Cynk ze źródeł dietetycznych
Cynk znajduje się w różnych produktach spożywczych, zarówno zwierzęcych, jak i roślinnych. Ostrygi zawierają najwięcej cynku w porcji, a następnie czerwone mięso, kraby i homary. Produkty pełnoziarniste, wzbogacone płatki śniadaniowe i produkty mleczne również dostarczają cynk. Spożywanie zróżnicowanej, zdrowej diety może z łatwością osiągnąć zalecaną dietę (RDA) dla cynku.
RDA dla cynku są następujące:
- Dzieci 0-6 miesięcy*:2 mg (*Odpowiednie spożycie, nie RDA)
- Dzieci od 7 miesięcy do 3 lat:3 mg
- Dzieci 4-8 lat:5 mg
- Dzieci 9-13 lat:8 mg
- Mężczyźni powyżej 14 roku życia:11 mg
- Kobiety 14-18 lat:9 mg
- Kobiety w wieku powyżej 19 lat:8 mg
- Ciąża 14-18/19+ lat:12 mg/11 mg
- Laktacja 14-18/19+ lat:13 mg/12 mg
Niedobór cynku
Poważny niedobór cynku występuje rzadko; Niedobór łagodny do umiarkowanego jest znacznie częstszy.1 Niedobór cynku jest piątą najczęstszą przyczyną śmiertelności i zachorowalności w krajach rozwijających się, dotykającą około jednej trzeciej światowej populacji.1 Oznaki niedoboru cynku obejmują opóźnienie wzrostu z powodu obniżonego insulinopodobnego czynnika wzrostu 1, utratę apetytu i upośledzenie funkcji odpornościowej, a także wypadanie włosów, biegunkę, impotencję i w ciężkich przypadkach zmiany skórne.2,3
Podczas gdy większość ludzi w krajach rozwiniętych spożywa odpowiednią ilość cynku, niektóre grupy osób mogą być bardziej narażone na niedobór, w tym osoby, które przeszły operację przewodu pokarmowego lub cierpią na zaburzenia trawienia prowadzące do zmniejszonego wchłaniania.2 Osoby, które powstrzymują się od jedzenia czerwonego mięsa lub polegają głównie na żywności pochodzenia roślinnego, są również bardziej narażone na rozwój niedoboru cynku. Ponieważ pełne ziarna i rośliny strączkowe zawierają fityniany, związki wiążące cynk i hamujące jego wchłanianie, biodostępność cynku z tych roślinnych pokarmów jest niższa.
Suplementy doustne mogą pomóc wypełnić luki w spożyciu cynku, ale biodostępność cynku jest różna.1 Chelatacja cynku może pomóc w jego wchłanianiu i zmniejszyć reaktywność metalu. Podczas chelatacji naładowana sól mineralna, taka jak chlorek cynku, wiąże się z naładowanym aminokwasem, tworząc bardziej stabilny, mniej reaktywny związek. Cynk związany z asparaginianem, cysteiną i histydyną wykazywał najwyższą absorpcję, następnie chlorek, siarczan i octan cynku, podczas gdy tlenek cynku wykazywał najniższą biodostępność.1 Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na interakcje między cynkiem a niektórymi lekami, w tym niektórymi antybiotykami i diuretykami. Ponadto nadmierne spożycie cynku poprzez aerozole do nosa zawierające cynk lub kremy na protezy może prowadzić do nudności, wymiotów, utraty apetytu, biegunki i bólów głowy.3
Metabolizm cynku
W przeciwieństwie do niektórych minerałów organizm nie magazynuje specjalnie cynku, dzięki czemu codzienne odpowiednie spożycie jest niezbędne do prawidłowego metabolizmu cynku.1 Cynk jest wchłaniany w jelicie cienkim i wymaga specjalnych transporterów, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Głównymi transporterami cynku są ZIP i ZnT, które ulegają ekspresji w sposób specyficzny dla tkanek, a także reagują na określone bodźce i wzorce ekspresji rozwojowej.1 Są zlokalizowane w określonych przedziałach, aby utrzymać prawidłowy przepływ i metabolizm.1 Metalotioneiny są również ważnymi białkami w metabolizmie cynku, ponieważ do 20 procent wewnątrzkomórkowego cynku wiąże się z metalotioneinami, co pozwala na jego szybkie uwalnianie.1
Funkcja cynku
Cynk jest drugim najliczniej występującym mikroskładnikiem odżywczym w organizmie — w organizmie dorosłego człowieka występuje około dwóch do czterech gramów.1,4 Większość znajduje się w mięśniach i kościach, ale jest obecna w pewnej ilości we wszystkich tkankach ciała.4 Cynk katalizuje aktywność ponad 300 enzymów zaangażowanych w procesy komórkowe, w tym budowę i fałdowanie białek, proliferację komórek oraz syntezę RNA i DNA.4,5 Cynk jest również kluczowym składnikiem białek palca cynkowego, które wiążą się z kwasami nukleinowymi i regulują ekspresję genów.4 Jest niezbędny do wzrostu, różnicowania i homeostazy komórek oraz wzrostu i utrzymania tkanki łącznej. Cynk ma również kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego.4
Cynk jest ważnym składnikiem odżywczym dla reprodukcji; poziomy w nasieniu są od 85 do 90 razy wyższe niż we krwi.5 Bierze udział w kilku etapach produkcji nasienia i jest wymagany do prawidłowego zapłodnienia.4 Cynk działa również na wyściółkę narządów rozrodczych i odgrywa rolę w produkcji, przechowywaniu i transporcie głównych hormonów płciowych, w tym testosteronu.4,5 Niedobór cynku w fazie wzrostu może wpływać na rozwój i dojrzewanie gonad z powodu braku równowagi hormonalnej.5
Cynk w chorobach
Ponieważ cynk bierze udział w setkach procesów komórkowych i różnorodnych reakcjach metabolicznych, zmiany w metabolizmie cynku mogą mieć poważne konsekwencje i przyczyniać się do wielu chorób przewlekłych, w tym cukrzycy, raka i chorób neurodegeneracyjnych.1.
