生命活动中的“多面手”—铜
厦门卫生学校 林燕玲
早在
19世纪初，人们就已经知道铜是人体中的必需微量元素，其总含量很少，大约为50-120mg。成人每天需要铜0.05-2mg。随同食物进入消化道的铜主要由十二指肠吸收，但胃及小肠也有一定的吸收能力。体内的铜可与多种酶蛋白结合，构成某些酶的辅基，参与机体的代谢过程。人体中有三十几种含铜酶，主要有铜蓝蛋白、超氧化歧化酶、细胞色素氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺羟化酶及单胺氧化酶等，它们在体内具有重要的生理功能和药理功能。一．铁的“助手”
在生物界中，除部分低等动物如节肢动物及软体动物的血液是以铜为载氧体外，大部分动物及人的血液是以铁为载氧体。但这并不是说铜与人的血液没有关系，实际上在人体的血液中，铜是铁在造血及代谢过程中不可缺少的得力“助手”。
首先，铜参与了造血的过程。铜可促使铁由“铁库”进入造血“机器”—骨髓中，以加速血红素的合成。一旦缺铜，骨髓内的铁利用就发生困难，导致血红蛋白合成产生障碍。铜缺乏还会抑制血红细胞的发育，延缓甚至不能使之成熟。此外，缺铜将使骨髓的造血“基地”缩小，从而导致血红细胞的寿命缩短。
其次，铜还会影响铁的代谢。缺铜使肠减少对铁的吸收，使肝、脾内“铁库”储存的铁减少，并使组织中的铁变得难于利用，导致血清铁降低。
最后，铜是血浆铜蓝蛋白的主要成份。铜蓝蛋白是血浆中一种蓝色的铜蛋白，在肝脏合成后释放入血浆。铜蓝蛋白除将铜运输到肝外组织外，还能将二价铁（
Fe2+）氧化成为三价铁（Fe3+），Fe3+和β1—球蛋白结合后形成运铁蛋白。故血浆铜蓝蛋白又称为亚铁氧化酶，在铁的代谢中起重要的作用。二．促进黑色素的形成
在人的皮肤及头发中都含有黑色素，它是我们皮肤里防止紫外线辐射而特有的保护层。同时由于黑色素的含量不同，导致有不同颜色的皮肤和头发。人体中黑色素的形成是通过酪氨酸在酪氨酸酶的催化下转变而成的。铜是酪氨酸酶的成份之一。缺铜会使酪氨酸酶的活性降低，使酪氨酸的转变受阻，从而妨碍黑色素的形成。在一些白化病人的皮肤中检查不出酪氨酸酶，说明缺乏酪氨酸酶与此病的发病有关。另外，有些青少年的白发通过改善饮食结构，增加铜的摄入量，则能使少白发有所好转。
三．影响结缔组织和弹性组织的结构
胶原纤维是以蛋白质肽链为主要结构形式的结缔组织与骨组织，它在骨骼及血管壁中起到“钢筋”的弹性作用。赖氨酸氧化酶（一种含铜酶）是胶原纤维长链交联时的连接酶。因此，缺铜会造成骨质疏松，变得易折易碎。此外，构成心脏和动脉血管壁的
3种结缔组织的形成也离不开铜，缺铜同样会使心脏和血管壁失去弹性。四．影响内分泌
铜可促进肾上腺髓质释放去甲肾上腺素。因为去甲肾上腺素的前体是多巴胺，多巴胺羟化酶是一种铜酶。缺铜会使多巴胺的合成减少，从而影响去甲肾上腺素的合成。去甲肾上腺素不仅对血液循环、呼吸、消化及排泄等有很强的调节作用，同时又是神经递质之一。此外，神经周围的保护鞘的形成也要依靠铜，缺铜会导致神经系统退化，不再能够正常地传递神经冲动，引起神经发育停滞。
五．解毒作用
含铜酶的另一个重大的“本领”就是能够直接利用氧的自由基。超氧化歧化酶（含铜酶）存在于红细胞、肝脏及脑组织中。在机体内的超氧化物（主要是氧自由基）是酶促反应的产物，它对机体有很强的氧化作用，故对机体有毒性，而超氧化歧化酶可使它迅速分解，保护机体免受过量的氧自由基的攻击，从而起到解毒作用。
六．影响能量的利用
人体中一切生命活动所需的能量都是糖、脂肪和蛋白质等营养物质通过生物氧化来提供的。在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢通过一系列酶和辅酶的逐步传递（递氢或递电子），最终与氧结合生成水，同时伴有高能物质的生成。细胞色素
C氧化酶（一种含铜酶）就是生物氧化过程中不可缺少的递电子体，而抗坏血酸氧化酶（另一种含铜酶）则是生成高能物质的偶联酶。因此，缺铜将会影响营养物质的代谢，导致细胞难以从食物中提取所需的能量。七．抑制生育
含铜避孕环是计划生育中普遍采用的避孕工具之一。当它被置入子宫后，由于不断释放铜离子，使子宫内环境的含铜量升高，但对血清铜含量无影响，故铜的避孕作用是局部性的，对全身没有影响。那么，铜离子是如何起到抑制生育的作用呢？
首先，它对精子活动能力有抑制作用。因为铜离子可降低精子的活动能力，阻碍精子穿过粘液，从而阻止精子到达宫腔。其次，宫腔内较高浓度的铜离子，不仅能抑制碳酸酐酶等多种酶的活性，还能抑制子宫内膜表面粘液的合成，促进粘液的溶解，从而降低子宫内膜表面的粘性。这样，即使有个别精子进入宫腔，也无法着床形成胚胎。另外，铜会加重宫内的无菌炎症反应，而这种反应会刺激人体免疫系统。结果，巨噬细胞就会把进入宫腔的精子吞噬。
除上述作用之外，铜离子在人体中还有许多鲜为人知的生理作用，有待于人们进一步去研究、去发现，如铜离子对关节炎的消炎镇痛作用、对阿斯匹林的增效作用、影响味觉等等。然而，由于铜属于人体的必需微量元素，少了会引起严重的病症，多了同样也是有害的。如偶然摄入过量的铜会发生急性铜中毒，导致呕吐、腹泻、甚至出现溶血、肝坏死、肾损坏等；由于遗传失常而产生的铜代谢缺陷则会引起慢性铜中毒，最终可能导致精神病和死亡。因此，补铜必须在医生的指导下进行，以免事与愿违。总之，铜在生命活动中不愧为一个不可缺少的“多面手”。