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稀土离子能够和许多蛋白质相互作用，影响它们的生理活性。钙调蛋白 (CaM) 是一种普遍存在的钙结合蛋白，生物体内有30多种酶依赖CaM的调节。低浓度的稀土离子能够促进CaM的活性，高浓度的稀土离子却表现出抑制作用。稀土元素可影响多种酶的活性，稀土离子可以通过不同方式与酶结合，从而对动物体内许多酶产生激活或抑制作用。稀土离子是某些酶的激活剂，但对一些酶的活性存在“低促高抑”效应，如对受CaM调节的酶，低浓度的稀土对其有激活作用，随着其浓度的增加，它们对酶活性产生抑制作用。稀土离子能够抑制许多酶的活性，如腺苷酸环化酶、 RNA 合成酶、胶原酶、异亮氨酰-tRNA 合成酶、谷氨酸合成酶等。稀土离子对某些酶的活性并不造成影响，比如脂肪酶、弹性蛋白酶、碱性磷酸酶、谷氨酸脱氢酶、Zn²+ 、Cu²+—SOD等酶的活性并不受稀土离子的影响，但是稀土离子对这些酶的结构却有一定的影响。
适量的稀土能激活酶系统，刺激动物内分泌，提高胃、胰蛋白酶的活性，刺激胰岛β-细胞分泌胰岛素，抑制己糖激酶活性，降低血糖和胆固醇，影响三羧酸循环，调节脂类代谢。适量稀土对谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-PX) 的活力有良好影响，能够提高过氧化氢酶的活性，消除代谢过程中产生的过氧化氢，减少其对机体的危害，增加蛋白质沉积。适量稀土可提高鲤鱼蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶、过氧化氢酶活性，促进鱼体对营养物质的吸收。稀土还可提高蚕体内过氧化氢酶活性，有利于促进过氧化氢分解，提高蚕消化液中蛋白酶和中肠组织蛋白酶活性。在肉鸡日粮中添加硝酸稀土会增加肉鸡全血GSH-Px活性。
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