Продукты питания богатые цинком
Цинк – эссенциальный микроэлемент, структурный компонент ферментов, протеинов, клеточных рецепторов, биологических мембран, необходимый для полноценного распада белков, жиров и углеводов, образования генетического материала клеток, метаболизма нуклеиновых кислот. Упоминания о минерале впервые встречаются в трудах швейцарского алхимика К. М. Парацельса под словами «zinken», «zincum», означающими «рубец». Это связано с тем, что кристаллы металлического цинка визуально напоминают иглы. В настоящее время микроэлемент обозначается под символом «Zn» и имеет 66 минералов. Самые распространенные из них – сфалерит, цинкит, франклинит. Цинк присутствует практически во всех клетках организма, но наибольше его сконцентрировано в костной, нервной и мышечной тканях (60%).
Влияние на человеческий организм
Цинк регулирует активность более 200 энзимных структур, а также принимает участие в образовании важнейших гормонов, нейромедиаторов, кровяных телец, создавая клеткам организма благоприятные условия для полноценного функционирования.
Биологическое значение цинка: улучшает когнитивные функции (внимание, память, настроение); нормализует работу мозжечка и головного мозга; увеличивает синтез и гипогликемический эффект инсулина; повышает защитные свойства нейтрофилов и макрофагов, улучшая иммунный статус организма; стабилизирует уровень сахара в крови; регулирует реакции окисления жирных кислот; улучшает остроту зрения, вкусовое восприятие, обоняние (совместно с витамином А); потенцирует синтез пищеварительных ферментов; участвует в процессах кроветворения, дыхания, расшифровки информации, хранящейся в генах; стимулирует регенерацию новых тканей; регулирует активность ферментных систем; активизирует костеобразование и регенерацию тканей; участвует в синтезе половых гормонов, повышает активность сперматозоидов; ускоряет выработку собственных антител и антиоксидантов; поддерживает концентрацию токоферола в крови, облегчая его всасывание; повышает либидо, увеличивает потенцию; улучшает функциональное состояние кожи, уменьшая угревую сыпь, сухость; участвует в механизмах образования и распада нуклеиновых кислот, белковых и углеводных структур; ускоряет удаление ядовитых веществ из организма, в том числе излишка двуокиси углерода; участвует в механизмах сократимости мышц; нормализует транспортные «способности» гемоглобина; потенцирует снижение неспецифической проницаемости клеточных мембран.
Помимо этого, цинк на 30 % снижает токсическое действие тяжёлых металлов на организм.
Дневная норма
Запасы цинка в организме взрослых людей с весом 70 килограмм, составляют 1,5-3 грамма, в зависимости от возраста и пола человека, наличия сопутствующих заболеваний, состояния слизистой оболочки кишечника.
Причём 98% вещества сконцентрировано внутри клеточных структур, а 2 % в сыворотке крови. Суточная потребность в цинке составляет:
Верхний допустимый уровень потребления цинка без последствий для организма – 25 миллиграмм. Потребность в микроэлементе возрастает при дефиците белка в ежедневном меню, обильном потоотделении, интенсивных занятиях спортом, использовании оральных контрацептивов, психических перегрузках, приёме мочегонных средств.
Недостаточность и избыток
Дефицит цинка, в отличие от передозировки, – распространённое явление, которое особенно часто встречается у людей, проживающих в регионах с истощённой почвой или переизбытком ионов меди в воде (Америке, Австралии, России, Украине). Другие причины цинковой недостаточности:
Симптоматика цинковой недостаточности чрезвычайно вариабельная, из-за поражения различных органов, тканей и систем организма. Признаки нехватки микроэлемента:
Продолжительная нехватка цинка в организме чревата снижением функции гипофиза и половых желёз, нарушением обмена углеводов, увеличением риска новообразований, возникновением аденомы простаты. Помимо этого, недостаточность минерала у беременных женщин, в половине случаев, становится причиной атонических кровотечений, рождения ослабленных детей, наступления преждевременных или продолжительных родов. Для устранения лёгкой формы дефицита микроэлемента, ежедневное меню обогащают природными источниками (см. п. «Пищевые источники цинка»). Тяжёлую форму расстройства ликвидируют при помощи фармакологических средств, содержащих минерал («Цинктерала», «ЦинкоВитала», «Цинкита»). Однако важно не переусердствовать с пищевыми добавками, поскольку потребление цинка свыше 150-200 миллиграмм в день вызывает передозировку, которая сопровождается желудочно-кишечными расстройствами, тошнотой, рвотой, головными болями.
Пищевые источники
Учитывая, что цинк поддерживает здоровье эндокринной, иммунной и нервной систем, важно обеспечить ежедневное поступление микроэлемента в организм.
Помимо этого, цинк в малом количестве (до 1 миллиграмма на 100 грамм продукта) содержится практически во всех фруктах, овощах и ягодах. Помните, кулинарная обработка растительной пищи, в том числе размалывание злаков, ведёт к потере 50 – 80 % минерала.
