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Zn

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1 拼音

2 英文參考

n. [化]元素Zn的符號

3 概述

Zn(zinc)是人體必需微量元素之一[1]。Zn是金屬酶的組成成分[1]。Zn參與體內多種酶的組成,具有催化、結構和調節功能[2]Zn缺乏可引起味覺障礙、生長發育不良、皮膚損害和免疫功能損傷[2]。嚴重缺Zn可引起皮膚損害和免疫功能損傷,或發生腸病性肢端皮炎(acrodermatitis enteropathica)[1]

Zn是一種化學元素,它的化學符號是鋅,它的原子序數是30,是一種淺灰色的過渡金屬。

Zn(Zinc)是第四"常見"的金屬,僅次于鐵、鋁及銅,不過地殼含量最豐富的元素前幾名分別是氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂。外觀呈現銀白色,在現代的工業之中,對于電池的制造上有不可抹滅的地位,為一相當重要的金屬。

4 Zn的特性

銅 -Zn- 鎵

Zn


Zn在元素周期表中的位置

元素周期表


總體特性
名稱, 符號, 序號Zn、鋅、30
系列過渡金屬
族, 周期, 元素分區12族, 4, d
密度、硬度7140 kg/m3、2.5
顏色和外表帶藍的淺灰色
地殼含量無數據
原子屬性
原子量65.409 原子量單位
原子半徑(計算值)135(142)pm
共價半徑131 pm
范德華半徑139 pm
價電子排布[氬]3d104s2
電子在每能級的排布2,8,18,2
氧化價(氧化物2(兩性的)
晶體結構六方密排晶格
物理屬性
物質狀態固態
熔點692.68 K(419.53 °C)
沸點1180 K(907 °C)
摩爾體積9.16×10-6m3/mol
化熱115.3 kJ/mol
熔化熱7.322 kJ/mol
蒸氣192.2 帕(692.73K)
聲速3700 m/s(293.15K)
其他性質
電負性1.65(鮑林標度)
比熱390 J/(kg·K)
電導率16.6×106/(米歐姆)
熱導率116 W/(m·K)
第一電離能906.4 kJ/mol
第二電離能1733.3 kJ/mol
第三電離能3833 kJ/mol
第四電離能5731 kJ/mol
穩定同位素
同位素豐度半衰期衰變模式衰變能量

MeV

衰變產物
6448.6 %穩定
65人造244.26天電子捕獲1.35265Cu
6627.9 %穩定
674.1 %穩定
6818.8 %穩定
72人造46.5小時β衰變0.45872Ga
在沒有特別注明的情況下使用的是

國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓

5 Zn對人體的影響

5.1 人體含量和分布

人體含Zn的總量約占體重的0.003%,相當于成人體內約有2公克Zn。90%的Zn都存在肌肉骨骼中,其余10%在血中扮演舉足輕重角色

5.2 Zn的建議攝取量與食物來源

含Zn豐富的食物包括肉類、肝、海鮮、啤酒南瓜子栗子、蛋、乳品、芝麻芥末等。

Zn的參考攝取量 (DRI)

年齡性別美國(mg/day )[3]臺灣(mg/day )[4]


0-6個月25


7-12個月35


1-3歲310


4-8歲510


9-13歲810


14-18歲男11女9男15女12


19-50歲男11女8男15女12


51歲以上男11女8男15女12


孕婦14-18歲1215


孕婦19-50歲1115


乳婦14-18歲1315


乳婦19-50歲1215


生理功能 維持免疫功能:人體Zn不足會出現淋巴球數量低落、血中免疫球蛋白降低、自然殺手功能減弱、皮膚免疫測試反應降低等狀況,臨床的結果就是肺炎、念珠球菌感染,甚至傷風感冒。 生長與發育:促進生長、性器官的發育、傷口愈合,參與皮膚、毛發指甲,以及口腔黏膜等多處位置的修補作用。 調結基因表現:許多蛋白質轉錄因子(tranion factors的分子中含有Zn指結構( zinc fingers),負責與DNA結合,而改變基因的表現功能,是很重要的調控機制。 酵素組成分:已知的含Zn酵素超過300多種,Zn位于催化中心,或穩定酶蛋白質的立體結構,失去Zn會使酵素失去活性。 維持味覺功能與促進食欲。 促進胰島素分泌

5.3 吸收排泄

Zn的最佳吸收部位是十二指腸。基本排泄途徑是經消化道由糞便排出。腎臟具有調節功能,會將Zn離子進行再吸收。

5.4 Zn的吸收通道

hZTL1/鋅T5的結構、活性

SLC30A5可分成兩個部分,較低分子量的hZTL1,以及重量較大的鋅T5。(鋅T-like transporter 1)

hZTL1在人體組織中較為含量較多,轉譯出的蛋白質有523個氨基酸,和老鼠的鋅T1有34%是相同的。 以拓樸學來預測其結構,在其序列上的N端到C端有十二個跨膜結構區。在C端的myc轉譯出的蛋白質可標定在極化的Caco-2(結腸上皮細胞)上,會回到原先的皮膜表層。

