Значението на цинка в организма

Цинкът е съществен елемент от всички форми на живот. Значението на цинка в човешкото хранене и общественото здраве е признато сравнително наскоро. Клиничният недостиг на цинк при хората е описан за първи път през 1961 г., когато диета с ниско съдържание на цинк (поради високото съдържание на фитинова киселина) се свързва с „юношеския хранителен нанизъм“ в Близкия изток. Оттогава дефицитът на цинк е признат от редица експерти като основен проблем на общественото здраве, особено в развиващите се страни.

Общото съдържание на цинк в тялото на възрастен е 2-3 г. Около 60% се намира в скелетните мускули, 30% в костите, 5% в черния дроб и кожата. Само 1% от общото количество цинк (85% в еритроцитите) се намира в кръвта. Той е съществена съставка на ензимните и метало-ензимните комплекси, имайки важна роля в клетъчния метаболизъм.

Цинкът участва активно в оптималното развитие на клетъчните функции. Той играе важна роля в медиирания от клетките имунитет, формирането на костите, растежа на тъканите, растежа на плода и бебето, помага на мозъчната функция и влияе върху узряването и подвижността на сперматозоидите. В същото време регенерира чернодробната функция и има антибактериални и антисептични свойства.

Източници на цинк

Хранителни източници:

Ракообразните, говеждото и други видове червено месо са богати на цинк. Орехите и зеленчуците са относително добри зеленчукови източници. Бионаличността на цинк (количеството цинк, задържано и използвано в организма) е относително висока за месото, яйцата и продуктите от морски произход. Това се дължи на относителното отсъствие на съединения, които спират абсорбцията на цинк и наличието на някои аминокиселини (цистеин и метионин), които подобряват абсорбцията на цинк.

Цинкът в пълнозърнестите продукти и растителните протеини е по-малко бионаличен поради високото им количество фитинова киселина, съединение, което инхибира абсорбцията на цинк. Ензимното действие на дрождите, използвани при производството на хляб, намалява нивото на фитинова киселина. Следователно пълнозърнестият хляб съдържа повече бионаличен цинк, отколкото не пълнозърнестият хляб.

Средната дневна доза диетичен цинк е 9 mg/ден за възрастни жени и 13 mg/ден за възрастни мъже.

Примери за храни, съдържащи цинк:

храни, богати на животински протеини, като червено месо (говеждо, свинско, овче, агнешко) или пилешко месо - например 80 грама говеждо месо съдържа 9 милиграма цинк;
млечни продукти и яйца - 100 грама кисело мляко съдържат 3 милиграма цинк;
зеленчуци: броколи, цвекло, гъби, картофи, аспержи, зеле, моркови, брюкселско зеле, маруля, тиква, спанак, домати. Порция от 100 грама варени броколи съдържа 4 милиграма цинк.
пресни плодове: ананас, манго, ягоди, портокали, банани, кайсии. Например, 100 грама портокали съдържат 2 милиграма цинк.
мазни плодове: кашу, фъстъци, бадеми, лешници, шам фъстък, ядки. Например, 100-грамова порция бадеми съдържа 3 милиграма цинк.
риба и морски дарове: сьомга, сардини, риба тон, омар, миди, раци или миди. Порция тон от 100 грама съдържа 8 милиграма цинк.

Физиологичната роля на цинка

Много аспекти на клетъчния метаболизъм зависят от цинка. Цинкът играе важна роля за: растеж и развитие, имунен отговор, неврологични и репродуктивни функции. На клетъчно ниво функциите на цинка могат да бъдат разделени в три категории:

каталитични функции
структурни функции
регулиращи функции

Каталитична роля: Способността да катализира жизненоважни химични реакции на около 100 различни ензима зависи от цинка.

Структурна роля: цинкът играе важна роля в структурата на протеините и клетъчните мембрани. Структурният протеинов мотив, наречен "цинков пръст", характерен за голям брой рецептори и транскрипционни фактори е добре известен. Например, медта се намира в каталитичния център на ензима с антиоксидантната роля на медно-цинковата супероксиддисмутаза (CuZn-SOD), като същевременно има и критична структурна роля. Структурата и функциите на клетъчните мембрани също се влияят от цинка. Забелязано е, че намаляването на концентрацията на цинк води до повишаване на чувствителността на мембраните към окислителни инциденти, които засягат техните функции.

