meď je jedným z podstatných (životne dôležitých) stopové prvky a je to mäkký, tvárny prechodný kov - ťažký kov / polokov. Nachádza sa v 11. skupine periodickej tabuľky, má symbol Cu, atómové číslo 29 a atómové číslo hmota z 63.546.meď sa vyskytuje v oxidačných stavoch Cu +, Cu2 + a Cu3 + a v prírode sa vyskytuje predovšetkým ako Cu + a Cu2 +. V biologických systémoch prevažuje dvojmocný oxidačný stav - Cu2 +. Latinský názov „cuprum“ je odvodený od rudy aes cyprium z ostrova cyprus", kde meď bol extrahovaný v staroveku. V pôde je stopový prvok prítomný väčšinou vo forme sulfidu, arzeničnanu, chlorid a uhličitan. Vďaka svojej vynikajúcej tepelnej a elektrickej vodivosti sa meď používa v strojárstve viac ako 50% pri inštalácii a vykurovaní. Z chemického hľadiska sa používa ako katalyzátor (urýchľovač chemických reakcií). Podľa smerníc EÚ iba uhličitan meďnatý, citrát, glukonát, síran a meď lyzín komplex sa môže použiť na výživové účely. Okrem toho sú určité zlúčeniny medi povolené ako prísady podľa pravidla „toľko, koľko je potrebné, čo najmenej“ - lat. : quantum satis, qs - napríklad podľa smernice o farbivách ako potravinárske farbivo E 141 Komplexy chlorofylov a chlorofylínov obsahujúce meď.
biologická
Rôzne zložky potravy sú schopné ovplyvňovať metabolizmus medi zmenami rýchlosti vstrebávanie, vylučovanie a distribúcia Cu v tele. Napríklad súčasný príjem vitamín C (kyselina askorbová), niektoré aminokyseliny, glukóza polyméry, proteíny, kyselina fumarová - fumarát -,kyselina šťaveľová - oxalát - a iné organické kyseliny, ako je citrát, malát a laktát, podporuje meď vstrebávanie. Kyselina askorbová je schopná redukovať Cu2 + na Cu + a tým zvyšovať Cu vstrebávanie. Nadmerná koncentrácia vláknina, vápnik, fosfát, zinok, železo, molybdén, kadmium, sulfid, a fytáty alebo kyselina fytová naopak znižujú absorpciu medi. Účinky sú veľmi výrazné železo a zinok. Posledný stopový prvok môže viesťna jednej strane na inhibíciu transportu Cu do enterocytov - buniek tenkého čreva sliznice alebo sliznice - a na druhej strane k intracelulárnej väzbe na zásobný proteín metalotioneín počas slizničnej pasáže. Toto na jednej strane zabraňuje preťaženiu bunky Cu a transportu Cu do bazolaterálnej membrány enterocytov, a tým absorpcii Cu do krvi na druhej strane. Podobne, vysokodávka správa of antacidá alebo penicilamín môžu mať negatívny vplyv na prísun medi.
