馮雅輝
銅是人體必需的一種微量元素,雖然含量很少,卻至少是20種酶的組成成分,對(duì)機(jī)體的代謝過(guò)程可產(chǎn)生重要作用,促進(jìn)人體許多功能的正常發(fā)揮,被形象地稱(chēng)為人體健康的衛(wèi)士。
下面筆者從銅的發(fā)現(xiàn)、含量、功能、來(lái)源、中毒癥等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
1人體內(nèi)銅的發(fā)現(xiàn)
我國(guó)的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,在中國(guó)最早的藥物專(zhuān)著《神農(nóng)本草經(jīng)》中曾記載有6種含銅的藥物,如空青、白青、曾青等,認(rèn)為這些礦物藥具有延年益壽、養(yǎng)生保健作用,也可以說(shuō)是中國(guó)人最早對(duì)銅是人體必需元素的認(rèn)識(shí)。
1874年哈里斯指出軟體動(dòng)物體內(nèi)銅具有重要作用;1878年科學(xué)家從章魚(yú)血內(nèi)蛋白質(zhì)配合物中將銅分離出來(lái),并稱(chēng)該蛋白為血銅藍(lán)蛋白;1928年哈特報(bào)告了大鼠貧血只有在補(bǔ)鐵同時(shí)補(bǔ)充銅才能得到糾正,故認(rèn)為銅是哺乳動(dòng)物的必需元素。
2人體內(nèi)銅的含量
銅是人體非常重要的一種微量元素。在人體中的含量?jī)H為100-200mg。其中肝臟含10-15mg,約占全身總含量的10%。正常人全血銅含量為100μg%,人體每日用膳食提供的銅量常為2-5mg,其中約有0.6-1.6mg被吸收而維持體內(nèi)銅代謝平衡。人體的銅含量隨著年齡、運(yùn)動(dòng)和健康等情況而發(fā)生一定變化。
3人體內(nèi)銅的功能
銅的生理功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1造血的“幫手”
銅與鐵的關(guān)系極為密切,銅促進(jìn)鐵的吸收、運(yùn)送和利用。銅促進(jìn)無(wú)機(jī)鐵轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)鐵,將三價(jià)鐵變成兩價(jià)鐵,銅還可以促進(jìn)血紅蛋白一葉啉的合成以及鐵由存貯場(chǎng)所進(jìn)入骨髓。銅也可將三價(jià)鐵還原為兩價(jià)鐵,因?yàn)橹挥袃蓛r(jià)鐵方能從紅細(xì)胞膜上的運(yùn)鐵蛋白受體復(fù)合物中釋放出來(lái),進(jìn)入線(xiàn)粒體,得到利用。鉬-鐵合劑在治療缺鐵性貧血時(shí)效果比獨(dú)用硫酸鐵為好。
3.2腫瘤的“克星”
銅元素在機(jī)體組織發(fā)生癌變過(guò)程中還起著抑制作用。
早在1912年,德國(guó)就用一種由銅的氯化物和蛋黃素組成的混合物來(lái)治療患有面部癌的病人。這一治療的成功說(shuō)明銅化合物具有抗癌功能。1913年在利物浦大學(xué)進(jìn)行的研究工作說(shuō)明:通過(guò)向皮下和靜脈內(nèi)注射銅鹽和膠體銅可以軟化或消除移植在老鼠體內(nèi)的癌瘤。1930年,法國(guó)的研究工作表明:通過(guò)注射膠體銅轉(zhuǎn)移并消除了腫瘤組織。最新研究表明某些癌癥病人補(bǔ)銅可以適當(dāng)?shù)刈柚拱┘?xì)胞的繁衍,緩解病情,加快康復(fù)。
3.3心臟的“衛(wèi)士”
