Réz: Hatás az emberi szervezetre. Miért fontos? Milyen elveket kell követni a bevitel során?

A réz egy esszenciális nyomelem, amely szerves része az emberi szervezet biológiai folyamatainak. Mi a réz jelentősége és mi a funkciója? Mely élelmiszerek a réz forrásai és mikor kell korlátozni a bevitelét?

Mit tudunk a rézről?

A réz a természetben előforduló elem. Nyomokban van jelen a környezetünkben, leggyakrabban a talajban, a növényzetben, a vízben és a légkörben.

A Cu kémiai névvel ismert, amely a latin cuprum szóból származik. Ez a latin név Ciprus szigetének nevéből származik, mivel itt bányászták először a rezet.

A réz a kémiai elemek periódusos rendszerének 11. csoportjába tartozó elem, és a 4. periódusban található.

A nemesfémek közé tartozik, akárcsak a csoport többi eleme, az arany és az ezüst.

Tiszta formájában a réz vörösesbarna színű, fényes fémfényű. Azon kevés fémek egyike, amelyek természetes színe nem szürke vagy ezüst.

Lágy, képlékeny és képlékeny, nagy a hő- és elektromos vezetőképessége (az ezüst után a második legmagasabb).

Vízzel nem lép reakcióba, a levegőben lévő oxigénnel azonban lassú reakcióban barna rézoxidréteget képez, amely megvédi a rezet a korróziótól.

Néhány év elteltével a réz felületén egy zöld rézoxid réteg kezd kialakulni. Ez gyakran látható a régebbi rézszerkezeteken, példaként a Szabadság-szobor említhető.

A rézzel kapcsolatos alapvető kémiai és fizikai információk táblázatos összefoglalása

A természetben a réz azon kevés fémek egyike, amelyek természetes formában - tisztán és közvetlenül felhasználhatóan - fordulnak elő.

Számos ásvány részeként is előfordul rézszulfidok (kalcopirit, digenit, bornit, kovellit, kalcocit), szulfoszolok (enargit) és rézkarbonátok (azurit, malachit) formájában.

A réz eredeti formájában való előfordulása az oka annak is, hogy már a legkorábbi civilizációk is ismerték és használták. A réz felhasználásának története Kr. e. 9 000-re nyúlik vissza.

A legnagyobb rézlelőhelyek Chilében, az USA-ban, Peruban, Zambiában és Kongóban találhatók.

Az ipari célú réz kinyerése elsősorban rézércekből, másodsorban pedig újrahasznosítási eljárással történik.

Jelenleg a rezet főként az elektromos iparban használják (vezetékek és kábelek alkotórészeként), ahol kihasználják vezető tulajdonságait.

Használják érmék, ékszerek, vízvezetékek gyártásánál, a kohászatban ötvözetek (bronz, sárgaréz) előállításához és az építészetben.

Mezőgazdasági termékek (műtrágyák, takarmány-adalékanyagok) és faanyagvédő szerek (gombaölő tulajdonságai) alkotórésze is. Víz tisztítására (algákból) vagy pigmentként használják.

Milyen orvosi felhasználási módjai vannak a réznek?

Az orvostudományban a réz igazán széleskörű felhasználásra talál, elsősorban a baktériumok, penészgombák, atkák elleni hatása, valamint fertőtlenítő tulajdonságai miatt.

Ezért számos orvosi anyag, eszköz, készítmény stb. összetevőjeként használják.

Számos példát tudunk mondani a réz orvosi felhasználására:

• Antibakteriális hatású burkolat része a sebgyógyuláshoz.
• Nőgyógyászat - fogamzásgátló hatású méhen belüli eszközök.
• Fogászat - a fogászati cement része, hidak és koronák gyártása.
• Fertőtlenítő hatású orrspray-k összetétele
• Reumás ízületi gyulladás kezelése
• Területek, felületek vagy ruházat fertőtlenítése egészségügyi intézményekben - nosokomiális fertőzések megelőzése
• Textíliák összetevője - zoknik a gombás fertőzések megelőzésére, valamint matracok, matracbetétek, párnák vagy szőnyegek atkaellenes hatással.
• Kozmetikai krémek és kenőcsök
• Felületek és csomagolások összetevői az élelmiszeriparban (élelmiszer-előkészítés, tárolás, szállítás)
• Vírusellenes hatású légzőmaszkok

A múltban Egyiptomban és Szíriában a rezet parazitaellenes, hányáscsillapító vagy összehúzó szerként használták.

