An initiative of :

Stichting Food-Info

Food-Info.net> Μεταλλικά στοιχεία

Χαλκός (Cu)

Εισαγωγή
Πηγές τροφίμων
Προτεινόμενη Ημερήσια Πρόσληψη
Ανασταλτικές ουσίες/ Υποκινητ ικές ουσίες
Λειτουργίες στο σώμα
Έλλειψη
Τοξικότητα
Ρύθμιση
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Πηγές

Εισαγωγή

Ο χαλκός είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τους ανθρώπους και τα ζώα. Στο σώμα, ο χαλκός μεταπίπτει μεταξύ των μορφών του μονοσθενούς χαλκού (Cu¹⁺) και του δισθενούς χαλκού (Cu²⁺) αν και η πλειοψηφία του χαλκού του σώματος είναι με τη μορφή Cu²⁺. Η δυνατότητα του χαλκού να παίρνει και να δίνει εύκολα ηλεκτρόνια εξηγεί το σημαντικό ρόλο του στις αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής (οξειδοαναγωγικές) και τη δέσμευση των ελεύθερων ριζών. Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν ακόμα νέες πληροφορίες σχετικά με τις λειτουργίες του χαλκού στο ανθρώπινο σώμα.

Πηγές τροφίμων

Ο χαλκός βρίσκεται σε μια ευρεία ποικιλία των τροφίμων και είναι πιο άφθονος στα κρέατα, τα οστρακόδερμα, τα καρύδια και τους σπόρους. Τα δημητριακά με πίτουρα σίτου και ολόκληρα τα προϊόντα σιταριού είναι επίσης καλές πηγές χαλκού. Οι συγκεντρώσεις στα φυτά μπορούν να ποικίλουν από μέρος σε μέρος επειδή η περιεκτικότητα του εδάφους σε ορυκτά ποικίλλει γεωγραφικά.

Μερικές σημαντικές πηγές χαλκού :


Συκώτι	Όστρακα	Σαρδέλες	Ηλιόσποροι	Καβούρι

Αστακός	Φιστίκια	Μανιτάρια	Ξερά δαμάσκηνα	Αμύγδαλα

Προτεινόμενη ημερήσια πρόσληψη (RDA)

Το RDA της Ευρωπαϊκής Ένωσης για το γενικό πληθυσμό τίθεται σε 1.15 mg/ημέρα.

Το RDA για το χαλκό απεικονίζει τα αποτελέσματα των μελετών μείωσης και κορεσμού και είναι βασισμένο στην πρόληψη της ανεπάρκειας.

Ανασταλτικές/ Υποκινητικές ουσίες:

Τα ακόλουθα συστατικά τροφίμων έχουν βρεθεί να υποκινούν την απορρόφηση του χαλκού:

Σίδηρος - η επαρκής θρεπτική θέση του χαλκού εμφανίζεται να είναι απαραίτητη για τον κανονικό μεταβολισμό του σιδήρου και το σχηματισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος. Η αναιμία είναι ένα κλινικό σημάδι της ανεπάρκειας χαλκού και ο σίδηρος έχει βρεθεί ότι συσσωρεύεται στο συκώτι των ζώων με ανεπάρκεια χαλκού, δείχνοντας ότι ο χαλκός (πιθανώς υπό μορφή πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού) απαιτείται για τη μεταφορά σιδήρου στο μυελό των οστών για το σχηματισμό ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος.

Τα ακόλουθα συστατικά τροφίμων έχουν βρεθεί να εμποδίζουν την απορρόφηση του χαλκού:

Ψευδάργυρος - οι υψηλές από διατροφικά συμπληρώματα προσλήψεις ψευδάργυρου 50 mg/ημέρα ή περισσότερο για εκτεταμένες χρονικές περιόδους μπορούν να οδηγήσουν στην ανεπάρκεια χαλκού. Ο σε υψηλή περιεκτικότητα διατροφικός ψευδάργυρος αυξάνει τη σύνθεση μιας εντερικής πρωτεΐνης κυττάρων αποκαλούμενης μεταλλοθειονίνη, η οποία δεσμεύει ορισμένα μέταλλα και αποτρέπει την απορρόφησή τους με την παγίδευση τους στα εντερικά κύτταρα. Η μεταλλοθειονίνη έχει μια ισχυρότερη έλξη για το χαλκό από ότι για τον ψευδάργυρο, έτσι τα υψηλά επίπεδα μεταλλοθειονίνης που προκαλούνται από τον υπερβολικό ψευδάργυρο προκαλούν μια μείωση στην εντερική απορρόφηση του χαλκού. Η υψηλή πρόσληψη χαλκού δεν έχουν βρεθεί για να έχει επιπτώσεις στη θρεπτική θέση του ψευδάργυρου.

