锌吸收

锌吸收、代谢研究进展

东北农业大学动物科技学院董晓慧韩友文

锌是动物的必需微量元素,由于其在体内广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”。本文就锌的吸收、代谢机制及影响因素等做一综述。

1 锌的生物学功能

1．1 锌是多种酶的组分和激活剂据统计锌是体内300 多种酶的组分,如碱性磷酸酶、乙醇脱氢酶等。许多酶在有锌存在下才有活性并可达到最大酶活。同时锌可维持某些酶有机分子配位基的结构构型并在酶反应时起辅酶作用。

1．2 调节体内多种生理生化活动分子生物学的研究表明,锌与半胱氨酸和(或) 组氨酸形成的锌指结构,可以存在于核膜蛋白上,转录因子中及涉及基因调控的许多蛋白质中,对基因的转录、表达、细胞增殖、分化等起调节作用。

1．3 维持膜结构的完整性锌可以和膜蛋白上的巯基、磷脂的磷酸基等结合,以增加膜的稳定性。当过氧化损伤时,膜内的- SH 被氧化成二硫键,锌可以与硫形成稳定的硫酸盐,防止被氧化而保护膜的完整性。锌正是通过这些功能在生物体的生长发育、繁殖、免疫、神经发育及物质代谢等多方面起作用。锌缺乏主要表现为:生长迟缓、采食量下降、角化不全、皮肤损害、免疫力下降、生殖机能受损、死亡率上升等。

2 锌的吸收、代谢

2．1 锌的吸收锌的主要吸收位点因试验对象和试验方法的不同而有别。Angonson (1 979) 用小肠灌注技术探明吸收速度是回肠> 空肠> 十二指肠。利用完整小肠研究,吸收快慢顺序为十二指肠、回肠、空肠(Davies ,1980) 。狗的研究表明,锌的主要吸收部位是十二指肠,其次是回肠和空肠(Naveh ,1988) 。总之,锌可以在整个小肠吸收,十二指肠、空肠、回肠是主要的吸收部位,胃对锌的吸收很少(朱莲珍1994) 。

Evans (1975) 、Faibweather - tait (1988) 等提出了锌的吸收模式:1) 胰脏向小肠腔中分泌锌结合配体;2) 在肠腔中锌同配体结合;3) 锌配体复合物穿过微绒毛进入上皮细胞;4) 上皮细胞内的锌被转运到基膜的结合位点上;5) 门脉系统中无金属白蛋白同上皮细胞的基膜

作用,在受体位点上结合锌,进入门静脉循环系统。但也有的研究表明,锌吸收不受内源分泌配体的影响( Pekas ,1966 ;Naveh ,1988) 。总之锌的吸收大体分三个步骤:小肠细胞刷状缘从肠腔中摄取锌;锌进入细胞和细胞内锌池作用;再穿过基膜进入循环系统。

2.2 锌的中间代谢吸收的锌主要同血液中的白蛋白结合, 一小部分同α - 巨球蛋白结合。Smith(1978 a) 发现,94 %新吸收的65Zn 同血中的白蛋白结合。吸收入血的锌大约有67 %～80 %进入肝脏(Lowe ,1991 ; Foster ,1979) 。用动力学试验,通过65Zn 为示踪元素,发现锌在人体的更新有两个时相:快时相约1215 d ,慢时相约300 d (Fos-ter ,1979 ;Wast n ,1986) 。引入的65Zn 首先在肝脏、胰脏、脾脏中沉积,只有少量沉积在肌肉和脑中,然后大部分的锌被转运到骨中。肝脏是锌代谢最快的组织,周转速度为30 h (Rubin ,1961) 。锌代谢受体平衡机制控制。Wastney(1986) 的研究表明,体平衡的调节位点有5 个:锌的吸收、锌从尿中排出、锌向肠腔的分泌(粪排出) 、锌同红细胞交换、锌从肌肉组织中的释放。其中锌的吸收和锌的内源分泌是体平衡的主要调节位点(Cotzias , 1962 ; Pate , 1970 ; Smith , 1978b ; Jackson ,1984) 。当机体锌水平低时,锌的吸收增加,而排出减少。Smith (1980) 发现,缺锌大鼠小肠锌吸收速度为627 nmol/ h ,而正常大鼠为229 nmol/ h。当日粮锌水平低时,锌的吸收增加,内源锌排出下降(Wedekind ,1990 ; Ziegler ,1989) ,反之升