Ismeri a réz biológiai funkcióját?

A réz a vas és a cink után a harmadik leggyakrabban előforduló nyomelem az emberi szervezetben.

A szervezetben főként oxidált formában, Cu+2 - rézionként, vagy kisebb mértékben redukált formában, Cu+1 -ként fordul elő.

A szervezet számos élettani és biokémiai folyamatában fontos szerepet játszik, mint a kulcsfontosságú enzimek kofaktora.

Ezek az enzimek a szervezetben zajló számos enzimatikus folyamatban is részt vesznek - katalizálják azokat.

Ezek közé tartozik a sejtlégzés, a neurotranszmitterek és peptidhormonok termelődése, a szabad gyökök elleni védelem vagy az elasztin, a kollagén és a keratin megfelelő működése.

A réz egyéb fontos funkciói az emberi szervezetben:

• Fontos a vas homeosztázis fenntartásában, így közvetve hozzájárul a vérképzéshez és a véralvadáshoz.
• Fenntartja a bőr, a kötőszövetek és a vérkapillárisok szilárdságát.
• Hozzájárul a veleszületett immunrendszer működéséhez.
• Fenntartja a normális pajzsmirigyműködést.
• Az elektronok felvételére vagy leadására való képessége miatt hozzájárul a szabad gyökök elszívásához. Antioxidáns és ezáltal prooxidáns tulajdonságokkal rendelkezik.
• Erőteljes antimikrobiális szer. antibakteriális hatású a Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis és Bacillus subtillis ellen.
• Antivirális hatása is van a bronchitis vírus, herpes simplex ellen.
• A spermiumokat is képes elpusztítani.

Réz - a beviteltől a kiválasztásig

A réz egy esszenciális nyomelem, amely nélkülözhetetlen az élethez, de mérgező is lehet.

A szervezetben lévő szintjének szabályozása ezért szükséges és elengedhetetlen. A réz felvételét, eloszlását, visszatartását és kiválasztását homeosztatikus mechanizmusok szabályozzák.

Felszívódás

A réz elsősorban a táplálékkal kerül a szervezetbe.

A felszívódás a vékonybél környezetében és kis mértékben a gyomorban történik, vagy diffúzióval (különösen magas rézkoncentráció esetén), vagy transzportfehérjék segítségével (alacsony rézkoncentráció esetén).

A szervezetbe felszívódó réz mennyisége a táplálékban lévő réz mennyiségétől függ. Normális bevitel esetén a táplálékban lévő réz 55-75%-a szívódik fel.

A réz felszívódása a gyomor-bélrendszerben elsősorban a kémiai formájától függ. A Cu+2 ionok a bélsejtekben Cu+1-re redukálódnak, mert csak ebben a formában képesek áthaladni a sejteken.

A réz felszívódását bizonyos étrendi összetevők is befolyásolhatják.

Ezek az anyagok csökkenthetik a réz oldhatóságát és így biológiai hozzáférhetőségét. Itt például a rostokról, fitátokról, C-vitaminról vagy bizonyos cukrokról van szó. A réz felszívódásának csökkenése csak akkor áll fenn, ha túlzott mennyiségben fogyasztjuk őket.

Egyes élelmiszer-összetevők versenyeznek a rézzel a transzportfehérjékhez való kötődésért, mint például a cink és a kadmium.

Ezzel szemben a réz biológiai hozzáférhetőségét növeli a magas fehérjebevitel.

Megoszlás és anyagcsere

A véráramba felszívódva a réz gyorsan eloszlik azokon a helyeken, ahol szükség van rá (különösen az enzimtermeléshez).

A vérsejtekből való eloszlását az ATP7A vagy Menkes-fehérje néven ismert fehérje szabályozza. A réz a vérsejtekből a transzportfehérje albuminhoz, transzcupreinhez vagy aminosavakhoz kötődve szállítja el.

Erősen reaktív jellege és a szervezetre gyakorolt károsodási veszélye miatt a réz nem szabad ionként, hanem mindig kötött formában található meg a sejtekben.

A Menkes-fehérje a rezet a Golgi-apparátusba (ahol fehérjeenzimeket képez) és növekvő koncentráció esetén a pelletekbe juttatja.

A pecenum a réz fő raktározó szerve.

A Menke-fehérje kulcsszerepet játszik a réznek a méhlepényen és a vér-agy gáton keresztüli szállításában is. Ez elengedhetetlen a csecsemő (különösen az agy) fejlődéséhez.