Vstrebávanie
Meď je prítomná v potravinách a v organizme skôr vo viazanej forme, než ako voľný ión. Dôvodom je jeho špeciálna elektrónová konfigurácia, ktorá mu umožňuje vytvárať zložité väzby s biochemicky dôležitými zlúčeninami, ako sú napr proteíny.Med je z veľkej časti absorbovaný z žalúdok a horný tenké črevo (dvanástnik). Pretože miera absorpcie silne závisí od zloženia potravy, pohybuje sa medzi 35 a 70%. Iní autori uvádzajú, že je medzi 20 a viac ako 50%, v závislosti od obsahu medi v strava, z materské mlieko, 75% medi sa absorbuje, zatiaľ čo z kravského mlieka sa absorbuje iba asi 23%. Je to preto, že Cu v krave mlieko je viazaný na kazeín, hrubý koagulačný proteín, ktorý je ťažko stráviteľný. Spravidla ženské mlieko0.3 mg / l obsahuje oveľa viac medi ako kravskej mlieko, ktorý má obsah medi iba 0.09 mg / l. Hladiny medi v tele sú regulované úpravou absorpcie a vylučovania v čreve. Pri nedostatku medi sa teda zvyšuje rýchlosť absorpcie, zatiaľ čo pri zvýšenom obsahu medi zinok, Alebo železo prívod, ďalšie vychytávanie alebo vylučovanie Cu je znížené alebo blokované. Absorpciu medi možno vysvetliť na základe duálnej kinetiky. Pri nízkych koncentráciách sa meď absorbuje do enterocytov membrány kefového okraja tenké črevo aktívnym, tj. energeticky závislým, saturovateľným transportným mechanizmom. Pri vyšších koncentráciách dominuje pasívna difúzia, tj. transport cez enterocytovú membránu v smere koncentrácie gradient bez akejkoľvek dodávky energie, ako aj membránového transportu proteínyMechanizmus absorpcie medi membránovými transportnými proteínmi - transport sprostredkovaný nosičom - ešte nebol presne objasnený. Je však zrejmé, že membránový transportný proteín DCT-1, ktorý sa podieľa na absorpcii zinku a železa, je tiež dôležitý pre absorpciu medi v čreve. Skutočnosť, že DCT-1 používajú zinok a železo, ako aj meď a ďalšie kovy, vysvetľuje antagonizmus týchto iónov za extrémnych podmienok. Keď je prísun trvale vysoký, časť medi v sliznice bunky bunky tenké črevo je viazaný na metalotioneín, ktorý je lokalizovaný v cytoplazme. Tento proteín ukladá absorbovanú meď a uvoľňuje ju do krv iba v prípade potreby. Okrem toho môže detoxikovať prebytočnú meď, ktorá by inak bola schopná katalyzovať tvorbu kyslík radikály. MNK-ATPáza, nasýtiteľný nosičový systém, je zodpovedný za prenos Cu z bazolaterálnej membrány enterocytov do krvi. U dojčiat je však meď absorbovaná difúziou a v ťažko saturovateľnom spoločnom transporte. voda.
Doprava a skladovanie
Absorbovaná meď je viazaná v krv k plazmatickým proteínom bielkovina a transcupreín a na nízkomolekulárne ligandy, ako je aminokyselina histidín. Transcupreín predstavuje špecifický transportný proteín Cu a má vyššiu afinitu k medi ako bielkovina. Plazmatické hladiny Cu sú za normálnych podmienok asi 0.5 - 1.5 µg / ml a sú o 10% vyššie u žien ako u mužov. Ani príjem potravy, ani pôst ovplyvňuje hladinu Cu v plazme. Z dôvodov, ktoré sú stále nejasné, sa hladiny Cu v plazme na konci roka takmer zdvojnásobili a strojnásobili tehotenstva alebo po odbere antikoncepčné (antikoncepčné tabletky). Sérové hladiny medi zostávajú zvýšené v:
- Infekcia
- Glomerulonefritída - zápal, zvyčajne autoimunitný, obličkových teliesok (glomerulov) ako hlavná príčina chronického zlyhania obličiek vyžadujúca dialýzu
- Infarkt myokardu (srdcový infarkt)
- Tyreotoxikóza - zhoršenie krízy hypertyreóza (hypertyreóza), ktorá je pre svoje príznaky akútne život ohrozujúca.
- Lupus erythematosus - systémové autoimunitné ochorenie zo skupiny kolagenóz.
- Biliárna cirhóza - chronická pečeň choroba vedúca k pomalému postupnému ničeniu malých žlč kanály v pečeň a nakoniec k cirhóze.
- akútna leukémie - nádorové ochorenie krv bunky, v ktorých je nekontrolované znásobenie leukocyty (biele krvinky).
- Aplastická anémia - špeciálna forma anémie (anémia), pri ktorej dochádza k zníženiu počtu všetkých krvných buniek v dôsledku získaného kostná dreň aplázia.