Μολυβδαίνιο - το μολυβδαίνιο είναι ανταγωνιστής στην απορρόφηση χαλκού.

Λειτουργίες στο σώμα

Ο χαλκός είναι ένα κρίσιμο λειτουργικό συστατικό διάφορων απαραίτητων ενζύμων, που είναι γνωστά ως χαλκοένζυμα. Μερικές από τις φυσιολογικές λειτουργίες που είναι γνωστές ότι είναι εξαρτώμενες από το χαλκό συζητούνται κατωτέρω.

Ενεργειακή παραγωγή

Το ένζυμο που είναι εξαρτώμενο από το χαλκό, η οξειδάση c των κυτοχρωμάτων, διαδραματίζει έναν κρίσιμο ρόλο στην παραγωγή της κυτταρικής ενέργειας. Με την κατάλυση της αναγωγής του μοριακού οξυγόνου (O₂) σε νερό (H₂O), η οξειδάση των κυτοχρωμάτων παράγει μια ηλεκτρική τάση που χρησιμοποιείται από τα μιτοχόνδρια για να δημιουργήσει το ζωτικής σημασίας μόριο που αποθηκεύει ενέργεια, το ATP .

Σχηματισμός συνδετικού ιστού

Ένα άλλο χαλκοένζυμο, η λυσική οξειδάση, απαιτείται για τη διασύνδεση του κολλαγόνου και της ελαστίνης, τα οποία είναι απαραίτητα για το σχηματισμό του ισχυρού και εύκαμπτου συνδετικού ιστού. Η δράση της λυσικής οξειδάσης βοηθά να διατηρηθεί η ακεραιότητα του συνδετικού ιστού στην καρδιά και τα αιμοσφαίρια του αίματος και διαδραματίζει έναν ρόλο στο σχηματισμό των οστών.

Μεταβολισμός σιδήρου

Δύο ένζυμα που περιέχουν χαλκό, το πρωτεολυτικό ένζυμο (η σιδηροξειδάση I) και η σιδηροξειδάση ΙΙ έχουν την ικανότητα να οξειδώσουν το σιδηρούχο σίδηρο (Fe²⁺) στο σιδηρικό σίδηρο(Fe³⁺), τη μορφή σιδήρου που μπορεί να φορτωθεί επάνω στην πρωτεϊνική τρασφερίνη για τη μεταφορά του στην περιοχή του σχηματισμού ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος. Αν και η σιδηροξειδωτική δραστηριότητα αυτών των δύο χαλκοενζύμων δεν έχει αποδειχθεί ακόμα φυσιολογικά σημαντική, το γεγονός ότι η κινητοποίηση σιδήρου από τις περιοχές αποθήκευσης είναι εξασθενισμένη στην ανεπάρκεια χαλκού υποστηρίζει το ρόλο τους στο μεταβολισμό σιδήρου.

Κεντρικό νευρικό σύστημα

Διάφορες αντιδράσεις ουσιαστικές για την κανονική λειτουργία του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος καταλύονται από τα ένζυμα του χαλκού.

Σύνθεση νευροδιαβιβαστών

Η ντοπαμίνη-β-μονοξυγενάση καταλύει τη μετατροπή της ντοπαμίνης στη νευροδιαβιβαστική νορεπινεφρίνη (νοραδρεναλίνη).

Μεταβολισμός των νευροδιαβιβαστών

Η μονοαμινική οξειδάση (MAO) διαδραματίζει ρόλο στο μεταβολισμό των νευροδιαβιβαστών νορεπινεφρίνης, της επινεφρίνης (αδρεναλίνη) και της ντοπαμίνης. Η MAO λειτουργεί επίσης στην υποβάθμιση της νευροδιαβιβαστικής σεροτονίνης, η οποία είναι η βάση για τη χρήση των ανασταλτικών παραγόντων MAO ως αντικαταθλιπτικά χάπια.

Σχηματισμός και συντήρηση της μυελίνης

Το περίβλημα από μυελίνη (κυτταρικό τοίχωμα των νευρικών κυττάρων) αποτελείται από φωσφολιπίδια των οποίων η σύνθεση εξαρτάται από τη δραστηριότητα της οξειδάσης c των κυτοχρωμάτων .

Μελανίνη

Η τυροσινάση των χαλκοενζύμων απαιτείται για το σχηματισμό της χρωστικής ουσίας μελανίνη. Η μελανίνη σχηματίζεται στα κύτταρα αποκαλούμενα μελανοκύτταρα και παίζει ρόλο στη χρώση της τρίχας, του δέρματος και των ματιών.

