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探索鉻的奧秘

時間:2023-02-13


  1798年,人類第一次揭開鉻的面紗,Vaquelin發(fā)現(xiàn)了以PbCrO4形式存在的鉻元素(Cr6+),而鉻真正引起人們大量關(guān)注,則用了接近一百年。

  19世紀(jì)末,因為染色劑中含有大量六價鉻(Cr6+),蘇格蘭印染行業(yè)的許多工人正飽受著鼻癌的困擾,六價鉻(Cr6+)則被認(rèn)為是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

  20世紀(jì)三十年代,德國又發(fā)現(xiàn)了六價鉻能夠?qū)е路伟?,接下來的時間,人們談鉻色變,彷佛鉻元素等待的,只能是不斷被“妖魔化”,人類對于它的全面認(rèn)知,還得“讓子彈飛一會”。

  1954年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鉻會增強老鼠肝臟將乙酸合成膽固醇和脂肪酸的速率。

  1959年,Schwarz 和Mertz發(fā)現(xiàn),三價鉻可以增強老鼠對葡萄糖的耐受。

  Jeejebhoy在1977年宣布,通過對一名婦女注射三價鉻緩解了其葡萄糖不耐受的癥狀!

  接著到來的1990年代,人們發(fā)現(xiàn)其實牛、羊、馬,豬和家禽都需要鉻。

  等等,難道鉻是被人類冤枉了上百年嗎?

  這其實不能完全責(zé)怪人類,因為鉻元素實在是太容易變身了!

  從-2價到+6價,鉻元素能給你整出一套葫蘆娃或者俄羅斯套娃,不同價的鉻性格差異很大,套用一句流行語,總有驚喜等著你!


  鉻最常見的形態(tài)主要是+2,+3和+6三種(Pechova, 2007),Cr2+具有很強的還原性,與空氣接觸就能直接被氧化成Cr3+。

  Cr6+則是鉻中第二穩(wěn)定形態(tài),具有很強的氧化特性,尤其在酸性介質(zhì)中非常容易偽裝成CrO42-或Cr2O72-的離子基團形式,由于其良好的溶解性,非常容易通過細(xì)胞的生物膜,從而與胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生反應(yīng),生成更加穩(wěn)定的Cr3+,當(dāng)然細(xì)胞就被傷害啦,這也就是為什么Cr6+具有致癌性的緣由。

  大家應(yīng)該也看出來了,不論是不堪大用的Cr2+,還是“作惡多端”的Cr6+,最終都會被“改造”成Cr3+,也就是機體內(nèi)存在的形式(機體必需元素Cr3+),為何Cr3+會成為人和動物機體最終的寵兒呢?

  這就跟它溫和的“脾氣”有很大關(guān)聯(lián)了。

  

  Cr3+通過細(xì)胞膜的難度較大(Mertz, 1992),化學(xué)穩(wěn)定性強(不容易發(fā)生氧化或者還原反應(yīng)),無機形式的Cr3+甚至難以被機體吸收,例如人體攝入10μg時的吸收率僅2%,攝入量高于40μg后則降至約0.5%(Anderson,1985)。

  當(dāng)然,最重要的還是Cr3+獨特的生理學(xué)功能,Cr3+作為葡萄糖耐量因子(GTF)的重要組成部分,能夠促進胰島素與細(xì)胞的胰島素受體結(jié)合,進而提高胰島素的生物學(xué)效價,并通過胰島素調(diào)節(jié)機體對葡萄糖、脂類、蛋白質(zhì)以及核酸代謝等生物功能。

  3.1

  通過胰島素調(diào)節(jié)葡萄糖代謝


  Cr3+能夠提高胰島素受體的敏感性。

  當(dāng)4個Cr3+與一個胰島素受體結(jié)合之后,胰島素對葡萄糖的運輸能力將增強8倍,促進機體對葡萄糖的吸收和利用,從而達到快速降低血糖的功效

  3.2

  調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝


  大量的研究表明,Cr3+是參與脂質(zhì)代謝必不可少的元素,日糧中補充Cr3+可以幫助降低膽固醇和低密度脂肪酸含量,提高高密度脂蛋白的含量,胰島素對葡萄糖的高效利用也將減少葡萄糖轉(zhuǎn)化成脂肪的比例。

  Untea(2017)就報道,日糧中補充有機鉻可以提高肌肉沉積比例,減少脂肪沉積。

  3.3

  增強蛋白質(zhì)合成

  Cr3+通過胰島素提高了機體對葡萄糖的利用后,Evans(1992)發(fā)現(xiàn),老鼠骨骼肌細(xì)胞對氨基酸的吸收作用也隨之增強,從而增加了骨骼肌的合成,提高了蛋白質(zhì)在體內(nèi)的沉積。

  3.4

  調(diào)節(jié)核酸代謝


  Cr3+有著比其他金屬離子更強的核酸結(jié)合能力,在調(diào)節(jié)動物核酸代謝中起著重要作用(Okada, 1982)。

  Cr3+可以與染色體結(jié)合,提高RNA的合成,從而促進基因表達(Okada, 1989)。

  3.5

  調(diào)節(jié)皮質(zhì)醇


  當(dāng)動物處于應(yīng)激時,血液中的皮質(zhì)醇含量增加,皮質(zhì)醇有增加血糖濃度、降低外周細(xì)胞利用血糖的功效,這與胰島素的功能完全相反。

  血糖濃度增加后,不可避免的會影響胰島素水平,作為胰島素協(xié)同因子的Cr3+耗用隨之增加。

  Pechova(2002)研究表明,日糧中補充有機鉻有助于降低血液皮質(zhì)醇濃度。

 

  建明丙酸鉻(優(yōu)吉來®)應(yīng)用先進的生產(chǎn)工藝,確保完整形態(tài)的丙酸鉻分子含量達到90%以上。

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