高(Miller ,1996) 。有研究表明,小肠锌吸收是体平衡的主要调节位点(Smith ,1978 ;Davies ,1988) ,但有的研究

表明,无论动物缺锌与否,都不影响小肠对锌的吸收(Flangan ,1983) ,内源排出是锌的主要

调节位点(Evans ,1979) 。当日粮锌浓度大于80 mg/ kg 时,锌的吸收不再变化,体平衡的调节全部转为锌排出的调节(Coppen ,1987) 。

2.3 锌的排泄锌主要经粪排出,正常动物尿中锌的排出几乎不受锌摄入量的影响(Ziegle r ,1989 ;Miller ,1966) 。粪中锌除未吸收部分外,还有相当部分是内源排出的。内源排出量

随体锌状况和日粮摄入量的变化而异。在锌的供应量从低到高的过程中,内源锌排出也迅速增加( Evans , 1979) 。内源锌主要来自肠液、胰液、唾液、胆汁及小肠细胞向粘膜中排出的液体,另外乳中也排出一定的锌。营养状况一般不影响乳锌含量( Kalinowski ,1984) 。但动物不同、乳期不同,锌的排出量不同。

3 锌吸收、代谢的影响因素

3.1 饲料方面首先是饲料中的锌含量,由于锌多和蛋白质连在一起,因此动物性饲料要比植物性饲料提供更多的锌。玉米- 豆饼型日粮若不外加锌,很容易引起动物锌缺乏(Nielseu , 1966 ;Kien-holz ,1961) 。植物饲料锌的利用率和动物饲料相比要低得多(Meyer ,1983 ; Solomons ,1982 ;O’Dell ,1972) 。Hans - peter (1988) 报道小麦中锌的利用率只有18 % ,而鸡肉中锌的利用率可达6812 %。一般动物性饲料锌的吸收率在35 %～40 %左右,而植物性食物中锌的吸收只有10 %～20 %或更低。其次日粮蛋白质来源也影响锌的利用率。以大鼠为研究对象表明,在酪蛋白型日粮条件下,锌的需求量为12 mg/ kg ,而分离大豆蛋白日粮条件下,锌的需求量为18 mg/ kg ( Forbes ,1960 ;Schachter ,1960) 。大豆蛋白代替动物蛋白降低了外标65Zn 的吸收率(Sandstrom ,1987 ; Grace ,1981) 。在有动物蛋白存在条件下,植物成分不影响锌的利用率(Susan ,1992 ; Sandstorm ,1987) 。日粮中的蛋白质水平也影响锌吸收。日粮蛋白质水平低使锌吸收下降而内源损失增加(Campen ,197 4 ;Hardie- muacy ,1979) 。哈志刚(1988) 以雏鸡为试验对象,分别给以10 %和20 %的酪蛋白,低蛋白组动物血液、肝脏、肾脏、胰脏等锌含量均少于蛋白质适量组。其原因可能是锌向血中转运的介质减少,或是吸收损害,或是兼而有之(Campen 1974) 。

3.1.1 日粮中抑制锌吸收的因素

3.1.1.1 植酸植酸是植物储磷的一种方式,在pH 值中性条件下,有很大的螯合能力,可以和饲料中的锌形成不溶性的植酸锌复合物而降低锌的吸收。Likuski (1965) 报道,在断奶大鼠半纯合日粮中加入2 %的植酸降低了锌的吸收,对鸡的试验也得出相同结果(Likuski ,196 4 ;何正芳,1993) 。Grace (1981) 研究了植酸和锌的克分子比对大鼠锌生物学效价的影响,大鼠口服65Zn 并给以不同水平的植酸,使植酸与锌的比例从0～100 ,结果表明当比值大于