下列何種礦物質是穀胱甘肽過氧化酶（glutathione peroxidase）的成分之一？

本題觀念：

本題主要測驗考生對於**微量礦物質（Trace Minerals）在人體生化代謝中作為酵素輔因子（Cofactor）**角色的認知。特別是抗氧化酵素系統與特定礦物質的對應關係，這是營養師生化與生理學考試中的核心考點。

選項分析

• A. 鉬 (Molybdenum, Mo)：

  • 錯誤。鉬是黃嘌呤氧化酶 (Xanthine oxidase)、亞硫酸鹽氧化酶 (Sulfite oxidase) 和 醛氧化酶 (Aldehyde oxidase) 的重要輔因子。
  • 黃嘌呤氧化酶參與嘌呤代謝（與尿酸生成有關）；亞硫酸鹽氧化酶則參與含硫胺基酸的代謝。鉬並不參與穀胱甘肽過氧化酶的結構。

• B. 矽 (Silicon, Si)：

  • 錯誤。矽主要與結締組織的健康有關，特別是膠原蛋白 (Collagen) 和 葡萄糖胺聚糖 (Glycosaminoglycans) 的交聯與合成，對於骨骼鈣化和皮膚彈性很重要。目前尚未發現它是主要代謝酵素（如 GPx）的活性中心成分。

• C. 硒 (Selenium, Se)：

  • 正確。硒是穀胱甘肽過氧化酶 (Glutathione Peroxidase, GPx) 的核心成分。
  • GPx 是一種含硒酵素 (Selenoenzyme)，其活性中心含有由硒取代硫的硒半胱胺酸 (Selenocysteine)。硒在這個位置對於酵素催化過氧化氫 (H₂O₂) 或脂質過氧化物 (LOOH) 的還原反應至關重要，能協助將其轉化為水或無害的醇類，保護細胞免受氧化損傷。

• D. 鋅 (Zinc, Zn)：

  • 錯誤。鋅是人體中超過 300 種酵素的輔因子，包括碳酸酐酶 (Carbonic anhydrase)、乙醇去氫酶 (Alcohol dehydrogenase)、鹼性磷酸酶 (Alkaline phosphatase) 以及與銅共同構成的超氧化物歧化酶 (Cu-Zn SOD)。雖然 Cu-Zn SOD 也是抗氧化酵素，但鋅並非 GPx 的成分。

答案解析

穀胱甘肽過氧化酶 (Glutathione Peroxidase, GPx) 是人體內極為重要的抗氧化酵素系統。其主要功能是利用還原態穀胱甘肽 (GSH) 作為電子供給者，將過氧化氫 (H₂O₂) 還原成水。

GPx 的獨特之處在於它是人體內少數已知的含硒蛋白質 (Selenoprotein) 之一。在 GPx 的活性位點中，必需胺基酸為硒半胱胺酸 (Selenocysteine, Sec)，其中的硒原子直接參與氧化還原的催化過程。若缺乏硒，GPx 的活性會顯著下降，導致細胞抗氧化能力減弱。因此，硒是 GPx 不可或缺的構成成分。

故本題正確答案為 C. 硒。

核心知識點

考生應熟記以下礦物質與關鍵酵素的對應關係，此為國考高頻考點：

1. 硒 (Selenium, Se)：

   • 對應酵素：穀胱甘肽過氧化酶 (Glutathione Peroxidase, GPx)、碘泰羅寧去碘酶 (Iodothyronine Deiodinase, 參與甲狀腺素 T4 轉 T3)。
   • 功能：抗氧化、甲狀腺功能調節。

2. 鋅 (Zinc, Zn)：

   • 對應酵素：碳酸酐酶 (Carbonic Anhydrase)、超氧化物歧化酶 (Cu-Zn SOD, 細胞質型)、乙醇去氫酶 (Alcohol Dehydrogenase)、羧基胜肽酶 (Carboxypeptidase)、DNA/RNA 聚合酶。
   • 功能：酸鹼平衡、抗氧化、酒精代謝、蛋白質消化、基因表現。

3. 銅 (Copper, Cu)：

   • 對應酵素：超氧化物歧化酶 (Cu-Zn SOD)、細胞色素 c 氧化酶 (Cytochrome c Oxidase)、藍胞漿素 (Ceruloplasmin)、離胺酸氧化酶 (Lysyl Oxidase)。
   • 功能：抗氧化、能量生成、鐵運輸、結締組織合成。

4. 鉬 (Molybdenum, Mo)：

   • 對應酵素：黃嘌呤氧化酶 (Xanthine Oxidase)、亞硫酸鹽氧化酶 (Sulfite Oxidase)。
   • 功能：嘌呤代謝（尿酸生成）、硫代謝。

5. 錳 (Manganese, Mn)：

   • 對應酵素：超氧化物歧化酶 (Mn-SOD, 線粒體型)、丙酮酸羧化酶 (Pyruvate Carboxylase)。
   • 功能：抗氧化、糖質新生。

參考資料

1. National Institutes of Health (NIH) - Selenium Fact Sheet for Health Professionals: 確認硒是穀胱甘肽過氧化酶 (GPx) 和碘泰羅寧去碘酶的必需成分。
2. Gropper, S. S., Smith, J. L., & Carr, T. P. (2021). Advanced Nutrition and Human Metabolism. (8th ed.): 權威營養學教科書，詳述微量礦物質之生化功能。
3. Harper’s Illustrated Biochemistry: 詳述各類金屬酵素 (Metalloenzymes) 的結構與功能。