銅元素在人體內(nèi)參與多種酶的合成,比如賴(lài)氨酰氧化酶、酪氨酸酶。賴(lài)氨酰氧化酶通過(guò)催化賴(lài)氨酰或賴(lài)氨酰的氨基氧化、脫氨等一系列生化過(guò)程,影響結(jié)締組織彈性蛋白和膠原纖維交聯(lián),而彈性蛋白具有促使心臟和血管壁保持彈性的功能。因而機(jī)體銅缺乏,容易導(dǎo)致心血管功能異常。對(duì)大鼠的試驗(yàn)表明,缺銅會(huì)顯著升高血漿膽固醇,改變膽固醇與脂蛋白的結(jié)合形式,增加動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)??茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)缺銅會(huì)引起大鼠的心臟生理發(fā)生異常,產(chǎn)生人類(lèi)冠心病的某些相似病癥,這就進(jìn)一步證實(shí)了缺銅與冠心病之間的聯(lián)系。
3.4抗衰老“能手”
自由基對(duì)人體的損害是非常明顯的,如果體內(nèi)生成自由基和清除自由基的相互平衡被打破,體內(nèi)自‘由基過(guò)多,不但會(huì)通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)損害細(xì)胞膜,而且會(huì)破壞細(xì)胞核的遺傳物質(zhì),導(dǎo)致細(xì)胞死亡,從而加速人體的衰老進(jìn)程。體內(nèi)含銅蛋白如金屬硫蛋白(MT)、銅鋅超氧化物歧化酶(SOD)具有較強(qiáng)的抗氧化作用,能夠清除氧自由基,如MT主要清除羥自由基,SOD主要清除過(guò)氧化氫等。所以古人認(rèn)為含銅的礦物藥具有營(yíng)養(yǎng)保健作用,這與其中銅鋅等金屬直接誘導(dǎo)體內(nèi)MT合成、提高SOD酶活性、清除自由基作用有關(guān)。
3.5神經(jīng)系統(tǒng)的“守衛(wèi)”
銅還以腦銅蛋白的形式存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),所以缺銅會(huì)影響腦發(fā)育。銅缺乏還會(huì)導(dǎo)致腦細(xì)胞中的色素氧化酶減少,活力下降,從而使記憶衰退、思維紊亂、反應(yīng)遲鈍,甚至步態(tài)不穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)失常等。
3.6增高的“動(dòng)力”
近幾年科學(xué)家研究結(jié)果表明,人體里的銅元素參與某些酶的構(gòu)成,能促進(jìn)骨基質(zhì)及骨的形成。當(dāng)缺銅時(shí),影響成骨細(xì)胞的活性,主要表現(xiàn)為骨質(zhì)異常、肢體畸形、骨皮質(zhì)變薄,甚至可出現(xiàn)自發(fā)性骨折。凡攝入足夠銅元素的少年,身高都在平均身高以上,而那些低于平均身高的少年,銅的攝入量大都低于標(biāo)準(zhǔn)值。個(gè)別矮個(gè)少年,銅的攝取量要比高個(gè)子少年低50%-60%。缺銅將使體內(nèi)某些重要的酶活性降低,還可導(dǎo)致骨骼生成障礙,造成骨質(zhì)疏松。中醫(yī)則用銅錢(qián)醋淬內(nèi)服治療骨折、關(guān)節(jié)炎等。
3.7白化病的“克星”
酪氨酸酶是一種單加氧酶,銅缺乏時(shí)酪氨酸酶形成困難,酪氨酸經(jīng)該酶單氧合作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟偷倪^(guò)程受阻,因而由多巴轉(zhuǎn)變的黑色素減少。缺銅病人由于黑色素不足,常發(fā)生毛發(fā)脫色癥,不能耐受陽(yáng)光照射,若體內(nèi)嚴(yán)重缺乏酪氨酸酶則發(fā)生白化病。因此適量地補(bǔ)充含銅較高的食品對(duì)防止毛發(fā)脫色及白化病的發(fā)生具有積極意義。
3.8流感的“天敵”
