Значення цинку в організмі

Цинк є важливим елементом усіх форм життя. Значення цинку в харчуванні людей та охороні здоров’я населення було визнано порівняно недавно. Клінічний дефіцит цинку у людей вперше був описаний в 1961 році, коли дієта з низьким вмістом цинку (через високий вміст фітинової кислоти) була пов’язана з «підлітковим харчовим карликом» на Близькому Сході. З тих пір дефіцит цинку визнаний низкою експертів основною проблемою охорони здоров'я, особливо в країнах, що розвиваються.

Загальний вміст цинку в організмі дорослої людини становить 2-3 г. Близько 60% міститься в скелетних м’язах, 30% у кістках, 5% у печінці та шкірі. Лише 1% від загальної кількості цинку (85% в еритроцитах) виявляється в крові. Він є важливою складовою ферментних та металоферментних комплексів, відіграючи важливу роль у клітинному метаболізмі.

Цинк бере активну участь в оптимальному розвитку клітинних функцій. Він відіграє важливу роль в опосередкованому клітинами імунітеті, формуванні кісток, зростанні тканин, зростанні плода та дитини, допомагає роботі мозку та впливає на дозрівання та рухливість сперми. Водночас він відновлює функції печінки та має антибактеріальні та антисептичні властивості.

Джерела цинку

Джерела їжі:

Ракоподібні, яловичина та інші види червоного м’яса багаті цинком. Волоські горіхи та овочі - відносно хороші рослинні джерела. Біодоступність цинку (кількість цинку, що зберігається і використовується в організмі) є відносно високою для м’яса, яєць та продуктів морського походження. Це пов’язано з відносною відсутністю сполук, які зупиняють всмоктування цинку, та наявністю певних амінокислот (цистеїну та метіоніну), які покращують засвоєння цинку.

Цинк у цільнозернових продуктах та рослинних білках менш біодоступний через велику кількість фітинової кислоти, сполуки, яка пригнічує всмоктування цинку. Ферментативна дія дріжджів, що використовуються у виробництві хліба, знижує рівень фітинової кислоти. Отже, хліб з непросіяного борошна містить більше біодоступності цинку, ніж хліб з непросіяного борошна.

Середня добова доза дієтичного цинку становить 9 мг/день для дорослих жінок і 13 мг/день для дорослих чоловіків.

Приклади продуктів, що містять цинк:

продукти, багаті білком тваринного походження, такі як червоне м’ясо (яловичина, свинина, вівці, баранина) або курка - наприклад, 80 грам яловичини містить 9 міліграмів цинку;
молочні продукти та яйця - 100 грам йогурту містять 3 міліграми цинку;
овочі: брокколі, буряк, гриби, картопля, спаржа, капуста, морква, брюссельська капуста, салат, гарбуз, шпинат, помідори. У 100 грамовій порції вареної брокколі міститься 4 міліграми цинку.
свіжі фрукти: ананас, манго, полуниця, апельсини, банани, абрикоси. Наприклад, 100 грам апельсинів містять 2 міліграми цинку.
жирні фрукти: кеш'ю, арахіс, мигдаль, фундук, фісташки, горіхи. Наприклад, 100-грамова порція мигдалю містить 3 міліграми цинку.
риба та морепродукти: лосось, сардини, тунець, омари, молюски, краби або мідії. Порція тунця в 100 грам містить 8 міліграмів цинку.

Фізіологічна роль цинку

Багато аспектів клітинного метаболізму залежать від цинку. Цинк відіграє важливу роль у: зростанні та розвитку, імунній відповіді, неврологічних та репродуктивних функціях. На клітинному рівні функції цинку можна розділити на три категорії:

каталітичні функції
структурні функції
регулюючі функції

Каталітична роль: Здатність каталізувати життєво важливі хімічні реакції приблизно 100 різних ферментів залежить від цинку.

Структурна роль: цинк відіграє важливу роль у структурі білків і клітинних мембран. Структурний білковий мотив, званий "цинковим пальцем", характерний для великої кількості рецепторів та факторів транскрипції, добре відомий. Наприклад, мідь знаходиться в каталітичному центрі ферменту з антиоксидантною роллю супероксиддисмутази мідь-цинку (CuZn-SOD), в той же час вона також має критичну структурну роль. На структуру та функції клітинних мембран впливає також цинк. Помічено, що зниження концентрації цинку призводить до збільшення чутливості мембран до окисних випадків, що впливає на їх функції.

