金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸残基及非金属离子的非酶蛋白。MT普遍存在于生物界,在哺乳类动物的蛋白质肽链中半胱氨酸残基位置的稳定性与进化的保守性都说明,MT在生物体中有不可代替的作用。根据报道,诱导性应激因素均可诱发MT的合成,表明MT参与机体的防御功能。1985年Thonally发现金属硫蛋白有清除羟自由基的作用。
MT自1937年被美国科学家发现后,以其对于生命保健、平衡机体的卓越功效引起各界瞩目,1995年度被联合国教科文组织列为向世界各国推荐的生物技术产品。在我国被列入“863”高科技攻关计划和国家火炬计划。目前在市场上销售的MT保健食品有“MT活力肽”,这已经过卫生部审定,并获批准文号。
金属硫蛋白,其分子质量非常小,一般为6 000~7 000U,等电点在pH 3.9~4.6,富含活性巯基,一个MT分子含有61个氨基酸残基,其中巯基占20个,有7个二价金属离子。MT在人体内参与各种代谢活动。它具有奇妙的生物化学性质,对毒性最高的羟自由基有很强的清除作用。因此,MT可以保护自由基引起的脂质过氧化损伤,使丙二醛的生成明显减少。自由基是一类含有未配对电子的小分子,活性很高,专门攻击脂肪酸的不饱和键,使不饱和脂肪酸饱和,并产生丙二醛与细胞膜的蛋白质交联,从而使细胞膜僵硬,流动性能下降。一定的膜流动性是正常细胞完成其功能所必需的。对膜僵硬细胞来说,清除自由基的能力减弱,自由基堆积过剩。这些过剩的自由基又对脂质的不饱和脂肪酸攻击,使之饱和,膜流动就变得更低。这样形成的恶性循环,导致细胞功能的丧失并衰老。细胞就是这样老化的。
对成年人来讲,外源性补充MT非常必要。它能够清除体内的自由基,防止脂质过氧化,保护细胞尤其是细胞膜中的不饱和脂肪酸,从而起到保护细胞膜流动性,防止细胞衰老的作用。MT也能使丙二醛的产生减少,色素沉着减少。迄今为止,MT是清除自由基最强的蛋白质之一,它清除自由基的能力是SOD(超氧化物歧化酶)的10 000倍以上。它同时也可以和人体内的重金属亲和,使重金属排出体外,从而起到解毒作用。因此MT是当今世界上较热门的研究课题,也是较重要的抗氧化剂和清除自由基的保健食品。
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