金属硫蛋白的保健功能以及应用.doc

金属硫蛋白的保健功能及其应用摘要：1957年Margoshes和Vallee在研究金属生物学作用时，从动物器官分离出一种新的蛋白质，此物质称为金属硫蛋白（英文为Metallothionein，简称MT），含有丰富的巯基，能螯合大量的金属离子。MT是科技界在动物体内发现的一种最重要、最奇异、生理功能最多的活性物质。论文将对其多种保健功能做详细的概述，并对其在保健食品方面的应用进行了展望。关键字：金属硫蛋白 保健功能 抗氧化 应用Health functions of metallothionein and its applicationAbstract: 1957 Margoshes and Vallee biological role in the study of metal from the animal organs isolated a new protein, this substance is called metallothionein (English as Metallothionein, referred to as MT), rich in sulfhydryl groups can chelate A large number of metal ions. MT is found in animal science and technology one of the most important, the most singular, most physiological functions of active substances. Papers will be made to its various health functions outlined in detail and its application in health food products were discussed.Keywords: Metallothionein; health function; antioxidant; application朗读显示对应的拉丁字符的拼音引言 金属硫蛋白是一类富含半胱氨酸，使机体内唯一一种在机体内金属代谢中起明确作用的小分子金属结合蛋白。由于MT具有解除重金属毒性、清除自由基、增强应激能力、抗肿瘤等特殊的保健功能，因此目前对于MT的研究越发广泛深入，特别是在保健食品的应用方面，已经显示出诱人的前景。1. 结构以及理化性质 ：金属硫蛋白分子量较小，为60007000道尔顿，去掉金属后即为硫蛋白。MT具有很强的抗热性和抵抗蛋白酶消化的能力，和结构域彼此单独成球状，分子三级结构呈哑铃状。两个结构域具有不同的结合金属离子的能力，包含20个半胱氨酸，可结合数个金属离子。金属离子与MT结合具有差异性，而且一个金属了离子的结合会促进另一个金属离子的结合。金属硫蛋白具有显著的光学特性，其稳定性与结合的金属离子的种类以及环境pH有关。 2.保健功能： （1）清除体内自由基、防止基体衰老 ：MT具有多个以还原状态存在的巯基，清除羟自由基的能力较强。有研究表明，其清除自由基的能力远远超过超氧化物歧化酶，是一种很好的自由基清除剂。另有研究证明其清除自由基的能力是谷胱甘肽的78倍。MT还具有抵抗各种氧化损伤的能力，比如糖尿病、电辐射引起的氧化损伤。（2）解除重金属的毒性：MT的巯基基因（-SH）能强烈螯合有毒金属汞、银、铅、镉、砷、铬、镍等，其中螯合铅的强度比锌大200倍，而螯合镉的强度又比铅大10倍，并可将之排出体外，从而使它们无法毒害人体，同时对体内锌等微量元素无影响。目前在临床上MT是最理想的生物解毒剂。 MT能调节对铜和锌金属的吸收，维持代谢平衡。 （3）增强机体对各种不良状态的应激能力：当机体处于各种不良状态时（如遇各种炎症、烧伤、寒冷、饥饿、疲劳、辐射、金属中毒等），体内各种激素和酶的活性被激活，应激诱导MT含量增加，是机体内的一种代偿性的适应反应，从而提高对各种不良因素的应激能力。（4）锌元素的贮存库：肝、肾中的锌元素主要是以金属硫蛋白的形式贮存，根据机体对锌元素的需求它便可迅速释放锌以满足人体中200多种酶对锌元素的需要，维持机体的正常代谢。MT与Zn的储存、运输以及生物利用直接相关，金属锌是金属硫蛋白表达的调控因子 ，而金属硫蛋白又对锌在体内的分布、吸收、排泄起调节作用。这种相互之间的调节作用直接影响机体对锌的贮存能力。（5）防止细胞癌变：MT可消除自由基、重金属（砷、汞、镉、铬、镍）、烷化剂、电离辐射以及紫外线对DNA、RNA、酶、蛋白质以及细胞膜的损伤，从而可以防止它们的致癌、致突变作用，以维持细胞的正常代谢和分裂；另外还可以激发机体的免疫功能，增强机体的防癌和抗癌能力。（6）对心脑血管系统的保护作用：缺血再灌注损伤在临床上常见于冠状动脉搭桥、血管再通和再造手术后，MT对缺血再灌注损伤的保护可以通过清除自由基，对抗膜脂质氧化等途径来实现。MT极强的抗氧化清除自由基作用可以抑制自由基诱导的血管平滑肌增殖来减轻AS损伤。另外，有研究表明，某些内源性MT有降血压的作用。3.在保健食品方面的应用：（1）抗氧化食品MT不仅可以清除体内产生自由基及调节人体代谢平衡，而且还可以有效抵抗各种有害气体（如汽车尾气、工业废气、烟雾等），它可以加速面容各种炎症（如青春痘）康复，因此有良好的抗氧化、抗衰老作用。（2）抗辐射食品X-射线、紫外线及各种电离辐射对身体造成损伤的主要机理之一，就是产生大量自由基和具有高度的活性物质，这些产物可破坏生物大分子，如蛋白质、不饱和脂肪酸、DNA、酶及细胞膜，而使它们不能发挥正常的生理功能，从而使被辐射的人员出现早衰、寿命缩短、患皮炎、血液病、肿瘤、癌症。MT能有效消除各种自由基，所以它具有抗辐射能力，抗辐射食品适用于医院X-光透放操作人员、同位素接触人员、飞行员、空姐及放疗病人。 （3）针对心脑血管疾病人群、肿瘤患者的保健品经测定，在动脉粥样硬病人体内自身抗氧能力有所降低，才使自由基在体内得不到及时清除，造成体种种病理性变。MT即金属硫蛋白，是迄今为止清除自由基最强蛋白质。有研究发现MT是清除体内自由基能力最强非酶蛋白，由于其含有多个金属原子和20个还原性-SH而有效地防治糖尿病及其并发症发生。 MT可消除自由基、重金属（砷、汞、镉、铬、镍）、烷剂、离辐射以及紫外线对DNA、RNA、酶、蛋白质以及细胞膜损伤，从而可以防止它们致癌、致突变作用，有良好的抗肿瘤作用。（4）补锌剂 通常生产的MT应该称为Zn-MT（即锌金属硫蛋白），是结合Zn的MT，所以有人把MT也称为生物锌，一个分子的MT能结合5-7个锌原子。如5mg的MT中的含锌量为51016个。锌为人体必需的一种元素，俗称“生命之光”。锌的缺乏会引起多种机能障碍：如生长不良及生殖器官发育受损、儿童常见的多动症、伤口愈合不良、对味道的敏感减弱、性功能衰退等。实验证明，口服锌金属硫蛋白半小时后，人体中锌值明显升高，一小时达到最高值，并能维持8小时以上。因此补充锌能使生命充满智慧、活力和激情。 （5）针对消道溃疡，风湿、类炎风湿关节、吸烟人群的保健品 将MT静脉注射给大鼠动物实验，结果证明MT能加强溃疡屏蔽系统的形成，从而促进肠胃疾病的康复。吸烟后人体产生大量自由基，只是吸烟致病的主要原因，然而人体清除自由基能力是有限，加上环境污染因素，自身疾病因素以及年龄增长等因素影响，自由基清除能力减弱，于是引起加重疾病，因此在吸烟环境下要保持健康最主要是清除自由基。金属硫蛋白清除自由基能力非常强，对吸烟者起一定的保护作用。 总结：自从MT被发现以来，它成为基础科学研究的热点之一。从1978年到1999年共举行了四次国际专题研讨会，我国将MT列入863重大攻关计划，1995年列入国家级火炬计