Zink Vorkommen Zink (Zn) ist ein chemisches Element und gehört
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Zink Vorkommen Zink (Zn) ist ein chemisches Element und gehört zur Gruppe der Übergangsmetalle. Im Organismus von Mensch und Tier zählt Zink zu den mengenmäßig bedeutsamsten Spurenelementen. Mit durchschnittlich 20-30 mg/kg Körpergewicht stellt Zink nach Eisen das zweithäufigste Spurenelement dar. (Gesamtkörperbestand eines Erwachsenen: 1,5-2,5 g). In den Geweben und Organen liegt Zink zum größten Teil (95-98%) intrazellulär vor. Sowohl intra- als auch extrazelluläres Zink ist überwiegend an Proteinen gebunden. Die höchsten Zinkkonzentrationen weisen die Iris und die Netzhaut des Auges auf; gefolgt von Hoden, Prostata, Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse, Knochen, Leber, Niere, Haare, Haut und Nägel sowie Harnblase und Herzmuskel. Weil Zink sich bevorzugt an Proteine bindet, stellen Lebensmittel tierischen Ursprungs gute Zinkquellen dar: mageres rotes Muskelfleisch, Geflügel, Innereien, Krusten- und Schalentiere (Austern, Krabben), einige Fischarten (Hering, Schellfisch), Eier, Milchprodukte (Hartkäse). Proteinreiche Nahrungsmittel pflanzlicher Herkunft weisen ebenfalls hohe Zinkgehalte auf: Vollkorngetreide, Hülsenfrüchte, Nüsse, Samen. Durch Mahlen und Schälen wird der Zinkgehalt jedoch reduziert. Weiter enthalten pflanzliche Lebensmittel Bestandteile, die die Zinkaufnahme hemmen können. Zink ist an den vielfältigsten biologischen Reaktionen beteiligt, was es zu einem der wichtigsten Spurenelemente macht. So ist es wie auch alle anderen Spurenelemente essentiell (lebensnotwendig). Es ist wichtiger Bestandteil und / oder Cofaktor zahlreicher Enzyme. Besonders Enzyme, die Oxidations- und Reduktionsvorgänge katalysieren, und solche, die Verbindungen hydrolytisch (durch Reaktion mit Wasser) spalten, sind auf die Mithilfe von Zink als Coenzym angewiesen. Resorption Die Aufnahme von Zink erfolgt über den gesamten Dünndarm, bevorzugt im Duodenum (Zwölffingerdarm) und Jejunum (Leerdarm); sowohl aktiv als auch passiv. Ist die Konzentration von Zink im Darmraum niedrig, wird Zink unter Verbrauch von Energie proteingebunden in die Enterozyten (Zellen des Dünndarmepithels) aufgenommen. Bei hohem Angebot wird Zink zudem durch passive Diffusion aufgenommen. In den Enterozyten wird Zink an spezielle Enzyme gebunden. Diese sind für den Transport von Zink innerhalb der Zelle und die Zinkspeicherung zuständig. Bei Bedarf wird Zink ans Blut abgegeben. Hierfür bedarf es spezieller Zinktransporter. Die Absorptionsrate von Zink liegt bei 15-40 %. Sie ist vom Versorgungszustand bzw. vom physiologischem Bedarf, der Höhe der Zufuhr, der Art der chemischen Bindung des Zinks und den Wechselbeziehungen zu anderen Nahrungsbestandteilen abhängig. Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 1 Ein erhöhter Bedarf (z. B. im Wachstum, in der Schwangerschaft, im Mangelzustand) führt zu einer verstärkten Aufnahme von Zink aus der Nahrung. Ist die Versorgungssituation gut, wird weniger Zink resorbiert. Förderliche und hemmende Faktoren in Nahrungsmitteln Der Beitrag eines Nahrungsmittels zur Zinkversorgung wird weniger durch den absoluten Zinkgehalt als vielmehr von dem Verhältnis aufnahmehemmender zu aufnahmefördernder Nahrungsinhaltsstoffe bestimmt. Zink aus Lebensmitteln tierischer Herkunft wird besser resorbiert, weil hemmende Faktoten wie Phytinsäure fehlen und Zink an gut verdaulichen Aminosäuren (Cystein, Methionin, Glutamin, Histidin) gebunden vorliegt. Der Zinkaufnahme förderlich sind: • • • • Vitamin C Citrat (Zitronensäure) Aminosäuren: Cystein, Methionin, Glutamin, Histidin Organische Säuren (Zitronensäure) Hemmend auf die Zinkaufnahme wirken: • • • • • • Hohe Mengen Calcium, Kupfer und Eisen (Hämeisen hat keinen Einfluss auf die Zinkresorption) Phytinsäure aus Getreide