微量元素锌抗氧化和抗菌特性的探究
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的 （６ ０ ０ ０～７ ０ ０ ０ ｋ Ｄ ａ）含 有 ６０～６８个 氨 基 酸 残 基 的金 属 结 合 蛋 门 ，其 中２５％ ～３０％ 是半 胱 氨 酸 。很 多研 究 已经 证 明 ，锌能 够 在 不 同 器官 如 肝 、肾和肠等组织 中诱导机体生成金属硫 蛋ｈ 金 属硫 蛋 白在 多种 条 件下 都能 够 对 线 粒 体 中 的超 氧 化物 发 挥 抗 氧 化 作 用 ，为应 激 损 伤 ￣９＿ｅＨｔ胞 提 供 一 个稳 定 的氧 化 还 原环 境 ，避 免 细 胞 遭 到 氧化 应 激 的破 坏 。还 有 很 多研 究 表 明 ，动 物 体 内锌 的 长 期缺 乏会 导致 其 对氧 化应激 变 得更 为敏 感 。 １．２急性 效 应
１ 锌具 有抗 氧化 特 性 的作用机 理 抗 氧 化剂 即任何 能够 干扰物 质 与分子 氧 的反应
或 任何妨 碍 自ｆ｛１基 反应的物 质 。从 这 个定 义 ｆｆ１发 ， 锌 并 不能直接 表现 ｍ具有抗 氧化剂 的特性 ，而是间 接 表 现 ｆｆ｛来 的 。早 在 １００多 年前 ，锌 就 已经被 电镀 到铁钉 等铁制 品上 防止其被 氧化生 锈 。正是从 这个 角度 发 ，人们通过 大量 的研究 已清楚地 证实 金属 元 素锌 在机体 内具 有抗 氧 化特性 ．一般 来说 ，锌在 机 体 内的抗氧 化机制 有急性 和慢性 两种效 应 。
有 氧 化还原 活性 的过 渡金属 与有 机物特 定 的化 学结构位点结合 ，会 降低这些物质的化学反应电 势 ，使 其 更 容 易 被氧 化 。在 生 理 介质 的液 体 中 ， 过 渡 金 属 元 素铜 倾 向于 与 大 分子 有 机 物 结 合 ，如 ＤＮＡ、碳水化合物 、酶 、肽和蛋白质等，而铁倾向 于与低分 子有机 物结合 ，如核苷酸 ，柠檬 酸盐 ，甘 氨 酸和葡 萄糖等 一旦 过渡 金属与这 些有 机的特 定 位 点结合 ，金属 的移动 就会受 到限 制 ，而 与其结合 位 点 的化 学反应 电势 降低 ，通 过不 断的金 属氧化还
微 量 元 素 金 属 锌 急 性 抗 氧 化 效 应 即 金 属 锌 含 量 的增 加 能 够 快 速 起 到 抗 氧 化 的 效 果 ，主 要 通 过 两 方 面作 用 来 表现 ：保 护 蛋 白质巯 基基 团 （蛋 白 质 中 的 活 性 官 能 团 具 有 还 原 性 易 被 氧 化 的 特 性 ）；减 少 来 自Ｈ，Ｏ，产生 的 ·ＯＩ１和 来 自过 渡金 属 催 化 产生 的Ｏ 。 １．２．１保 护 蛋 白质巯 基 的机理
２０１８·３
ｊｊ ３３
科 技花 野 ＩｆＯＲＩＺＯＮ（） （ ＩＥＮＣＥＡＮＤ ＦＥ（Ｉ ｌ｜ＮＯＬＯＧ＇￣
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图１锌保 护 ６ 一氨基乙酰丙酸脱水脱氢酶的机理
原循环 反应形成 大量 的 自由基 。这 即是过 渡金属催 化 脂质 和蛋 白质 氧化 的关键 。锌作 为氧化还 原惰性 金 属 ，同时与过渡金 属元素 铜和铁具 有相似 的配位 化学性质 ，从而锌 与铜或铁 竞争 同种类型 的化学结 合 位点 ，达到抗 氧化 的作用 。
金 属 元 素 锌 保 护 蛋 白质 的 巯 基 主 要 是 通 过 以 下 ＿二个 方 面 的 作用 ：锌 与 巯 基 直接 结 合 ；与靠 近 巯 的位 点 结 合形 成 空 问 位 阻 ；与蛋 白 质其 他 位 点 结 合 导致 蛋 Ｆ｛质构 象 改 变 。通过 上 面 种 方式 的作 用 从 而 使 巯基 的 化学 活 性 降 低 ，防止 巯 基 被 氧化 和 二 硫 化 物 的形 成 ，达 到 保护 蛋 白质 硫 基 的 效 果 ，其 作用 机理 如 图 ｌ所 示 。 １．２．２减 少 过渡 金属 催化 氧化 的 作用 机理
１．１慢 性 效 应
当 机 体 内 的 一 些 组 织 长 期 与 锌 接 触 会 诱 导 其 产 生 一 些 具 有 抗 氧 化 剂 特 性 物 质 ， 如 金 属 硫 蛋 白 。 金 属 硫 蛋 白 是 一 组 低 分 子 量
