1.鉻的理化性質 鉻屬于第一過渡系ⅥB族,原子量51.996,原子序數24。鉻是銀白色金屬,質硬而脆,其密度為7.20g/cm3,熔點(1857±20)℃,沸點2672℃。較常見的氧化態為Cr2+、Cr3+和Cr6+,隨著價態的升高,氧化性增強。Cr2+是強還原劑,在空氣中不穩定,可被氧化成Cr3+。因此,Cr2+在生物體內存在的可能性很小。Cr3+是最穩定的氧化態,也是生物體內鉻的主要存在形式。Cr6+主要與氧結合成鉻酸鹽和重鉻酸鹽,是一種很強的氧化劑,而在酸性溶液中很容易被還原為Cr3+ [3]。
2.鉻的來源與分布 鉻的來源包括無機鉻和有機鉻兩種形式。無機鉻有CrCl3°6H2O、Cr2(SO4)3等。有機鉻有富鉻酵母和螯合鉻(如煙酸鉻、吡啶鉻)等。在飼料中含鉻最豐富的是啤酒酵母。此外,禾谷類、堅果、豆類、植物油、肉類、奶制品、動物肝臟、胡蘿卜、螃蟹等也是天然有機鉻的來源。鉻在動物體內低濃度廣泛分布與全身,存在形式為Cr3+,主要分布在肝、血液、毛發、牙齒中[3] 。
3.鉻在動物體內的代謝 鉻的吸收與其化學結合態有關。鉻主要由腸道吸收,Chen等報道鉻在大鼠小腸中部吸收最多,其次是回腸和十二指腸。無機鉻的吸收很差,一般為1%左右。有機鉻較無機鉻易被吸收,吸收率約10%-25%。另外,鉻的吸收還受其它金屬的以及一些陽離子的影響[2]。體內鉻主要經尿排泄,少量經膽汁進入腸道隨糞排出。飼料中高糖、泌乳、疾病、急劇運動、創傷等應激都會導致尿鉻的排泄增加[4]。
4.鉻的生物學性質
4.1.鉻與葡萄糖耐量因子(GTF) 鉻是GTF的必要活性成分,GTF是一種能維持動物血液中葡萄糖水平正常的物質[5]。其化學結構目前尚不完全清楚,經分析GTF含有鉻、煙酸和谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸,普遍推測GTF是以煙酸-鉻-煙酸為軸,連接上述3種氨基酸配體的絡合物的結構[6]。
4.2.鉻與糖代謝 Anderson(1983年)認為,有機鉻改善代謝是通過胰島素而發揮作用。血清減少時,GTF受損,組織胰島素的反應降低,嚴重時出現尿糖。鉻對糖代謝的調節可能是:一是通過激活胰島素與細胞膜間的二硫鍵,從而提高胰島素與特異受體結合力而發生作用;二是鉻提高了細胞表面胰島素受體的數量從而增強組織對胰島素的敏感性;三是鉻可提高機體糖原合成酶的活性,從而提高了糖原合成作用。 肖浩平,江南大學食品學院,研究生,214036,無錫市惠河路170號
4.3.鉻與脂代謝 鉻對脂類代謝的作用主要是降低脂肪在動物機體內的沉積,影響脂肪和膽固醇在動物肝臟中的合成與清除,降低血清甘油三酯和總膽固醇的含量,提高血清中高密度脂蛋白膽固醇。劉明等(1991年)認為,鉻可能通過兩個機制調節脂類代謝:一方面,機體缺鉻,胰島素活性降低,并通過糖代謝誘發脂類代謝紊亂,而補鉻后可以增加胰島素活性,調節脂代謝,從而改善高血脂狀況;另一方面,鉻可以加強LPL(脂蛋白脂酶)和LACT(卵磷脂膽固醇酰基轉移酶)活性,這兩種酶參與HDL合成,體內缺鉻時,LPL、LCAT活性下降,HDL合成減少,導致血HDL下降。
4.4.鉻與蛋白質及核酸作用 鉻對蛋白質和核酸代謝的作用主要是促進氨基酸進入細胞,從而促進蛋白質的合成能力,參與核酸代謝,維持核酸的穩定和完整。鉻對糖、脂類和蛋白質、核酸代謝的影響是通過胰島素的作用而發揮功能。