Регулююча роль: Встановлено, що білки пальців цинку регулюють експресію генів, діючи як фактори транскрипції (розпізнаючи специфічні послідовності в структурі ДНК і впливаючи на рівень транскрипції конкретних генів). Цинк також відіграє важливу роль у клітинній сигналізації, впливаючи на вивільнення гормонів та передачу нервових імпульсів. Нещодавно було встановлено, що цинк відіграє певну роль в апоптозі (запрограмованій загибелі клітин), критичному процесі регуляції клітин із наслідками, що зростають і розвиваються, але для ряду хронічних захворювань.

Взаємодія цинку з іншими елементами

1. Купру: Прийом великої кількості цинку (50 мг/день і більше) протягом декількох тижнів може перешкоджати біодоступності міді. Масовий прийом цинку спричиняє кишковий синтез мідьзв’язуючого білка, який називається металлотіонеїн. Він захоплює мідь у клітинах кишечника та перешкоджає його систематичному всмоктуванню. Введення відносно нормальних доз не впливає на поглинання міді, а масове введення міді не впливає на поглинання цинку.

2. Гордий: Додаткове залізо (38-65 мг/добу) може зменшити всмоктування цинку. Ця взаємодія викликає занепокоєння у випадку лікування залізом під час вагітності або лактації. Фахівці рекомендують приймати додатковий цинк вагітним або жінкам, які годують груддю, які приймають більше 60 мг/добу заліза.

3. Кальцій: Високий рівень харчового кальцію запобігає засвоєнню цинку у тварин, але невідомо, чи виникає цей ефект у людей. Збільшення доз кальцію, що вживається жінками в постменопаузі у вигляді молока або фосфату кальцію (загальний вміст кальцію, що надходить понад 1360 мг/добу), зменшує всмоктування цинку та загальну кількість цинку в організмі у жінок у постменопаузі. У молодих людей це явище не було висвітлено. Кальцій у поєднанні з фітиновою кислотою зменшує всмоктування цинку.

4. фолієва кислота: Біодоступність фолієвої кислоти в їжі збільшується під дією цинкзалежного ферменту, що свідчить про можливу взаємодію між цинком і фолієвою кислотою. Давніші дослідження показали, що низькі дози цинку зменшують всмоктування фолієвої кислоти, і навпаки велика кількість фолієвої кислоти впливає на кількість цинку, що засвоюється організмом. Недавні дослідження показали, що добавки з відносно високою дозою фолієвої кислоти (800 мг/день) протягом 25 днів не змінювали статус цинку в експериментальній групі студентів, яких годували продуктами з низьким вмістом цинку (3,5 мг/день). мг/день), оскільки добавки цинку також не впливали на статус фолієвої кислоти.

Дефіцит цинку

1. важкий дефіцит цинку: Більшість наявної в даний час інформації про важкий дефіцит цинку є результатом дослідження осіб, народжених з ентеропатичним акродерматитом (дерматозом з дегенерацією функції кишечника), генетичним захворюванням, яке проявляється через поганий метаболізм і транспорт цинку.

Симптоми важкого дефіциту цинку включають уповільнення або навіть зупинку росту та розвитку, затримку статевого дозрівання, характерні сліди шкіри, важку та хронічну діарею, ослаблений імунний захист, повільніше загоєння ран, зниження апетиту, зниження смаку, нічну сліпоту, запалення та потемніння рогівки та зміни рогівки.

До виявлення причин ентеропатичного акродерматиту хворі зазвичай помирали в дитинстві. Пероральна терапія цинком призводить до повного зникнення симптомів: На жаль, лікування слід застосовувати необмежено довго, якщо дефіцит цинку викликаний генетичними причинами. Хоча дієтичний дефіцит цинку навряд чи може спричинити серйозний дефіцит цинку у осіб без генетичного захворювання, погане всмоктування або умови підвищеної втрати цинку, такі як сильні опіки або тривала діарея, можуть так само призвести до серйозного дефіциту.