Υπεροξειδική δισμουτάση

Η υπεροξειδική δισμουτάση (SOD) λειτουργεί ως αντιοξειδωτικό με την κατάλυση της μετατροπής των υπεροξιδίων των ριζών (ελεύθερες ρίζες ή ROS) σε υπεροξείδιο του υδρογόνου, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να αναχθεί σε νερό από άλλα αντιοξειδωτικά ένζυμα. Δύο μορφές (SOD) περιέχουν χαλκό: 1) το (SOD) χαλκού/ψευδάργυρου βρίσκεται μέσα στα περισσότερα κύτταρα του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των ερυθρών αιμοσφαιρίων και 2) το εξωκυτταρικό (SOD) είναι ένα ένζυμο που περιέχει χαλκό και που βρίσκεται σε υψηλά επίπεδα στους πνεύμονες και σε χαμηλά επίπεδα στο πλάσμα του αίματος.

Πρωτεολυτικό ένζυμο του ορού

Ο χαλκός που περιέχει πρωτεολυτικό ένζυμο του ορού λειτουργεί ως αντιοξειδωτικό στον ορό αίματος.

Ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων

Οι παράγοντες μεταγραφής που εξαρτώνται από το χαλκό ρυθμίζουν τη μεταγραφή συγκεκριμένων γονιδίων. Κατά συνέπεια, τα κυτταρικά επίπεδα χαλκού μπορούν να έχουν επιπτώσεις στη σύνθεση των πρωτεϊνών με την ενίσχυση ή την παρεμπόδιση της μεταγραφής συγκεκριμένων γονιδίων. Τα γονίδια που ρυθμίζονται από τους παράγοντες μεταγραφής που εξαρτώνται από το χαλκό περιλαμβάνουν τα γονίδια για την υπεροξειδική δισμουτάση χαλκού/ψευδάργυρου (Cu / Zn SOD), την καταλάση (ένα άλλο αντιοξειδωτικό ένζυμο), και τις πρωτεΐνες τις σχετικές με την κυτταρική αποθήκευση του χαλκού.

Έλλειψη

Κλινικά η εμφανής ανεπάρκεια χαλκού είναι σχετικά ασυνήθιστη. Τα επίπεδα χαλκού του ορού και τα επίπεδα του πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού μπορούν να μειωθούν στο 30% του κανονικού σε περιπτώσεις σοβαρής ανεπάρκειας χαλκού. Ένα από τα πιο κοινά κλινικά σημάδια της ανεπάρκειας χαλκού είναι μια αναιμία που δεν ανταποκρίνεται στη θεραπεία σιδήρου αλλά διορθώνεται από τη συμπλήρωση χαλκού. Η ανεπάρκεια χαλκού μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μη ομαλούς χαμηλούς αριθμούς λευκών αιμοσφαιρίων γνωστών ως φαγοκύτταρα (φαγοκυτταρική πενία), μια πάθηση που μπορεί να συνοδευθεί από την αυξανόμενη ευαισθησία στη μόλυνση. Η οστεοπόρωση και άλλες ανωμαλίες της ανάπτυξης των οστών σχετικές με την ανεπάρκεια χαλκού είναι οι πιο κοινές στα ανεπαρκή σε χαλκό νήπια με χαμηλό βάρος γέννησης και τα μικρά παιδιά.

Το γάλα της αγελάδας είναι σχετικά φτωχό σε χαλκό και οι περιπτώσεις της ανεπάρκειας χαλκού έχουν αναφερθεί στα υψηλού κινδύνου νήπια και τα παιδιά που ταΐζονται μόνο με γάλα αγελάδος.

Τοξικότητα

Η τοξίκωση από χαλκό είναι σπάνια στο γενικό πληθυσμό. Τα συμπτώματα της οξείας τοξίκωσης από χαλκό περιλαμβάνουν τους κοιλιακούς πόνους, τη ναυτία, τον εμετό και τη διάρροια, τα οποία βοηθούν στο να αποτραπεί η πρόσθετη κατάποση και η απορρόφηση του χαλκού. Τα σοβαρότερα σημάδια της οξείας τοξίκωσης από χαλκό περιλαμβάνουν την σοβαρή βλάβη του συκωτιού, την ανεπάρκεια των νεφρών, το κόμμα και το θάνατο. Θέμα περισσότερης ανησυχίας από μια θρεπτική σκοπιά είναι η δυνατότητα της βλάβης του συκωτιού ως αποτέλεσμα της μακροπρόθεσμης έκθεσης σε χαμηλότερες δόσεις χαλκού.