Взаимодействие с другими нутриентами
Усвоение органического цинка происходит на протяжении всего кишечного тракта, но большая часть абсорбируется в тощей кишке. Интересно, что минерал из еды животного происхождения лучше всасывается, чем из растительного источника. Данное явление объясняется присутствием во втором продукте фитиновой кислоты, образующей с ионами цинка нерастворимые соли. Помимо этого, на степень усвоения элемента влияют некоторые соединения, поступающие в организм совместно с едой. Рассмотрим совместимость цинка и других веществ.
Для повышения усвоения цинка из продуктов питания, особенно соевых бобов, используют процессы естественной ферментации или брожения.
Вывод
Для поддержания здоровья иммунной, репродуктивной, эндокринной и нервной систем, в ежедневном меню должны присутствовать продукты, содержащие цинк.
Наибольшая их концентрация наблюдается в устрицах, злаковых культурах, орехах, бобах, ягодах, фруктах. Учитывая, что цинк входит в состав гормонов, ферментов, нервных окончаний, недостаточное поступление элемента в организм грозит нарушением менструального цикла, разрастанием предстательной железы, тяжёлым проявлением климакса, снижением иммунных сил организма, токсикозами при беременности. Помните, в рацион будущих мам «цинковые» продукты должны входить в обязательном порядке, поскольку они обеспечивают правильное развитие и формирование плода.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Сколько цинка в яйце курином вареном
Питание современного человека весьма разнообразно, и яйца занимают особое место. Это одно из наиболее быстро и просто приготавливаемых продуктов и блюд из них. Большое количество семей не могут себе представить трапезу без дополнения в виде яйца. Для многих этот продукт просто спасение во время быстрых завтраков. Все виды яиц пригодны в пищу людям, однако одними из самых ценных, широко распространенных и доступных для населения в России являются куриные яйца, которые реализуются птицефабриками через многочисленные торговые сети. Диетологи всего мира считают куриное яйцо самым совершенным натуральным продуктом. Яйцо, особенно для детского организма содержит весь комплекс жизненно важных питательных веществ. Яйца и яичные товары являются ценными пищевыми продуктами, которые содержат в легкоусвояемой форме необходимые для человеческого организма вещества. Пищевая ценность куриных яиц приравнивается к молоку и говядине. Поэтому так необходимо понимать строение и свойства такого отличного продукта.
Яйца – привычные и традиционные продукты питания. Широкое же распространение куриных яиц во всем мире обусловлено сочетанием двух факторов – легкостью получения и их высокими вкусовыми и питательными качествами. Россия никогда не испытывала недостатка в яйцах. С давних времен в Сибири и на юге страны собирали птичьи яйца в огромных количествах в местах птичьих колоний. Но постепенно стали понимать, что это может привести к сокращению дичи. Появились законы, которые запрещали разорять гнезда птиц. Куриные яйца считались самыми подходящими для еды, а Россия была крупным поставщиком яиц на мировой рынок – так, в 1903 году экспорт яиц составил 2,8 миллиарда штук. Хотя качество яиц оставляло желать лучшего – кур кормили отбросами, сбор яиц не был организован, яйца возили по ухабистым русским дорогами, после чего они разбалтывались. Вообще яйцо не считалось за настоящую еду, его не принимали всерьез как пищу. Считалось, что это баловство, которое подходит разве что маленьким детям или изнеженным господам. Дело в том, что малые размеры яйца казались людям несерьезными – что можно сделать из яиц. Кроме того, яйца были «скоромной» пищей, поэтому их не ели в дни поста. В великий пост их скапливалось очень много, поэтому пошел обычай дарить яйца знакомым и родным. В русской кухне на протяжении долгого времени не было традиции смешивать яйца с другими продуктами. И только под влиянием французской кухни расширяется список блюд, приготовленных из яиц. Яйца стали добавлять в тесто для блинов, пирогов, мучных изделий. Стали готовить омлеты, запеканки, а известная уже яичница обогатилась овощными и мясными добавками и соусами [11].
В состав яйца входит четыре части: скорлупы, подскорлупной оболочки (пленки), белка и желтка. На тупом конце яйца между скорлупой и пленкой находится воздушная камера, так называемая пуга, которая образуется через некоторое время после снесения яйца. Соотношение массы скорлупы, белка, желтка составляет примерно 3:14:8. На яичную скорлупу приходится 10–12% массы яйца, которая состоит в основном из углекислого кальция. Тонкую муку из скорлупы можно добавлять к обычной муке, чтобы обогащать кальцием. Пищевую ценность скорлупы куриных яиц представляют молибден, фосфор, цинк, медь, железо, марганец, кремний, кальций и другие микроэлементы, входящие в её состав. В мягкой пленке под скорлупой есть кератин, который является главным структурным элементом ногтей и волос. Яичная скорлупа полезна в качестве профилактического средства для укрепления костей, против кариеса, заболеваний позвоночника и остеопороза, диатеза у маленьких детей, как очищающее средство от радионуклидов при радиоактивном заражении, при беременности, в пубертатном периоде.
