Цоппер би Р.Боргацци

šta

Шта је бакар?

Бакар ("бакар" на енглеском) је хемијски елемент са симболом Цу (из латинског "цупрум") и атомским бројем 29.

Као и гвожђе и цинк, бакар је такође метал-микронутријент есенцијалан за све више живе организме - исто не важи за микроорганизме. Пре свега у оксидационо-редукционим реакцијама и синтези протеина, на пример за производњу одређених ензима, у људском организму она игра основну улогу за конституисање биолошког респираторног катализатора цитокром Ц оксидазе - такође познатог као комплекс ИВ, ЕЦ 1.9.3.1. Тело одрасле особе садржи 1.4 - 2.1 милиграма бакра по килограму тежине, а најбогатија ткива су: паренхим јетре, мишића и кости.

Да ли сте знали да ...

Код мекушаца и ракова, бакар је саставни део хемоцијанина у крвном пигменту; у овим организмима он има исту функцију као и гвожђе за човеков хемоглобин и многе друге кичмењаке.

Исхрана бакра за наше тело је објективно умерена и није нутриционистички фактор који је обично лако ући у дефицит; његов недостатак је вероватнији када је повезан са сликама опште неухрањености. Међу најбогатијим намирницама у бакру издвајамо: изнутрице, мекушце, ракове, уљарице и клице скробног семена. На апсорпцију - интестиналну - утиче, као и на њено присуство у храни, такође и на општи састав оброка - на пример за могуће присуство великих количина гвожђа, цинка или анти-нутритивних хелатних агенаса. Његов метаболизам може бити погођен насљедним болестима чак и озбиљних ентитета.

Биологицал Роле

Биолошка улога бакра

Биолошка улога бакра почела је са појавом кисеоника у атмосфери Земље. Бакар је битан елемент у траговима иу животињском и биљном царству, али не иу бактеријама и вирусима.

У природи, бакар је углавном протеина, као што су ензими и транспортери, који играју различите улоге у катализи и трансферу биолошких или кисеоничних електрона - процеси који користе лаку интерконверзију бакра типа И и ИИ - Цу (И) и Цу (ИИ) .

Бакар је есенцијалан у аеробној респирацији свих еукариотских ћелија. У митохондријима, налази се у ензиму цитокром Ц оксидазе, последњем протеину у оксидативној фосфорилацији који везује О2 између бакра и јона гвожђа, преносећи 8 електрона у О2 молекулу и на тај начин га смањујући, за последичну везу са водоник, са два молекула воде.

Бакар се такође налази у многим ензимима супероксид дисмутазе, протеинима који катализују разградњу супероксида претварајући их, дисмутацијом, у кисеоник и водоник пероксид.

продубљавање

Реакција ензима супероксид дисмутазе је следећа:

Цу2 + -СОД + О2- → Цу + -СОД + О2 (редукција бакра, супероксидна оксидација)

Цу + -СОД + О2- + 2Х + → Цу2 + -СОД + Х2О2 (оксидација бакра, редукција супероксида)

Хемоцианин протеин је носилац кисеоника у већини мекушаца и неких артропода, као што је праисторијски Лимулус полипхемус . Пошто је хемоцијанин плав, ови организми имају крв исте боје, а не црвену - типичну за наш хемоглобин на бази гвожђа.

Неколико бакарних протеина, као што су "плави бакрени протеини", не интерагују директно са супстратима и нису ензими . Уместо тога, ти полипептиди преносе електроне кроз процес који се зове " пренос електрона ".

метаболизам

Метаболизам бакра у људском телу

Бакар се апсорбује у цријево иу крвоток, гдје се веже за албумин и транспортира у јетру. После метаболизма у јетри, дистрибуира се у друга ткива углавном захваљујући протеину церулоплазмина . Потоњи такође носи бакар који се лучи у мајчино млеко сисара и посебно се добро апсорбује. За више информација погледајте: Церулопласмин.

Обично бакар тече у ентерохепатичку циркулацију - "рециклирање" од око 5 мг / дану - док се само 1 мг / дан апсорбује у исхрани и избацује. Ако је потребно, организам је у стању да елиминише вишак кроз жуч, која се стога неће значајно реапсорбовати у цревима.

Људско тело садржи бакар у количини од око 1, 4 - 2, 1 мг / кг тежине - који се углавном налази у јетри, мишићима и костима.

