Цинк(Zn)

Цинкнаявний у всіх органах, тканинах, рідинах і секретах організму. Понад 95 % його зосереджено у клітинах. У біологічних системах цинк практично завжди знаходиться в двовалентному стані.

Поширення у природі та добова потреба

Джерела:

· продукти тваринного похо­дження: яловича печінка, молоко та молочні продукти, сир, м′ ясо птиці, яйця, морепродукти;

· найбільш багаті на цинк дріжджі та гриби;

· продукти рослинного похо­дження: пшеничні, рисові, житні висівки, цільні зерна злакових і бобових, насіння олійних культур, горіхи, овочі – картопля, цибуля, морква, капуста.

Вміст цинку у продуктах рослинного походження залежить від його кількості у ґрунті, на якому ростуть рослини. Кількість Zn суттєво знижується (на 80 %) при надмірному очищенні та переробці продуктів харчування.

Добова потреба у цинку дорівнює 15 – 20 мг.

Рекомендоване добове споживання становить 0, 3 мг на кг маси тіла. Потреба підвищується під час вагітності та лактації, у немовлят і дітей, під час одужання після хвороби:

· вагітні та жінки у період лактації: 25 мг;

· новонароджені і діти: 3, 0 – 15 мг.

За необхідності додатково вживають до 0, 6 мг цинку на добу.

Метаболізм

Всмоктування цинку. При повноцінному змішаному харчу-ванні доросла людина споживає 10–15 мг цинку на добу. Близько 20 % його засвоюється у тонкому кишечнику. Специ-фічний низькомолекулярний Zn-зв'язувальний факторпідшлун-кової залози утворює комплекс із Zn і сприяє абсорбції мікроелемента. Висока концентрація кальцію, фосфатів, фітинової кислоти у продуктах заважає всмоктуванню цинку.

Концентрація Zn у крові – 650 – 680 мкг/100 мл. У крові Zn знаходиться в основному у складі ферменту карбоангідрази еритроцитів та Zn–вмісних білківлейкоцитів. У плазмі його вміст коливається від 120 до 140мкг/100 мл. Близько ⅔ мікро-елементу транспортується α ₂-макроглобуліном, решта – у комплексі з альбуміномплазми крові. Кількість Zn у крові корелює з його екзогенним надходженням з їжею.

Поширення у тканинах. В організмі дорослої людини міститься від 1, 5 мг (жінки) до 2, 3–3 мг цинку (чоловіки). Основна кількість його акумульована у шкірі та простаті – 70 – 86 мг/100 г. Відкладення цинку у печінці сягає 500–600 мг/кг. Кістки і зуби містять від 15 до 25 мг/100 г, незначна кількість знаходиться у нирках, м′ язах, серці, підшлунковій залозі, селезінці, найменше – у мозку та легенях.

Екскреція. В умовах нормального метаболізму добова екс-креція цинку з фекаліями становить близько 9 мг – цинк, який не засвоївся з їжі, та ендогенний – за рахунок панкреатичної секреції. З сечею виводиться близько 0, 5 мг/добу, у поті знай-дені його сліди. При катаболічних станах (опікова хвороба, голодування, травми, оперативні втручання) втрати цинку з сечею значно збільшуються. Цинктакож втрачається зі спермою, менструальним секретом, волоссям, потом, унаслідок десквамації (лущення) шкіри.

Біологічна роль Zn

· Кофактор металоферментів. Цинкє кофактором більш ніж 80 ензимів: супероксиддисмутази, карбоангідрази, лей-цинамінопептидази, лужної фосфатази, карбоксипептида-зи А, алкогольдегідрогенази, глутаматдегідрогенази, ДНК і РНК – полімерази, лактатдегідрогенази та ін. Як кофакторбагатьох ферменів цинк впливає на різні сторони метаболіз-му – вуглеводний, ліпідний, білковий обмін, еритропоез, окисно-відновні процеси в організмі людини.