und Hülsenfrüchten (Bildung unlöslicher ZinkCalciumphytat-Komplexe) Cadmium (in Leinsamen, Leber, Pilze, Muscheln, Schalentiere, Kakaopulver) Ballaststoffe (Hemicellulose, Lignin) Tannine (pflanzlicher Gerbstoff in grünem und schwarzem Tee) Chronischer Alkoholismus, Laxanzienabusus (Missbrauch von Abführmitteln) Weiter sollen natürliche und synthetische Chelatbildner (Citrat, EDTA, etc.) die Aufnahme von Zink fördern. Bei zu hohen Dosierungen wird jedoch die Aufnahme gehemmt. Herabgesetzte Zinkresorption bei Ovo-Lacto-Vegetariern und Veganern Strenge Vegetarier, die einen hohen Verzehr an Hülsenfrüchten und Getreide haben, weisen eine herabgesetzte Zinkresorption aufgrund der Komplexbildung mit Phytinsäure auf. Bei ihnen kann der Zinkbedarf um bis zu 50 % erhöht sein. Doch es scheint eine Anpassung des Organismus an diese erschwerten Bedingungen möglich zu sein, so dass eine ausreichende Resorption möglich wird. Diese Anpassung ist nicht bei Kindern möglich! Das Risiko eines Zinkmangels ist bei vegetarisch ernährten Kindern erhöht! Unzureichende Zinkversorgung im Alter Vor allem bei älteren Menschen erweist sich die Zinkversorgung häufig als Problem, da die Ernährung im Alter vielfach fleischärmer ist und dadurch weniger gut verfügbares Zink aufgenommen wird. Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 2 Verbesserung der Bioverfügbarkeit Durch das Enzym Phytase kann die Bioverfügbargeit von Zink aus pflanzlichen Nahrungsmitteln erhöht werden. Phytase ist im Keim und in der Kleie von Getreidekörnern, aber auch in Milchsäurebakterien enthalten. Es baut Phytinsäure ab. Das Mahlen und Quellen lassen von Getreide aktiviert die Phytase. So weist Zink aus gesäuertem Vollkornbrot eine höhere Bioverfügbarkeit als aus ungesäuertem Vollkornbrot auf. Kombiniert man phytatreiche Lebensmittel mit tierischen Proteinen optimiert man die Aufnahme des Zinks: Vollkornbrot mit Quark. Muttermilch In der Muttermilch sind besondere Proteine enthalten, die aufgrund ihrer guten Verdaulichkeit und eines speziellen Resorptionsprozesses die Zinkaufnahme beim Neugeborenen noch vor Ausbildung anderer Resorptionsmechanismen erhöhen. In Kuhmilch ist Zink an Casein gebunden, welches teilweise schwer verdaulich ist. Die Bioverfügbarkeit von Zink aus Kuhmilch ist daher wesentlich geringer. Zink in Lebensmitteln Lebensmittel Zinkghalt in μg/100 g Rindfleisch Muskelfleisch ohne Fett Leber 4200 4830 Kalbfleisch Muskelfleisch ohne Fett Leber 3000 8400 Schweinefleisch Muskelfleisch ohne Fett Leber 2400 6350 Lammfleisch Muskelfleisch ohne Fett Leber 2300 4350 Geflügel Ente Gans Huhn Huhn, Leber Truthahn 1840 1300 995 3200 2400 Hühnerei 1350 Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 3 Fisch Austern Garnele Flussaal, ungeräuchert Hummer Sprotte Karpfen Hecht Barsch Hering Zander Seezunge Scholle Makrele Forelle Lachs 22000 2170 2000 1600 1280 900 665 613 585 576 570 529 519 514 511 Milch Kuhmilch Schafmilch Ziegenmilch 358 426 260 Getreide und Getreideprodukte Haferflocken Roggen, Korn Hafer, Korn Weizen, Korn Weizenmehl Typ 1700 Weizenmehl Typ 405 Weizenkeime Weizenkleie Mais, Korn Naturreis Polierter Reis 4060 2900 2800 2690 3200 705 17000 9400 1700 1520 976 Weizenbrot Weizenmischbrot Weizenvollkornbrot Roggenbrot Roggenvollkornbrot Knäckebrot 661 1300 1500 1240 1500 3100 Obst Avocado Aprikosen, getrocknet Dattel, getrocknet Himbeeren Erdbeeren Rosinen 625 400 400 361 269 250 Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 4 Gemüse und Hülsenfrüchte Sojabohne, getrocknet Linsen, getrocknet Erbsen, getrocknet Erbsenschote Limabohnen, getrocknet Bohnen, weiß, getrocknet Kichererbsen, Samen, grün Meerrettich Pastinake Rosenkohl Spinat Zuckermais Broccoli 4180 3730 3450 861 2970 2640 2400 1400 850 590 585 562 494 Pilze Steinpilz Pfifferling Champignon 1500 650 540 Nüsse und Samen Kürbiskerne Paranuss