Cynk w otyłości i cukrzycy
Kilka badań wykazało związek między poziomem cynku a otyłością i cukrzycą typu 2, w tym znacznie obniżonym poziomem cynku we krwi u pacjentów z otyłością.6 Stężenie cynku w osoczu było również ujemnie skorelowane z poziomem hemoglobiny glikozylowanej (HbA1c) u pacjentów z cukrzycą, co wskazuje, że niedobór cynku może przyczyniać się do stanu glikemii i zespołu metabolicznego.6. Niski poziom cynku w otyłości wiąże się również z nasileniem innych zaburzeń metabolicznych, w tym oporności na insulinę, stanów zapalnych i rozregulowanego metabolizmu lipidów, a także powikłań cukrzycowych, w tym zwiększonej podatności na infekcje i zwiększonego stresu oksydacyjnego2,6. Suplementacja cynkiem okazała się korzystna w poprawie wskaźników metabolicznych, w tym cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL, a także poziomu leptyny.6 Wykazano również, że suplementacja cynkiem poprawia metabolizm glukozy i wrażliwość na insulinę u pacjentów z cukrzycą.6
Powiązania między cynkiem a zaburzeniami metabolicznymi są prawdopodobnie związane z rolą cynku w stanach zapalnych, stresie oksydacyjnym oraz metabolizmie lipidów i glukozy. Cynk może również zakłócać produkcję leptyny, która pomaga regulować równowagę energetyczną w organizmie poprzez hamowanie głodu.6 Utrata leptyny lub oporności na leptynę może mieć poważne konsekwencje metaboliczne, w tym przejadanie się i ciężką otyłość. Cynk jest również niezbędny do metabolizmu insuliny; Insulina jest przechowywana w granulkach, a cynk znajduje się w komórkach beta trzustki.6 Jony cynku znajdują się w centrum struktur krystalicznych insuliny i dlatego są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórek beta i transportu insuliny.6 Cynk hamuje również wydzielanie glukagonu w odpowiedzi na wysoki poziom glukozy, co pomaga w prawidłowym regulowaniu metabolizmu glukozy.6
Rola cynku w zwyrodnieniu plamki związanym z wiekiem
Badania śledcze wykazały, że stężenie cynku w oczach ludzi, które wykazywały oznaki zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem (AMD), które dotyka jedną czwartą osób w wieku powyżej 65 lat, zmniejszyło się.2 Niedobór cynku może prowadzić do stresu oksydacyjnego, aw konsekwencji do uszkodzenia siatkówki. W badaniu klinicznym suplementacja cynkiem spowodowała 21-procentowe zmniejszenie ryzyka rozwoju zaawansowanego AMD i 11-procentowe zmniejszenie ryzyka rozwoju utraty wzroku. Ponieważ cynk ma właściwości przeciwzapalne, a także obniża poziom cytokin zapalnych, może pomóc w zmniejszeniu ryzyka rozwoju AMD w starszych populacjach.2
Cynk na chorobę Wilsona
Choroba Wilsona jest dziedzicznym zaburzeniem powodującym akumulację miedzi z powodu mutacji w genach metabolizujących miedź. Ponieważ cynk konkuruje z miedzią o miejsca wiązania w białkach, które metabolizują i transportują metale, może zmniejszać pobieranie miedzi. W rzeczywistości octan cynku jest obecnie zatwierdzonym przez FDA leczeniem podtrzymującym dla pacjentów z chorobą Wilsona.2
Cynk jest niezbędny w każdej fazie życia do wspomagania metabolizmu w całym organizmie. Ma to szczególne znaczenie w aktywacji enzymów, wspieraniu układu odpornościowego i redukowaniu stresu oksydacyjnego. Zapewnienie odpowiedniego spożycia cynku poprzez zbilansowaną dietę pomoże utrzymać zdrowe komórki i utrzymać normalne procesy metaboliczne.