Регулаторна роля: Установено е, че протеините на цинкови пръсти регулират генната експресия, като действат като транскрипционни фактори (разпознават специфични последователности в структурата на ДНК и влияят върху нивото на транскрипция на специфични гени). Цинкът също играе важна роля в клетъчната сигнализация, повлиявайки освобождаването на хормони и предаването на нервните импулси. Наскоро беше установено, че цинкът играе роля в апоптозата (програмирана клетъчна смърт), критичен процес на клетъчна регулация с нарастващи и развиващи се последици, но за редица хронични заболявания.

Взаимодействия на цинк с други елементи

1. Купру: Поглъщането на големи количества цинк (50 mg/ден или повече) за период от няколко седмици може да попречи на бионаличността на медта. Масовите поглъщания на цинк причиняват чревния синтез на свързващ мед протеин, наречен металлотионеин. Той улавя медта в чревните клетки и предотвратява системното й усвояване. Прилагането на относително нормални дози не влияе върху усвояването на медта, нито масивното приложение на мед влияе върху усвояването на цинка.

2. Горд: Допълнителното желязо (38-65 mg/ден) може да намали абсорбцията на цинк. Това взаимодействие е тревожно в случай на лечение с желязо по време на бременност или кърмене. Експертите препоръчват прием на допълнителен цинк за бременни или кърмещи жени, приемащи повече от 60 mg/ден желязо.

3. Калций: Високите нива на хранителен калций предотвратяват усвояването на цинк при животните, но не е известно дали този ефект се проявява при хората. Увеличаването на дозите калций, погълнати при жени в постменопауза под формата на мляко или калциев фосфат (общ калций, погълнат над 1360 mg/ден), намалява абсорбцията на цинк и общото количество цинк в организма при жените в постменопауза. При младите хора това явление не е подчертано. Калцият в комбинация с фитинова киселина намалява абсорбцията на цинк.

4. Фолиева киселина: Бионаличността на фолиевата киселина в храната се увеличава от действието на цинк-зависим ензим, което предполага възможно взаимодействие между цинк и фолиева киселина. По-стари проучвания показват, че ниските дози цинк намаляват абсорбцията на фолиева киселина и обратно големите количества фолиева киселина влияят върху количеството цинк, погълнато от организма. Неотдавнашни проучвания показват, че добавките с относително висока доза фолиева киселина (800 mg/ден) в продължение на 25 дни не променят състоянието на цинк в експериментална група студенти, които са били хранени с храни с ниско съдържание на цинк (3,5 mg/ден). mg/ден), тъй като добавките с цинк също не повлияват състоянието на фолиевата киселина.

Препоръчителна доза

Новородените, децата, бременните и кърмещите жени са изложени на повишен риск от недостиг на цинк. Строгите вегетарианци имат диетично изискване за цинк, което може да бъде с 50% по-високо, ако основните източници на храна са зърнените култури и зеленчуците, поради факта, че високите нива на фитинова киселина в тях намаляват абсорбцията на цинк. Препоръките на Съвета по храните и храненето на Института по медицина за дневния прием на цинк са по възрастови групи и специални категории, както следва:

за новородени - до 6 месеца: 2 mg/ден;
между 7 и 12 месеца - 3 mg/ден (когато кърмата вече не осигурява достатъчен прием и кърмените бебета се нуждаят от добавка на цинк - чрез въвеждане на храни от животински произход);
за деца между 1 и 3 години - 3 mg/ден;
между 4 и 8 години - 5 mg/ден,
между 9 и 13 години - 8 mg/ден;
юноши и мъже - 11 mg-13 mg/ден (повече, отколкото при жените, тъй като цинкът е незаменим за нормалната дейност на мъжката репродуктивна система);
юноши (14-18 години) - 9 mg/ден;
жени над 19 години - 8 mg/ден;
при бременни жени и кърмещи жени изискването надвишава препоръчителните стойности за мъжете (като се вземе предвид ролята, която цинкът играе в клетъчния растеж и размножаване) - 9,5-13 mg/ден.

Недостиг на цинк

1. Тежък дефицит на цинк: По-голямата част от наличната понастоящем информация за тежкия дефицит на цинк е резултат от изследването на лица, родени с ентеропатичен акродерматит (дерматоза с дегенерация на функцията на червата), генетично заболяване, което се проявява чрез лош метаболизъм и транспорт на цинк.

Симптоми на тежък недостиг на цинк включват забавяне или дори спиране на растежа и развитието, забавено полово съзряване, характерни кожни следи, тежка и хронична диария, отслабена имунна защита, по-бавно зарастване на рани, намален апетит, намален вкус, нощна слепота, възпаление и потъмняване на роговицата и промени в роговицата.