Erdnuss Walnuss Mandel, süß Cashew-Kerne Haselnuss 7030 4000 3070 2700 2170 2090 1870 (Quelle: Prof. Dr. I. Elmadfa et. al. : Die große, GU Nährwert-Kalorien-Tabelle, GU-Verlag 2010/2011) Empfohlene tägliche Zinkzufuhr Männliche Jugendliche und Erwachsene: 10,0 mg/Tag Weibliche Jugendliche und Erwachsene: 7,0 mg/Tag Kinder bis 15 Jahren: 3,0 - 9,5 mg/Tag (je nach Alter und Geschlecht) Schwangere: 10 mg/Tag Stillende: 11 mg/Tag (Quelle: Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE): D-A-CH Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, Umschau Braus Verlag 2000) Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 5 Symptome eines Zinkmangels • • • • • • • • • • • Fertilitätsstörungen Weiße Flecken auf den Fingernägeln Haarausfall Verzögerte Wundheilung Ausschläge, Pusteln, Verhornungen Infektanfälligkeit Durchfall Vermindertes Geruchs- und Geschmacksempfinden Appetitlosigkeit Wachstumsverzögerungen / -störungen Neurophysische Störungen: Depressionen, Psychosen, Lethargie, Aggressivität Ausscheidung Die Ausscheidung von Zink erfolgt in erster Linie über den Darm. Zu einem geringen Teil erfolgt die Ausscheidung über Nieren mit dem Urin. Weitere Verluste treten über Haut, Haare, Schweiß, Sperma und Menstruation auf. Zinkspeicher Der Organismus verfügt über keine großen Zinkreserven (wie z. B. beim Eisen). Lediglich in den Knochen wird etwas Zink eingelagert, das bei Bedarf kurzfristig wieder freigesetzt werden kann. Bei unzureichender Zufuhr kann es schnell zu Mangelerscheinungen kommen. Aus diesem Grund ist eine kontinuierliche Zinkaufnahme über die Nahrung wichtig. Überdosierung und Supplementierung Die Toxizitätsschwelle von Zink liegt sehr hoch. Zinkvergiftungen können nach dem Verzehr säurehaltiger Lebensmittel oder von Wasser aus verzinkten Gefäßen auftreten. Eine akute Überdosierung ist mit 2 g Zink möglich, eine chronische Überdosierung bei über 110 mg/Tag über mehrere Wochen. Eine akute Zinkvergiftung verursacht Magen-Darm-Störungen und Fieber. Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 6 Supplementierung Das EFSA (European Food Safety Authority) empfiehlt folgende maximale tägliche Supplementierungsmengen (UL = Tolerable Upper Intake Level) für Zink: Alter 1-3 4-6 7-10 11-14 15-17 ≥18 Tolerable Upper Intake Level (UL) für Zink (mg/Tag) 7 10 13 18 22 25 (Quelle: EFSA: Tolerable Upper Intake Level for Minerals and Vitamins, http://europa.eu.int/comm/food/fc/sc/scf/index_en.html) Bei täglichen Zinkgaben von 25 mg über 6 Wochen, ist an die Wechselwirkungen mit Kupfer, Eisen, Mangan und Calcium zu denken. Daher empfiehlt sich eine parallele Supplementierung dieser Elemente. Funktionen Zink erfüllt im Stoffwechsel spezifische Funktionen als Bestandteil oder Aktivator von zahlreichen Enzymen des Protein-, Kohlenhydrat-, Fettund Nukleinsäurestoffwechsels, von Hormonen und Rezeptoren sowie der Insulinspeicherung und im Immunsystem. Coenzym-Funktion Zink ist an der Synthese und dem Wirken von ca. 300 Enzymen beteiligt. Es ist für zahlreiche Stoffwechselprozesse somit unverzichtbar. Folgend ein paar Beispiele von Enzymen, die auf die Anwesenheit von Zink angewiesen sind: • • • Carboanhydrase – ausgewogener Säure-Basen-Haushalt, Natrium- und Wasserausscheidung Alkoholdehydrogenase – oxidativer Abbau des im Körper gebildeten und von außen zugeführten Alkohols Carboxypeptidasen – Eiweißverdauung Schutzwirkung (Antioxidans) Zink schützt die Zellen vor Schädigungen durch freie Radikale. Es wirkt schützend vor Schwermetallvergiftungen (Cadmium, Blei, Nickel, etc.). Hormon-Metabolismus Zink ist bedeutsam für die Bildung von Geschlechtshormone (Testosteron), Schilddrüsenhormone, Wachstumshormone, Insulin und Prostaglandine. Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 7 Zum Insulin: Die Insulinwirkung und die Stabilität von Insulin gegenüber Oxidationsprozessen ist direkt vom Zink abhängig. Ein Zinkmangel führt zunächst zu schwankenden Zuckerspiegeln (Hypoglykämie). Ein chronischer Zinkmangel verursacht eine Auslaugung der Beta-Zellen des Pankreas, was die Insulinproduktion immer geringer werden lässt - bis hin zum Diabetes Typ II. Eine Zinkzufuhr bei Diabetikern ist somit angebracht. Sie verbessert die Immunfunktionen und optimiert den Wundheilungsprozess. Immunität Infektanfälligkeit, Allergien, Autoimmunerkrankungen können durch einen Zinkmangel hervorgerufen werden. Denn Zink reguliert die Immunantwort mit. Es ist für die Entwicklung von T-Lymphozyten und Leukozyten, die Viren und schädliche Bakterien angreifen, erforderlich und erleichtert die Aktivierung des Immunsystems bei beginnenden grippalen Infekten. Bereits ein leichter Zinkmangel macht anfällig für Erkältungskrankheiten. Zink scheint eine abschwellende Wirkung zu besitzen und wirkt deshalb erfolgreich bei Mittelohrentzündungen, Angina und Nebenhöhlenentzündungen. Zink hemmt die Aktivität von Herpes und einigen Schnupfenviren. Wundheilung Die positive Wirkung von Zink bei der Wundheilung ist unumstritten. Daher setzt man Zinkpflaster und Zinkverbände ein. Ein Zusammenhang zwischen Zinkmangel und gestörter Wundheilung (Diabetes) ist gesichert. Auch beim Wundliegen zeigt eine zusätzliche Zinkzufuhr Erfolge. Ebenso bei Verbrennungen. Augen Ein Zinkmangel kann Vitamin-A-Mangelsymptome wie Nachtblindheit verstärken. Denn zwischen Vitamin A und Zink bestehen enge funktionelle Beziehungen. So ist die Bildung eines Vitamin-A-bindenden Proteins von einer ausreichenden Zinkversorgung abhängig. Haare Die immunregulierende Wirkung von Zink scheint Grund für die Erfolge von Zinkgabe bei kreisrundem Haarausfall zu sein. Haut Behandlungen mit Zink zeigen in zahlreichen Fällen der Akne und bei Ekzemen Erfolge. Bei Psoriasis (Schuppenflechte) liegt meist ein Zinkmangel vor, auch weil durch die Hautabschilferungen Zink verloren geht. Gynäkologie Zinkmangel führt sowohl bei der Frau als auch beim Mann zu Fertilitätsstörungen und somit zu ungewollter Kinderlosigkeit. Weiter kann Zinkmangel zu Schwangerschaftskomplikationen führen. Bei Gebärmuttermyomen und Zysten in der Brust liegt häufig einen Zinkmangel vor. Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 8 Rheuma Neben einem Mangel an Magnesium, Eisen und Kupfer weisen Rheumatiker meist auch einen Mangel an Zink auf. Sicherlich auch, weil viele Rheuma-Medikamente (Cortison, nichtsteroidale Antirheumatika, Penicillamin) langfristig Zinkmangel verursachen. Es wird immer wieder beobachtet, dass eine Zinkgabe zu einer Linderung von Gelenkschwellungen, Gelenksteifheit, einer Besserung der Gehleistung und des Allgemeinzustandes führt. Schwermetallbelastungen Zink gehört zur Routinetherapie bei chronischen Intoxikationen mit Metallen (Blei, Cadmium, Quecksilber, Aluminium, …) Wachstum Schon ein Zinkmangel während der Schwangerschaft kann zu Wachstumsverzögerungen des Fetus führen. Auch bei der weiteren Entwicklung spielt Zink eine wichtige Rolle bei der Bildung von Wachstumshormonen. Literatur Deutsche Gesellschaft für Ernährung: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, Umschau Braus, 2000 Dr. Lothar Burgerstein: Burgensteins Handbuch Nährstoffe, Karl F. Haug Verlag 2007, 11. überarbeitete Auflage EFSA: “Tolerable Upper Intake Level for http://europa.eu.int/comm/food/fc/sc/scf/index_en.html Minerals and Vitamins”, „Mineralsalze für Nahrungsergänzungsmittel, Teil 2: Zink““, Vitalstoffe – Das Magazin für Mikronährstoffe und deren Wirkungen, 2011;Ausgabe 2, S. 16-20 Prof. Dr. I. Elmadfa et. al. : Die große, GU Nährwert-Kalorien-Tabelle, GU-Verlag 2010/2011 „Zink – Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung“, http://www.vitalstofflexikon.de Rayonex Schwingungstechnik GmbH Dipl.-Oecotroph. Eva Deppe Vitalstoff-Lexikon_Zink Seite 9