- Podávanie estrogénov
Znížené plazmatické hladiny Cu sa vyskytujú napríklad pri chorobe Kwashiorkor, forme proteínu podvýživa. Z dôvodu nedostatočnej ponuky určitých esenciálne aminokyseliny, dochádza k poklesu albumínov (hypoalbuminémie) v krvi a tým k poklesu koloidného osmotického tlaku. Výsledkom je, že tkanivová tekutina - najmä v brušnej oblasti - nemôže byť znovu absorbovaná do žilových kapilár. Transcuprein, bielkovinaa histidín transportuje meď cez portál žila (vena portae) do pečeň, ktorý ho zaberá cez nosič hCtr1. Pečeň je ústredným orgánom metabolizmu medi a najdôležitejšou zásobou medi v organizme. V hepatocytoch (pečeňové bunky) je meď čiastočne uložená, nasmerovaná do špecifických subcelulárnych kompartmentov cytosolickými transportnými proteínmi nazývanými chaperóny a zabudovaná do medi závislých enzýmy, ako je caeruloplazmín, cytochróm c oxidáza alebo superoxid dismutáza. Mimoriadny význam má plazmatický proteín caeruloplazmín. Toto vykazuje jednak funkciu enzýmu, jednak špecifickú väzbovú a transportnú funkciu pre meď. Ako ferroxidáza I je enzým nevyhnutný na oxidáciu dvojmocného na trojmocné železo na jednej strane a na väzbu železa na plazmu. transferín na druhej strane. Časť medi je zabudovaná do enzýmu počas syntézy caeruloplazmínu cez ATPázu viažucu meď lokalizovanú v Golgiho aparáte a opäť sa uvoľňuje do krvi pečeňou vo forme Cu-caeruloplazmínu. Meď zostávajúca v hepatocyty sa skladujú v metalotioneíne. Meď viazaná na caeruloplazmín v plazme sa podľa potreby distribuuje do rôznych orgánov a tkanív v organizme. K bunkovej absorpcii dochádza prostredníctvom membránovo viazaných receptorov Cu. Meď je tretím najpočetnejším stopovým kovom v tele po železi a zinku s obsahom tela 80 - 100 mg. Najvyššie koncentrácie medi sa nachádzajú hlavne v pečeni (15%) a mozog (10%), za ktorým nasleduje srdce a obličky. Svaly (40%) a kostra (20%) tvoria asi polovicu celkového obsahu. Iba 6% z celkového obsahu medi sa nachádza v sére. Z toho asi 80 až 95% je vo forme Cu caeruloplazmínu.Cu distribúcia u plodov a dojčiat sa líši od dospelých. Pri narodení pečeň a slezina predstavuje polovicu inventára tela. Nakoniec má pečeň novorodencov 3 - 10-krát vyššiu Cu koncentrácie ako u dospelých. Tieto pečeňové rezervy sú fyziologicky normálne a zdá sa, že chránia dieťa pred nedostatkom medi počas prvých pár mesiacov.
vylučovanie
Okrem absorpcie je vylučovanie jednou z najdôležitejších regulačných premenných pre homeostázu Cu alebo udržiavanie Cu vyvážiť v tele. Asi 80% prebytočnej medi sa vylučuje žlč s výkalmi. Za týmto účelom sa stopový prvok uvoľňuje lyzozomálnou degradáciou zo zlúčeniny Cu-metalotioneínu a tiež Cu-caeruloplazmínu v hepatocytoch a plazme a na svojej kanalikulárnej membráne sa viaže na ATPázu viažucu Cu alebo paralelne s glutatiónom ( GSH) na transportér závislý od GSH. Týmto spôsobom sa meď uvoľňuje do žlč a vylučuje sa stolicou v spojení s bielkovinami, žlčové kyselinya aminokyseliny15% nadbytočnej medi sa vylučuje cez črevnú stenu do lúmenu a vylučuje sa aj stolicou. Iba 2 - 4% sa vylučujú obličkami močom. Pri tubulárnych defektoch sa môžu straty v obličkách močom výrazne zvýšiť. Straty medi cez koža sú variabilné a odhadujú sa na priemer 0.34 mg / d. Veľmi malé množstvo medi sa vracia do organizmu z čreva prostredníctvom enterohepatický obeh alebo je reabsorbovaný.
