微量元素在蝮蛇体内的分布状况

微量元素在生物体中的存在形式及其与生理功能的关系，特别是对酶、蛋白质、核酸、生物膜的作用，以及对生长发育、遗传繁殖等的影响，已被证明。大量的实验。但仍存在诸多问题，尤其是其生理生化机制尚未完全解决，如微量元素在体内的存在形式、迁移规律、生物合成、代谢、转运机制和排泄途径等，都需要进一步深入研究研究和验证。从我们的实验结果可以看出，微量元素在蛇体内分布广泛，而且种类繁多，几乎包含了人体必需的、可能必需的和非必需的微量元素和其他无机元素。下面介绍几种无机元素在蛇体内的分布。

(1)锌在蛇体内的分布及生物学功能。从zn光谱可以看出，zn在Agkistrodon halys中分布广泛，含量丰富。几乎所有器官和组织或相关成分都含有锌，包括胰腺、肋骨、心脏、大肠、十二指肠、脾脏和大脑。锌在胆汁和腹皮中的含量较丰富，一般在200mg/kg以上；其他器官约100mg/g；脂肪中锌的含量很少，仅为0.098mg/kg。随机排列组合后，从展开的zn谱图可以看出，蛇体内zn元素的分布有9个大小不一的峰（含量值），其中7个（含其他序号，均指各器官， tissues or related Component coding,下同),18、23、27峰最明显(图14-72)。锌在蛇体内的分布特征与其生理功能密切相关。因为锌是碳酸酐酶、胸苷酶、DNA和RNA聚合酶、胰羟肽酶和乳酸脱氢酶等的主要成分，与人体内近200种酶的活性有关。因此，锌在体内组织呼吸和生化过程中起着重要作用。锌不仅广泛分布于蛇的各个器官和组织中，而且含量也很大，这也说明锌在蛇的生命活动中起着重要的作用。据文献报道，zn与酶、核酸和蛋白质的合成密切相关，可影响组织细胞的分裂、生长和再生，与氮储备具有平行关系。缺锌后，DNA和RNA的合成也会减少。因此，锌对于加速蛇的生长发育具有极其重要的营养价值，而且锌还能抑制脂肪过氧化，稳定细胞膜的结构和功能。在实验中，我们还发现经生化分离纯化的蛇毒提取物——精氨酸酯酶和蛋白水解酶也含有较多的锌，这也说明锌与蛇体内各种酶的生物合成和生理功能密切相关。亲密的关系。

图14-72 蛇岛白鹭

(2)铁在蛇体内的分布及生物学功能。蛇中Fe的含量极其丰富，与锌元素一样，在体内的分布也极其广泛，几乎存在于蛇的所有组织中。一般器官和组织的Fe含量在100mg/kg以上，尤其是肝脏和血液中的Zn含量为1500-3000mg/kg；脾、脑、心血管铁含量300-1000mg/kg；骨骼肌、血清和消化道中Fe的含量相对较少。骨骼肌单位体积含铁量虽低，但若按总体积计算，含铁量仍较高。由于蛇体各器官组织中Fe含量的不同，在Fe谱上呈现出3、10、14、17、27等不同的峰（图14-73）。图14_73 蛇岛蕲蛇铁谱

铁元素在蛇体内的这种分布特点与这些器官组织的生理功能是相适应的。因为Fe参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的生物合成，与琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶和细胞色素还原酶的活性密切相关。我们的实验还表明，肝脏和脾脏也是蛇体内储存铁元素的重要场所。而且，血液中含铁血红蛋白含量的增加，也有利于大脑、心脏等重要器官的供氧和代谢活动。同时，蛇体内Fe的分布和含量也与当时各器官的生理功能状态密切相关。

(3)铜在蛇体内的分布及生物学功能。 Cu是生物生命活动过程中重要的微量元素之一，广泛分布于动物组织中。与Zn、Fe相比，Cu在生物体内的含量极低。 Cu在哺乳动物组织中主要以束缚态存在，少部分以游离态存在（表14-11）。毒蛇的身体

表14_1 1 铜在哺乳动物组织中的主要存在形式和功能与哺乳动物相比，铜的含量低于哺乳动物。每克样品（每个器官的干物质）仅含几微克至几十微克的Cu，其中胆囊、胆汁、脑和血清中的Cu含量相对高于其他器官组织。其他器官组织中Cu的含量一般为10mg/kg IPRT(I~14-74)。虽然大脑中单位体积的Cu含量远大于骨骼和肌肉，但由于骨骼和肌肉的总体积大，仍占全身Cu总量的50%-70~/60。