藥物學(xué)專(zhuān)家們將普通維生素C與銅元素結(jié)合起來(lái)服用來(lái)預(yù)防“流行性感冒”,收到了良好的效果。實(shí)驗(yàn)證明,人體攝入足夠的銅,可在侵入人體的流感病毒表面聚集較多的銅離子,從而為維生素攻擊流感病毒提供有效的“靶子”。維生素C與病毒表面的銅離子發(fā)生作用,構(gòu)成一種可以分離的含有活性氧離子的不穩(wěn)定化合物,促使含有蛋白質(zhì)的病毒表面發(fā)生破裂,進(jìn)而置病毒于死地。為此,專(zhuān)家將維生素C與銅元素稱(chēng)為一對(duì)防治流感的最佳“搭檔”。
3.9為胎兒發(fā)育“保駕”
科學(xué)家在利用老鼠進(jìn)行的研究中發(fā)現(xiàn),銅元素可以幫助未出生的老鼠進(jìn)行正常的器官和組織發(fā)育。西爾勒教授和他的同事在實(shí)驗(yàn)中主要對(duì)一種名為Ctrl,可以幫助銅元素進(jìn)入人體細(xì)胞的基因進(jìn)行了研究。Ctrl基因的主要作用就是幫助銅元素通過(guò)細(xì)胞表面的隔膜進(jìn)人細(xì)胞內(nèi)部,由細(xì)胞內(nèi)部的蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)將銅元素送入具體的細(xì)胞器。其間,研究人員將某些老鼠的基因進(jìn)行了修改,使其缺少Ctrl,結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有老鼠胚胎都在未出世前就死去了。另外,這些老鼠的胚胎較之正常胚胎體積小,而且器官及細(xì)胞發(fā)育中還存在重大缺陷。據(jù)產(chǎn)科醫(yī)生研究,婦女缺銅就難以受孕,即使受孕也會(huì)因缺銅而削弱羊膜的厚度和韌性,導(dǎo)致羊膜早破,引起流產(chǎn)或胎兒感染。
3.10為脂質(zhì)和糖代謝“護(hù)航”
銅對(duì)脂質(zhì)和糖代謝有一定影響,缺銅動(dòng)物血中膽固醇水平升高,但過(guò)量銅又能引起脂質(zhì)代謝紊亂。銅對(duì)血糖的調(diào)節(jié)也有重要作用。缺銅后葡萄糖耐受量降低,對(duì)某些用常規(guī)療法無(wú)效的糖尿病患者,用小劑量銅離子治療,可使血糖降低,病情改善。
4人體內(nèi)銅的來(lái)源
目前人們膳食中銅元素偏低,對(duì)身體健康很不利,因此必須借助膳食來(lái)提高銅的攝入。在各種食品中,多數(shù)動(dòng)物肝臟的銅含量為最高,其次是豬肉、蛋黃、魚(yú)類(lèi)、蛤、蚌、牡蠣和貝殼類(lèi)食物,其他如香菇、芝麻、黃豆、黑木耳、果仁、杏仁、燕麥、薺菜、菠菜、龍須菜、芋頭、油菜、香菜等。同時(shí),也可有意識(shí)地使用銅制炊具,幫助機(jī)體攝取補(bǔ)充銅元素。需要注意的是,食糖過(guò)多會(huì)降低含銅食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因?yàn)楣呛蜕疤菚?huì)阻礙人體對(duì)銅的吸收,有機(jī)酸也可與銅形成水溶性復(fù)合物而妨礙銅的吸收。因此,在人體內(nèi)缺銅,需用富銅食物進(jìn)行彌補(bǔ)時(shí),最好少吃糖。
只要在膳食上合理搭配,通??梢员WC人體對(duì)銅的需要量,一般也不會(huì)造成蓄積。
5人體內(nèi)的銅中毒
盡管銅是重要的必需微量元素,但應(yīng)用不當(dāng)也易引起中毒反應(yīng)。一般人體過(guò)量攝食銅時(shí),可經(jīng)由膽管中的膽汁排泄到體外,但是若發(fā)生基因缺陷的情形時(shí),會(huì)導(dǎo)致銅的大量堆積,這時(shí)會(huì)引起威爾森氏癥,這個(gè)病癥會(huì)使藍(lán)色胞質(zhì)素降低,使血液的抗氧化力喪失同時(shí),由于過(guò)量的銅囤積在肝中、腎中、腦中,導(dǎo)致許多并發(fā)癥的發(fā)生。比如血液中過(guò)量的銅可能會(huì)阻礙人體清除體內(nèi)的β-淀粉狀蛋白,從而增加早老性癡呆癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。