導入
微量元素は、生物の生存に必要な純粋なミネラル要素栄養素の一種ですが、その量は非常に少量です。微量元素は、質量が 1 mg/kg 未満の化学元素です。
微量元素も、高レベルで存在すると体に毒性をもたらします。微量元素の効果は摂取量によって異なります。微量元素が必須であると言われている場合、過剰摂取と同様に欠如は致命的です。
意味
必須微量元素は次の基準を満たします。
- 生物の組織内でほとんど変化しない濃度で存在する。
- それらが存在しないことにより、同様の構造的および生理学的異常が引き起こされ、これはいくつかの種で同様の方法で発生します。
- これらの障害が存在するだけで、これらの障害を予防または修正することができます。
行動様式
金属/タンパク質結合
まれな例外を除いて、金属は生物体内に遊離イオンとして存在することはありません。それらの吸収、輸送、ならびに貯蔵および作用様式は、タンパク質への結合によって調整されます。
可能な接続には次の 2 種類があります。
- イオン結合 (ナトリウム、カリウム、カルシウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属): 正に帯電した金属は、酸基が負に帯電している非常に解離しやすいタンパク質に結合します。
- 配位結合:金属微量元素はタンパク質とさまざまな形の複合体を形成できます。 2 つの元素が解離するのが難しい場合、私たちは金属タンパク質について話します。
ティッシュの使用
微量元素は最初に予備として保存されます。実際の使用中に、特定の酵素の影響下で酸化、還元、またはメチル化反応が起こる可能性があります。しかし、それらの主な役割は酵素への取り込みであり、その機能にはそれらが不可欠です。
機能
酵素補因子
酵素に結合することにより、微量元素の大部分はこれらのタンパク質の立体構造を変化させ、触媒として作用することができます。金属とその酵素（当時はアポ酵素と呼ばれる）の間の結合は、通常、特定の酵素に対して非常に金属特異的です。
このように酵素に結合した微量元素は、酵素の適切な機能に不可欠な酵素補因子の働きをします。
これらの金属酵素は動物界に非常に多く存在します。補因子として亜鉛を含む 200 以上の酵素が記載されています。
ビタミンB12に組み込まれたコバルトなど、特定の微量元素もビタミンの構造に入ります。それらは直接的な補因子作用はありませんが、有機補酵素の組成には不可欠です。
植物界では、微量元素もアポ酵素に結合して、植物代謝の重要な反応（呼吸、エネルギー輸送、光合成など）のほとんどを触媒するヘテロ酵素を形成することができます。たとえば、鉄の重要な役割の 1 つは、クロロフィルの生成を可能にすることです。
ホルモン
特定の微量元素は、ホルモン合成中の補酵素作用を通じてホルモンシグナルの構成に間接的に関与します。しかし、微量元素は、ホルモンの分子構造（ヨウ素や甲状腺ホルモンなど）やその空間構造（亜鉛やインスリンなど）に関与することによって、あるいはホルモンのレベルで作用することによって、ホルモンシグナルに直接介入する可能性があります。ホルモン受容体。その後、それらは受容体によるホルモンの認識を促進したり、逆に阻害したりする可能性があります。
免疫系
ヒトでは、特定の微量元素は、酵素への作用を通じてだけでなく、リンパ系細胞の発現および形質転換分子との相互作用を通じて、免疫系の適切な機能に関与しています。また、潜在的に有毒なフリー酸素ラジカルと戦うのにも役立ちます。
構造的な役割
微量元素は体の組成のほんの一部にすぎませんが、特定の組織の強度を強化することができます。これは特に、骨や歯組織のハイドロキシアパタイトに含まれるフッ化物に当てはまります。