利用Xenopus laevis的卵母細胞進行表現實驗時,hZTL1會調節鋅的吸收,而hZTL1調控對鋅的吸收在pH 5.5不如pH 7.6.時來得好。

早期的資料顯示DMT1在鋅吸收中扮演重要的腳色,可是這些資訊已在將Caco-2上的DMT1消去之后,卻不影響鋅吸收的實驗中得到充分的反例,鋅不會跟Fe競爭DMT1,并且其活性與細胞膜電位無關。

人類小腸細胞中ZTL1的位置證實

在腸細胞鋅運輸蛋白的相似細胞中,可區分為屬于兩大類別,SLC30跟SLC39,其中有兩種蛋白質hZTL1(h;human)和hZIP4在小腸細胞攝取鋅的過程中扮演相當重要的腳色。在ZTL1發現前,并沒有人在哺乳類細胞中看到有鋅通道的表現。

鋅T1透過免疫沉淀的方式在大鼠腸細胞邊側的細胞膜上發現,并在人類小腸細胞Caso-2中獲得證實。

ZIP1一開始被認為是用來吸收小腸內鋅的transporter,K562 cell細胞膜定位的實驗推翻了這點,綠色螢光跟FLAG標定的hZIP1位在許多皮質細胞的內質網上,包括了Caco-2,更近一步透過在PC-3前列腺細胞操作hZIP1抗體可以更精確的證明這件事。

其他可能存在的Zinc transporter

關于其他鋅 transporter,有一種ZNT1蛋白質在腸道扮演很重要的角色,研究顯示,ZNT1會攜帶從飲食中獲得的鋅離子在腸壁細胞吸收后攜帶進入肝門靜脈,但在SLC30蛋白質中沒有其他蛋白質被發現跟ZNT1一樣有完全相同的功能。

在人體的胰島ß細胞中,鋅T5和一個富含胰島素的分泌細粒結合,鋅對于將胰島素以晶體的方式儲存扮演重要的腳色。

ZNT6,ZNT7兩蛋白質雖然在腸道也能發現,但其兩在其他器官都有發現到他們的蹤跡,所以其功能和ZNT1并不相似。

在人體方面,hZIP1、hZIP2、hZIP4都有攜帶鋅離子的功能,但這些蛋白質也被發現在子宮和攝護腺中,所以其功能并不是完全清楚,另外ZIP6,ZIP8兩蛋白質功能不明,還有在老鼠內質網中發現的ZIP7也是一樣。

胎盤中鋅的傳導

鋅在胎盤中的傳輸過程大致上和在腸中類似,由SLC30中的鋅T1,2,5來負責,至於鋅T6,7的功能則仍在實驗當中。 在免疫組織化學中,以人類和老鼠為實驗對象,hZTL1/鋅T5被探測到在胎盤上層細胞中扮演著重要角色,負責傳送鋅給胎兒。而鋅T1則有著類似的功能,擁有負責傳輸營養物質給胎兒的功能,但作用機制仍未完全了解。在人體中, hZTP1均在腸和胎盤中表現出來,但是沒有任何證據顯示hZIP2的表現。

此外,ZTP4雖然都有在人類和老鼠的腸中被表現,但是基因卻沒有在人類的胎盤中被表現出來,反而老鼠的卵黃囊中會進行表現。后來才發現原來hZIP4對人體飲食中鋅在腸的吸收扮演著重要角色,hZTL1/鋅T5在鋅的傳輸中,對胎兒的影響遠大于對成人的影響。

在小腸和胎盤中Zn通道的調節

小腸中Zn的吸收調節被認為是維持體內Zn衡定很重要的部分,在一份大鼠的研究中已經論證當可吸收的Zn濃度增加,在小腸里有一個位置會調節鋅T1的上游mRNA,但在同一份研究中也顯示當可吸收的Zn濃度下降鋅T1的mRNA并不會受影響,而另一個Zn的傳送蛋白鋅T2在提供充足地Zn的情況下鋅T2 mRNA會加強表現,如果是缺乏Zn的情況下則會降低鋅T2 mRNA的表現。

老鼠的ZIP4 mRNA在缺乏Zn的時候會增加表現量。在人類腸道細胞Caco-2中,增加培養基里的Zn濃度會引起Zn的傳送蛋白hZTL1/鋅T5、鋅T1、鋅T4和hZIP1 mRNA表現量的增加,同樣,在蛋白質的表現量上也是有增加的情形;但是在胎盤細胞中就有不同的表現,當增加Zn的濃度后,并沒有任何Zn的傳送蛋白mRNA有改變表現量,更甚至於發現鋅T1和hZTL1/鋅T5蛋白的表現量有減少的現象,但是現在對于鋅如何調節這些蛋白質并沒有完整地知識去描述它的機制。

