精選好文

最鋅防護-從鋅開始

2024-01-02

鋅是人體重要的微量元素之一，鋅存在於多種組織和器官中，參與酵素調節的200多種化學反應，人體平均總鋅含量估計約為 2 g，其中約 60% 存在於肌肉中，約 30% 存在於骨骼中，約 6% 存在於皮膚中^{[參考資料1]}。其作用在人體生理學中發揮重要作用，可修復細胞膜、細胞增殖、生長和免疫系統功能所需的許多金屬酶的輔助因子^{[參考資料4]}。而鋅在不同皮膚層濃度不同，真皮層的鋅含量為表皮層的六分之一，相當於比表皮層少六倍^{[參考資料1, 2]}。鋅影響許多代謝過程並提供身體和皮膚的正常功能，可防止自由基和紫外線輻射，調節角化和纖維母細胞增生，同時也參與黑色素生成、脂肪酸以及維生素 A 和 E 的代謝。局部使用鋅可以加速傷口癒合、抗菌活性、調節皮脂分泌等作用^{[參考資料1,]}。近年有許多相關研究發現鋅應用在傷口癒合及抗菌上有著不錯成效，以下我們來看看這相關的科學研究證實~

首先，我們先來了解傷口癒合過程，癒合是一個複雜且動態過程，可分為一系列階段，包括：

凝固性纖維蛋白凝塊形成（止血，在數秒至1hr內發生）。
發炎反應（幾分鐘至幾天內）。
細胞增殖、上皮再形成、肉芽形成和血管生成 (受傷後18-24hr開始，持續數天至數週）。
基質重塑和疤痕形成（受傷後5-7天，也可能會持續數月至數年）。

以上這些一連串修復對於恢復組織結構是不可或缺的。

整個傷口癒合階段的修復過程中，鋅在許多細胞中扮演重要的功能角色，受傷後受傷的組織必須透過凝固和凝塊形成來止血，受傷後很快就會出現免疫浸潤和炎症，這是清除傷口受損組織和微生物的一種手段，從而防止感染並為肉芽生長留出空間。這時纖維母細胞、上皮細胞、角質形成細胞和內皮細胞將增生並遷移到傷口中，沉積細胞外並重新填充損傷部位，促進傷口閉合。最後，基質沉積和清除調節疤痕形成的發展 (圖1)。

圖1 鋅在整個傷口癒合階段之功能

研究人員通過抑菌試驗測試證明，甲硫胺酸鋅 (Zinc Methionine, ZnMet) 與對照組咯烷酮羧酸鋅 (ZnPCA) 相比有更高的抗菌性能。ZnMet 添加 200 mg/L 抑制 45% 金黃色葡萄球菌生長；此外，ZnMet對金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度（MIC）值為100 mg/L。表皮葡萄球菌和化膿性鏈球菌在 200 mg/L下的抑菌效果皆比優於對照組 ZnPCA。ZnMet 抑制大腸桿菌在最高測試濃度下，觀察到抑制生長率有60%，效果也優於ZnPCA。

甘胺酸鋅 (Zinc Bisglycinate, ZnGly) 添加200 mg/L在金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌中抑制生長效果分別為60% 和 90%，皆表現出比 ZnPCA 更強的抗菌活性。ZnGly 對綠膿桿菌的抗菌活性也優於 ZnPCA。

色胺酸鋅 (Zinc Tryptophan, ZnTrp) 對表皮葡萄球菌和化膿性鏈球菌的 MIC 值為 200 mg/L 和300 mg/L，表現出與 ZnPCA 相當的抗菌活性。

綜合上述研究結果，鋅與胺基酸配體複合物組合下，是無毒且耐受性的化合物，有良好的安全性、生物利用率高^[^{參考資料5, 6]}和抗氧化活性^[^{參考資料7]}及抗菌特性^[^{參考資料6]}，適合用於口服製劑和皮膚防護相關產品上。

Frydrych, A., Arcf, J. and Kasiura, K. Zinc: a critical importance element in cosmetology. J. Appl. Cosmetol. 22, 1-13 (2004).
Nitzan, Y.B. and Cohen, A.D. Zinc in skin pathology and care. Dermatol. Treat. 17, 205-210 (2006).
Abendrot, M., Kalinowska‐Lis, U. Zinc‐containing compounds for personal care applications. Int. J. Cosmet. Sci. 40, 319-327 (2018).
Lin P.H., Sermersheim M., Li H., Lee P.H.U., Steinberg SM, Ma J. Zinc in Wound Healing Modulation. Nutrients. 10(1): 16 (2017).
Schlegel P., Windisch W. Bioavailability of zinc glycinate in comparison with zinc sulphate in the presence of dietary phytate in an animal model with 65Zn labelled rats. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 90, 216-222 (2006).
Sharma C.S., Ramani J., Bhalodia J., Patel N., Thakkar K., Patel R. Synthesis, Characterization and Antimicrobial Activity of Some Transition Metal Complexes (Mn, Co, Zn, Ni) With L‐Proline and Kojic Acid. Appl. Sci. Res. 2, 374-382 (2011).
Bagchi D., Bagchi M., Stohs S.J. Comparative in vitro oxygen radical scavenging ability of zinc methionine and selected zinc salts and antioxidants. Pharmac. 28, 85-91 (1997).
Abendrot M., Checinska L., Kusz J., Lisowska K., Zawadzka K., Felczak A., Kalinowska-Lis U. Zinc(II) complexes with amino acids for potential use in dermatology: synthesis, crystal structures, and antibacterial activity. Molecules. 25:1420-3049 (2020).