Яичный белок, если рассматривать его как органический «строительный материал», является продуктом идеальным, потому как усваивается организмом практически полностью. Пищевая ценность куриных яиц помимо высокой усвояемости заключается в оптимальном содержании необходимых для человека аминокислот. Благодаря этому белок составляет основу питания мышечных тканей, кожных покровов, сердца, почек, печени. В состав куриного яичного белка входят : вода (85 %), белки (12,7 %), жир (0,3 %), углеводы (0,7 %), глюкоза, различные ферменты (протеаза, дипепсидаза, диастаза), витамины группы В. Белок содержит следующие виды протеинов: овальбумин, овоглобулин, овомуцин, овотрансферрин, лизоцим, овомукоид, овоглобулин.
Пигменты желтка – каротиноиды, лютеин и зеаксантин резко снижают риск таких заболеваний глаз, как макулярная дегенерация и катаракта, а холин стимулирует умственную деятельность и регулирует уровень инсулина в крови. Они являются мощными антиоксидантами, нейтрализующими агрессивные молекулы свободных радикалов, избыток которых может привести к повреждению сетчатки и хрусталика. Лютеин и зеаксантин создают плотный светофильтр, защищающий сетчатку от губительного воздействия синей части спектра. В химическом составе яйца куриного входит, калий, кальций, магний, цинк, селен, медь и марганец, железо, хлор и сера, йод, хром, фтор, молибден, бор и ванадий, олово и титан, кремний, кобальт, никель и алюминий, фосфор и алюминий. В яйцах много железа, но из яиц оно усваивается плохо, поэтому как источник железа лучше использовать мясо и печень. При этом в сыром виде яйца препятствуют усвоению железа из других продуктов [5]. Наибольшее значение имеют яйца как источник фосфора, серы, железа, меди. При этом содержат достаточно много калия и натрия и очень мало кальция. Минеральные элементы съедобной части яйца представлены фосфором, серой, калием, натрием, кальцием, магнием, имеются также медь, цинк, йод, марганец, железо.
Яйца на 97-98% усваиваются, не давая шлаков в кишечнике. Легче усваиваются яйца, сваренные всмятку, чем крутые или сырые. Усвояемость яиц улучшается при их взбивании или растирании с сахаром. В диетах при запорах и ожирении предпочтительны сваренные вкрутую яйца. Сырые яйца могут быть источником болезнетворных микробов, а их систематическое употребление ведет к гиповитаминозу биотина. В сырых белках содержится особое вещество авидин, которое соединяется в кишечнике с биотином и делает этот витамин недоступным для усвоения. Поэтому иногда практикуемое использование сырых белков при заболеваниях органов пищеварения нельзя считать правильным. Яйца и блюда из белка яиц широко применяют в лечебном питании, доводя до 2-3 яиц в день в диетах группы № 1, 4, 11, после некоторых хирургических операций и травм, при зондовом питании. Желтки яиц ограничивают при холециститах и желчнокаменной болезни, сахарном диабете, атеросклерозе [8,10].
Нередко считают, что яйцо лучше есть сырым. Однако в белке сырого яйца есть антитриптаза, которая тормозит расщепление в двенадцатиперстной кишке и самого яичного белка, и белков других продуктов, съеденных вместе с ним. Желток сырого яйца тоже усваивается хуже, чем яйца вареного. Вареное яйцо, в отличие от яйца сырого, меньше способствует избыточному накоплению и задержке в крови свободного холестерина. Но с другой стороны, сырой яичный белок снижает кислотность желудочного содержимого эффективнее, чем предназначенные для этой цели некоторые лекарственные средства. Поэтому белок сырого доброкачественного яйца иной раз полезно съедать тем, кого беспокоят изжога, боли. Сырой желток относят к активным побудителям желчевыделения, причем иногда он действует настолько сильно, что вызывает спазм выходного отдела желчного пузыря.
Для строгих диет, например, назначаемых вскоре после перенесенного острого инфаркта миокарда, после операций, в том числе на органах брюшной полости, весьма полезны паровые омлеты только из яичных белков. Такое блюдо содержит практически все незаменимые аминокислоты, фосфолипиды и усваивается при сравнительно меньшем напряжении желудка, поджелудочной железы, нежели приготовленные таким же образом омлеты, но из цельного куриного яйца. Желток яйца, сваренного всмятку, обладает более выраженным сокогонным действием, чем белок. Но белок яйца, сваренного вкрутую, возбуждает функции желудочных желез не намного слабее, чем сырой желток, только это действие как бы растянуто во времени, то есть начинается несколько позднее и продолжается дольше. При некоторых формах язвенной болезни желудка, двенадцатиперстной кишки иногда оказывается полезной так называемая яично-масляная диета. Назначается она врачом и включает 2—3 дня в неделю по 3—4 яйца всмятку и до 70 г несоленого сливочного масла. Порядок их приема, как и дополнительное в таких случаях питание, определяются также лечащим врачом. В любом случае яйцо через равные промежутки съедается в первую половину дня, а масло — во вторую. Чем свежее куриное яйцо, тем большими диетическими достоинствами оно обладает [1].
