Bilansowanie mikroelementów w diecie w dużej mierze zależy od ich roli w organizmie, zapotrzebowania na dany pierwiastek oraz konkretnych uwarunkowań organizmu.

Tych kilka wartościowych informacji dedykowanych osobom profesjonalnie zajmujących się układaniem diet lub chcącym pogłębić swoją wiedzę z zakresu dietetyki, powinno pomóc w usystematyzowaniu wiedzy na temat jednego z pierwiastków – miedzi. 

Miedź – do czego służy organizmowi?

Oto konkretne funkcje miedzi w organizmie każdego człowieka:

• Jest kofaktorem dla cuproenzymów. Cuproenzymy biorą udział w wytwarzaniu energii, metabolizowanie żelaza, aktywują neuropeptyd, syntetyzują tkankę łączną i neuroprzekaźniki. Ceruloplazmina jest jednym z cuproenzymów, odpowiedzialnych za metabolizm żelaza. To ona transportuje ponad 95% miedzi w osoczu zdrowego człowieka.
• Uczestniczy w tworzeniu hemu
• Bierze udział w angiogenezie – procesie tworzenia się naczyń włosowatych.
• Utrzymuje odpowiedni poziom neurohormonów.
• Reguluje ekspresję genów
• Bierze udział w procesie rozwoju mózgu
• Bierze udział w pigmentacji 
• Stymuluje prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego
• Tworzy wiązania krzyżowe w kolagenie i elastynie, składnikach budulcowych skóry
• Chroni przed oksydacją poprzez dysmutazy ponadtlenkowe, których składnikiem jest między innymi miedź

Biomarkery oceniające poziom miedzi w organizmie

Miedź znajduje się w dużej gamie produktów spożywczych, a jej dzienne spożycie wynosi około 1400 µg u mężczyzn i 1100 µg kobiet.

Wchłaniana jest głównie w górnym odcinku jelita cienkiego. Około 2/3 zapasów miedzi znajduje się w szkielecie człowieka oraz jego mięśniach.

Całkowita zawartość miedzi w ciele człowieka oscyluje zazwyczaj w granicach 50-120 mg, są to więc bardzo niewielkie zmagazynowane ilości.

Miedź jest składnikiem pokarmowym, który w dużej mierze jest pobierany do organizmu z różnych produktów spożywczych, ale też w sporej części wydalany. 

Około 1 mg miedzi dziennie człowiek traci na skutek jej niewchłonięcia w jelicie cienkim, i wydalenia wraz z żółcią pod postacią kału, oraz z moczem. Organizm chroni się zarówno przed niedoborami miedzi, jak i jej toksycznością, poprzez regulację jej wchłaniania i wydalania. Miedź wchłaniana jest w jelicie cienkim, następnie w wątrobie uwalniana do żółci i wydalana. 

Bardzo rzadko bada się obecność miedzi w organizmie, stąd też nie istnieją niezawodne markery oznaczające jej zawartość. Dostępne badania sprawdzają aktywność miedzi i cuproenzymu w osoczu krwi, ponieważ niski poziom cuproenzymu zwykle koreluje z niskim poziomem miedzi we krwi.

Prawidłowe stężenie miedzi w organizmie wynosi  10-25 mmol/L, natomiast cuproenzymu 180-400 mg/L. Czynnikami zaburzającymi poziom cuproenzymu i miedzi we krwi mogą być: poziom estrogenu, ciąża, infekcje, stany zapalne, niektóre nowotwory. 

Poziom wchłaniania miedzi w organizmie

Najbardziej aktualne dane dotyczące zaleceń spożywania miedzi znaleźć można w Normach żywienia dla populacji Polski wydanych przez Instytut Żywności i Żywienia w Warszawie pod redakcją prof. dr hab. med. Mirosława Jarosza.

Według Norm, w diecie Polaków miedź znajduje się przede wszystkim w produktach zbożowych (w około 30%), ziemniakach (15%), warzyw i mięs. Przy ustalaniu norm spożycia wzięte pod uwagę zostało wchłanianie miedzi, które w organizmie wynosi średnio 35-50%.

O wiele łatwiej przyswaja się miedź z diety zawierającej również białka zwierzęcej, niż wyłącznie z diety roślinnej. Oznacza to, że wegetarianie i weganie muszą zadbać o wyższą podaż produktów zawierających miedź, by nie dopuścić do niedoborów.

Jednakże wyższe spożycie produktów roślinnych powoduje, że wegetarianie i weganie mają zapewnioną właściwą podaż tego składnika w organizmie, stąd też rzadko cierpią na jej niedostatek. W przypadku niedoborów miedzi organizm jest w stanie jednak poprawić jej wchłanialność z klasycznej diety. To jeden z powodów, dla których bardzo rzadko obserwuje się niedobory tego pierwiastka. 