Преди откриването на причините за ентеропатичния акродерматит, пациентите обикновено са умирали в ранна детска възраст. Пероралната цинкова терапия води до пълно изчезване на симптомите: За съжаление, лечението трябва да се прилага за неопределено време, ако дефицитът на цинк е причинен от генетични причини. Въпреки че недостигът на цинк в храната е малко вероятно да причини тежък дефицит на цинк при лица без генетично заболяване, лошото усвояване или условия на повишена загуба на цинк, като тежки изгаряния или продължителна диария, могат също толкова да доведат до сериозен дефицит.

2. Лек недостиг на цинк: Последните проучвания ясно показват, че лекият недостиг на цинк допринася за влошаване на здравословните проблеми, особено при деца, живеещи в развиващите се страни. Липсата на чувствителен индикатор, който да показва началото на лек недостиг на цинк, затруднява изучаването на медицинските последици. Контролираните тестове с умерено добавяне на цинк обаче показват, че лекият дефицит на цинк допринася за забавяне на физическото и невропсихологичното развитие и повишена чувствителност към летални инфекции при малки деца.

Лица с висок риск от недостиг на цинк:

новородени и деца;
бременни и кърмещи жени, особено юноши;
пациенти, които са изкуствено хранени
недохранени индивиди, включително такива с недохранване с енергийни протеини и анорексия;
лица с тежка или постоянна диария;
лица със синдроми на малабсорбция;
лица с възпалителни заболявания на червата, включително болест на Crohn и улцерозен колит;
лица с чернодробни заболявания поради алкохолизъм, които елиминират големи количества цинк в урината си и които имат ниски нива на цинк в черния си дроб;
лица, страдащи от анемия;
лица над 65 години

В случай на синдром на СПИН: поддържането на функционирането на имунната система изисква доста голямо количество цинк. ХИВ-инфектираните лица са особено податливи на недостиг на цинк.

Излишък на цинк

1. Остра токсичност: Изолирани огнища на остро отравяне с цинк са причинени от консумация на храни и напитки, замърсени с цинк, освободен от поцинковани контейнери.

Признаците на остро отравяне с цинк са: коремна болка, диария, замаяност и повръщане. Единичните дози от 225 до 450 mg цинк обикновено предизвикват повръщане. В случай на дози от 50 до 150 mg/ден цинк от синтетични източници, са докладвани стомашно-чревни заболявания със средна интензивност.

"Цинкова треска" е съобщено след вдишване на емисиите на цинков оксид. Силно изпотяване, слабост и затруднено дишане могат да се появят през първите 8 часа след вдишване на цинков оксид и могат да продължат 12-24 часа след излагане.

2. Хронична токсичност: Най-важната последица от прекомерната продължителна консумация на цинк е дефицитът на мед. Установено е, че поглъщането на дози цинк от 60 mg/ден (50 mg от синтетични източници и 10 mg от храна) причинява признаци на недостиг на мед. За да се предотврати недостиг на мед, Националният съвет по храните и храненето в САЩ наскоро наложи максимално допустимо ниво на цинк за възрастни при 40 mg/ден, включително синтетичен и диетичен цинк.

Взаимодействие на цинк с някои лекарства

Едновременното приложение на цинк от синтетични източници и антибиотици, като тетрациклини и флуорохинолони, може да намали нивото на абсорбция на антибиотика с потенциал да намали ефективността му. Поглъщането на цинк от синтетични източници и тези антибиотици с интервал от поне два часа трябва да предотврати това взаимодействие.

Терапевтичното използване на метални хелатообразуващи агенти като пенициламин (използван за лечение на излишък от мед при болестта на Уилсън) или диетилентриамин пентацетат (използван за лечение на излишък на желязо) причинява тежък дефицит на цинк. Антиконвулсантите, особено натриевият валпроат, също могат да причинят недостиг на цинк. Продължителната употреба на диуретици може да увеличи отделянето на цинк с урината. Лекарството за туберкулоза, етамбутолът, има метални хелатни свойства и е доказано, че води до повишена загуба на цинк.

Лабораторни изследвания

В лабораториите за анализ на Bioclinica можете да изберете анализ на нивата на серумен цинк, индикатор за няколко заболявания, хранителни дефицити или нарушения на растежа.

Но също така и за лабораторни анализи като:

Цинк в урината - Ниското ниво на цинк в урината, свързано с ниско ниво на серумен цинк, може да бъде причинено от лоша диета или загуба (изгаряния, стомашно-чревни нарушения)
Цинк в спермата - Оценка на мъжкото безплодие
Цинков протопорфирин (ZnPP) - В случай на дефицит на желязо, цинкът се използва в синтеза на хем, като по този начин се образува цинк-протопорфирин (ZnPP). Повишената концентрация на ZnPP е индексът на функционален дефицит на желязо.