Благодаря оптимальному сочетанию немалых количеств железа, меди, марганца, кобальта и ряда других веществ в белках куриного яйца оно может служить подспорьем в профилактике и лечении анемии у людей различного возраста. Трудно также переоценить пользу фосфора куриного яйца для нервной системы человека, в том числе для высшей ее формации — коры головного мозга. Особое место в диетотерапии многих тяжелых заболеваний, ожогов, других травм и патологических состояний, осложняющихся нарушениями белкового обмена, отводится альбуминам. Это довольно простые водорастворимые белки, которые являются обязательной составной частью крови. Куриное яйцо богато альбуминами, а главное, их из него при необходимости можно выделить практически без каких-либо примесей. Доказано, что есть на завтрак вареные куриные яйца полезно тем, кто пытается похудеть. Кроме того, это обязательный продукт питания для людей, работающих физически, и спортсменов. Однако нормы потребления куриных яиц, а также способы их приготовления нужно соблюдать в соответствии с рекомендациями врачей-диетологов. В неделю взрослый человек должен съедать не больше 6-8 яиц. Для детей, лиц пожилого возраста и людей с плохим здоровьем это количество уменьшается до 2-4 штук. При несоблюдении этих правил может быть нарушена работа почек [6,8].
Белок сырых яиц содержит антитриптазу, снижающую активность желудочного фермента – трипсина, участвующего в процессе переваривания белков. В результате снижения его активности снижается также и выделительная функция желез пищеварительной системы. Поэтому сырой яичный белок применяют как лечебное средство при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Как обволакивающее средство сырой яичный белок применяют в лечебных целях при отравлениях. Сырой яичный белок воздействует в кишечнике на витамин – биотин, в результате чего он становиться недоступным для усвоения в органах желудочно-кишечного тракта. Поэтому длительное ежедневное употребление сырых яиц не рекомендуется в связи с опасностью возникновения биотингиповитаминоза. Противопоказанием к употреблению куриных яиц являются некоторые заболевания ЖКТ и печени, холецистит, сахарный диабет (необходима консультация врача), аллергия на составляющие продукта. Нельзя также забывать, что яйца могут быть причиной возникновения сальмонеллеза, поэтому перед употреблением их желательно всегда подвергать термической обработке. Если у человека повышенный уровень холестерина в крови, то диетологи рекомендуют употреблять 2-3 яйца в неделю [6,8]. Белок лизоцим, который обычно не опасен, может резко ослабить пищеварение и уменьшить всасывание питательных веществ. Более того, некоторые компоненты яичного белка могут проникнуть через ослабленную стенку кишечника и спровоцировать аутоиммунные заболевания.
Белки сырого яйца плохо перевариваются организмом и частично всасываются непереваренными, вызывая аллергию и ухудшая усвоение других компонентов пищи. Кроме того, уменьшается усвоение других компонентов пищи и ухудшается всасывание соединений кальция. При термической обработке овомукоид денатурирует и теряет свои антиферментные свойства. Частичная денатурация его происходит и при взбивании яиц. Яйца используют в пищу в разнообразном виде. Термически обработанные яйца: сваренные вкрутую, всмятку, пожаренные в виде яичницы (с добавлением жира), омлета (с добавлением молока и жира), отличаются более высокими усвояемостью и вкусовыми качествами, чем сырой продукт. При использовании сырых яиц в питании (в чистом виде или в составе, например, «гоголя-моголя» — яйца, взбитого с сахаром) имеется реальная опасность резкого снижения биодоступности биотина, который связывается с белком авидином. Тепловая обработка улучшает перевариваемость белков яиц, причем яйца сваренные всмятку перевариваются лучше, чем вкрутую. Желтая окраска желтка обусловлена присутствием каротиноидов, при длительном кипячении поверхностный слой темнеет вследствие того, что серосодержащие аминокислоты при нагревании отщепляют сероводород, который взаимодействует с соединениями железа, образуя темноокрашенные сульфиды. Возможно уменьшить потемнение поверхности желтка, погрузив его на несколько секунд в холодную воду, при этом давление воздуха под скорлупой падает и сероводород диффундирует к поверхности. Яйцо, разведенное молоком или водой, образует менее плотные студни, и блюда из него получаются нежной консистенции (омлеты, яичная кашка). Однако при добавлении к яйцу большого количества жидкости настолько снижается концентрация белков, что при свертывании они образуют не сплошной студень, а хлопья. Достаточно нежные и хорошо сохраняющие форму студни получают, добавляя к яйцу 50-60% жидкости. Поваренная соль в больших концентрациях снижает температуру свертывания белков, и если при изготовлении яичницы крупинки соли попадают на желток, то на нем образуются пятна (свернувшийся белок), поэтому солят только белок.