Ważnym aspektem dla przyswajalności miedzi są również składniki, które utrudniają ten proces. Są to:

• siarczki

• fityniany

• sacharoza

• fruktoza

• aminokwasy siarkowe

• spożywane w nadmiarze: wapń, fosfor, cynk, żelazo

Jakie jest zalecane spożycie dla miedzi?

Jak dotąd nie określono bardzo dokładnych wytycznych dotyczących spożycia miedzi w poszczególnych grupach ludności. Nie ma ku temu wystarczających kryteriów oceny spożycia miedzi ani badań na ten temat.

U młodszych osób zalecane dzienne spożycie jest ustalone na zasadzie ekstrapolacji z uwzględnieniem różnicy w masie ciała, w oparciu o zalecenia dla osób dorosłych. W przypadku niemowląt zalecenia oparto również o ilość miedzi pochodzącą z mleka matki, a także z pokarmów uzupełniających.

Kobiety ciężarne mają wyższe zapotrzebowanie na miedź z uwagi na intensywny rozwój płodu, który wymaga gromadzenia miedzi w płynie owodniowym. 

Biorąc pod uwagę RDA, ustalono następujące zapotrzebowanie dzienne na miedź dla poszczególnych grup wiekowych:

• Niemowlęta 0-12 mc: 200 µg
• Dzieci 1-3 lat: 340 µg
• Dzieci 4-8 lat: 440 µg
• Dzieci 9-13 lat: 700 µg
• Nastolatkowie 14-18 lat: 890 µg
• Dorośli powyżej 19 lat: 900 µg
• Ciężarne i karmiące piersią: poniżej 19 r.ż.: 1000 µg, powyżej 19 r.ż.: 1300 µg

Źródła miedzi w żywności

Ciekawym zagadnieniem dotyczącym wchłaniania miedzi, jest jej biodostępność. Gdy dieta zawiera mniej miedzy, jej absorpcja jest dużo wyższa – w ten sposób organizm broni się przed niedoborami.

Oprócz produktów żywnościowych jednym ze źródeł miedzi jest woda pitna. Jednak miedź w wodzie pitnej nie jest dostępna we wszystkich ujęciach. W większości domów w Polsce ilość miedzi w wodzie kranowej jest mocno ograniczona.

Dopuszczalna jej zawartość na podstawie Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 roku wynosi 2,0 mg/dm³. Na ogół zawartość miedzi w wodach powierzchniowych i głębinowych nie przekracza jednak 0,02 mg/dm³.

Jej zawartość w wodzie kranowej wynika najczęściej z przechodzenia jonów miedzi z miedzianych elementów instalacji wodociągowej bezpośrednio do przepływającej przez nią wody. Bardzo ważne jest więc, aby dbać o jakość kanalizacji i wykonywać nowe instalacje wodne w ściśle określonych warunkach, z materiałów nie dopuszczających do przekraczania zawartości miedzi. 

Jest to bardzo istotny aspekt, ponieważ do przedawkowania miedzi nie dochodzi z reguły, gdy jest ona spożywana ze źródeł żywnościowych w normalnej diecie. Przypadki zatrucia miedzią są marginalne i najczęściej dotyczą osób pijących wodę ze źródeł nasyconych tym pierwiastkiem. 

Oto inne, żywnościowe źródła miedzi, z zawartością pierwiastka przeliczoną na jedną porcję, uszeregowaną od najwyższej do najniższej:

Kto jest zagrożony niedoborem miedzi?

Generalnie niedobory pierwiastków śladowych u ludzi są bardzo rzadko spotykane. Wystąpić mogą niedobory miedzi u osób cierpiących na niektóre choroby:

Celiakia

Z uwagi na nieprawidłowe wchłanianie jelitowe. Dodatkowym problemem u osób z celiakią jest niższe spożycie produktów zbożowych, które są w standardowej diecie podstawowym źródłem tego pierwiastka.

Choroba Menkesa

To choroba uwarunkowana genetycznie, charakteryzująca się zaburzeniem rozwoju poznawczego, tętniakami aorty, drgawkami i kręconymi włosami typu afro. W tej jednostce chorobowej występują również zaburzenia homeostazy miedzi powodujące jej silny niedobór, mogący nawet doprowadzić do zgonu. 

Anoreksja

Unikanie przyjmowania pokarmów w ogóle prowadzi do niedoborów nie tylko miedzi, ale wielu innych składników odżywczych.

Zagrożone są także osoby przyjmujące duże dawki suplementów cynku, który zakłóca wchłanianie miedzi z pożywienia. Uważać trzeba nie tylko na suplementy cynku, poprawiające na przykład płodność, czy wspomagające gojenie się skóry, ale również na kremy z dodatkiem cynku, korzystnie działające na skórę, ale zaburzające homeostazę miedzi w organizmie. 

