Koper is een chemisch element en is een van de overgangsmetalen. In biologische organismen komt het voor als een sporenelement. Daar vervult het belangrijke functies als cofactor in metallo-enzymen.
Wat is koper?
Koper vertegenwoordigt een belangrijk sporenelement in alle biologische organismen. Het is een onderdeel van belangrijk enzymen als cofactor. In de natuur, koper komt vaak voor als kopererts samen met ijzer of alleen als kopersulfide. In zijn oorspronkelijke staat is het een zwaar metaal met een lage reactiviteit. Het behoort tot de groep halfedelmetalen. Als puur metaal heeft koper een lichtrode kleur. Aan de oppervlakte ontwikkelt zich langzaam een corrosielaag, die verandert van een roodbruine kleur naar een blauwachtig groen. Binnen organismen heeft het verschillende betekenissen. Voor velen bacteriën, koper vertegenwoordigt een gif omdat het complexen kan vormen met thiolgroepen van eiwitten Het reageert ook met de lipiden van celmembranen te vormen peroxiden en is dus verantwoordelijk voor de vorming van vrije radicalen. Het ondersteunt echter ook veel enzymen bij vitale reacties. In deze context, ijzer en het kopermetabolisme zijn nauw met elkaar verbonden. Ziekten met kopergebrek komen zeer zelden voor omdat de koperbehoefte goed kan worden gedekt door de dieet Ernstigere effecten worden veroorzaakt door te hoge koperconcentraties in het lichaam. Erfelijke stoornissen in het kopermetabolisme vertegenwoordigen Ziekte van Wilson en Menkes-syndroom.
Functie, effecten en rollen
Koper is van groot belang in het menselijk organisme als sporenelement. In deze context bevordert het de functie van veel metallo-enzymen als cofactor. Koper is voornamelijk gebonden aan het transporteiwit coeruloplasmine. Coeruloplasmine is verantwoordelijk voor zuurstof gebruik en elektronentransport. Het voert zowel transport- als enzymfuncties uit. Het enzym speelt een belangrijke rol in ijzer metabolisme Het oxideert tweewaardig ijzer gebonden aan ferritine aan driewaardig ijzer, dat kan binden aan transferritine. Het ijzer wordt dus overgebracht van de opslagvorm naar de transportvorm en is beschikbaar voor zuurstof vervoer. Om deze functie uit te voeren, coeruloplasmine vereist koper als cofactor. Coeruloplasmine is ook in staat om de aromatische diamines te oxideren noradrenaline, melatonine en serotonine Naast het mobiliseren van ijzer, koper, in combinatie met enzymen, is ook medeverantwoordelijk voor de vorming van de zenuwomhullende myeline-laag, het eiwitmetabolisme, celgroei en de synthese van melamine. Het wordt opgenomen uit voedsel in de darm, opgeslagen in de lever, van daaruit gebonden aan coeruloplasmine of weer uitgescheiden via de gal. De lever slaat ongeveer 10 tot 15 milligram koper op. Bovendien is koper een essentieel onderdeel van monoaminooxidase of cytochroomoxidase. Monoaminooxidase katalyseert de afbraak van monoaminen zoals noradrenaline, epinefrine of dopamine Cytochroomoxidase is verantwoordelijk voor de mitochondriale ademhalingsketen.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus
Het menselijk organisme is afhankelijk van de inname van koper via de voeding. Het wordt voornamelijk gevonden in granen, levergroenten noten of chocolade Koper is echter ook aanwezig in de andere voedingsmiddelen. De dagelijkse koperinname van mensen is ongeveer 2.5 milligram. Hiervan wordt 0.5 tot 2 milligram opgenomen. De lever blijft 10 tot 15 milligram koper opslaan. De bloed Het koperniveau bij een volwassene is ongeveer 74 tot 131 microgram per deciliter. Dagelijks wordt tot 60 microgram koper via de urine uitgescheiden. Kopertekort is zeer onwaarschijnlijk vanwege de lage behoefte en dagelijkse beschikbaarheid.
Ziekten en aandoeningen
Bij koper kunnen ernstige ziekten optreden. Tegelijkertijd is een tekort aan koper zeer zeldzaam. Meestal is er een eigen risico. In hoge concentraties heeft koper een giftige werking. We bespreken echter eerst mogelijke tekortkomingen. Een kopertekort als gevolg van een incorrect dieet is vrijwel onmogelijk. Het is voldoende aanwezig in de dieet en de eis is ook niet erg hoog. Wel een verhoogde inname van zink of molybdeen kan de koperuitscheiding verhogen, wat resulteert in een verhoogde behoefte. De belangrijkste oorzaak van kopertekort is echter malabsorptie. Dit kan worden veroorzaakt door ernstige darmaandoeningen zoals coeliakie ziekte, De ziekte van Crohn or colitis ulcerosaTypische deficiëntiesymptomen manifesteren zich in bloedarmoede, verzwakking van de immuunsysteem, aandoeningen van de zenuwstelsel, pigmentatiestoornissen van de huid, osteoporose or bindweefsel zwakheid. Naast kopergebrek is er echter ook een algemeen gebrek aan voedingsstoffen, sporenelementen, mineralen or vitaminen Een geïsoleerd kopertekort is hoogstens te verwachten bij langdurige inname van zink supplementen of langdurige kunstmatige voeding. Veel ernstiger is een overdosis koper. Eigenlijk vertegenwoordigt koper een lichaamsgif. Bij een overaanbod hoopt zich ook vrij koper op, dat onmiddellijk vrije radicalen vormt. Dit leidt tot celbeschadiging. Tot 5 milligram koper per dag is onschadelijk. Als de inname echter boven dit niveau uitkomt, kan vergiftiging optreden. Koperhoudende containers waarin zure dranken of voedingsmiddelen lange tijd zijn bewaard, lossen langzaam op en geven koper af aan het voedsel. Dit kan ook vergiftiging veroorzaken. Kopervergiftigingen manifesteren zich als buikkrampen, braken en diarree Soms zijn ze dodelijk. In de meeste gevallen wordt het overtollige koper weer uitgescheiden. Er zijn echter twee erfelijke ziekten van het kopermetabolisme. Dit zijn Ziekte van Wilson en Menkes-syndroom. Ziekte van Wilson is een koperstapelingsziekte. De uitscheiding van koper via de gal is gestoord. Het koper hoopt zich op in de lever en leidt uiteindelijk tot levercirrose. Bij het Menkes-syndroom is de absorptie van koper door de darm wordt aangetast.