图14.74 Viper 蛇岛的Cu 光谱

蛇体内的铜含量虽然很少，但具有非常重要的生理功能。据文献报道，Cu参与造血过程，主要影响Fe的吸收、转运和利用。因为Cu具有强化铁氧化酶的作用，可以调动体内贮存的Fe，将肝脏释放的Fe和肠粘膜上皮细胞释放的Fe氧化成F，使其快速结合血浆中含有B。球蛋白结合形成转铁蛋白，它参与铁的转运和代谢。

一般认为，Cu是血红蛋白合成的激活剂，具有酶促活性的铜蛋白称为铜蛋白酶。有人认为铜本身似乎具有酶和激素的生物催化作用。 Redfeild及其同事（19261928）指出，动物血液和肉中的铜蓝蛋白与血红蛋白一样，也能运输氧气。 Cu还参与细胞色素c、酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶、尿酸酶和半乳糖酶的合成。此外，超氧化物

化酶和单胺氧化酶系统的重要成分。最近几年还有实验证明，Cu能抑制谷胱甘肽还原酶及己糖磷酸激酶的活性。cu与内分泌腺的生理功能也有着极密切的关系。因为其可以增加腺垂体释放生长素、促甲状腺素、黄体生成素及促肾上腺皮质激素，还可以影响肾上腺皮质类固醇及儿茶酚胺的合成。Cu过多时，不但损害组织器官的形态结构，还会干扰重要酶系统的活动，例如抑制脑内丙酮酸氧化酶及大脑膜的ATP酶，导致组织内ATP、磷酸肌酸及钾含量的减少。此外，还会干扰细胞膜的传递功能，故能阻滞细胞摄取葡萄糖。

    (4)Mn在蛇体内的分布及其生物学作用。在蝮蛇体内，Mn也是一种含量极少的元素之一。多数脏器的Mn含量在10mg／kgl)2T。皮肤中的Mn在10-30mg／kg，其中腹段皮肤中的含Mn量为最多，这与Fe、Zn和Cu在蛇皮肤内的分布有相似之处。胰、十二指肠、大肠和脑的Mn含量也相对较多，Mn含量最为丰富的器官是胆囊，在30mg／kgD~J2。由于Mn在蛇体内的上述分布特点，故Mn谱上，可以看出具有两个比较突出的波峰，而在每一个大的波峰之后尚有4-5个小的波峰(图14_75)。

图14—75蛇岛蝮的Mn谱

  

    生理生化研究表明，Mn是精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶、RNA多聚酶、超氧化物歧化酶等的组成成分。锰离子还能激活羧化酶、磷酸化酶、醛缩酶、磷酸葡萄糖变位酶、异柠酸脱氢酶及胆碱酯酶。Mn也能激活DNA聚合酶。不少人认为，Mn不但参与蛋白质的合成，而且还参与遗传信息的传递。Cu是造血过程的重要原料及调节因素，而Mn则能改善机体对Cu的利用。Mn对加速细胞内脂肪的氧化具有促进作用，从而使肝内脂肪的含量减少，并使胆固醇的合成增加。动物实验证明，Mn能刺激胆固醇的合成，缺Mn引起的不育即是由于胆固醇合成减少，以致影响性激素的合成。动物缺Mn后胰腺发育不全，p细胞和胰岛素减少。此外，如Mn过多能抑制神经末梢突触释放神经递质，从而影响突触的传递功能，并能抑制琥珀酸脱氢酶、ATP酶、乙酰胆碱酯酶的活动。

(5)M。在蛇体内的分布及其生物学作用。从M0谱(图14—76)中可以看出，蝮蛇多数脏器的Mo含量较少，一般均在25mg，kg以下。但脑、脊髓、脾的含M0量较高，尤其是胆汁、血清和胆囊中的M。含量较高。由于血清和胆囊、胆汁中Mo数值的突增与肺、脾、胰的含量骤降，故在14～19和9～12之间形成了两个比较突出的波峰。

图14-76蛇岛蝮的Mo谱    

 

图14-77蛇岛蝮的Cr谱

    M。是蛇体内黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亚硫酸氧化酶等的重要组成成分，还与Fe的代谢有关。有人认为Cu与Mo有拮抗作用，Mo能阻碍Cu的吸收，Cu能对抗Mo的毒性。动物实验证明，用u研究证实Mo过多，会滞留在肝、脾和红骨髓中，妨碍Cu的吸收。而Mo过多，还可导致动物睾丸萎缩及性欲减退。