｝通 讯 作 者 ： 方 华 ，男 ，硕 士 ， 高级 工 程 师 ，研 究方 向 豆 粕深 加 工 、植 物 蛋 白工 程
自１９３４年Ｔｏｄｄ Ｂｅ￣ｒａｎｄ首 次 址明锌 是 高等 动物 所 必需 微量 元 素 以来 ，众 多学 者 对 锌 在 机 体 内 的 具 体 作用 机 制 进 行 了 大量 的研 究 ，发现 微 量 元素 锌在动物体 内具有广泛的生理学作用 ，其与体 内 ２００多种 酶 的结 构 和生物 学 活性 有关 ，因此 微量 元 素 锌可 以名副其实地被称 为 “生命元素”。微量 元 素锌在动物体 内具有 如此广泛的生理功 能 ，本 文 就 锌在 体 内所 具 有 的抗 氰 化 特 性 及 氧 化锌 抗 菌 作 用 的机 理 进 行探 讨 ，为将 锌 更 好地 应用 于畜 牧 业 实 际生 产 中提供 一 定 的参考 、
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张 冬 冬 郭 子 好 方华
（ １＿＿海 源 耀 ￡｛ 物 ｌＪ殳份 ｆｆ 公 司 ）
摘 要 微 量 元素 锌 是人和 动 物正 常 生长发 育 所 必 须微 量 元 素 之 一 ，参 与机 体 多种 生 理 生化 反 应 ｊ本 文就 微 量 元 素 锌 所 具 有 的抗 氧 化 特性 和 氧 化 锌抗 菌作 用 的机 理进 行 探 讨 ， 为将 锌 更好 地 应 用 于畜牧 业 实 际生产 中提供 一 定 的理论 参 考 、
从 上 面我 们 可 以得 到 ，锌 并 不 是表 现 出 与氧 化物 质 的直接 反 应 ，而是 间接 地 发挥 作 用 。一方 面 ，锌 作 为 氧化 还 原惰 性 金 属 ，锌竞 争 性 的结 合 特定 位 点 ，减少 或 阻 止 了过 渡 金 属 与特 定 位 点 的 结 合 ， 防止 了新 自由基 的生 成 ，从 而使 物 质 被 氧 化 的循 环 中断 ，保 护 了细胞 膜 的完整 性 ；另 一 方 面 ，与 锌 结 合生 成 的具有 直 接 清 除 自由基 的 蛋 白 质 和酶 能 够 减少 自由基 ，从 而 保 护 细胞 免 受 氧 化 代 谢 反 应 中产生 的 自由基 的损 坏 。 以上 为 锌 在机 体 内起 到抗 氧 化作用 的 原理 。
的 （６ ０ ０ ０～７ ０ ０ ０ ｋ Ｄ ａ）含 有 ６０～６８个 氨 基 酸 残 基 的金 属 结 合 蛋 门 ，其 中２５％ ～３０％ 是半 胱 氨 酸 。很 多研 究 已经 证 明 ，锌能 够 在 不 同 器官 如 肝 、肾和肠等组织 中诱导机体生成金属硫 蛋ｈ 金 属硫 蛋 白在 多种 条 件下 都能 够 对 线 粒 体 中 的超 氧 化物 发 挥 抗 氧 化 作 用 ，为应 激 损 伤 ￣９＿ｅＨｔ胞 提 供 一 个稳 定 的氧 化 还 原环 境 ，避 免 细 胞 遭 到 氧化 应 激 的破 坏 。还 有 很 多研 究 表 明 ，动 物 体 内锌 的 长 期缺 乏会 导致 其 对氧 化应激 变 得更 为敏 感 。 １．２急性 效 应
１ 锌具 有抗 氧化 特 性 的作用机 理 抗 氧 化剂 即任何 能够 干扰物 质 与分子 氧 的反应
或 任何妨 碍 自ｆ｛１基 反应的物 质 。从 这 个定 义 ｆｆ１发 ， 锌 并 不能直接 表现 ｍ具有抗 氧化剂 的特性 ，而是间 接 表 现 ｆｆ｛来 的 。早 在 １００多 年前 ，锌 就 已经被 电镀 到铁钉 等铁制 品上 防止其被 氧化生 锈 。正是从 这个 角度 发 ，人们通过 大量 的研究 已清楚地 证实 金属 元 素锌 在机体 内具 有抗 氧 化特性 ．一般 来说 ，锌在 机 体 内的抗氧 化机制 有急性 和慢性 两种效 应 。
有 氧 化还原 活性 的过 渡金属 与有 机物特 定 的化 学结构位点结合 ，会 降低这些物质的化学反应电 势 ，使 其 更 容 易 被氧 化 。在 生 理 介质 的液 体 中 ， 过 渡 金 属 元 素铜 倾 向于 与 大 分子 有 机 物 结 合 ，如 ＤＮＡ、碳水化合物 、酶 、肽和蛋白质等，而铁倾向 于与低分 子有机 物结合 ，如核苷酸 ，柠檬 酸盐 ，甘 氨 酸和葡 萄糖等 一旦 过渡 金属与这 些有 机的特 定 位 点结合 ，金属 的移动 就会受 到限 制 ，而 与其结合 位 点 的化 学反应 电势 降低 ，通 过不 断的金 属氧化还