5.5 鋅缺乏后果

Zn缺乏會導致免疫力低下、食欲不振、生長減緩、下痢、掉發、夜盲、前列腺肥大、男性生殖功能減退、動脈硬化貧血等問題。Zn缺乏導致腹瀉的過程包括:腸細胞絨毛結構破壞、含Zn消化酵素減少、發炎造成腸壁水腫、消化道免疫力變差。缺Zn與腹瀉容易形成惡性循環,腹瀉更減少Zn吸收,增加Zn的流失,造成雙重的缺Zn原因,常發生在老人、嬰幼兒、胰臟功能不全、腸病變或腸手術者的身上。

此外有腎臟病變者很容易有高尿Zn癥與低血Zn癥。糖尿病肝病或慢性發炎性疾病,如風濕性關節炎患者,都會因腎病變導致體內Zn慢性缺乏,免疫力會變差,形成了一個惡性循環。

支端皮膚炎

hZIP4(SLC39A4)是一在腸膜上端的二次基因表現產物,它被發現和遺傳的鋅-deficiency disease acrodermatitis enteropathica(缺乏鋅的支端皮膚炎)有關,此病和第八染色體有密切關系,會減低腸道吸收鋅的效率。

經過研究證實,突變的hZIP4蛋白質也會降低腸道吸收鋅的效率,最近有另外的實驗結果指出,在老鼠身上的HEK293蛋白質會增加腸道鋅的吸收效率.

5.6 鋅過量后果

大量Zn會引發惡心嘔吐發燒血液高密度脂蛋白( HDL)減少,導致容易心血管疾病的發生。

6 Zn的醫學檢查

6.1 英文名

zinc

6.2 Zn的別名

血清Zn;鋅

6.3 正常值

比色法: 7.65~22.95μmol/L; FL、原子吸收法:11.6~23.0μmol/L。 正常人的生理變化:①性差:女性比男性低;②年齡:小兒較低,但變動幅度大;③日差:午前8時最高,午后3~9時最低;④飲食:進食后3h減少約20%。

6.4 化驗結果意義

(1)降低: ①肝膽疾病:肝硬化、急慢性肝炎阻塞性黃疸等。 ②血液疾病:多種貧血(惡性貧血再生障礙性貧血缺鐵性貧血等)、白血病ALL、CLL)、多發性骨髓瘤等。 ③惡性腫瘤:癌瘤、肉瘤惡性淋巴瘤轉移癌等。 ④心臟疾病:心肌梗死心內膜炎等。 ⑤消化道疾病:炎癥性腸疾病、胃潰瘍直腸潰瘍腸瘺等。 ⑥腎臟疾病:腎病綜合征、慢性腎功能不全等。 ⑦神經系疾病:重癥肌無力癥、多發性神經炎中樞神經變性疾病等。 ⑧內分泌疾病:艾迪生病、Simons病、黏液性水腫等。 ⑨感染性疾病:急慢性感染性疾病。 ⑩皮膚疾病:Hansen病、尋常性白斑、腸性肢端皮膚炎等。 其他還包括藥物可的松、抗癌劑、抗生素避孕藥等)、靜脈高營養、妊娠外科創傷褥瘡燒傷、低Zn飲食等。 (2)增高: ①血液疾病:溶血性貧血紅細胞增多癥嗜酸性細胞增多癥等。 ②內分泌疾病:甲狀腺功能亢進。 ③循環系統疾病:原發性高血壓病。 ④其他:X線照射后、口服Zn、Zn中毒等。

6.5 化驗取材

血液

6.6 驗方

血液無機物測定

6.7 化驗類別

血液生化檢查

血液無機物測定

6.8 相關疾病

紅細胞增多癥 重癥肌無力癥

7 參考資料

  1. ^ [1] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.WS/T 476—2015 營養名詞術語[Z].2015-12-29.
  2. ^ [2] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.WS/T 578.3—2017 中國居民膳食營養素參考攝入量 第3部分:微量元素[Z].2017-9-14.
  3. ^ [3] Institute of Medicine (2001) . "Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chrominum, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc". 442-501. National Academy Press, ISBN 0-309-07279-4
  4. ^ [4] 行政院衛生署(2003). "國人膳食營養素參考攝取量及其說明". 修訂第六版,pp. 448-455。臺灣行政院衛生署,ISBN 957-01-4677-X

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開放分類:生物學金屬類營養學礦物質微量元素化驗及醫學檢查
詞條Zn
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  • 評論總管
    2020/10/21 16:23:12 | #0
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