исхрана

Извор ИОМ извора бакра

2001. године, "Амерички институт за медицину" (ИОМ) ажурирао је процијењене просјечне захтјеве (ЕАР) и препоручене дијететске додатке (препоручене дијететске додатке - РДА) за бакар. Када нема довољно информација за успостављање ЕАР и РДА, на пример у односу на новорођенчад, користи се дефинисана процена адекватног уноса (адекватан унос - АИ).

Адекватан унос бакра

АИ за бакар до једне године старости одговарају:

200 µг / дан бакра за мушкарце и жене 0-6 месеци
220 μг / дан бакра за мушкарце и жене од 7-12 месеци.

Препоручује се дијететски оброк бакра

АРР за бакар су:

340 µг / дан бакра за мушкарце и жене од 1-3 године
440 µг / дан бакра за мушкарце и жене од 4-8 година
700 µг / дан бакра за мушкарце и жене од 9 до 13 година
890 μг / дан бакра за мушкарце и жене у доби од 14-18 година
900 µг / дан бакра за мушкарце и жене у доби од 19 година или старије
1000 μг / дан бакра за труднице од 14-50 година
1300 μг / дан бакра за женке у лактацији у доби од 14-50 година.

Прихватљив горњи ниво уноса бакра

Што се тиче нивоа безбедности, са довољним подацима за њихово успостављање, ИОМ такође намеће подношљиве више нивое толеранције (подношљиви горњи нивои уноса - УЛ). У случају бакра, УЛ је постављен на 10 мг / дан.

Напомена : колективно, ЕАР, РРА, ИР и УЛ су означене као референтне референце у исхрани (Референтни уноси у исхрани - ДРИ).

ЕФСА извор бакра

Европска агенција за безбедност хране (ЕФСА) упућује на збирну серију информација као референтне вредности исхране (ДРВ), са попуњеним референтним уносом (ПРИ) уместо на РДА и просечним захтевом (АР) уместо на ЕАР-. За жене и мушкарце у доби од 18 година и више, процене утицаја су 1, 3 и 1, 6 мг / дан. АИ за трудноћу и дојење је 1, 5 мг / дан. За децу узраста од 1 до 17 година, АИ се повећава са старошћу од 0.7 до 1.3 мг / дан - стога су више од УС РДА. ЕФСА је поставила УЛ на 5 мг / дан, што је упола мање од вриједности Сједињених Држава.

Бакар на етикети хране у САД

У сврхе означавања додатака исхрани и дијететских намирница у Сједињеним Државама, количина бакра у једном делу се изражава као проценат дневне вредности (% дневна вредност -% ДВ).

100% ДВ је било 2.0 мг, али је од 27. маја 2016. године ревидирано на 0.9 мг да би се ускладило са РДА.

храна

Храна богата бакром

Међу храном богатом бакром налазе се и намирнице животињског и биљног порекла. Типични примери су: јетра као храна, бубрег или бубрег као храна, остриге, ракови, јастог, какао, ораси, пецанс, кикирики, сунцокретово семе и уље, кукурузне клице и уље, пшеничне или ражене мекиње, пасуљ, лећа, какао, чоколада итд.

Секундарни извори су: месо, посебно јагњетина, и неки плодови као што су лимуни, јабуке, папаја, кокос, итд., Печурке и пивски квасац.

Тема је боље развијена на страници: Цоппер ин Фоодс.

мањак

Симптоми нутритивног недостатка бакра

Због своје улоге у олакшавању апсорпције гвожђа, нутритивни недостатак бакра може изазвати симптоме сличне анемији услед недостатка гвожђа, уз могућност:

неутропенија
аномалије костију
хипопигментатион
смањен раст
повећана учесталост инфекција
остеопороза
хипертиреоза
абнормалности у метаболизму глукозе и холестерола.

Дијагноза нутритивног недостатка бакра

Стање тешког недостатка бакра може се наћи тестирањем нивоа плазме - или бакра у серуму - церулоплазмина и супероксид дисмутазе у црвеним крвним зрнцима. Напомена : ови параметри нису осетљиви на маргинални недостатак бакра у исхрани. Алтернативно, могуће је прибјећи анализи активности ензима цитохром ц оксидазе у леукоцитима и тромбоцитима, али није јасно да ли резултати овог теста дају стварно поновљиве резултате.

токсичност

Токсичност бакра у храни

Посматрајући неке покушаје самоубиства, откривено је да прекомерне количине бакра - у облику соли - могу изазвати акутну токсичност, вероватно због редокс и стварања реактивних врста кисеоника штетних за ДНК.

Код различитих домаћих животиња, као што је кунић, токсична количина соли бакра је еквивалентна 30 мг / кг. Да би се обезбедио задовољавајући раст, потребно је најмање 3 ппм / дан, а 100, 200, 500 ппм, може повољно утицати на анаболички метаболизам и према томе на брзину раста животиња.