    (6)cr在蛇体内的分布及生物学作用。人体内含Cr量甚微，一般认为成年人体内含cr量为5～10 mg，主要存在于骨、皮肤、脂肪、。肾上腺、大脑和肌肉中。cr在人体组织内含随年龄的增长而降低。哺乳动物各器官组织的Cr含量(mg／l【g，湿重)为：肝0．16，肾0．18，心0．14，肺0．24，脾0．48，胰0．1l，胃0．04．，胎盘0．07~蝮蛇各器官组织的cr含量(干重)以脑最为丰富；其次为脊髓、气管和胆囊，其含量均在300mg/kg以上；血清中Cr也较多。其他器官组织的cr含量均较少，如消化管(十二指肠除外)和泌尿生殖器一般在50mg/kg以下，由于上述差异，故在cr谱上呈现3个极为明显的波峰(图14—77)。   

    在生理功能上，微量元素Cr虽然没有Fe、zn和Cu那样广泛，但是对于生物的生命活动也有着重要的作用。Cr不仅能抑制胆固醇和脂肪酸的生物合成，而且在维持胰岛素发挥正常生理功能方面也具有重要的生理作用。因cr是葡萄糖耐量因子(glueose tolerance factor，GTF)的重要组成成分，GTI；’是Cr3+、烟酸和谷胱甘肽的络合物，有增强葡萄糖利用率、促进葡萄糖转变成脂肪的作用。cr有降低血清胆固醇、提高高密度脂蛋白胆固醇的作用，可预防动脉硬化，并能促进蛋白质代谢和机体生长发育。cr还可增加RNA的合成。还有人报道，Cr对血红蛋白的合成及造血过程具有良好的促进作用。

    (7)Sn在蛇体内的分布及其生物学作用。蛇体内的Sn不仅分布广泛，而且其含量与Mo、Cr相比，相对较为丰富，尤其以肝脏(674 mg／lg和血液(529mg/kg的Sn含量较高；其次是皮肤、脾和血管为200mg／kg左右；消化管、肾、子宫、输卵管和脑的sn含量较少，均在100mg/kg以下(图14—78)。

    微量元素Sn在动物体的生理作用至今还未完全搞清楚。但仅就目前有关文献的报道，可以证明，Sn对动物和人的生命活动过程有着极其重要的作用。它能促进蛋白质及核酸代谢反应，与黄素酶的活性有关，而且对于维持某些化合物的三维空间结构也很重要。补充sn可以加速动物和人体的生长发育。

(8)Al在蛇体内的分布及其生物学作用。动物和人体内的含Al量较少。蝮蛇体内的Al含量，从实验中发现，蛇的皮肤中含有大量的Al。但不同皮肤部位Al含量也非一致，其中以腹段皮肤中Al的含量(324 mg／lg为最多；其次为颈段皮肤；胸段(平心脏部位)皮肤为最少，仅100mg，kg左右。脑和脊髓中的Al也较多，为200mg/kg左右。肋骨、气管、胆囊的含Al量也在100mg/kg以上；消化管、泌尿生殖系统中的含Al量较低，一般在50mg/kg以下(图14—79)。 

图14-78蛇岛蝮的Sn谱  

  图14．79蛇岛蝮的AJ谱

 

    Al在蛇体内的上述分布特点，提示蛇体内Al的代谢及其代谢方式可能与其他动物有所不同。而且就蝮蛇自身而言，就是同种器官，如皮肤，由于部位不同，其Al含量也有差异。我们在实验中还发现蛇蜕的Al含量也很高，这与皮肤内Al的分布状况相一致，而且表明Al的这种分布特点是与Al在蛇体内的代谢相适应的。

Al的毒性不大，所以列为无毒的微量元素。但焦广宇等(2004)认为，Al、sn和Ⅱ(锂)有潜在毒性。但是，一般认为Al不是人体必需微量元素，而且吸收多了还可能在、脾、肾、甲状腺和脑等部位产生积蓄，当积蓄量超过正常值的5～6倍时，就可能对消化道磷的吸收产生抑制作用，还会抑制胃蛋白酶的生理活性，影响消化吸收功能。因此，宋子成(2002)认为Al是一种威胁人体健康，能使人智力减退、记忆力下降、食欲不振、消化不良的金属元素。其实早在1965年，Kls．tgo就曾发现Al中毒兔脑内出现了老年性痴呆症特有的神经原纤维缠绕病变。Crapp~r(1973)指出，患此病时脑内含Al量增加；将Alcl，注入猫脑海马或脑室内，一周后可产生明显的脑功能障碍，均表明Al对中枢神经系统的生理功能有严重的不良影响。但是，在蝮蛇的脑和脊髓内含有比较多的Al，其生理生化机制尚不清楚。