· Бере участь у метаболізмі вітаміну А, стимулюючи його вивільнення з печінки у кров та утилізацію у сітківці ока у «циклі родопсину». Zn-вмісний фермент ретинальре-дуктаза бере участь у регенерації родопсинуу темряві.

· Участь у метаболізмі гормонів. Цинквпливає на накопи-чення та вивільненні інсулінуβ -клітинами підшлункової залози. Крім інсуліну, Zn-залежними гормонами є кортикотропін, соматотропін, гонадотропін.

· Експресія геніві контроль транскрипції. Іони Zn⁺⁺ незамінні на багатьох етапах експресії генів – стабілізують структуру ДНК, РНК, рибосом, активують фактори транскрипціїта сприяють зв'язуванню білків-регуляторів із відповідними чутливими ділянками ДНК. Цинкзнайдений у структурі зворотних транскриптаз, завдяки яким ретрові-руси реалізують свою дію.

· Молекулярна дія гормонів. «Цинкові пальці» та глобулярні Zn-вмісні домени – цеспецифічні ділянки рецепторних білків з унікальною просторовою структурою, які регулюють зв'язування рецепторів стероїдних, териоїдних гормонів із специфічними ділянками ДНК.

o Мутація у структурі «цинковихі пальців» білка-рецеп-тора кальцитріолувикликає резистентність до дії гормону на клітини-мішені та розвиток симптомів вітамін D-резистентного рахіту.

· Ріст і репродукція. Цинквпливає на всі стадії росту клітини і відповідно сприяє росту всього організму. Впливає на активність статевих та гонадотропних гормонів гіпофізу, нормалізує сперматогенез у чоловіків та менструальний цикл у жінок.

· Регенерація тканин та заживлення ран. Цинкнакопичується навколо рани і відіграє ключову роль у її заживлянні, а також впливає на ріст волосся, нігтів, секрецію сальних залоз.

· Біосинтез мононуклеотидів. Цинкбере участь в утворенні мононуклеотидів та їх включенні у структуру нуклеїнових кислот – ДНК і РНК.

· Інші функції: має антиоксидантнівластивості та підвищує дію інших антиоксидантів– сприяє всмоктуванню вітаміну Еі підтриманню його нормальної концентрації у крові; діє як мембранопротектор, зменшуючи неспецифічну проникність клітинних мембран; впливає на імунітет; необхідний для нормального функціонування смакових та нюхових рецепторів.

Причини та ознаки дефіциту та надлишку цинку

Дефіцит цинку може бути уродженим чи набутим.

А. Генетично зумовлений дефіцит цинку – ентеропатичний акродерматит при якому порушується всмоктування цинку у ШКТ і вторинно – метаболізм триптофану. Захворювання характеризується дерматологічними, офтальмологічними, шлун-ково-кишковими, нервово-психічними проявами, уповільненням росту, гіпогонадизмом.

Б. Набутий дефіцит цинку зумовлений:

· недостатнім надходженням мікроелемента – 1 мг/добу і менше; наявністю у їжі волокон та фітатів, які знижують його абсорбцію з ШКТ;

· похилим віком. Досліджено, що у людей похилого віку добове надходження цинку дорівнює ⅔ від необхідного споживання;

· патологічними станами: наявністю паразитів, захворю-ваннями кишечника, нирок, печінки, серця, сполучної ткани-ни, крові, псоріазом, цукровим діабетом, атеросклерозом, новоутвореннями;

· опіковою хворобою, парентеральним харчуванням, оперативним втручанням;

· терапією кортикостероїдами, діуретиками, прийманням протизаплідних засобів;

· вегетаріанською дієтою, алкоголізмом, тютюнопалінням.

Ознаки дефіциту цинку. У зв′ язку з тим, що в організмі не існує «депо Zn», його недостатність проявляється симптомами дефіциту:

Ознаки надлишку цинку: нудота, біль у шлунку, блювання, діарея, затримка росту, зниження імунітету, фіброз-не переродження підшлункової залози, зниження функцій печінки, порушення мінералізації кісток, дефіцит міді та заліза.