Γενικά, στα υγιή άτομα, δόσεις μέχρι 10.000 μg (10 mg) καθημερινά δεν έχουν οδηγήσει σε βλάβη του συκωτιού. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα άτομα με τις γενετικές αναταραχές που έχουν επιπτώσεις στο μεταβολισμό του χαλκού (ασθένεια Wilson, ινδική κίρρωση παιδικής ηλικίας και ιδιοπαθής τοξίκωση χαλκού) μπορούν να διατρέξουν τον κίνδυνο δυσμενών αποτελεσμάτων της χρόνιας τοξικότητας χαλκού σε σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα πρόσληψης.

Η οδοντική φθορίωση

Η ηπιότερη μορφή οδοντικής φθορίωσης είναι ανιχνεύσιμη μόνο στον εκπαιδευμένο παρατηρητή και χαρακτηρίζεται από τις μικρές αδιαφανείς άσπρες κηλίδες ή τα σημάδια στο σμάλτο των δοντιών. Η μέτρια οδοντική φθορίωση χαρακτηρίζεται από τις κηλίδες και το ήπιο λέκιασμα των δοντιών και η σοβαρή οδοντική φθορίωση από το χαρακτηριστικό λέκιασμα και τη διάβρωση των δοντιών. Από τις μέτριες έως τις αυστηρές μορφές της, η οδοντική φθορίωση γίνεται αισθητική ανησυχία όταν έχει επιπτώσεις στους κοπτήρες και τους κυνόδοντες (μπροστινά δόντια).

Η οδοντική φθορίωση είναι το αποτέλεσμα της υπερβολικής κατανάλωσης φθοριδίου πριν από την εμφάνιση των πρώτων μόνιμων δοντιών (γενικά πριν από 8 ετών). Είναι επίσης μια κατάσταση που εξαρτάται από τις δόσεις, με τις υψηλότερες προσλήψεις φθοριδίου να συνδέονται με εντονότερα αποτελέσματα στα δόντια. Ο κίνδυνος ήπιας έως μέτριας οδοντικής φθορίωσης εμφανίζεται να αυξάνεται σημαντικά σε μια πρόσληψη 2-3 φορές αυτή που συστήνεται για τα παιδιά μιας ευαίσθητης ηλικίας, ενώ η σοβαρή οδοντική φθορίωση έχει παρατηρηθεί μόνο σε προσλήψεις φθοριδίου 5 φορές το συνιστώμενο επίπεδο. Η ύπαρξη της ήπιας και της μέτριας οδοντικής φθορίωσης έχει αυξηθεί κατά τη διάρκεια των τελευταίων 50 ετών, και κυρίως οφείλεται στην αυξανόμενη πρόσληψη φθοριδίου από την οδοντόπαστα, αν και μπορεί επίσης να συμβάλει η ακατάλληλη χρήση των συμπληρωμάτων φθοριδίου.

Ρύθμιση

Ο χαλκός μπορεί να εισαχθεί στο σώμα κατά τη διάρκεια της κατανάλωσης ή της κατανάλωσης ουσιών που περιέχουν χαλκό. Ο χαλκός μπορεί επίσης να εισαχθεί στο σώμα μέσω της αναπνοής του αέρα ή της σκόνης που περιέχει χαλκό. Ο χαλκός μπορεί να εισαχθεί στους πνεύμονες των εργαζομένων που εκτίθενται στη σκόνη ή τους καπνούς χαλκού.

Ο χαλκός μπαίνει γρήγορα στην κυκλοφορία του αίματος και διανέμεται σε όλο το σώμα αφότου κάποιος τον φάει ή τον πιει. Ορισμένες ουσίες στα τρόφιμα με χαλκό που τρώγονται μπορούν να έχουν επιπτώσεις στο ποσό του χαλκού που μπαίνει στην κυκλοφορία του αίματος από το γαστροεντερικό κομμάτι. Το σώμα είναι πολύ καλό στο φράξιμο των υψηλών συγκεντρώσεων χαλκού από την είσοδο στην κυκλοφορία του αίματος. Είναι άγνωστο ως προς πόσος χαλκός εισάγεται στο σώμα μέσω των πνευμόνων ή του δέρματος. Ο χαλκός απεκκρίνεται έπειτα από το σώμα στα περιττώματα και τα ούρα, συνήθως στα περιττώματα. Παίρνει αρκετές ημέρες στο χαλκό για να αφήσει το σώμα. Γενικά, το ποσό χαλκού στο σώμα παραμένει σταθερό (το ποσό που εισάγεται το σώμα σας είναι ίσο με το ποσό που φεύγει).