在肝中，5%～10%在血液中。各組織銅的含量范圍從小于每克干重lug到大于l0ug,其中以肝、腎、心、頭發(fā)和腦中最高。脾、肺、肌肉和骨骼次之，腦垂體、甲狀腺和胸腺最低。人血液中銅主要分布于細(xì)胞和血漿之間，在紅細(xì)胞中約60%的銅存在于銅—鋅金屬酶中(超氧化物歧化酶，SOD)，其余40%與其他蛋白質(zhì)和氨基酸松弛地結(jié)合。正常人紅細(xì)胞中銅約為14.2～15.7umo1(0.9～1.0mg)/L.血漿中銅約有93%牢固地結(jié)合于銅藍(lán)蛋白，其余7%與白蛋白和氨基酸結(jié)合。

②吸收

銅主要在小腸被吸收，大部分腸道可吸收銅，胃幾乎不吸收銅。腸道對一般食物中的銅吸收率很高，近來報(bào)道表明吸收率為55%～75%.可溶性銅的吸收率為40%～60%.銅的吸收率受膳食中銅水平強(qiáng)烈影響，膳食中銅含量增加，吸收率則下降，而吸收量仍有所增加。在每天攝人銅0.4mg時其吸收率為70%;當(dāng)每天攝入量增加到7.5mg時，吸收率則下降為12%,吸收量從0.3mg增加到0.9mg.膳食中銅水平低時，其吸收機(jī)制可能是飽和、主動運(yùn)輸;膳食中銅水平高時，被動吸收則起作用。年齡和性別對銅吸收未見明顯影響。銅在體內(nèi)的平衡一部分受吸收的調(diào)節(jié)，而銅的吸收可能受機(jī)體對銅的需要所調(diào)節(jié)。金屬硫蛋白參與對銅吸收的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)動物的研究提供了一些基礎(chǔ)性銅吸收機(jī)制的資料。銅的吸收過程包括兩個部分，首先是越過黏膜細(xì)胞(多半是Cu2+　)的刷狀緣，通過非介導(dǎo)的擴(kuò)散進(jìn)入黏膜細(xì)胞，然后由基側(cè)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體負(fù)責(zé)將銅泵人血液和細(xì)胞間液。這基側(cè)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體很可能就是新近克隆出來與Menke's病有關(guān)的P型三磷酸腺苷酶(ATPase)。銅被吸收后主要結(jié)合到白蛋白，少部分成為轉(zhuǎn)銅蛋白及低分子配合體的成分。新吸收的銅在血漿中很快消失，大部分被肝吸收，少部分被腎攝取。

膳食中其他營養(yǎng)素?cái)z入量對銅的吸收利用可能產(chǎn)生影響，但所需量都比較高，這包括鋅、鐵、鉬、維生素C、蔗糖和果糖。人體和動物實(shí)驗(yàn)均已證明鋅攝入過高可干擾銅的吸收，但當(dāng)鋅銅比值在15:1或更少時，似乎很少有影響。動物實(shí)驗(yàn)證明，高鐵的攝入干擾銅的營養(yǎng)狀態(tài)，但在人體仍未肯定。從反芻動物證明，銅與鉬有相互關(guān)系，但很少資料可用于人。膳食中高維生素C含量在許多動物中可產(chǎn)生銅缺乏，但僅有少量人體研究。一個研究表明每天攝人維生素C 600mg并不于擾銅的吸收。另一研究說明，每天攝人維生素C 1600mg,可減少銅藍(lán)蛋白活力。實(shí)驗(yàn)大鼠喂以50%或以上的果糖或蔗糖(質(zhì)量計(jì))與用淀粉作為碳水化合物來源相比較，前者可發(fā)展更嚴(yán)重銅缺乏，但人體資料仍不足。有一個人體研究表明，果糖攝人量高與紅細(xì)胞中銅一鋅超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD)減少有關(guān)?？傊?，這些營養(yǎng)素之間的關(guān)系，在人體研究中資料較少，需要進(jìn)一步探討。

③轉(zhuǎn)運(yùn)

一旦銅進(jìn)入到肝，幾小時內(nèi)就滲人到銅藍(lán)蛋白，并遞送給表面有特殊銅藍(lán)蛋白受體的細(xì)胞。血漿銅藍(lán)蛋白的一部分銅回到肝臟，在肝中一部分分解并伴隨著銅藍(lán)蛋白的碎片一起轉(zhuǎn)運(yùn)到膽汁。谷胱甘膚雖不是銅蛋白酶，但可起到加速轉(zhuǎn)運(yùn)過量的銅進(jìn)入到膽汁的作用。一般不認(rèn)為銅是儲存金屬，它通常很容易從體內(nèi)排出，然而多數(shù)或所有組織的細(xì)胞都能以金屬硫蛋白的絡(luò)合物形式將過多的銅儲存起來，主要儲存在肝中。與金屬硫蛋白結(jié)合也是一種解除銅離子毒性的途徑。當(dāng)銅攝入量增加，則結(jié)合到金屬硫蛋白的銅也增加。腎臟中銅濃度相對地高，但其作用仍不清楚。體內(nèi)對銅的平衡調(diào)節(jié)，膽汁排泄起著重要作用，所以對膽管阻塞病人的銅攝入量要嚴(yán)格監(jiān)測。腎臟對銅的平衡調(diào)節(jié)并不起重要作用。

④排泄

銅的主要排泄途徑是通過膽汁到胃腸道，再與隨唾液、胃液、腸液進(jìn)入胃腸道的銅以及少量來自小腸細(xì)菌的銅一起由糞便中排出，但這些銅少部分被重吸收。健康人每日經(jīng)尿液排泄10～30μg 0.2～0.5μgmo1),經(jīng)汗及外皮通常丟失50μg以下。銅吸收和排泄的動態(tài)平衡調(diào)節(jié)，在寬廣的膳食攝人范圍內(nèi)可預(yù)防銅的缺乏或中毒。妊娠期對銅儲存很重要，分娩時產(chǎn)婦肝中銅是一般成人濃度的5～10倍，孕婦所儲存的銅可供胎兒生長和母奶喂養(yǎng)嬰兒所用。

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