镁在人体中的生物功能

镁在人体中的生物功能~

指导意见：作为酶的激活剂，促进骨的形成，调节神经肌肉的兴奋性。维护胃肠道和激素的功能。 与含钙食品一同补充，能促进钙的吸收。

镁，是人体不可缺少的矿物质元素之一。镁几乎参与人体所有的新陈代谢过程，在细胞内它的含量仅次于钾。镁影响钾、钠、钙离子细胞内外移动的“通道”，并有维持生物膜电位的作用。镁元素的缺乏，必然会对人体健康造成危害。
缺镁易引发心血管疾病：现代医学证实，镁对心脏活动具有重要的调节作用。它通过对心肌的抑制，使心脏的节律和兴奋传导减弱，从而有利于心脏的舒张与休息。若体内缺镁，会引起供应心脏血液和氧气的动脉痉挛，容易导致心脏聚停而突然死亡。另外，镁对心血管系统亦有很好的保护作用，它可减少血液中胆固醇的含量，防止动脉硬化，同时还能扩张冠状动脉，增加心肌供血量。而且，镁能在供血骤然受阻时保护心脏免受伤害，从而降低心脏病突发死亡率。同时，科学家还发现，镁可以防止药物或环境有害物对心血管系统的损伤，提高心血管系统的抗毒作用。
近年来，日本岛根大学的家森幸男教授等人证实，缺镁易致脑中风。家森教授和我国医学工作者从北京、上海、广州、石家庄、拉萨五个地区进行了流行病学调查，调查对象为50--54岁的健康男女，每个地区选30名，收集他们24小时的尿，分析其中的微量元素，并探讨它们与血压的关系。结果表明，某一地区被测者尿中的镁含量越低，该地区人群中的高血压、脑中风的发病率越高。
缺镁易诱发痛经：痛经是女性中较为常见的现象。多年来，学者们提出过许许多多不同的理论，而最新的国外资料显示，痛经与体内缺乏重要的矿物元素??镁有直接的关系。
国外有关研究结果表明，痛经患者有45％体内的镁水平明显低于正常人，其含量在平均值以下。研究者认为：镁是人体细胞内第二重要阳离子，具有许多特殊功能。镁不但能激活体内多种酶、调节神经功能、维持核酸结构的稳定、参与蛋白质合成、调节体温，另外还能影响人的情绪。镁缺乏会使人情绪趋于紧张，从而增加粽偶に氐姆置冢�贾峦淳�姆⒉÷试龈摺?
缺镁易发生偏头痛：偏头痛是一种比较常见的疾病，医学专家对其病因学提出了许多不同的见解。
据国外最新资料显示，偏头痛与脑内镁元素的缺乏有关。
美国医疗专家指出，偏头痛是由神经细胞的代谢功能障碍所引起的。神经细胞在新陈代谢过程中需要三磷酸腺苷（ATP）供给能量。ATP是一种多聚磷酸脂，其中聚合的磷酸在水解时会解脱出来，并释放出细胞新陈代谢所需的能量。但是磷酸的解脱需要酶的参与，而镁则可激活人体内三百多种酶的活性。当体内镁元素缺乏时，神经细胞的正常功能就会发生障碍，从而导致偏头痛。专家们通过对偏头痛患者的脑镁含量检测发现，他们中的大多数人脑镁水平在平均值以下，从而证实了上述论点。
缺镁会增加癌症发病率：美国癌症研究所的伯格博士通过大量的研究证实，镁元素与癌症的发病率呈相反关系。凡是土质含镁量高的地区，癌症发病率偏低；而含镁较少的地区，癌症发病率较高。
例如，埃及的癌症发病率极低，只有欧洲的十分之一。伯格博士发现，这与土壤及食物中的含镁量有关，埃及人每天摄入体内的镁几乎是欧洲人的5--6倍。他用缺镁的饲料喂养老鼠，结果几个月之后便在它们身上发现了肿瘤。
成人每天的需镁量为300--700毫克。饮食中的镁相当丰富，况且镁离子在肠道吸收良好，一般地区的居民不应该发生缺镁。但是，有些不良的饮食生活习惯致使缺镁现象日益严重起来。如果鱼肉虾蛋等动物性食物在人们食谱中所占比例过大，那么其中大量的磷化合物即会阻碍镁离子的吸收；精加工后的白米、白面外观虽动人，却使镁的损失高达94％；软水中缺镁，价格昂贵的纯净水不宜长期饮用；饮酒会使食物中的镁在肠道吸收不良，并使体内的镁排泄增加；如果咖啡和茶喝得太多太浓，也能造成人体内缺镁；食盐过多同样会促使细胞内镁含量减少。
人体缺镁害处多多，为保证从食物中摄取到足够的镁，以下几点必须充分重视：1.不以软水代替硬水。2.节制鱼虾肉蛋类含磷量过多的食物。3.咖啡和茶的浓度不宜过高。4.低盐饮食，每日吃盐6克以下。5.尽量少喝或不喝酒。6.饮食中经常补充一些粗粮，如玉米、麦片、黑面包等。7.每餐多吃些绿色蔬菜，