Яйца водоплавающих птиц в сыром виде не разрешается реализовывать на предприятиях торговли и общественного питания. Их используют в хлебопекарной промышленности для производства мелкоштучных изделий из теста (булочки, сухари, сушки, печенье). Эти ограничения связаны с опасностью возникновения сальмонеллезов из-за высокой интенсивности загрязнения яиц водоплавающих птиц сальмонеллами [3,7,12]. Оптимальными условиями для хранения яиц являются: нулевая температура, 85 % относительной влажности и специальная газовая среда (смесь азота и углекислого газа). Для их хранения используют также защитные покрытия, наносимые на скорлупу (например, карбоксиметил целлюлоза). Куриные яйца в зависимости от сроков хранения и качества подразделяют на диетические (хранятся не более 7 суток при температуре от 0 до 20°С) и столовые (хранятся не более 25 суток при температуре не выше 20°С). В холодильнике столовые яйца могут храниться не более 120 суток [2,3,7].
Яйца относятся к традиционным высокоценным пищевым продуктам. Чаще других в питании используются куриные и перепелиные яйца, а при условии промышленной переработки — яйца водоплавающих птиц (гусей и уток). Съедобными также являются яйца индюшки, страуса и черепахи. Перепелиные яйца содержат больше фосфолипидов, витаминов и микроэлементов. Таким образом, яйцо птицы представляет собой сложный биологический комплекс, в который входят все необходимые для жизни организма питательные и биологически активные вещества, заключенные в защитные оболочки. Привычные и традиционные продукты питания прекрасно подходят для питания всех групп населения. Яйца нашли широкое применение в кулинарной промышленности, прекрасно помогают корректировать рационы питания при различных врачебных мероприятий.
Полезные свойства яиц и правила их употребления
Что прячется под скорлупой?
Яйцо — ценный пищевой продукт. В 100 г находится целых 13 г чистого белка! При этом его свойства отличаются от животного белка или растительного. Яичный белок гораздо быстрее и легче усваивается организмом за счет своей структуры. В нем содержится полноценный набор аминокислот, которые являются сильнейшими антиоксидантами. Например, лецитин, который эффективно поддерживает здоровье печени и препятствует отложению “вредного” холестерина на сосудистых стенках.
Яичный желток – это небольшой мешочек со всеми возможными полезными веществами, которые необходимы для развития цыпленка. Съедая его, человек получает мощный заряд витаминов и макроэлементов – в том числе, ПНЖК Омега-3, фолиевую кислоту, витамины А, К, Е, В12, селен, кальций, фосфор, биотин. В яйце также содержится холин, который благотворно влияет на работу нервной системы. А каротиноиды предотвращают возрастную потерю зрения, в том числе – катаракту.
В тоже время тем, у кого повышен уровень холестерина в крови необходимо ограничить потребление яичных желтков до 2-3 в неделю из-за высокого содержания в них холестерина.
Но тем, кто употребляет яйца регулярно, следует помнить, что они требуют тщательной предварительной обработки.
Не стоит приобретать яйца с загрязненной или поврежденной скорлупой.
Срок хранения яйца начинается от даты, когда оно было снесено, а не от даты сортировки, которую указывают на скорлупе.
Храните яйца только в условиях холодильника, это позволит избежать размножения патогенных микроорганизмов.
Мытые яйца хранятся не более 12 дней.
Яйца должны храниться в основной камере холодильника, а не в дверце.
Держите яйца острым концом вниз, чтобы желток оставался в центре и не касался воздушного слоя, заполняющего тупой конец. В таком положении они лучше хранятся.
Яйца нужно мыть перед применением и варить не менее 10 мин с момента закипания воды.
Следует с осторожностью употреблять яйца в сыром виде, яйца всмятку или в виде глазуньи.
Чтобы не нанести вред своему организму и получить максимум пользы от продуктов питания, следите за тем, что и как вы готовите. Это основы культуры употребления пищи.
Цинк в нейропедиатрии и нейродиетологии
Рассмотрена роль цинка в организме, основные пищевые источники цинка, абсорбция, транспорт и экскреция цинка, симптомы недостаточности и избытка цинка, показания к применению препаратов цинка.
The role of zink in organizm are analyzed, main alimantal sources of zink, absorbtion, transport and excretion of zink, zink insufficiency and redundancy symptoms, indications for zink preparations application.