A réz a májban a ceruloplazmin nevű fehérjéhez kötődik, és a véráramba kerül. A kötődés és a vérbe történő felszabadulás folyamatát ismét egy ATP7B vagy Wilson-fehérje nevű fehérje szabályozza.

A vérben lévő réz körülbelül 90%-a a ceruloplazminhoz kötődik. A ceruloplazmin felelős a réz elszállításáért azokba a szövetekbe, ahol szükség van rá.

A szervezet teljes réztartalma körülbelül 70-80 mg. Ennek a mennyiségnek 10%-a a vérben, 90%-a pedig a szövetekben található.

Normál körülmények között a legmagasabb rézkoncentráció az epében, a májban, az agyban, a szívben, a csontokban és a vesékben található.

A vér rézszintje nemenként némileg változik, férfiaknál 0,614 és 0,970 mg/l között mozog, és az életkorral növekszik, nőknél pedig 0,694 és 1,030 mg/l között.

Kiválasztás

A réz kiválasztásának szabályozása a fő mechanizmus a szervezet homeosztázisának és fiziológiás rézszintjének fenntartására.

A réz kiválasztásának fő útja a szervezetből a májsejteken keresztül az epébe jut (akár 98 %). Az epe ezután a belekbe ürül, és a réz végül a széklettel ürül ki.

A réznek a májból az epébe történő szállítását ismét az ATP7B fehérje (Wilson-fehérje) szabályozza. Ez a fehérje megakadályozza a réz túlzott felhalmozódását a szervezetben.

A kiválasztás egyéb útjai a vizelettel vagy a nyálkahártyasejtek hámlásával történnek. Az ezeken az útvonalakon keresztül kiválasztódó réz mennyisége azonban elhanyagolható.

A réz kiválasztása viszonylag lassú folyamat (72 óra alatt csak 10%). A túlzott rézbevitel ezért a korlátozott kiválasztási lehetőség miatt komoly egészségügyi kockázatot jelent.

Melyek a réz étrendi forrásai?

A réz a táplálékkal vagy gyógyszerekkel és étrend-kiegészítőkkel kerül a szervezetbe. A szervezet nem képes saját maga szintetizálni a rezet.

Az emberi szervezetnek rendszeres időközönként kell bevinnie a rezet, mivel nem rendelkezik sajátos raktározási rendszerrel.

A viszonylag magas réztartalmú élelmiszerek közé tartoznak a gombák, gyümölcsök, zöldségek (különösen a zöld leveles zöldségek, avokádó, zöld olajbogyó), gabonafélék, diófélék, napraforgómagok, húsok (különösen a szervek - máj), halak és tenger gyümölcsei (kagylók), de a fekete bors és a kakaó is.

A réz kölcsönhatásba léphet olyan elemekkel, mint a vas, cink, molibdén, kén, szelén vagy C-vitamin. Ez a kölcsönhatás általában a réz felszívódásának csökkenéséhez vezet.

Az étrend-kiegészítők esetében a réz egy összetevőből álló formában vagy multivitamin-kiegészítők részeként - leggyakrabban réz-szulfát formájában - kapható.

Az étrend-kiegészítők formájában történő rézpótlás szükségességét mindig meg kell beszélni az orvossal. A kiegészítők túlzott használata a fiziológiás rézszintek zavaraihoz vezet.

Mennyi az ajánlott napi rézbevitel?

A réz átlagos napi bevitelére vonatkozó ajánlások az adatok hiánya miatt nem kerültek megállapításra.

Az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság azonban közzéteszi a megfelelő rézbevitelre vonatkozó értékeket. A megfelelő bevitel egy megfigyelésen alapuló átlagos érték. Feltételezhetően megfelel a lakosság szükségleteinek.

Ezen kívül létezik egy felső határérték is a rézbevitelre, amely még tolerálható az ember számára. Ez a határérték jelenti a réz maximális, hosszú távú, minden forrásból származó napi bevitelét, amelynél nem áll fenn az egészségre káros hatások kockázata.

A megfelelő napi bevitel és a rézbevitel felső határértékének táblázatos összefoglalása életkor szerint

A réz homeosztázisának zavarai a szervezetben

A réz fiziológiás tartományon belüli szinten tartása alapvető fontosságú az egészség és a szervezet megfelelő működésének fenntartásához.

