微微健康网：微量元素与人体健康关系
2010-03-06 16:43:34
一、动植物都离不开锰
锰对所有的有机体，无论是植物或是动物，都是必要的。锰在地壳中的含量因地而异，差别很大。在一些酸性很强的土壤里，锰以正二价的形式存在，它是一种主要的可交换的阳离子，易于被植物吸收。但是在碱性土壤中，·生物就不那么容易得到锰了，因为在这个条件下，二价锰变成氢氧化锰沉淀，有些细菌再把氢氧化锰氧化成二氧化锰，这种状态的锰是无法进入植物体内的。不过有趣的是，土壤里另外有一些细菌能促进上面那个反应往相反的方向进行，也就是说能把二氧化锰再变回为二价锰，因为这种细菌要从二氧化锰那里获得它们所需的氧。
在农业生产上，缺锰会引起缺绿症等许多病。植物缺锰为什么叶子就不绿了呢?这是因为光合过程需要锰。植物光合作用的器官好似串联在一起的成千上万个电池，是由许多能进行光合作用的单元组成的，每个单元都能接受光量子，把二氧化碳和水合成糖。在每个这样的单元中，至少含有两个锰离子，锰在这里可能进行着三价锰和二价锰间的互变，并在反复循环过程中发挥着作用，在光合作用的最后一步把水中的氧氧化成氧分子。
在土壤含锰量低或者含有效锰低的地区，动物也很容易患缺锰病。患这种病的动物一般会出现骨骼畸形，不能生育和运动失调。为什么会出现这些症状呢?可以这样来比喻，骨骼是从肉里长出来的，正好象树木、庄稼要从土壤长出一样。我们把能长出骨骼、牙齿、鸡蛋壳的有机物组织叫做基质。有了良好的基质，骨骼才能长好。缺少锰时，有机基质就发育不好，结果骨骼也长不好。用锰盐治疗运动失调和不育症，会取得一定效果。
人类也需要锰，成人体内库存的锰为12—20毫克。用放射性54锰研究的结果发现，不管人们吃进的锰有多少，只有59％可以被吸收。这样，岂不是吃进去的锰愈多，吸收的也愈多，人体组织里的锰也愈多吗?但实际上并非如此，人体组织内的锰量是维持在一定水平上的，似乎体内有一套有效的“机构”负责控制，它可以把不需要的锰离子排出体外。人们发现体内有一种专门运送锰的蛋白质把锰送到各处，我们把这种蛋白叫运锰蛋白。有趣的是这种蛋白质专门和正三价态的锰形成络合物，然后带着锰运行到各处。三价锰本来是很不稳定的，为什么蛋白质偏选择这种价态的锰，锰又是怎样变成正三价的，这些目前还都是未解之谜。
二、酶王国的重要成员
酶是一种活细胞所产生的一类特殊蛋白质，它具有独特的催化作用，、通常称为生物催化剂。体内各种物质代谢所起的化学变化，如营养物质的消化和吸收，各种组织成分的合成和分解以及能量的释放和利用等，几乎都是酶催化的。它能使体内的这些生化反应显著加速，甚至会加速几万到几十万倍，使那些本来在自然条件下需要极高温度才能进行的生化反应，能在体温的条件下顺利地进行。
酶是一个庞大的家族，它的成员众多，结构不同，功能也各异。酶大都由两个基本的部分所组成，其中的一个部分称为酶蛋白，而另一部分叫做辅酶。两者单独存在时因为没有活性则一事无成，只有当两者结合在一起组成全酶，才具有催化活性。辅酶是一类低分子的有机化合物，许多辅酶是有机基团与微量金属组成的复合物，例如含铁、铜、锌、锰、硒的酶就多达数百种，在体内发挥着各种各样的独特功能。人们通过实验，发现许多需要金属离子的酶可以被锰所激活，而且在与这些酶结合时，锰常和镁竞争，促进肽水解的肽酶就属于这种类型。
锰是精氨酸酶、脯氨酸肽酶、核糖核酸多聚酶、超氧化物歧化酶(SOD)等的组成成分。1980年有人研究发现，人类及其他哺乳类动物的衰老，可能与锰—超氧化物歧化酶的减少有关。因为这种酶的减少会引起机体抗氧化作用能力的降低，从而促进了机体的衰老。近代的研究认为锰在蛋白质的合成代谢中也起着微妙的作用，而且还参与了遗传信息的传递。因为在七十年代末期，人们从脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA内检测出锰，而细胞内的脱氧核糖核酸则是生物遗传的物质基础。脱氧核糖核酸DNA在体内的合成要靠脱氧核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下才能完成，锰的巨大功勋在于能激活这种酶，使这些酶顺利地进行生物催化的作用，完成DNA的合成。细胞分裂阶段是DNA合成最旺盛的时期。DNA的含量成倍增加，随着细胞的分裂，DNA平均分配给两个子代细胞，故子代细胞中DNA的含量与亲代一样，性质也与亲代相同。现在已经知道，后代的DNA实际是亲代的“复制品”，这样就能与亲代保持相同的遗传信息。遗传特征是通过代谢类型表现出来的，由于DNA存在于细胞核内，而蛋白质的合成主要在细胞质中，所以DNA不能直接控制蛋白质的合成，它必须先把遗传信息转录给信息核糖核酸转入到细胞质后，与核微粒结合在一起，这时依据信息核糖核酸转录来的信息“翻译”成氨基酸连接顺序，以合成某种特异的蛋白质(酶)。DNA的复制、信息核糖核酸的转录和蛋白质的合成，都是一些复杂的耗能性酶的促进过程，而锰则是这些酶中某些酶的活性基因或辅助因子，也是某些酶的激活剂，因此可以说锰参与了遗传信息的传递。
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