Препараты на основе солей цинка (Zn) используются в различных областях клинической медицины. В нейродиетологии Zn, оказывающий влияние на ЦНС и многие другие системы организма, относится к микронутриентам.
Общие сведения о цинке
Zn — микроэлемент из второй группы периодической системы; металл, имеющий порядковый номер 30 и атомную массу 65,38. По представленности в организме Zn уступает только железу (среди микроэлементов). В различных органах человеческого тела в норме cодержатся 2–3 г цинка. Электронная конфигурация этого микроэлемента позволяет ему участвовать в многочисленных биохимических процессах. Среди более чем 200 металлопротеинов, компонентом которых является Zn, фигурируют ДНК-связывающие белки [2].
Zn — преимущественно внутриклеточный ион; он cвязан более чем с 300 ферментами и является составной частью более 100 ферментов. Zn участвует в многочисленных реакциях синтеза или деградации важнейших метаболитов (углеводов, липидов, белков, а также нуклеиновых кислот). Этот микроэлемент необходим для образования эритроцитов и других форменных элементов крови; является компонентом ряда металлоферментов (карбоангидраза, щелочная фосфатаза и др.); играет важную роль в метаболизме РНК и ДНК, обмене белков и липидов, а также в функционировании Т-клеточного звена иммунитета [1, 2].
Zn является ингибитором апоптоза в различных клеточных системах (эпителий, эндотелий, лимфоидная и железистая ткани), хотя в печеночных и нейрональных клетках, он, наоборот, стимулирует апоптоз. Zn-содержащие нуклеопротеины участвуют в генетической экспрессии факторов роста и стероидных рецепторов. Zn стабилизирует структуру ДНК и РНК, он необходим для активации РНК-полимераз (в делении клеток), а также участвует (в составе белков хроматина) в процессах транскрипции и репликации [1, 2].
Zn — доказанный адаптоген (корригирует адаптационные механизмы при гипоксемии; увеличивает емкостные/транспортные способности гемоглобина по отношению к О2). Zn обладает антиоксидантными свойствами и способен улучшать действие других антиоксидантов; он уменьшает неспецифическую проницаемость клеточных мембран и участвует в предотвращении образования фиброза [1, 2].
Жизненно важные гормоны (инсулин, кортикотропин, соматотропин, гонадотропины) являются Zn-зависимыми. Цинк необходим для нормального роста и поддержания иммунных защитных свойств организма.
Эссенциальность микроэлемента для человеческого организма была признана в 1960-х гг. после проведения исследований A. S. Prasad и соавт. (1963) и J. A. Halsted и соавт. (1963) [3, 4]. Во влиянии цинка на нервную систему можно выделить следующие важнейшие функции цинка: метаболическую, антиоксидантную, гемопоэтическую, гемостатическую, адаптогенную и иммуномодулирующую.
В «Нормах физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения» (2008) рекомендуемое потребление цинка в детском возрасте составляет 3–12 мг/сут (для совершеннолетних индивидов — 12 мг/сут, для беременных женщин и кормящих матерей — 15 мг/сут) [5].
Цинк и нервная система
Обмен Zn в мозге регулируется множеством транспортных белков, включая «цинковые транспортеры» ZnT1 и ZnT3. В человеческом мозге представлены три фракции цинка: везикулярная (ограниченная в синаптических пузырьках нервных окончаний), мембраносвязанная (металлопротеины, участвующие в процессах стабилизации клеточной мембраны), цитоплазматическая (свободные ионы) [2].
Везикулярная фракция Zn наиболее значительна. Zn пространственно связаны с протеогликанами периферических окончаний нейронов. Данная фракция высвобождается в синаптическую щель при электростимуляции и может модулировать активность рецепторов различных нейромедиаторов (возбуждающих и тормозных рецепторов, особенно NMDA- и GABA-рецепторов) [1].
По мнению J. Garcia-Colunga и соавт. (2001), Zn обладает модулирующими свойствами в отношении никотиновых ацетилхолиновых подтипов рецепторов альфа-2-бета-4 [6]. О. А. Громова и А. В. Кудрин (2001) указывают, что содержание Zn в ткани серого вещества мозга варьирует от 150 до 200 мкмоль, а в терминальных окончаниях отростков нейронов его концентрация в 2,5–3 раза выше [7]. Концентрация цинка в веществе мозга (10 мкг/1 г сырой ткани) превышает таковые других двухвалентных металлов. Максимальным содержанием цинка в ЦНС характеризуются гиппокамп, миндалевидное тело и передняя доля гипофиза [1, 2].