Ebben a tekintetben a homeosztázist elősegítő szabályozó mechanizmusok - különösen a rézfelvétel és -kiválasztás szabályozása - a legfontosabb elem.

E mechanizmusok működésének bármilyen eltérése vagy zavara potenciális oka lehet a szervezet rézhiányának, vagy éppen ellenkezőleg, túlzott felhalmozódásának.

Milyen következményei lehetnek a rézhiánynak?

Fontos megjegyezni, hogy a rézhiány viszonylag ritka állapot az emberben.

A rézhiány leggyakoribb okai az alacsony étrendi bevitel vagy a felszívódási problémák.

Az ilyen hiány kialakulásának kockázatának kitett emberek közé tartoznak:

• alacsony születési súlyú újszülöttek
• tehéntejjel táplált csecsemők
• terhes és szoptató nők
• teljes parenterális táplálásban részesülő betegek (vénába adott táplálék)
• étkezési zavarokban, felszívódási zavarban vagy Crohn-betegségben szenvedő betegek.
• cukorbetegek, krónikus alkoholfogyasztók, vegetáriánusok
• rendszeresen savlekötő szereket (a gyomornedv savasságát csökkentő gyógyszerek) szedő személyek.

A rézhiány látható vagy észrevehető tünetei a gyengeség, fáradtság, pigmentvesztés (különösen a hajból), bőrkiütések, szabálytalan szívverés, alacsony testhőmérséklet.

A szisztémás tünetek közé tartozik a vérerek gyengülése, ami fokozott vérzéshez és véraláfutáshoz vezet, csontvelő- (csontritkulás) és ízületi rendellenességek, vagy a pajzsmirigy elégtelen működése.

Fokozott fertőzésérzékenység (a fehérvérsejtek csökkent száma miatt) és a vörösvértestek hiánya (vérszegénység) is előfordul.

A terhesség alatti elégtelen rézbevitel később a gyermeknél tartós neurológiai és immunológiai rendellenességek kialakulásához vezet.

Milyen következményei vannak a rézfeleslegnek?

Bár a réz a szervezet számára nélkülözhetetlen elem, veszélyes is lehet. Felhalmozódása számos káros hatáshoz vezet.

Az akut és krónikus rézmérgezés viszonylag ritka. Leggyakrabban balesetek, környezetszennyezés vagy veleszületett anyagcsere-hibák okozzák.

Az akut réztúladagolás tünetei az emésztési zavarok, mint például hányinger, hányás (néha vérrel), hasi fájdalom vagy égő érzés, fémes íz a szájban, a gyomor és a belek irritációja vagy gyulladása, valamint vérzés az emésztőrendszerben.

A réz erősen irritálja a gyomor-bél traktust. Nagy dózisban a gyomor-bél traktus nyálkahártyájának irritációját és károsodását okozza, és a jellegzetes kékeszöld elszíneződést okozza.

Károsítja továbbá a bőrt (csalánkiütés, kiütés), a vesét és a májat (sárgaság), véres vizeletet és légzési problémákat okoz.

A szisztémás tünetek közé tartozik a letargia, a központi idegrendszeri depresszió, az izomkárosodás, a vérnyomás emelkedése, a vörösvértestek lebomlása és a kapcsolódó hiányállapotok.

A réztartalmú gőzök belégzése a száj, a szem és az orr nyálkahártyájának irritációját, valamint torokszárazságot, lázat, hidegrázást, fej- és izomfájdalmakat eredményez. A réz bőrrel való érintkezése esetén allergiás reakciók léphetnek fel.

A hosszú távú túlzott rézbevitel tünetei elsősorban emésztési problémák, mint hányinger, hányás és hasi fájdalom. Fokozatosan máj-, vese- és agykárosodás, immun- és vérzavarok lépnek fel.

A krónikus rézmérgezés kialakulásának kockázatának kitett személyek:

• rézcsöves dialízisben részesülő betegek
• a rézalapú növényvédő szerekkel tartósan érintkező emberek
• tartósan teljes parenterális táplálásban részesülő csecsemők

A réz anyagcseréjének veleszületett hibái

A szervezet rézanyagcsere-hibáival összefüggő leggyakoribb betegségek a Menkes-kór és a Wilson-kór.

Mindkettő ritka veleszületett rendellenesség.

A Menkes-kórt az ATP7A fehérje (Menkes-fehérje) hibája okozza a szintézisét kódoló gén mutációja miatt.