Wpływ miedzi na zdrowie człowieka

Choroby sercowo-naczyniowe:

Badania na zwierzętach zasugerowały, że przy zaburzeniach czynności serca istotną rolę może odgrywać właśnie miedź. Niedobory miedzi prowadzą do zmniejszenia aktywności sercowych cuproenzymów, a tym samym do zaburzeń na tle sercowym.

W celu zbadania tej zależności przeprowadzono analizę obserwacyjną. Z jednej strony wśród osób niemających objawów miażdżycy zanotowano niższe ciśnienie, poziom cholesterolu całkowitego oraz LDL przy najwyższym tertylu stężenia miedzi, w porównaniu z najniższym tertylem.

Z drugiej strony, w późniejszych badaniach dowiedziono też, że ryzyko śmierci u osób powyżej 30. roku życia jest wyższe w czwartym kwartylu stężenia miedzi, niż w pierwszym. Inne badania wykazują, że suplementacja 2 mg miedzi u osób zdrowych zwiększa aktywność dwóch cuproenzymów, ale nie wpłynęła na zmianę poziomu zasadniczych markerów związanych z chorobą wieńcową (homocysteiny, CRP, cholesterolu HDL i LDL).

U kobiet suplementujących 3-6 mg siarczanu miedzi wykazano natomiast brak obniżenia tych markerów, ale zanotowano zmniejszenie poziomu czynnika fibrolitycznego, i to aż o 30%, co pozwala zmniejszyć ryzyko wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych. Nie ma więc dostatecznych badań potwierdzających związek suplementacji miedzi ze zmniejszeniem ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, choć sam fakt niedoborów może wpływać na zaburzenia sercowe. 

Choroba Alzheimera:

w przypadku tego schorzenia neurodegeneracyjnego wykazano podobną zależność, jak przy chorobach sercowo-naczyniowych. Niedobory miedzi u osób w podeszłym wieku prowadzą do obniżenia aktywności enzymów zależnych od miedzi, działających w mózgu.

Sprzeczny może się jednak okazać fakt, iż w mózgach osób chorujących na Alzheimera również odkryto wysoki poziom miedzi, co może sugerować z kolei, że nadmiar tego pierwiastka może sprzyjać rozwojowi choroby. W badaniach na osobach powyżej 65 roku życia sprawdzano poziom funkcji poznawczych przez 6 lat, oceniając co 3 lata ten aspekt na podstawie specjalnie opracowanych testów. Nie wykazano związku spożycia miedzi ze spadkiem poziomu funkcji poznawczych.

Wykazano natomiast, że osoby spożywające tłuszcze trans i nasycone w większych ilościach, wraz z większą podażą miedzi, były bardziej narażone na szybszy spadek poziomu funkcji poznawczych. Wciąż brakuje więc dostatecznych badań mogących potwierdzić wpływ suplementacji miedzi na funkcje poznawcze osób starszych – zarówno pozytywny, jak i negatywny. 

Jakie są skutki nadmiaru miedzi w organizmie?

W przypadku zdrowych osób zaburzenia spowodowane nadmiarem miedzi w organizmie występują niezwykle rzadko. Może się jednak zdarzyć, że na toksyczny wpływ miedzi narażone będą osoby spożywające na co dzień wodę ze źródeł obfitujących w ten pierwiastek, na przykład ze względu na zastój wody w rurach lub z powodu wadliwie wykonanego przyłącza wody. 

Na toksyczny wpływ miedzi najbardziej narażone są osoby chorujące na chorobę Wilsona, czyli schorzenie genetyczne, bardzo rzadkie. Na skutek wadliwego klirensu miedzi występują u nich nieprawidłowe, zbyt wysokie ilości miedzi w organizmie.

Te osoby w wyniku zwyczajnej diety mogą być narażone na marskość wątroby, jej uszkodzenia, a także zaburzenia neurologiczne. Wystąpieniu powikłań tej nieuleczalnej choroby zapobiega suplementacja cynku w odpowiednio dużych dawkach, uniemożliwiającego wchłanianie się miedzi z pożywienia do organizmu na zasadzie chelatacji. 

W przypadku zatrucia miedzią dochodzi do objawów ze strony przewodu pokarmowego: wymioty, biegunki, skurcze, bóle brzucha, a w konsekwencji może dojść do uszkodzenia wątroby. Nie zanotowano jednak żadnych istotnych interakcji klinicznych miedzi z lekami. 

Referencje

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12949397
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29211007
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20860861
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24517364
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21865972
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23609613
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26603002
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24748564
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25281031
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18203896
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10905530
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24605902
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22444781
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16115357
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17928161
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26836154
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28521682
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23168449
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16908733
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24072069
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21187586
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18587525
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24913896