Azorey Miles
Some things are not ours to tamper with.
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答案是重金属可以通过代谢排出体。
首先纠正一个错误的认识,就是认为人类在进化过程中接触不到重金属。
重金属是广泛分布于土壤中的,很多重金属还是人体必须的微量元素,扎根于土壤中的植物就有着相当完善的重金属解毒机制。
既便是在工业化带来普遍的环境污染以前,人类就可以接触到对人体有害剂量的重金属了,因为人类处于食物链的顶端,可以通过生物富集作用(Bioconcentration)不断的摄取从下游食物链富集的重金属。这种富集作用随着营养级的升高,可使得被富集物质在高营养级的生物体内达到一个惊人的含量。
历史上最著名的例子应该就是著名的合成农药DDT了,其发明者米勒于1948年获得了诺贝尔奖。但就是这么一种在当时笼罩着众多光环的产品随后却在全球范围内遭到禁用。
1960年代,科学家们发现 DDT 在环境中非常难分解,并可在动物脂肪内蓄积,甚至在南极企鹅的血液中也检测出 DDT 。瑞秋·卡森所著的《寂静的春天》一书在唤起公众意识方面有很重要的作用。据估计,DDT 在生物体内的代谢半衰期为8年;鸟类体内含DDT会导致产软壳蛋而不能孵化,尤其是处于食物链顶端的食肉鸟如美国国鸟白头海雕几乎因此而灭绝。而且 DDT 对鱼类是高毒的,因此从1970年代后,多数国家明令禁止或限制生产和使用DDT。由于机体对 DDT 的积累是可逆的,禁用 DDT 以后,美国密歇根湖鱼类体内的DDT现在已经减少了90%。DDT 禁令还催生了中国的环境保护事业。
有点偏题了,回到主题上来,举那么一个栗子,其实就是为了说明即便没有环境污染的影响,人类也是可以通过生物富集作用被动摄入重金属的。
于是,神说人要有重金属解毒能力,于是人有了重金属解毒能力,神看这个能力是好的,于是设计时保留了冗余。
总的来说有两类多肽直接参与到了重金属的解毒中——
谷胱甘肽(GSH, γ-Glu-Cys-Gly),由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成,在体内分布极为广泛,半胱氨酸上的巯基为其活性基团,可以与多种重金属螯合形成具有一定结构的配位化合物达到解毒效果。
(图中的Cu2+可替换为铅、汞、砷等重金属)此外,谷胱甘肽还是机体的天然抗氧化剂,现在很多护肤品和保健品中均有添加。
富含半胱氨酸的低分子量的金属硫蛋白(metallothionein,MT),与谷胱甘肽类似也是依靠巯基螯合重金属进行解毒。大宝除了家喻户晓的SOD密之外,还有一款 MT蜜就是添加了金属硫蛋白。
此外,新的解毒机制也在不断被发现中,比如原来被认为只在植物中存在的植物螯合肽(phytochelatins,PCs)现在在线虫体内也有发现。
对一些特定的重金属,机体还有特殊的方式进行针对性的解毒。
砷一般以五价态(或三价态)存在,人体摄入这些无机态的化合物后,有一个连续代谢过程,首先是五价砷还原2个电子到三价砷,随后氧化甲基化到五价有机砷。无机砷的主要代谢物二甲基砷酸能被大多数哺乳动物迅速地排泄。
总结——
重金属广泛存在,人类在诞生之初就可以通过生物富集作用接触到有害剂量的重金属
因此人类进化出了重金属解毒机制
不长期大剂量的接触重金属对人体健康不会造成明显危害