медь, Cu

Медь - это тяжёлый, полудрагоценный металл и незаменимый для человеческого организма микроэлемент. В организме человека медь выполняет многочисленные функции. Так, например, медь способствует поддержанию нормального состояния соединительной ткани и выполнению иммунной системой своих функций. Кроме того, медь как антиоксидант важна в обмене веществ и энергии, в работе нервной системы и в транспорте железа. Итальянское слово cuprum образовано от cyprium „руда с греческого острова Кипр“, где в древности добывалась медь.

Распространение:
Медь - широко распространённый элемент. Она содержится, например, в какао-порошке (3,7 мг/100г), соевой муке (3), фундуке (1,7), грибах (1,5), пшене (1), манной крупе (0,6) и цельнозерновой муке (0,2-0,6). Грудное молоко содержит мало меди. Поэтому у новорождённых отмечается высокое содержание меди в печени, т.е. они имеют запас меди на время грудного вскармливания.¹

Потери при хранении и приготовлении:
Потерь практически не случается. В растительных продуктах питания фитаты могут препятствовать всасыванию меди.³ Замачивание, проращивание и ферментация зерновых и бобовых активирует содержащийся в них фермент фитазу, которая расщепляет фитаты и таким образом улучшает биодоступность меди.

Усвоение и обмен веществ:
Доля всасывания зависит от других продуктов питания. Слишком высокие концентрации балластных веществ, железа, цинка, фосфора, кадмия, сульфидов и фитиновой кислоты уменьшают всасывание меди. Витамин С, органические кислоты и аминокислоты благодаря восстановлению Cu²⁺ до Cu⁺ способствуют всасыванию. В общем доля всасывания высока и составляет 55-75 %. Всасывание происходит большей частью в тонком кишечнике.

При низких концентрациях активные транспортные механизмы увеличивают долю всасывания, а выведение (через жёлчь) уменьшают. При высоких концентрациях всасывание происходит преимущественно через пассивную диффузию и выведение увеличивается.³

Накопление, использование, потери:
Организм всасывает медь быстро и также быстро её выводит.³ Общий запас организма составляет 80 - 100 мг. Медь накапливается в скелете (40 %), мускулатуре (24 %),⁵ печени (15 %), мозге (10 %) и крови.³ Транспорт в крови осуществляется большей частью белком церулоплазмин. Этот протеин также участвует в метаболизме железа.⁵

Суточная потребность в долгосрочной перспективе:
Точных данных о суточной потребности нет. Рекомендуемое потребление составляет по оценкам от1 до 1,5 мг в день. Действительное потребление взрослого человека на западном типе питания составляет около 2 мг в день.¹

Симптомы и причины дефицита:
Симптомы дефицита встречаются у нас только в экстремальных случаях (заболевания кишечника и почек, парентеральное питание, кормление младенцев коровьим молоком). Его симптомами являются малокровие, слабый иммунитет, изменения костей, изменения кровеносных сосудов и депигментация. ³

Избыточное потребление:
Выведение через жёлчь - важнейшая регуляция медного баланса. Если организм всасывает большие количества меди, то он выделяет их через желчь.¹ Слишком большое количество меди приводит к артриту и другим заболеваниям в области дыхательных путей и пищеварительного тракта и может способствовать высокому кровяному давлению и нарушениям в обмене веществ в печени. Кроме того, повышенный уровень меди в крови стимулирует увеличенное образование свободных радикалов и, таким образом, может приводить к депрессиям и нервным заболеваниям. При наследственной болезни Вильсона появляются похожие симптомы. В этом случае нарушена функция белка-транспортировщика меди, что затрудняет выведение меди из организма. В окружающей среде есть разные источники, которые при длительном воздействии могут приводить к отправлению медью. Это может произойти, например, вследствие повышенного содержания меди в водопроводной воде из-за старых труб или использованных в сельском хозяйстве фунгицидов и пестицидов, содержащих медь.

Функции:

• кроветворение: церулоплазмин, важнейший транспортный белок меди, участвует в окислении железа ( Fe²⁺-> Fe³⁺). Только лишь таким образом транспортный белок трансферрин может связать трёхвалентное железо и доставить его к месту синтеза гемоглобина;¹
• ферменты эндогенной антиоксидантной системы: медь - составная часть таких ферментов, как цитохром C-оксидаза или супероксиддисмутаза. Цитохром C-оксидаза ответственна за то, чтобы в дыхательной цепи реакции от кислорода к воде протекали беспрепятственно. Если этого не происходит, возникает увеличенное количество супероксида, радикала кислорода. Супероксиддисмутаза может нейтрализовать супероксид;¹
• пигментный обмен: в составе фермента тирозиназы медь участвует в образовании меланина. Меланин - это красящий пигмент в коже и волосах, защищающий от УФ-излучения;⁶
• скелет и соединительная ткань: медь входит в состав фермента лизилоксидаза, которая переплетает оба белка соединительной ткани - коллаген и эластин. Это обеспечивает структуру и эластичность костей, связок, хрящей и кровеносных сосудов.⁶
• центральная нервная система: медь участвует в образовании защитных слоёв миелина вокруг нервных волокон. ⁶

Структура:
Медь в питании и в организме находится большей частью в связанном с белками виде. Транспортные белки восстанавливают медь перед усвоением в тонком кишечнике: Cu²⁺ до Cu⁺.

Литература:

1. Biesalski Hans Konrad und Grimm Peter: Taschenatlas der Ernährung; 3. Auflage (2004); Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York.
2. База данных министерства сельского хозяйства США.
3. Elmadfa Ibrahim und Leitzmann Claus: Ernährung des Menschen; 5. Auflage (2015); Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
4. Leitzmann Claus und Keller Markus: Vegetarische Ernährung; 3. Auflage (2013); Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart.
5. De Groot Hilka und Farhadi Jutta: Ernährungswissenschaft; 6. Auflage (2015); Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten.
6. Zimmermann Michael, Schurgast Hugo, Burgerstein Uli P.: Burgersteins Handbuch Nährstoffe, 9. Auflage (2000); Karl F. Haug Verlag, Heidelberg.