Zink: functies

Zinkafhankelijke enzymfuncties

zink is een van de belangrijkste sporenelementen vanwege zijn alomtegenwoordige deelname aan de meest uiteenlopende biologische reacties. Het essentiële vitale element is een component of cofactor van meer dan 200 enzymen en eiwitten tot op heden bekend. Zink is relevant voor de configuratie van niet-enzymatische eiwitten en vervult structurele, regulerende en katalytische rollen in een verscheidenheid aan metallo-enzymen zoals:

  • DNA- en RNA-polymerasen
  • Carboanhydrases - snelle afgifte en uitademing van kooldioxide, een tekort aan koolzuuranhydrase als gevolg van een zinktekort bevordert een zure metabolische toestand
  • dehydrogenasen
  • Oxidoreductasen
  • Overdrachten
  • Hydrolasen
  • Isomerasen
  • Ligasen
  • Alkalische fosfatasen
  • Fosfolipasen

Bijvoorbeeld zink is betrokken bij alcohol dehydrogenase bij de afbraak van alcohol in de lever en met alkalische fosfatase bij de vorming van botstof. De alvleesklier carboxypeptidase en alfa-amylase hebben het essentiële sporenelement nodig voor de vertering van eiwitten. Het geldt voor iedereen zink-afhankelijk enzymen dat ze reageren op een zinktekort met verlies van activiteit. Een tekort aan zink lijkt een onvoldoende inductie hiervan te veroorzaken enzymen​ Dit verklaart het belang van zink voor onder andere de eiwit-, vet- en koolhydraatstofwisseling, voor de zuur-base evenwicht, evenals de veelheid van functionele stoornissen in zinktekort​ Andere belangrijke enzymfuncties:

  • Bescherming tegen vrije radicalen - door superoxide-dismutase en zinkthioneïne.
  • Lichaamsverdediging - in cellulaire en humorale immuniteit.
  • Nucleïnezuurmetabolisme - stabiliseert de structuren van RNA, DNA en ribosomen, beschermt ze tegen oxidatie en bevordert differentiatie en gen expressie.
  • Celproliferatie bij letsel, evenals ontwikkelings-, groei- en regeneratieprocessen - tijdens de opname van thymidine in celculturen, ontwikkeling van de foetus, leverregeneratie, wondgenezing en brandwonden zijn grote hoeveelheden zink vereist
  • Bloedvorming
  • Onderhoud van membraan- en eiwitstructuren
  • Controle van eiwitbiosynthese (nieuwe eiwitvorming) via zinkafhankelijke transcriptiefactoren - Zink is bijzonder essentieel voor het metabolisme van het aminozuur cysteïne, die te vinden is in de huid en haar.
  • Vetzuur- en prostaglandinemetabolisme.
  • Metabolisme van neurotransmitters in de hersenen
  • Zintuiglijke functies - zien, horen, ruiken en proeven.
  • Structuur en afbraak van bindweefsel.
  • Metabolisme van seks hormonen - geslachtsklieren en voortplanting.
  • Vermindering van de darm absorptie van giftig zware metalen, zoals leiden, cadmium en kwik.

Functies in het metabolisme van neurotransmitters

Zink is met name betrokken bij de vorming en afbraak van verschillende neurotransmitters glutamaat en gamma-aminoboterzuur (GABA). Bovendien moduleert het sporenelement aminozuurreceptoren, vooral NMDA-receptoren (glutamaat receptoren), wat de verhoogde prikkelbaarheid veroorzaakt door glutamaat vermindert. Deze functie speelt een essentiële rol in epilepsie en koortsstuipen, bijvoorbeeld. Bovendien beïnvloedt zink de activiteit van glutamaat decarboxylase, wat belangrijk is voor de synthese van gamma-aminoboterzuur. GABA vertegenwoordigt de belangrijkste remmende factor neurotransmitter. in zinktekortwordt de vorming van GABA beperkt, wat uiteindelijk leidt tot verhoogde prikkelbaarheid van neuronen.