Код људи, по правилу, није вероватно да ће се десити случајеви хроничне токсичности, захваљујући транспортним системима који регулишу апсорпцију и излучивање минерала.

Међутим, аутосомно рецесивне мутације у транспортним протеинима бакра могу да онемогуће ове системе, што доводи до Вилсонове болести која акумулира бакар - такође у очима, које се обично називају Каисер-Флеисцхер прстенови - и цирозе јетре код људи који су наследили два дефектни гени. За више информација о дрогама и Вилсон-овој болести прочитајте и намјенски чланак.

Претерани нивои бакра такође су повезани са погоршањем симптома Алцхајмерове болести.

Излагање токсичности бакра

У Сједињеним Америчким Државама, Управа за сигурност и здравље на раду (ОСХА) је одредила дозвољену границу изложености (ПЕЛ) за бакарну прашину и сродне паре на радном мјесту од 1 мг / м3 - временски пондерирани просјек (ТВА). Национални институт за безбедност и здравље на раду (НИОСХ) је поставио препоручену границу изложености (РЕЛ) од 1 мг / м3 ТВА. Вриједност "одмах опасна за живот и здравље" (ИДЛХ) је 100 мг / м3.

Бакар је такође саставни део биљке дувана, која брзо апсорбује метале из околног тла да се акумулира у листовима. Уз пушење, поред отровних састојака сагоревања - чија је штетност широко документована - постоји сумња и на потенцијално штетну улогу ових елемената.

Популар Медицине

Бакар у народној медицини

Недавно су на тржиште ушле неке компресионе хаљине које садрже плетени бакар. Таква одећа би имала промискуитетне терапеутске индикације, комбинујући компресиону функцију коју предлаже конвенционална медицина за третман неких специфичних поремећаја у односу на "енергетски потенцијал" материјала уместо основаног народном медицином.

материјал

Својства и карактеристике бакра као материјала

Као материјал има особине мекоће, савитљивости, екстремне дуктилности и високе термичке и електричне проводљивости. Површина чистог бакра, управо изложена - тако још не оксидирана - има црвено-наранџасту боју. Бакар се користи као проводник топлоте и електричне енергије, као грађевински материјал и као састојак разних легура, као што је сребро које се користи у накиту, бакрорез који се користи за израду хардвера и морских кованица и константан који се користи за мјерење деформација и термопарова корисних за мерење температуре.

продубљавање

Бакар је један од ретких метала који се налазе у природи у већ употребљивом облику - природном металу. То је омогућило да га је човек користио већ 8000. године пре нове ере. Био је то први метал који се растопио од његовог минерала (5000. године пре Христа), први који је штампан (4000 год. Пне) и први који је имао намерну легуру још један метал, лим, да се створи бронза (3500 год. пне).

У прошлости - већ у римско доба - бакар се екстензивно екстраховао и користио за разне примене. Из налаза су најчешће пронађена једињења бакра (бакар ИИ или Цу ИИ), која често дају плаву или зелену боју типу минерала: азурит, малахит и тиркиз - широко се користе као пигменти. Бакар који се користи у зградама, обично као премаз, оксидира у зелену патину. Бакар се понекад користи иу декоративној уметности, како у елементарном облику метала тако иу другим једињењима. Као бактериостатички агенси, фунгициди и конзерванси за дрво користе се разни бакрени материјали.

Антибиофоулинг - анти-акумулатор

Бакар је биостатичко једињење, тј. Не дозвољава раст бактерија и многих других облика живота.

Због тога је веома ефикасан против обраштања и стога је у прошлости пронашао обилну употребу у наутичком сектору - прво у чистоћи, затим у мунтз легури (40% цинка) или бакарној боји. Бакар је био неопходан за структурирање и покривање компоненти и површина које се налазе испод водене линије - чамца на чијем пловилу се обично развијају алге, дагње, грамостини (зуби паса), шепуре итд.

Захваљујући својству "анти-биоакумулатора", легуре бакра су тада постале фундаментални материјали у умрежавању у аквакултури; такође имају одлична антимикробна, структурна и отпорност на корозију.