Mivel ez a fehérje szabályozza a réz eloszlását a vérsejtekből a vérbe, hiánya rézhiányt is okoz a szervezetben, és ezzel együtt a rézfüggő enzimek csökkent működését.

Ide tartoznak az olyan enzimek, mint a ceruloplazmin, a citokróm c oxidáz, a tirozináz stb.

A betegség túlnyomórészt fiúkat érint, és kora gyermekkorban jelentkezik (már a születés után néhány héttel). A betegség prognózisa kedvezőtlen. A betegek általában a születést követő három éven belül meghalnak.

A Menkes-kór késleltetett növekedést és fejlődést (beleértve a szellemi), agykárosodást, szellemi visszamaradottságot és súlyos neurológiai rendellenességeket okoz. Károsítja továbbá a kötőszöveteket, az ereket és a csontokat (törések, csontritkulás).

Tünetei a haj jellegzetes megjelenése (nagyon kis fürtök és csökkent pigmentáció - általában szürke haj), csökkent izomfeszültség, petyhüdt arc vagy görcsök.

A rézanyagcsere másik veleszületett hibája a Wilson-kór.

Ez egy progresszív betegség, amelyet a réz károsodott transzportja és túlzott felhalmozódása jellemez a szervekben és szövetekben.

Ezen elváltozások oka az ATP7B fehérje (Wilson-fehérje) hibája, szintén a szintézisét kódoló gén mutációja miatt.

Ez a fehérje főként a májban található, és felelős a réz ceruloplazmin nevű fehérjéhez való kötődéséért, valamint a réz kiválasztásáért a szervezetből az epén keresztül.

Az ATP7B fehérje hiánya a szabad rézfrakciók felhalmozódását okozza a májban, ami cirrózishoz vezet. A réz más szövetekben is felhalmozódik, például az agyban, a szaruhártyában, a vesében stb.

Ez a felhalmozódás agykárosodást, személyiségváltozás, véralvadási zavarokat, vérszegénységet, idegrendszeri zavarokat, vesebetegségeket vagy sárgaságot okoz.

A Wilson-kór és a réz lerakódása a szövetekben a szaruhártya perifériája körül aranybarna gyűrű - a Kayser-Fleischer-gyűrű - kialakulása a Wilson-kór jellegzetes megnyilvánulása.

Egyéb tünetek közé tartozik az izomgyengeség, az izommerevség (különösen a karokban), a lelassult mozgás, a szédülés és a szédülés.

A Menkes-kór kezelése intravénás (vénába adott) rézinjekcióból áll. A korai diagnózis és a napi injekciók megelőzhetik az idegkárosodást, és meghosszabbíthatják az érintett beteg életét.

A Wilson-kór kezelésének célja a rézfelvétel megszüntetése a gyomor-bél traktuson keresztül. Ezt leggyakrabban a következő módokon érik el:

• Cink adása ellenszerként. A cink versenyez a rézzel a bélhasadékokban lévő transzportfehérjékhez való kötődésért, ezáltal gátolva annak felszívódását.
• Kelátképző szerek adása. Ezek a rezet fel nem szívódó komplexekbe kötik, mint például a D-penicillamin.
• Az étrend módosítása a magas réztartalmú élelmiszerek kizárása érdekében.

A Wilson-kór korai diagnózisával és megfelelő kezeléssel a betegek normális életet élhetnek, ellentétben a halálos kimenetelű Menkes-kórral.

Egyéb rézzel kapcsolatos betegségek

A réz homeosztázisának zavara oxidatív stresszt és ezzel összefüggésben a szervezetre káros szabad gyökök képződését is eredményezi.

Ezek képződése hozzájárulhat olyan súlyos neurológiai rendellenességek kialakulásához, mint az Alzheimer-kór vagy a Creutzfeldt-Jakob-kór.

A réz a rák kialakulásával is összefüggésbe hozható. A vér rézkoncentrációja gyakran jelentősen megemelkedik a rák jelenlétében, és korrelál a daganatok előfordulási gyakoriságával, kialakulásával, méretével és progressziójával.

A rézzel kapcsolatban megemlíthetünk egy olyan rendellenességet is, amelyet a rezet tartalmazó ceruloplazmin enzim csökkent jelenléte jellemez a vérben. Aceruloplazminémiáról beszélünk.

Bár ez a rendellenesség nem okoz jelentős változásokat magának a réznek az anyagcseréjében, a vas túlzott és káros felhalmozódását okozza a májban és más szervekben.