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Zink

Elementsymbol: Zn
Englisch: zinc

1 Definition

Zink ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Zn und der Ordnungszahl 30. Es zählt zwar zu den Übergangsmetallen, ähnelt aber in seinen Eigenschaften eher den Erdalkalimetallen. Für den Menschen ist es ein wichtiges Spurenelement, das mit der Nahrung zugeführt werden muss.

2 Bedarf

Der tägliche Bedarf eines Erwachsenen liegt in etwa bei 10-15 mg. Im Körper finden sich etwa 2-3 g Zink, welches zu 99 % intrazellulär vorliegt.

3 Physiologie

3.1 Resorption

Die Resorption erfolgt energieabhängig an der Mukosa des Dünndarm, wobei nur etwa 10-40 % des Zinks aus der Nahrung aufgenommen werden. Für die Resorption verantwortlich ist das Transportprotein ZIP4, das einen hohen Anteil an der Aminosäure Cystein aufweist. Die genaue resorbierte Menge ist dabei von der Quelle abhängig. Zink aus pflanzlicher Nahrung wird schwerer aufgenommen als aus fleischhaltiger Kost.

3.2 Transport

Der Transport erfolgt über Bindung an Plasmaproteine, wobei das Albumin die größte Rolle spielt. Im Blut liegt Zink auch in Form von Zinkprotoporphyrin in den Erythrozyten vor. Die Gesamtmenge von Zink im Vollblut beträgt bis zu 8 mg/Liter.

3.3 Ausscheidung

Die Ausscheidung erfolgt vornehmlich über die Faeces als Bestandteil der Galle und des Pankreassaftes. Zu einem geringeren Teil (< 10 %) wird Zink über die Niere ausgeschieden.

3.4 Regulation

Die Konzentration des Zinks im Plasma folgt einem zirkadianen Rhythmus. Darüber hinaus wird die Aufnahme in das Gewebe durch Interleukin 1 und Interleukin 6, die Aufnahme in die Leber durch Glukokortikoide stimuliert.

4 Funktion

Als Spurenelement erfüllt Zink verschiedene Aufgaben im Organismus.

4.1 Cofaktor und Stabilisator

Viele Enzyme benötigen Zink als Cofaktor. Unter den mehr als 70 Zink-Metalloenzymen befinden sich zahlreiche Dehydrogenasen (z.B. Alkoholdehydrogenase, Lactat-Dehydrogenase, Malat-Dehydrogenase), alkalische Phosphatase, Pankreas-Carboxypeptidase, Carboanhydrase, Superoxid-Dismutase und Matrix-Metalloproteasen.

Außerdem werden durch Zink Proteinstrukturen stabilisiert, was die Membranfluidität beeinflusst.

4.2 Genexpression

Auch in der Genexpression wird Zink als Bestandteil regulatorischer DNA-Bindungsproteine, so gennante Zinkfingerproteine, benötigt. Darüber hinaus tritt es auch in Wechselwirkung mit tRNA.

4.3 Immunsystem

T-Lymphozyten werden durch ein Oligopeptid namens Thymulin stimuliert, welches Zink enthält.

4.4 Hormonhaushalt

Ein weiterer Wirkungsbereich des Zinkes befindet sich im Hormonhaushalt. Besonders im Pankreas und den Hoden findet sich ein hoher Zink-Gehalt, da die Bildung des Testosterons und die Speicherung des Insulins (als Insulin-Zn-Komplex) mit Hilfe von Zink stattfindet.

4.5 Geschmackswahrnehmung

Durch Zink-Ionen wird der Protonen-Kanal OTOP (Otopetrin) blockiert, der an der Wahrnehmung des sauren Geschmacks in spezialisierten Zellen in der Zunge beteiligt ist. Folglich fällt die Wahrnehmung der Geschmacksqualität sauer vermindert aus. [1]

5 Klinik

5.1 Angeborener Zinkmangel

Das hereditäre Zinkmangelsyndrom auch Acrodermatitis enteropathica genannt, ist eine sehr seltene, autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung, bei der es zu einer Resorptionsstörung von Zink kommt.

5.2 Erworbener Zinkmangel

Ein erworbener Zinkmangel kann akut oder chronisch auftreten. Akut tritt er zum Beispiel im Rahmen von Infektionen, Entzündungen und Stresssituationen auf. Der chronische Mangel tritt z.B. im Rahmen von parenteraler Ernährung ohne Zinksubstitution auf. Weitere Gründe für chronischen Zinkmangel können Resorptionsstörungen oder Leberzirrhose sein.

5.3 Symptome

Durch die vielfältigen Wirkungen von Zink sind auch die Störungen bei Zinkmangel weitreichend. Unter anderem kann es zu Wundheilungsstörungen kommen, da Zink indirekt Wachstum und Differenzierung des Bindegewebes sowie direkt die Bindegewebsproduktion und die Verhornung der Haut beeinflusst.

Zusätzlich kann Zinkmangel noch zu Fertilitäts- und Wachstumsstörungen, Immundefizienz und Veränderungen an Haut und Nägeln führen. Darüber hinaus sind Patienten mit Zinkmangel besonders anfällig für Pilzinfektionen.

6 Labormedizin

6.1 Material

Für die Untersuchung wird 1 ml Serum benötigt.

6.2 Referenzwerte

  • Erwachsene: 70 bis 120 µg/dl
  • Neugeborene: 60 bis 90 µg/dl

6.3 Messmethode

Der Zinkwert wird mittels Atomabsorptionsspektometrie bestimmt.

6.4 Interpretation

6.4.1 Erniedrigtes Zink

6.4.2 Erhöhtes Zink

7 Literatur

Laborlexikon.de; abgerufen am 29.01.2021

8 Quellen

  1. Qingfeng Chen, Weizhong Zeng, Ji She, Xiao-chen Bai, Youxing Jiang: Structural and functional characterization of an otopetrin family proton channel eLife. 2019; 8: e46710. Published online 2019 Apr 11. doi: 10.7554/eLife.46710, abgerufen am 05.02.2021

Fachgebiete: Chemie

Diese Seite wurde zuletzt am 5. Februar 2021 um 19:42 Uhr bearbeitet.

Ich meine mich zu erinnern, dass die Prostata noch Zink sezerniert. Man weiß aber noch nicht den Grund dafür.
#1 am 08.02.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)

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