Zincul (Zn) și rolul acestuia în organismul uman

Zincul este un element esenţial tuturor formelor de viaţă. Semnificaţia zincului în alimentaţia umană şi sănătatea publică a fost recunoscută relativ de curând. Deficienţa clinica de zinc în cazul oamenilor a fost descrisă pentru prima dată în 1961, când alimentaţia cu conţinut scăzut de zinc (datorită unui conţinut ridicat de acid fitic) a fost asociată cu „nanismul nutriţional al adolescenţilor” în Orientul Mijlociu. De atunci, insuficienţa de zinc a fost recunoscută de un număr de experţi ca fiind o problemă importantă de sănătate publică, mai ales în ţările în curs de dezvoltare.

Conţinutul total de zinc al organismului unui adult este de 2-3 g. Aproximativ 60 % se găseşte în muşchii scheletici, 30 % în oase, 5 % în ficat și piele. În sânge se găseşte doar 1 % din cantitatea totală de zinc (85 % în eritrocite). Este un constituent esenţial al complexelor enzimatice şi metalo-enzimatice, având un rol important în metabolismul celular.

Zincul participă activ la desfăşurarea în condiţii optime a funcţiilor celulare. Acesta joacă un rol important în imunitatea mediată de către celulă, formarea oaselor, creşterea ţesuturilor, creşterea fătului şi a copilului, ajută funcţiile cerebrale, precum şi influenţează maturarea spermatozoizilor şi motilitatea acestora. Totodată, acesta regenerează funcţia hepatică şi are proprietăţi antibacteriene şi antiseptice.

Surse de zinc

Surse alimentare:

Crustaceele, carnea de vacă, şi alte tipuri de carne roşie sunt bogate de zinc. Nucile şi legumele sunt surse vegetale relativ bune. Biodisponibilitatea zincului (cantitatea de zinc reţinută şi folosită în organism) este relativ mare pentru carne, ouă şi produse de provenienţă marină. Aceasta este datorată absenţei relative a compuşilor care opresc absorbţia de zinc şi a prezenţei anumitor aminoacizi (cisteină şi metionină) care îmbunătăţesc absorbţia zincului.

Zincul din produsele pe bază de cereale integrale şi din proteine vegetale este mai puţin biodisponibil din cauza cantităţii lor mari de acid fitic, compus care inhibă absorbţia zincului. Acţiunea enzimatică a drojdiei folosită la fabricarea pâinii reduce nivelul de acid fitic. În consecinţă, pâinea integrală crescută conţine mai mult zinc biodisponibil decât pâinea integrală ne-crescută.

Doza medie zilnică de zinc alimentar este 9 mg / zi pentru femeile adulte şi 13 mg / zi pentru bărbaţii adulţi.

Exemple de alimentele care conțin zinc:

• alimente bogate în proteină de origine animală, precum carnea roșie (vita, porc, oaie, miel) sau carnea de pui - spre exemplu, 80 de grame de carne de vită conțin 9 miligrame de zinc;
• produse lactate și ouă - 100 de grame de iaurt conțin 3 miligrame de zinc;
• legume: broccoli, sfecla roșie, ciuperci, cartofi, sparanghel, varză, morcovi, varză de Bruxelles, salată verde, dovleac, spanac, roșii. O porție de 100 de grame de broccoli fiert conține 4 miligrame de zinc.
• fructe proaspete: ananas, mango, căpșuni, portocale, banane, caise. De exemplu, 100 de grame de portocale conțin 2 miligrame de zinc.
• fructe oleaginoase: caju, arahide, migdale, alune, fistic, nuci. Spre exemplu, o porție de 100 de grame de migdale conține 3 miligrame de zinc.
• peste și fructe de mare: somon, sardine, ton, homar, scoici, crab sau midii. O porție de 100 de grame de ton conține 8 miligrame de zinc.