微 量 元 素 金 属 锌 急 性 抗 氧 化 效 应 即 金 属 锌 含 量 的增 加 能 够 快 速 起 到 抗 氧 化 的 效 果 ，主 要 通 过 两 方 面作 用 来 表现 ：保 护 蛋 白质巯 基基 团 （蛋 白 质 中 的 活 性 官 能 团 具 有 还 原 性 易 被 氧 化 的 特 性 ）；减 少 来 自Ｈ，Ｏ，产生 的 ·ＯＩ１和 来 自过 渡金 属 催 化 产生 的Ｏ 。 １．２．１保 护 蛋 白质巯 基 的机理
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原循环 反应形成 大量 的 自由基 。这 即是过 渡金属催 化 脂质 和蛋 白质 氧化 的关键 。锌作 为氧化还 原惰性 金 属 ，同时与过渡金 属元素 铜和铁具 有相似 的配位 化学性质 ，从而锌 与铜或铁 竞争 同种类型 的化学结 合 位点 ，达到抗 氧化 的作用 。
金 属 元 素 锌 保 护 蛋 白质 的 巯 基 主 要 是 通 过 以 下 ＿二个 方 面 的 作用 ：锌 与 巯 基 直接 结 合 ；与靠 近 巯 的位 点 结 合形 成 空 问 位 阻 ；与蛋 白 质其 他 位 点 结 合 导致 蛋 Ｆ｛质构 象 改 变 。通过 上 面 种 方式 的作 用 从 而 使 巯基 的 化学 活 性 降 低 ，防止 巯 基 被 氧化 和 二 硫 化 物 的形 成 ，达 到 保护 蛋 白质 硫 基 的 效 果 ，其 作用 机理 如 图 ｌ所 示 。 １．２．２减 少 过渡 金属 催化 氧化 的 作用 机理
１．１慢 性 效 应
当 机 体 内 的 一 些 组 织 长 期 与 锌 接 触 会 诱 导 其 产 生 一 些 具 有 抗 氧 化 剂 特 性 物 质 ， 如 金 属 硫 蛋 白 。 金 属 硫 蛋 白 是 一 组 低 分 子 量
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自１９３４年Ｔｏｄｄ Ｂｅ￣ｒａｎｄ首 次 址明锌 是 高等 动物 所 必需 微量 元 素 以来 ，众 多学 者 对 锌 在 机 体 内 的 具 体 作用 机 制 进 行 了 大量 的研 究 ，发现 微 量 元素 锌在动物体 内具有广泛的生理学作用 ，其与体 内 ２００多种 酶 的结 构 和生物 学 活性 有关 ，因此 微量 元 素 锌可 以名副其实地被称 为 “生命元素”。微量 元 素锌在动物体 内具有 如此广泛的生理功 能 ，本 文 就 锌在 体 内所 具 有 的抗 氰 化 特 性 及 氧 化锌 抗 菌 作 用 的机 理 进 行探 讨 ，为将 锌 更 好地 应用 于畜 牧 业 实 际生 产 中提供 一 定 的参考 、
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摘 要 微 量 元素 锌 是人和 动 物正 常 生长发 育 所 必 须微 量 元 素 之 一 ，参 与机 体 多种 生 理 生化 反 应 ｊ本 文就 微 量 元 素 锌 所 具 有 的抗 氧 化 特性 和 氧 化 锌抗 菌作 用 的机 理进 行 探 讨 ， 为将 锌 更好 地 应 用 于畜牧 业 实 际生产 中提供 一 定 的理论 参 考 、
从 上 面我 们 可 以得 到 ，锌 并 不 是表 现 出 与氧 化物 质 的直接 反 应 ，而是 间接 地 发挥 作 用 。一方 面 ，锌 作 为 氧化 还 原惰 性 金 属 ，锌竞 争 性 的结 合 特定 位 点 ，减少 或 阻 止 了过 渡 金 属 与特 定 位 点 的 结 合 ， 防止 了新 自由基 的生 成 ，从 而使 物 质 被 氧 化 的循 环 中断 ，保 护 了细胞 膜 的完整 性 ；另 一 方 面 ，与 锌 结 合生 成 的具有 直 接 清 除 自由基 的 蛋 白 质 和酶 能 够 减少 自由基 ，从 而 保 护 细胞 免 受 氧 化 代 谢 反 应 中产生 的 自由基 的损 坏 。 以上 为 锌 在机 体 内起 到抗 氧 化作用 的 原理 。