В гиппокампе около 8% цинка содержится в везикулярной фракции. D. A. Coulter (2001) указывает, что круговые волокна гиппокампа способны высвобождать Zn в повышенных количествах и активировать GABA-рецепторы, что играет значительную роль в формировании эпилептогенных очагов в височной доле мозга [8]. Повышенное выделение Zn из нейронов гиппокампа во время эпилептических приступов сопряжено с сокращением численности нейрональной популяции у пациентов, страдающих этим видом хронической патологии церебральных функций. Поскольку Zn-индуцированный нейрональный апоптоз активируется глутаматными рецепторами и подавляется NMDA-антагонистами, именно NMDA-рецепторы особенно чувствительны к Zn и выполняют роль основного канала поступления микроэлементов в нейроны [1].
Роль Zn в нейротоксичности неоднозначна. Так, Zn-экзотоксическая нейротоксичность является следствием тормозного действия на NMDA-рецепторы. В физиологических условиях Zn может конкурировать с Сu за связывание с GABA-рецепторами, модулируя GABA-зависимые эффекты в изолированных мозжечковых клетках Пуркинье (в экспериментальных условиях). Zn способен проникать через NMDA- и AMPA-чувствительные Са-каналы. AMPA/каинат-чувствительные рецепторы — важнейший канал для быстрого поступления Zn в корковые нейроны; они тесно связаны с повреждением митохондрий в процессе апоптоза [1, 2].
Длительная (> 6 часов) экспозиция мозжечка Zn в количестве 100 мкмоль и более вызывает нейротоксические последствия, хотя менее долговременная инкубация церебеллярных и глиальных клеток в присутствии более высоких концентраций этого микроэлемента (до 600 мкмоль) приводит к апоптозу. Zn в концентрации 20–500 мкмоль вызывает повреждение митохондрий — вследствие блока передачи электронов от убихинона к цитохрому-В (комплекс III), а в более высоких концентрациях Zn вызывает торможение митохондриальных комплексов I, II и IV [1, 2].
Несмотря на то, что Zn в определенных концентрациях способен вызывать апоптоз нейронов, он способствует стабилизации гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при интоксикации тяжелыми металлами (Pb, Hg, Cd) и препятствует реализации последними апоптотического эффекта. Таким образом, Zn является антагонистом тяжелых металлов в развитии нейрональной гибели. Сосудистое сплетение головного мозга — основной локус, в котором происходит проникновение тяжелых металлов через ГЭБ и, соответственно, реализуется нейропротективное действие Zn [1, 2]. D. Y. Zhu и соавт. (2000) продемонстрировали, что Zn препятствует повреждению структур ГЭБ, индуцированному фактором некроза опухолей и оксидом азота (NO) [9].
Антенатальный дефицит Zn способствует нарушению формирования нейроповеденческих реакций в грудном и раннем возрасте (снижение памяти, нарушения моторики, повышенная агрессивность, депрессии, галлюциноз и т. д.). Недостаточность Zn в критические периоды развития мозга (8–12 недели гестации и III триместр беременности) сопровождается уменьшением объема головного мозга, общего числа нейрональных клеток, а также изменением ядерно-цитоплазматического соотношения цинка (угнетение клеточного деления в период формирования крупных нейронов) [2].
Zn в норме и при патологии
В норме содержание Zn в плазме крови соответствует 100 мкг/100 мл (± 18 мкг/100 мл). Нормальное содержание Zn в спинномозговой жидкости составляет от 10–46 мг/л. Уровни Zn в крови несколько выше в утренние часы (после ночного голодания), что, по-видимому, имеет отношение к концентрациям альбумина в плазме [1].
И. В. Портнова (2002) предлагает считать содержание Zn в сыворотке крови на уровне 200 мг/л способствует усилению роста опухолей и канцерогенеза) [1, 2].
Показания к дотации Zn (в клинических ситуациях и вне болезни)
Цинк — стабилизатор D1-дофаминового рецептора, в связи с чем может использоваться в неврологии [2]. E. Huskisson и соавт. (2007) отмечают максимальную значимость Zn в когнитивной деятельности (наряду с такими минеральными веществами, как Cа и Mg, а также водорастворимыми витаминами группы В и С), а E. A. Maylor и соавт. (2007) подчеркивают роль цинка в обеспечении когнитивных функций [13, 14]. Антистрессорный эффект Zn является дополнительной положительной характеристикой микроэлемента.
Препараты Zn используются не только неврологами, но и врачами многих других специальностей, так как гипоцинкемия и необходимость в ее коррекции не являются редкостью в клинической медицине [1].
Наличие ряда клинических параллелей между серповидноклеточной анемией и дефицитом Zn предполагает возможную роль вторичной цинковой недостаточности в патогенезе этого вида гематологической патологии, нередко ассоциированной у детей с инсультами.
Одной из нозологических форм патологии, связанной с нарушениями метаболизма/утилизации Zn, является энтеропатический акродерматит. Это аутосомно-рецессивное заболевание характеризуется мальабсорбцией Zn, приводящей к экзематозным повреждениям кожных покровов, алопеции, диарее, интеркуррентным бактериальным и грибковым инфекциям (при отсутствии лечения возможен летальный исход) [15].