Rolul fiziologic al zincului

Numeroase aspecte ale metabolismului celular sunt dependente de zinc. Zincul joacă un rol important în: creştere şi dezvoltare, răspunsul imun, funcţiile neurologice şi reproducere. La nivelul celular, funcţiile zincului pot fi împărţite în trei categorii:

1. funcţii catalitice
2. funcţii structurale
3. funcţii reglatoare

Rol catalitic: capacitatea de a cataliza reacţii chimicale vitale a aproximativ 100 de enzime diferite depinde de zinc.

Rol structural: zincul joacă un rol important în structura proteinelor şi membranelor celulare. Este arhicunoscut motivul proteic structural numit „degete cu zinc” (zinc finger) caracteristic unui număr mare de receptori şi de factori de transcripţie. De exemplu, cuprul este situat în centrul catalitic al enzimei cu rol antioxidant cupru-zinc superoxid dismutaza (CuZn-SOD), în timp ce tot el are şi un rol structural critic. Structura şi funcţiile membranelor celulare sunt şi ele afectate de zinc. S-a observat că scăderea concentraţiei de zinc duce la creşterea sensibilităţii membranelor la accidente oxidative, care le afectează funcţiile.

Rol reglator: s-a descoperit că proteinele cu degete de zinc („zinc finger”), reglează expresia genelor acţionând ca factori de transcripţie (recunosc secvenţe specifice din structura ADN şi influenţează nivelul transcripţiei unor gene specifice). Zincul are un rol important şi în semnalizarea celulară, influenţând eliberarea hormonilor şi transmiterea impulsului nervos. De curând, s-a descoperit că zincul joacă un rol în apoptoză (moarte celulară programată), proces de reglare celulară critic cu implicaţii în creştere şi dezvoltare dar pentru un număr de boli cronice.

Interacţiile zincului cu alte elemente

1.Cupru: ingerarea de cantităţi mari de zinc (50 mg/zi sau mai mult) o perioadă de câteva săptămâni poate interfera cu biodisponibilitatea cuprului. Ingerări masive de zinc determină sinteza intestinală a unei proteine care leagă cuprul numită metalotioneină. Aceasta capturează cuprul în celulele intestinale şi previne absorbţia sistematică a acestuia. Administrarea unor doze relativ normale nu afectează absorbţia cuprului şi nici administrări masive de cupru nu afectează absorbţia de zinc.

Citește și

Cuprul: surse, deficitul și excesul mineralului în organism, analize specifice

2. Fier: Administrarea suplimentară de fier (38-65 mg/zi) poate să scadă absorbţia de zinc. Această interacţiune este îngrijorătoare în cazul tratamentului cu fier în timpul sarcinii sau lactaţiei. Specialiştii recomandă administrarea de zinc suplimentar pentru femeile însărcinate sau cele care alăptează şi care iau mai mult decât 60 mg/zi de fier.

Citește și

Anemia feriprivă: simptome, tratament și prevenire

3. Calciu: Niveluri mari de calciu alimentar împiedică absorbţia de zinc în cazul animalelor, dar nu se ştie dacă acest efect apare şi la oameni. Creşterea dozelor de calciu ingerat în cazul femeilor după menopauză sub formă de lapte sau fosfat de calciu (total calciu ingerat peste 1.360 mg/zi) reduce absorbţia de zinc şi cantitatea totală de zinc din organism la femeile după menopauză. La tineri acest fenomen nu a fost evidenţiat. Calciul combinat cu acid fitic reduce absorbţia de zinc.

4.Acid folic: Biodisponibilitatea acidului folic din hrană este crescută prin acţiunea unei enzime dependente de zinc, sugerând o posibilă interacţiune între zinc şi acidul folic. Studii mai vechi susţineau că doze mici de zinc scad absorbţia acidului folic şi invers cantităţi mari de acid folic afectează cantitatea de zinc preluată de organism. Studii recente au demonstrat că suplimentarea cu o doză relativ mare de acid folic (800 mg/zi) timp de 25 de zile nu a alterat starea zincului la un grup experimental de studenţi care au fost hrăniţi cu alimente cu un conţinut scăzut în zinc (3.5 mg/zi), după cum nici suplimentarea de zinc nu a afectat statusul acidului folic.

