Zink: Wirkung, Bedarf und Mangel

Zink gehört zu den essenziellen Spurenelementen, die für zahlreiche lebenswichtige Prozesse im menschlichen Körper unverzichtbar sind. Obwohl es nur in geringen Mengen benötigt wird, spielt Zink eine entscheidende Rolle für viele Funkionen sowie bei enzymatische Reaktionen im Körper. In diesem Artikel wird die Wirkung und Funktion des Spurenelements dargestellt sowie erläutert, was bei einem Mangel an Zink passieren kann.

Zink – Definition

Zink ist ein essentielles Spurenelement, das der menschliche Körper nicht selbst herstellen kann und daher über die Nahrung aufnehmen muss. Es wirkt als Cofaktor für zahlreiche Enzyme und ist an zentralen biologischen Funktionen wie Zellteilung, Proteinsynthese und der Immunabwehr beteiligt.

Zink – Aufnahme und Stoffwechsel

Bei Nahrungsmittel, die reich an Zink sind, handelt es sich unter anderem um Innereien, rotes Fleisch, Fisch und Meeresfrüchte. Auch Getreide und vor allem Weizen enthalten höhere Mengen an Zink. Die Aufnahme des Spurenelements erfolgt in den Enterozyten des Dünndarms, die es über Zinktransporter aufnehmen. Hierbei handelt es sich vor allem über Enterozyten im Jejunum und Ileum, die Transporter der Familie ZnT und ZIP besitzen. Diese Transporter besitzen Histidin-reiche Domänen, mit denen sie das Zink binden können.

Abgegeben ins Blut, wird Zink gebunden an Albumin transportiert und von den Zielzellen wieder über Transporter den ZnT-Familie aufgenommen. Über 95 Prozent des Zink im Körper befindet sich letztendlich intrazellulär. Besonders hohe Mengen sind in Knochen, Skelettmuskulatur, Leber und Haut zu finden. Ausgeschieden wird das Spurenelement hauptsächlich über die Galle und damit mit dem Stuhl.

Der tägliche Zinkbedarf ist in folgender Tabelle aufgezeigt:

Die Aufnahme und damit der tägliche Bedarf von Zink hängt von der Höhe der Phytatzufuhr ab, welches vor allem in Vollkorngetreide und Hülsenfrüchten enthalten ist. Denn Phytat bindet Zink im Magen-Darm-Trakt und verhindert so die Resorption des Spurenelements. Je mehr Phytat also zu sich genommen wird, desto höher ist auch der tägliche Zinkbedarf.

Zink – Wirkung und Funktion

Eine Funktion von Zink ist seine Rolle als Cofaktor von über 300 Enzymen, wo es eine katalytische Funktion erfüllt. Beispiele für Enzyme, die von Zink unterstützt werden sind die Carboanhydrase, alkalische Phosphatase und verschiedenste Dehydrogenasen. Dabei hilft das Zink hauptsächlich mit zwei Funktionen bei der Reaktion: Zum einen geht es koordinative Bindungen mit den Aminosäureresten ein und bestimmt somit eine feste Anordung für die Katalyse. Außerdem kann Zink auch das Substrat in einer koordinativen Bindung für die Reaktion festhalten.

Auch als Stabilisator biologischer Membranen ist das Spurenelement tätig und übet eine strukturunterstützende Funktion aus. Als Bestandteil von Transkriptionsfaktoren ist Zink auch an der Expression von Genen beteiligt. Dies tut das Metall als Bestandteil der sogenannten Zinkfinger-Domänen, die für die Bindung von Proteinen an die DNA von Bedeutung sind.

Letztendlich ist es auch, ähnlich wie Calcium, Signalmediator im Intra- und Extrazellulärraum. Eine kleinere Rolle kommt dem Spurenelement auch bei der Speicherung des Hormons Insulin zu. Dieses wird nämlich als Zink-Insulin-Komplex in den β-Zellen des endokrinen Pankreas gespeichert.

Zink – Mangel

Zinkmangel entsteht, wenn der Körper nicht ausreichend mit dem lebenswichtigen Spurenelement Zink versorgt wird. Er kann vielfältige Beschwerden verursachen, da Zink an zahlreichen Stoffwechselprozessen, am Immunsystem und am Zellwachstum beteiligt ist.

Angeborener Zinkmangel

Der angeborene Zinkmangel (Acrodermatitis enterohepatica) macht sich vor allem durch Hauteffloreszenzen und Diarrhöen bemerkbar. Ursächlich für den Mangel ist ein Defekt in den Genen, die für den Zinktransporter ZIP 4 codieren. Dieser sitzt eigentlich in den Schleimhautzellen. Durch die geringen Konzentrationen des intrazellulären Zinkspiegels entstehen die genannten Symptome. Therapeutisch können hohe Dosen an Zink supplementiert werden.

Erworbener Zinkmangel

Akut können Zinkmagel auch bei Infektionen oder Stresszuständen auftreten. Allerdings gibt es auch chronische Mangelzustände, bei denen entweder zu wenig Zink zugeführt oder es mangelhaft vom Körper resorbiert wird. Letzteres tritt häufiger bei den sogenannten Malabsorptionssyndromen oder einer Leberzirrhose auf. Auch beim erworbenen Zinkmangel zeigen sich die Symptome vor allem an der Haut und über Magen-Darm Beschwerden. Des weiteren kann ein solcher Mangel Auswirkungen auf das Immunsystem haben.