Bakar je kemijski element i jedan je od prijelaznih metala. U biološkim organizmima se javlja kao element u tragovima. Tamo ispunjava važne funkcije kao kofaktor u metaloenzimima.
Što je bakar?
Bakar predstavlja važan element u tragovima u svim biološkim organizmima. To je važan dio enzimi kao kofaktor. U prirodi, bakar često se javlja kao ruda bakra zajedno sa željezo ili sam kao bakar sulfid. U svom izvornom stanju, to je teški metal s niskom reaktivnošću. Pripada skupini poluplemenitih metala. Kao čisti metal, bakar ima svijetlocrvenu boju. Na površini se polako razvija korozijski sloj koji iz crvenkasto-smeđe boje prelazi u plavkastozelenu. Unutar organizama ima različita značenja. Za mnoge bakterija, bakar predstavlja otrov jer može tvoriti komplekse s tiolnim skupinama proteini. Također reagira s lipidi stvoriti stanične membrane peroksidi te je stoga odgovoran za stvaranje slobodnih radikala. Međutim, podržava i mnoge enzimi u vitalnim reakcijama. U ovom kontekstu, željezo a metabolizam bakra usko su povezani. Bolesti s nedostatkom bakra javljaju se vrlo rijetko jer se potreba za bakrom može dobro pokriti dijeta. Ozbiljnije učinke uzrokuju prekomjerne koncentracije bakra u tijelu. Nasljedni poremećaji metabolizma bakra predstavljaju Wilsonova bolest i Menkesov sindrom.
Funkcija, učinci i uloge
Bakar ima veliku važnost u ljudskom organizmu kao element u tragovima. U tom kontekstu promiče funkciju mnogih metaloenzima kao kofaktora. Bakar se uglavnom veže za transportni protein koeruloplazmin. Koeruloplazmin je odgovoran za kisik iskorištavanje i transport elektrona. Obavlja i transportnu i enzimsku funkciju. Enzim igra važnu ulogu u metabolizam željeza. Dvovalentno oksidira željezo vezan za feritin na trovalentno željezo, koje se može vezati za transferitin. Tako se željezo prenosi iz skladišnog u transportni oblik i dostupno je za kisik prijevoz. Da biste izvršili ovu funkciju, koeruloplazmin zahtijeva bakar kao kofaktor. Coeruloplasmin je također u stanju oksidirati aromatske diamine norepinefrin, melatonin i serotonina. Uz mobiliziranje željeza, bakar, zajedno s enzimi, također je suodgovoran za stvaranje živčanog omotača mijelinskog sloja, metabolizam proteina, rast stanica i sintezu melamina. Apsorbira se iz hrane u crijevima, pohranjuje se u jetra, odatle vezan za koeruloplazmin ili ponovno izlučen putem žuč, jetra čuva oko 10 do 15 miligrama bakra. Nadalje, bakar je bitna komponenta monoaminooksidaze ili citokrom oksidaze. Monoaminooksidaza katalizira razgradnju monoamina poput norepinefrin, epinefrin ili dopamin. Citohrom oksidaza odgovorna je za mitohondrijski respiratorni lanac.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Ljudski organizam ovisi o prehrambenom unosu bakra. Uglavnom se nalazi u žitarice, jetrapovrće, orašasto voće ili čak čokolada. Međutim, bakar je prisutan i u ostalim namirnicama. Dnevni unos bakra u ljude iznosi oko 2.5 miligrama. Od toga se apsorbira 0.5 do 2 miligrama. Jetra nastavlja čuvati 10 do 15 miligrama bakra. The krv razina bakra u odrasle osobe iznosi oko 74 do 131 mikrograma po decilitru. Dnevno se urinom izluči do 60 mikrograma bakra. Nedostatak bakra vrlo je malo vjerojatan zbog njegove male potrebe i dnevne dostupnosti.
Bolesti i poremećaji
U vezi s bakrom mogu se javiti ozbiljne bolesti. Istodobno, nedostatak bakra vrlo je rijedak. Najčešće postoji višak. U visokim koncentracijama bakar djeluje otrovno. Prvo ćemo, međutim, razgovarati o mogućim uvjetima nedostatka. Nedostatak bakra zbog netočnog dijeta je gotovo nemoguće. Dovoljno je prisutan u dijeta a zahtjev također nije jako visok. Međutim, povećani unos cink ili molibden može povećati izlučivanje bakra, što rezultira povećanom potrebom. Međutim, glavni uzrok nedostatka bakra je malapsorpcija. To mogu uzrokovati ozbiljne bolesti crijeva poput celijakija bolesti, Crohnova bolest or ulcerozni kolitis.Tipični simptomi nedostatka očituju se u anemija, slabljenje imunološki sustav, poremećaji živčani sustav, pigmentacijski poremećaji koža, osteoporoza or vezivno tkivo slabost. Međutim, uz nedostatak bakra, postoji i općeniti nedostatak hranjivih sastojaka, elementi u tragovima, minerala or vitamini. Izolirani nedostatak bakra najviše se može očekivati s produljenim unosom cink dodataka ili produljena umjetna prehrana. Mnogo je ozbiljnije predoziranje bakrom. Zapravo bakar predstavlja tjelesni otrov. U slučaju prekomjerne opskrbe, akumulira se i slobodni bakar koji odmah stvara slobodne radikale. To dovodi do oštećenja stanica. Do 5 miligrama bakra dnevno je bezopasno. Međutim, ako unos poraste iznad ove razine, može doći do trovanja. Spremnici koji sadrže bakar u kojima se dugo vremena čuvaju kiseli napici ili hrana polako se otapaju i ispuštaju bakar u hranu. To također može uzrokovati trovanje. Trovanja bakrom očituju se kao grčevi u trbuhu, povraćanje i proljev. Ponekad su fatalne. U većini slučajeva višak bakra ponovno se izlučuje. Međutim, postoje dvije nasljedne bolesti metabolizma bakra. Ovi su Wilsonova bolest i Menkesov sindrom. Wilsonova bolest je bolest skladištenja bakra. Izlučivanje bakra putem žuč je poremećen. Bakar se nakuplja u jetri i na kraju dovodi do ciroze jetre. U Menkesovom sindromu, apsorpcija bakra kroz crijeva je oštećen.