　　镁是一种参于生物体正常生命活动及代谢过程必不可少的元素。镁影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及分化的调控;镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。本文主要综述镁摄入和排出的生理调控、生物学功能及在动物生产中的应用。

　　镁是生物机体中含量较多的一种正离子，其量在整体中仅次于钙、钠、钾而居第四位；镁离子在细胞内的含量则仅次于钾离子而居第二位。整粒的种子、未经碾磨的谷物、青叶蔬菜、豆类和坚果是日粮镁最为丰富的来源；鱼、肉、奶和水果中镁含量较低；经过加工的食物，在加工过程中镁几乎全部损失。肌酸六磷酸、粗纤维、乙醇、过量的磷酸盐和钙离子削弱了镁的吸收，这可能是因为降低了内腔镁的浓度。

　　mg2＋是原子半径较小的离子，易于吸引水分子，因此实际上mg2＋基团半径较大。mg2＋的六个配位键的键距和键角均较为固定；mg2＋结合中性含氮基团如氨基酸和咪唑尤其是酸性基团中的氧，所以mg2＋与蛋白质和其他分子的结合较弱，且较难接近和适应蛋白质中较深部位的结合位点，也难于通过生物膜的狭窄通道，因此很难发现镁特异的探针。

　　镁是许多酶反应的辅助因子，尤其以核苷酸为辅助因子或底物的酶，因为不是核苷酸而是核苷酸与镁的复合物是实际上的辅助因子或底物。这样的酶有磷酸基转移酶和像atp酶样的水解酶，两者在细胞生化尤其是能量代谢方面起着关键性的作用。此外，镁还参与蛋白质和核酸的合成、细胞周期的调控、维持细胞和线粒体结构的完整及物质与浆膜的结合。镁通过泵、载体和通道调控离子的转运。因此镁可能调节信号的传递和胞浆钙和钾离子的浓度。镁离子能与膜、蛋白质和核酸中的负离子基团静电性结合，镁与膜磷脂结合后可以改变其局部区域的结构且具有电子筛效应。相应，镁可以影响钙离子和多胺等其他离子的结合，起到拮抗和协同作用。总之，镁具有稳定和保护生物膜的作用，这可能与电效应和对磷脂酶的抑制有关。

　　研究发现，在不同细胞中镁总浓度的变化范围为5-30mmol/l，而游离的mg2＋浓度大部分在0.4－0.6mmol/l之间。镁可通过质膜转运，但多数情况是通过钠/镁泵交换。已知镁的摄入和排出受胞液中camp水平和蛋白激酶活性改变的调控。胞液中镁的主要分布区域为线粒体、胞核和网状内皮组织。在机体需要镁的情况下，可以动员这些区域的结合镁，使游离镁浓度升高。正因为镁在细胞中的分布受到严格的生理调控，所以胞液游离镁浓度的改变，激活和抑制了不同生化途径的许多酶，其中的一些酶参与维持基因组稳定性。

　　胞液中镁离子的浓度受镁的摄入、排出及胞液中镁的存在状态的调控，也受外部刺激的影响。影响细胞游离镁变化的主要因素是核苷酸的浓度及浆膜和线粒体上的转运系统。其中尤为重要的是atp，它可以稳定的结合大约4个镁，而adp与镁的亲和力比atp要低两个等级。在由缺氧引起的atp缺乏的低能状态下，细胞胞液中游离镁浓度将增加。线粒体基质中游离镁浓度的变化与胞液中相似，但是红血球例外，红血球中的2，3－二磷酸葡萄糖酸和血色素是镁浓度变化的重要缓冲剂。血色素氧化时，游离镁减少，而当血色素还原时，游离镁浓度将升高。

　　镁进入细胞主要是通过易化扩散，胞液面的膜电势促进镁进入细胞。研究表明，心血管和上皮细胞镁的流入是通过通道调控，但不是通过钙通道，因为钙通道障碍对此无影响。推测镁进入细胞的一种可能性是与碳酸氢盐等阴离子的电中性同向协同转移机制。

　　镁逆电化学梯度流出细胞，因此细胞内镁的流出需要消耗能量。在红细胞、肝细胞、轴突和腹水细胞中，镁的流出是采用逆na＋梯度的反向转移机制。多数研究者认同2na＋/mg2＋泵的电中性反向转移机制，在此机制中，所需能量来自na＋梯度。平滑肌细胞镁的依赖钠转移也是采用反向转移机制，而对心细胞却提出新的依赖转移机制。

　　镁的跨膜转运主要是小肠的吸收和肾脏的排泄。

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