2. Незначний дефіцит цинку: Недавні дослідження чітко показують, що легкий дефіцит цинку сприяє погіршенню проблем зі здоров'ям, особливо у дітей, які проживають у країнах, що розвиваються. Відсутність чутливого показника, що вказує на початок легкого дефіциту цинку, ускладнює вивчення медичних наслідків. Однак контрольовані тести з помірною добавкою цинку показали, що легкий дефіцит цинку сприяє уповільненню фізичного та нейропсихологічного розвитку та підвищеній сприйнятливості до летальних інфекцій у маленьких дітей.

Особи з високим ризиком дефіциту цинку:

новонароджені та діти;
вагітні та годуючі жінки, особливо підлітки;
пацієнти, які штучно харчуються
недоїдають особи, в тому числі ті, у кого недостатньо енергетичного білкового харчування та анорексія;
особи з важкою або стійкою діареєю;
особи з синдромами мальабсорбції;
особи із запальними захворюваннями кишечника, включаючи хворобу Крона та виразковий коліт;
особи із захворюваннями печінки через алкоголізм, які усувають велику кількість цинку в сечі і мають низький рівень цинку в печінці;
особи, які страждають на анемію;
особи старше 65 років

У випадку синдрому СНІДу: підтримка функціонування імунної системи вимагає досить великої кількості цинку. ВІЛ-інфіковані особи особливо схильні до дефіциту цинку.

Надлишок цинку

1. гостра токсичність: Ізольовані спалахи гострого отруєння цинком спричинені споживанням продуктів харчування та напоїв, забруднених цинком, що виділяється з оцинкованої тари.

Ознаками гострого отруєння цинком є: біль у животі, діарея, запаморочення та блювота. Одноразові дози від 225 до 450 мг цинку зазвичай викликають блювоту. У випадку доз цинку від 50 до 150 мг/день із синтетичних джерел повідомлялося про захворювання шлунково-кишкового тракту середньої інтенсивності.

"Цинкова лихоманка" повідомлялося після вдихання емісій оксиду цинку. Сильне потовиділення, слабкість і утруднене дихання можуть виникнути протягом перших 8 годин після вдихання оксиду цинку і можуть зберігатися протягом 12-24 годин після впливу.

2. Хронічна токсичність: Найважливішим наслідком надмірного тривалого споживання цинку є дефіцит міді. Встановлено, що прийом дози цинку 60 мг/добу (50 мг із синтетичних джерел та 10 мг з їжею) спричиняє ознаки дефіциту міді. Щоб запобігти дефіциту міді, Національна рада з питань харчування та харчування США нещодавно ввели максимально допустимий рівень цинку для дорослих у дозі 40 мг/день, включаючи як синтетичний, так і дієтичний цинк.

Взаємодія цинку з деякими препаратами

Одночасне введення цинку із синтетичних джерел та антибіотиків, таких як тетрацикліни та фторхінолони, може знизити рівень всмоктування антибіотика з потенційним зниженням його ефективності. Попадання цинку з синтетичних джерел та цих антибіотиків з інтервалом не менше двох годин має запобігти цій взаємодії.

Терапевтичне використання металевих хелатоутворюючих речовин, таких як пеніциламін (застосовується для лікування надлишку міді при хворобі Вільсона), або діетилентріамін пентацетат (застосовується для лікування надлишку заліза) спричиняє сильний дефіцит цинку. Протисудомні препарати, особливо вальпроат натрію, також можуть викликати дефіцит цинку. Тривале застосування діуретиків може збільшити виведення цинку із сечею. Ліки проти туберкульозу, етамбутол, має металічні хелатируючі властивості і, як було показано, призводить до збільшення втрат цинку.

Лабораторні дослідження

У лабораторіях для аналізу Bioclinica ви можете вибрати аналіз рівня цинку в сироватці крові, індикатор кількох захворювань, дієтичних дефіцитів або порушень росту.

Але також для лабораторних аналізів, таких як:

Цинк у сечі - Низький рівень цинку в сечі, пов’язаний із низьким рівнем цинку в сироватці крові, може бути спричинений неправильним харчуванням або втратою (опіки, шлунково-кишкові розлади)
Цинк у спермі - Оцінка чоловічого безпліддя
Протопорфірин цинку (ZnPP) - У разі дефіциту заліза цинк використовується для синтезу гему, утворюючи таким чином цинк-протопорфірин (ZnPP). Підвищена концентрація ZnPP є показником функціональної недостатності заліза.