Citește și

Acidul folic: rol, beneficii, administrare, precauții

Doza recomandată

Nou-născuţii, copiii, femeile însărcinate şi cele care alăptează prezintă un risc crescut de deficienţă de zinc. Vegetarienii cu regim strict prezintă un necesar de zinc alimentar ce poate fi cu 50% mai mare, în cazul în care sursele majore de hrană sunt cerealele şi legumele, din cauza faptului că nivelele mari de acid fitic din acestea reduc absorbţia de zinc. Recomandările “Food and Nutrition Board” de la “Institute of Medicine” pentru aportul zilnic de zinc sunt, pe grupe de vârstă şi categorii speciale, după cum urmează:

• pentru nou-născuţi – până la 6 luni: 2 mg/zi;
• între 7 şi 12 luni - 3 mg/zi (când laptele matern nu mai asigură un aport suficient şi copiii hrăniţi la sân au nevoie de un supliment de zinc - prin introducerea alimentelor de origine animală);
• pentru copii între 1 şi 3 ani – 3 mg/zi;
• între 4 şi 8 ani - 5 mg/zi,
• între 9 şi 13 ani - 8 mg/zi;
• adolescenţi şi bărbaţi - 11 mg-13mg/zi (mai mult decât pentru femei, pentru că zincul este indispensabil activităţii normale a aparatului reproducător masculin);
• adolescente (14-18 ani) – 9 mg/zi;
• femei peste 19 ani – 8 mg/zi;
• la gravide şi femeile care alăptează, necesarul depăşeşte valorile recomandate pentru bărbaţi (ţinând cont şi de rolul pe care îl joacă zincul în creşterea şi multiplicarea celulară) – 9,5-13 mg/zi.

Deficiența de zinc

1.Deficienţa severă de zinc: Majoritatea informaţiilor deţinute la ora actuală despre deficienţa severă de zinc sunt rezultatul studiului indivizilor născuţi cu acrodermatită enteropatică (dermatoză cu degenerarea funcţiei intestinelor), o boală genetică care se manifestă prin metabolizarea si transportarea defectuoasă a zincului.

Simptoamele deficienţei severe de zinc includ încetinirea sau chiar oprirea creşterii şi dezvoltării, maturizare sexuală întârziată, urme pe piele caracteristice, diaree severă şi cronică, apărare imună slăbită, însănătoşire mai lentă a rănilor, apetit scăzut, diminuarea capacităţii gustative, orbire nocturnă, inflamarea şi întunecarea corneei şi modificări comportamentale.

Înainte de descoperirea cauzelor acrodermatitei enteropatice, pacienţii mureau de obicei în copilărie. Terapia orală cu zinc are drept rezultat dispariţia totală a simptomelor: Din păcate tratamentul trebuie aplicat un timp nedefinit în cazul în care deficienţa în zinc este provocată de cauze genetice. Deşi deficienţa zincului în alimentaţie este improbabil să cauzeze o deficienţă severă de zinc la indivizi fără o boală genetică, proasta absorbţie sau condiţii de pierdere crescută a zincului, cum ar fi arsuri severe sau diaree prelungită, pot la fel de bine duce la deficienţă severă.

2.Deficienţa uşoară de zinc: Studii recente susţin clar că deficienţa uşoara de zinc contribuie la agravarea unor probleme de sănătate, mai ales la copiii care trăiesc în ţări în curs de dezvoltare. Lipsa unui indicator sensibil care să dea indicaţii privind instalarea unei deficienţe uşoare de zinc îngreunează studiul ştiinţific al implicaţiilor medicale. Totuşi, realizarea unor teste controlate cu suplimentare moderată de zinc au demonstrat că deficienţa uşoară de zinc contribuie la încetinirea dezvoltării fizice şi neuropsihologice şi la o susceptibilitate crescută la infecţii letale în cazul copiilor mici.