Hormonale functies

Zink is een onmisbare vitale stof voor de synthese, opslag en afscheiding van insuline in de bètacellen van de endocriene pancreas en is vereist voor zijn werking op de cel. Een goede aanvoerstatus van het lichaam met zink is ook essentieel voor de functie van proteohormonen (hormonen met eiwitkarakter) zoals glucagon, gonadotropine, groeihormoon en seks hormonen​ Bovendien is het sporenelement betrokken bij het metabolisme van schildklierhormonen, groeihormonen en prostaglandines​ Zink blijft essentieel voor de vorming van testosteron, waardoor de ontwikkeling en rijping van mannelijke geslachtsorganen en de spermatogenese worden beïnvloed. Evenzo speelt zink een belangrijke rol bij de vruchtbaarheid van vrouwen. Zink vormt dissocieerbare zink-eiwit-hormooncomplexen met onder andere hypofyse-gonadotrofinen, luteïniserende hormonen (LH) en steroïde hormonen (SH), die belangrijk zijn voor vrouwen. Dit stimuleert de activiteit van deze hormonen.

Antioxiderende functies

Zink bezit acuut en chronisch anti-oxidant eigenschappen gebaseerd op de aanhoudende inductie van antioxidanten. Deze omvatten de inductie en instandhouding van cellulaire concentraties van de hydroxylradicaalvanger metallothioneïne en gereduceerd glutathion. Op deze manier worden cellen beschermd tegen radicale aanvallen en worden hun membranen gestabiliseerd. Omdat zink een antagonist is van ijzer en koper, het vermindert hun reactiviteit tijdens het proces van radicale vorming. Bovendien remt zink de absorptie of leiden en cadmium, bescherming tegen bedwelming met deze verontreinigende stoffen uit de omgeving. Ten slotte, in het geval van zinktekort, de erytrocyten (rood bloed cellen) zijn onder meer onvoldoende beschermd tegen radicale aanvallen. Evenzo worden verhoogde lipideperoxidaties waargenomen als gevolg van een zinktekort. Vervanging door zink kan dergelijke veranderingen grotendeels normaliseren. Daarnaast is zink uitermate belangrijk voor anderen celmembraan-gerelateerde functies (celcommunicatie) en structuren (cytoskelet). Het cytoskelet is een schavot van elastische structuren - microtubuli en microfilamenten - die externe ondersteuning biedt aan de cel en dient als substraat voor transport en metabolische processen.

Immunomodulerende effecten

T-helper-, T-killer- en natural killer-cellen zijn essentieel voor optimaal immuunsysteem functie. Normale activiteit van deze T-cellen vereist een voldoende toevoer van zink. Evenzo beïnvloedt de zinkstatus in het lichaam de vorming van verschillende lymfokinen, die de groei, differentiatie en activiteit van de cellen van de immuunsysteem​ Macrofagen, die de immuunafweer versterken, ontwikkelen pas hun volledige effect bij voldoende zinkvoorraad. Ze kunnen vreemde voorwerpen verwijderen kiemen en stoffen uit het lichaam en produceren antilichamen (monocyt-macrofaag-systeem). Experimentele bevindingen hebben aangetoond dat zink zouten remmen de replicatie van rhinovirussen en beschermen celcomponenten tegen beschadiging door bacteriële toxines. Zinktekort bij dieren leidt tot atrofie van de thymus, wat de rijping van T verhindert lymfocyten (bepaalde groep wit bloed cellen), in gespecialiseerde cellen van de immuunsysteem​ Uiteindelijk is het aantal T lymfocyten neemt af. Bovendien is de productie van thymushormonen, die significant zijn voor de differentiatie en ontwikkeling van T lymfocyten, is verminderd. Spanning veroorzaakt door zinktekort en een resulterende toename van bijniersteroïden zijn ook gedeeltelijk verantwoordelijk voor de afname van T-cellen.

Functies in het vitamine A-metabolisme

Zink is een essentiële vitale stof voor het visuele proces. Als onderdeel van alcohol dehydrogenase, is zink betrokken bij de omzetting van retinol in retinal. Bovendien is het sporenelement nodig voor de synthese van retinol-bindend eiwit (RBP), dat vitamine A en retinol, respectievelijk uit de lever naar andere organen of weefsels, in het bijzonder het netvlies.

Functies voor huid en huidaanhangsels

Huidletsels bij zinktekort hebben bevestigd dat zink essentieel is voor de normale functie van de huid en haar aanhangsels, zoals haar en nagels​ Met name het sporenelement is van aanzienlijk belang voor de transformatieprocessen van de huid van het stratum germinativum (binnenste laag) tot het stratum corneum (buitenste laag, feitelijk huidoppervlak). Zink beïnvloedt ook de uitdroging van linolzuur tot linoleenzuur. Deze essentiële vetzuren zijn verantwoordelijk voor een gereguleerde verhoorning van de huid​ Verder is zink relevant voor de cystine metabolisme van de haar wortel en dus significant betrokken bij de structurele sterkte van haar evenals nagels.