(二)铜的生理功能
成年健康人身体含铜总量约为 100~150mg。其他成年动物身体含铜浓度与人相似。据坎涅姆(Cunnigham)资料,成年人各组织含铜浓度(占组织干重):肝脏24.9ppm,脾脏 5.2ppm,肾脏 17.5ppm,胰脏 4.3ppm 及脑 17.5ppm。人体含铜浓度,以肝脏,心脏,肾脏,毛发及脑最高,脾脏,肌肉及骨骼次之,而以各种内分泌腺(粘液腺,甲状腺,胸腺等)最低。有人发现人和动物(如绵羊、牛、兔、鱼及蛙)的眼组织含有大量铜及锌。据阿杜尔夫(Adolph) 报导,成年人含铜总量 100—150mg,其中 65mg 在肌肉中, 23mg 在骨骼中及 18mg 在肝脏中。喂正常膳食的大白鼠,全身铜的 21%在肌肉中,23%在骨骼中,13%在肝脏中及 36%在皮肤中。迪克(Dick)发现两个绵羊的肝铜十分高:全身 72%的铜在肝脏中,8—12%在肌肉中,9%在皮肤及羊毛中, 约 2%在骨骼中。由此可见人及动物体内大部分铜存在于肌肉、骨骼、肝脏及皮毛中。
除绵羊和牛外,正常新生婴儿及动物的肝铜浓度也远远大于成年人及动物。新生婴儿肝铜浓度可大于成年人 5~10 倍(表 6-9)。
表 6-9 人及动物肝脏的含铜量(ppm)
人 |
猪 |
兔 |
大白鼠 绵羊 |
牛 |
鼠 |
|
---|---|---|---|---|---|---|
新生 |
230 |
233 |
37 |
58 168 |
381 |
67 |
成年 |
35 |
18.9 |
23 |
599 |
200 |
23 |
胎儿时期就在肝中贮积大量铜,其最大浓度出现时间随种类而异。人、大白鼠、兔及狗的最大浓度出现在分娩前后,而猪及鸡出现时间较早。哺乳期人及动物的肝铜浓度逐渐下降,但身体总铜量在不断升高。由出生到三个月的婴儿肝铜含量为 324.9ppm(干重),从三个月到一周岁肝铜浓度为23.5ppm,此后逐渐稳定。人体肝铜含量:胎儿 700ppm,小孩 0—40ppm,成年人 4—8ppm。绵羊则有所不同,小绵羊出生后肝铜浓度在不断升高。
妇女在怀孕期间,红细胞铜浓度保持在正常水平,但血浆铜不断升高, 可达正常人的 2—3 倍,产后数周内恢复正常。尼尔逊(Nielsn)研究发现妇女血清铜从怀孕第三周开始升高,分娩时平均达 269μg/100ml,而未怀孕时的正常水平为 123μg/100ml,同时婴儿脐带血铜则甚低(56μg/100ml)。妇女孕期的血清红细胞始终为 120μg/100ml。有人认为妊娠期血清铜升高是
雌性激素促进铜兰蛋白合成的结果。新生婴儿红细胞铜与母亲相近,而血清铜甚低(54μg/100ml)。
由于钼及无机硫酸盐可影响铜的吸收,因此在其含量不同时得出的动物需铜量也不会一样。所谓“理想的”或“基础的”需要量,是指所有影响铜代谢因素处于最适合情况下的铜需要量。迪克认为“理想的”铜最小需要量比实际需要小得多。有人确定在澳大利亚西部确保牛及杂种绵羊正常生长繁殖的需要量为膳食含铜 4ppm (干重),而美利奴绵羊为 6ppm。麦斯登
(Marston)估计在澳大利亚南部高石灰性土壤上放牧的美利奴羊的最小铜需要量为膳食含铜 10ppm 或每天 10mg。显然当地铜需要量较大与牧草中钼及硫酸盐的影响有关,同时也与大量摄入碳酸钙有关。人体对铜的需要量似乎比动物为低。汤姆悉脱(Tompsett)的平衡试验确定成年人的最小铜需要量约为每天 0.6mg。确定的每天需铜数量:成年人 2mg(或 0.035mg/kg 体重),3~ 6 岁小孩 0.05~0.085mg/kg 体重,乳儿为 0.1mg/kg 体重。婴儿需铜量较高。但乳铜含量甚低(约 0.2ppm),不能满足婴儿的要求,因此应该给孕妇及婴儿补充铜。牛乳含铜量比人乳更低,长期用牛乳哺养的婴儿要特别注意缺铜。此外早产,营养不良及长期腹泻都可能是造成缺铜的因素。
据英、美食品分析表明,动物内脏(肝、肾、心及脑),甲壳类(特别是牡蛎)、坚果、豆类、葡萄干、核果(尤其是杏子)及可可是含铜最丰富的食品,其含铜量通常在 20—30ppm 之间,最高达 400ppm;全麦面粉及其他全谷物,叶菜、蛋类、肌肉、鱼及家禽具中等水平含铜量;无叶蔬菜、水果, 精制谷物产品及玉米粉含铜量不高(约 2ppm);而乳、乳酪、奶油、白糖、蜂蜜及猪油是含铜量最低( 0. 5ppm 以下)的食品。