Indivizi cu risc crescut de deficienţe de zinc

• nou-născuţii şi copii;
• femeile gravide şi cele care alăptează, mai ales adolescentele;
• pacienţii care sunt hrăniţi artificial
• indivizii malnutriţi, inclusiv cei cu o nutriţie insuficientă în proteine energetice şi cu anorexie;
• indivizii cu diaree severă sau persistentă;
• indivizii cu sindroame de malabsorbţie;
• indivizi cu boli intestinale inflamatorii, care includ maladia Crohn şi colita ulceroasă;
• indivizi cu boli de ficat din cauza alcoolismului, care elimină cantităţi crescute de zinc prin urină şi care au nivele scăzute de zinc în ficat;
• indivizi suferinzi de anemie;
• indivizi de peste 65 ani

În cazul sindromului SIDA: menţinerea în stare de funcţionare a sistemului imun necesită o cantitate destul de mare de zinc. Indivizii infectaţi cu HIV sunt în mod deosebit susceptibili la deficienţă de zinc.

Excesul de zinc

1.Toxicitate acută: Apariţii izolate ale intoxicaţiilor acute cu zinc au fost generate de consumarea de alimente si băuturi contaminate cu zinc eliberat din containere galvanizate.

Semnele intoxicaţiei acute cu zinc sunt: durerea abdominală, diareea, ameţeala si starea de vomă. Doze unice de 225 la 450 mg de zinc induc în mod uzual stare de vomă. În cazul administrării unor doze de 50 la 150 mg/zi de zinc din surse sintetice, au fost raportate boli gastrointestinale de intensitate medie.

„Febra de zinc” a fost raportată după inhalarea de emanaţii de oxid de zinc. Transpiraţie abundentă, slăbiciune, si respiraţie anevoioasă pot apărea în primele 8 ore după inhalarea de oxid de zinc şi pot persista 12-24 ore după ce expunerea s-a încheiat.

2.Toxicitate cronică: Consecinţa cea mai importată a consumului excesiv de zinc pe termen lung este deficienţa de cupru. Ingerarea unor doze de zinc de 60 mg/zi (50 mg din surse sintetice şi 10 mg alimentar) s-a descoperit că determină apariţia unor semne de deficienţă de cupru. Pentru a preveni deficienţa de cupru, Consiliul Naţional pentru Hrană si Nutriţie din S.U.A. a impus de curând un nivel maxim tolerabil de zinc pentru adulţi la 40 mg/zi, incluzând atât zincul din surse sintetice cât şi alimentare.

Interacţia zincului cu unele medicamente

Administrarea concomitentă a zincului din surse sintetice si a unor antibiotice, cum ar fi tetracicline şi fluorochinolone, poate scădea nivelul de absorbţie al antibioticului cu potenţiala reducere a eficienţei acestuia. Ingerarea zincului din surse sintetice si a acestor antibiotice la o distanţa de cel puţin două ore ar trebui să prevină această interacţiune.

Folosirea terapeutică a unor agenţi chelatori metalici cum ar fi penicilamina (folosită în tratarea excesului de cupru în cazul bolii Wilson), sau pentacetatul de dietilentriamină (folosit în tratarea excesului de fier), determină o deficienţă severă de zinc. De asemenea, medicamentele anticonvulsive, în special valproatul de sodiu, pot determina deficienţă de zinc. Folosirea îndelungată a diureticelor poate creşte eliminarea de zinc prin urină. Medicaţia pentru tuberculoză, ethambutolul, are proprietăţi de chelator metalic şi s-a demonstrat că poate duce la pierderea crescută de zinc.

Analize de laborator

În cadrul laboratoarelor de analize Bioclinica puteți opta pentru analiza nivelului de zinc în ser, indicator al mai multor afecțiuni, deficiențe dietetice sau ale tulburărilor de creștere.

Dar și pentru analize de laborator precum:

• Zinc în urină - Un nivel scăzut al zincului urinar asociat cu un nivel scăzut al zincului seric poate fi cauzat de dietă deficitară sau pierderi (arsuri, afecțiuni gastrointestinale)
• Zinc în lichid seminal - Evaluarea infertilității masculine
• Zinc protoporfirina (ZnPP) - În cazul unui deficit de fier este utilizat zincul în sinteza hemului, formându-se astfel zinc-protoporfirina (ZnPP). O concentrație crescută de ZnPP reprezintă indicele unui deficit funcțional de fier.