Поскольку Zn играет ключевую роль в синтезе и активности инсулина, предполагается, что обеспеченность этим микроэлементом существенна в профилактике сахарного диабета 2-го типа. Экспериментальные данные G. J. Martin и J. S. Rand. (2007) свидетельствуют, что применение суспензии Zn позволяет в значительной части наблюдений достичь длительной ремиссии или добиться хороших результатов (уменьшение клинических проявлений диабета) [16]. X. Li и соавт. (2007) подчеркивают, что синтез металлотионеина под воздействием Zn препятствует развитию спонтанного или химически опосредованного сахарного диабета и его осложнений [17]. Систематический обзор, посвященный применению препаратов цинка для профилактики сахарного диабета 2-го типа, представили V. Beletate и соавт. (2007) [18].
Поступление Zn в клетки в концентрациях ниже 7 мг/л подавляет канцерогенез и опухолевый рост, что объясняет целесообразность его применения в онкологии.
Существует и другие показания к применению препаратов Zn, например, синдромы мальабсорбции (лактазная недостаточность, целиакия и др.), хронический гастродуоденит, рахит, иммунодефицитные состояния, снижение аппетита, задержка роста, отставание в половом созревании, ухудшение зрения, снижение памяти, поведенческие расстройства, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и др. [1]. Они определяются врачом индивидуально.
Интенсивный физический труд и занятия спортом являются факторами риска по развитию недостаточности Zn. При высокой физической активности может происходить мобилизация данного микроэлемента из скелетных депо для клеточного роста (то есть для синтеза Zn-металлоферментов). Поэтому при занятиях спортом и тренировках успешно могут применяться адаптогенный, антиоксидантный, метаболический и гемопоэтический эффекты препаратов Zn, среди которых адаптогенный наиболее важен [1]. S. Savas и соавт. (2006), S. Khaled и соавт. (1997, 1999) указывают на частое развитие недостаточности Zn при интенсивных занятиях спортом и отмечают положительное влияние дотации микроэлемента на гематологические параметры и реологические свойства крови спортсменов, что подтверждают М. Kilic и соавт. (2004) [19–22].
N. Meunier и соавт. (2005) подчеркивают роль Zn не только при повышенной физической активности, но и в аспекте интеллектуальных и поведенческих функций, нутритивного статуса, поддержания иммунной/антиоксидантной систем организма, а также костного метаболизма [23].
Цинк и иммунитет
В настоящее время доказано, что прием препаратов цинка способствует течению репарации тканей, а также нормализации нутритивного статуса по этому микроэлементу, что было продемонстрировано J. W. Swinkels и соавт. (1996) в условиях эксперимента [24].
Хотя точные функции и молекулярные механизмы участия Zn в иммунном ответе пока не изучены, ряд исследований указывают на наличие у этого микроэлемента иммуномодулирующей функции. К. Kabu и соавт. (2006) подтверждают роль Zn в активации тучных клеток и его необходимость в процессах дегрануляции и выработке цитокинов; T. B. Aydemir и соавт. (2006) указывают на роль Zn в программировании специфических субпопуляций лейкоцитов на усиленную экспрессию цитокинов; C. F. Hodkinson и соавт. (2007) обнаружили у людей среднего и пожилого возраста снижение в крови числа В-лимфоцитов и повышение соотношения CD4/CD8 на фоне дотации Zn [25–27].
В дополнение к этому F. Intorre и соавт. (2007) на фоне приема препаратов Zn отмечают улучшение содержания в плазме крови витамина А, а I. Hininger-Favier и соавт. (2007) — оптимизацию эссенциального микроэлементного статуса и липидного метаболизма, что также оказывает положительное влияние на состояние иммунного гомеостаза [28, 29]. Антиоксидантные свойства Zn обусловливают его дополнительную роль в осуществлении реакций иммунного ответа.
Тяжелый дефицит Zn сопровождается атрофией тимуса, лимфопенией, снижением пролиферативного ответа лимфоидных клеток на стимуляцию митогенами, селективной супрессией CD4-хелперной популяции Т-клеток, снижением активности NK-клеток, анергией (отсутствием реакции на антигены), а также дефицитарной активностью гормона вилочковой железы. Даже умеренная цинковая недостаточность снижает иммунную функцию, нарушая продукцию интерлейкина-2. Легкий дефицит Zn не вызывает атрофии вилочковой железы и лимфопении, но характеризуется анергией и снижением активности NK [30].
Эссенциальность цинка для человеческого организма предполагает необходимость в регулярной дотации этого микроэлемента. Применение этого эссенциального микроэлемента показано при широком спектре психоневрологической и соматической патологии у детей различного возраста.
Литература
В. М. Студеникин, доктор медицинских наук, профессор
С. Ш. Турсунхужаева
В. И. Шелковский, кандидат медицинских наук
ГУ «Научный центр здоровья детей РАМН», Москва