Антимикробни бакар

Антибактеријске контактне површине бакарних легура имају природна својства која уништавају широк спектар микроорганизама - нпр. Е. цоли О157: Х7, метицилин- резистентни Стапхилоцоццус ауреус (МРСА), Стапхилоцоццус, Цлостридиум диффициле, делл вирус инфлуенца А, аденовирус и разне гљивице. Редовито чишћено, на стотине бакарних легура показало се да убија преко 99, 9% патолошких бактерија за само два сата. "Агенција за заштиту животне средине Сједињених Америчких Држава" (ЕПА) одобрила је регистрацију ових легура бакра као "антимикробни материјал са добробитима за јавно здравље", што произвођачима омогућава да потражују погодности. Поред тога, ЕПА је одобрила дугачак списак антимикробних производа од бакра добијених из ових легура, као што су рукохвати, ограде, судопери, славине, кваке за врата, хардвер за тоалет, компјутерске тастатуре, опрема за веллнесс центре и ручке за колица за куповину. Бакрене ручке се користе у болницама како би се смањио трансфер патогена. Бактерија "Легионарева болест" или "легионелоза" ( Легионелла пнеумопхила ) је потиснута употребом бакарних цеви у хидрауличним системима. Антимикробни производи од легуре бакра уграђују се у здравствене установе у следећим земљама: Уједињеном Краљевству, Ирској, Јапану, Кореји, Француској, Данској и Бразилу, као иу систему транспорта метроа у Сантиагу, Чиле, где - између 2011. и 2014 - бакарни и цинк рукохвати ће бити инсталирани на око 30 станица.

продубљавање

Цхромобацтериум виолацеум и Псеудомонас флуоресценс могу мобилисати чврсти бакар као цијанидно једињење.

библиографија

МцХенри, Цхарлес, ед. (1992). Тхе Нев Енцицлопедиа Британница. 3 (15 изд.). Цхицаго: Енцицлопедиа Британница, Инц. 612.
Енцицлопаедиа Британница, 11. изд., Св. 7, стр. 102.
Јохнсон, МД ПхД, Ларри Е., ур. (2008). "Бакар". Приручник за дом здравља Мерцк. Мерцк Схарп & Дохме Цорп., подружница Мерцк & Цо., Инц.
Бакар у људском здрављу
Еддинг, Марио Е., Флорес, Хецтор и Миранда, Цлаудио, (1995), Експериментална употреба мрежасте легуре бакра и никла у марикултури. Дио 1: Могућност кориштења у умјереној зони; Део 2: Демонстрација употребе у хладној зони; Завршни извјештај Међународном удружењу бакра доо
Понашање корозије легура бакра које се користе у морској аквакултури. (Пдф). цоппер.орг. Преузето 8. новембра 2011. године.
Цоппер Тоуцх Сурфацес Арцхивед 23 Јули 2012 ат Ваибацк Мацхине. Цоппер Тоуцх Сурфацес. Преузето 8. новембра 2011. године.
ЕПА региструје производе од легура који садрже бакар, мај 2008
Биуррун, Амаиа; Цабаллеро, Луис; Пелаз, Цармен; Леон, Елена; Гаго, Алберто (1999). "Третирање Легионелла пнеумопхила - колонизованог система за дистрибуцију воде коришћењем бакар-сребро-јонизације и континуираног хлорисања". Контрола инфекције и болничка епидемиологија. 20 (6): 426-428.
Чилеанска подземна жељезница заштићена антимикробним бакреним - жељезничким вијестима из архиве 24.07.2012. раил.цо. Преузето 8. новембра 2011. године.
Цоделцо ће обезбедити антимикробни бакар за нове линије метроа (Чиле) [мртва веза]. Цонструпагес.цом.ве. Преузето 8. новембра 2011. године.
ПР 811 Чилеанска подземна железница инсталира антимикробни бакар Архивирано 23. новембра 2011 у Ваибацк Мацхине. (Пдф). антимицробиалцоппер.цом. Преузето 8. новембра 2011. године.
Геоффреи Мицхаел Гадд (март 2010). "Метали, минерали и микроби: геомикробиологија и биоремедијација". Микробиологија. 156 (3): 609–643.
Геоффреи Мицхаел Гадд (март 2010). "Метали, минерали и микроби: геомикробиологија и биоремедијација". Микробиологија. 156 (3): 609–643.
Харбхајан Сингх (2006-11-17). Мицоремедиатион: Фунгал Биоремедиатион. стр. 509.
Вест, Катарина Е.; Хасхеми, Хаиаа Ф; Цобине, Паул А. (2013). "Поглавље 13 Бакарни Металломе у еукариотским ћелијама". У Банци, Луциа. Металомика и ћелија, метални јони у науци о животу. 12. Спрингер.
"Забавне чињенице". Рак за поткову. Университи оф Делаваре. Приступљено 13. јула 2008.
СЈ Липпард, ЈМ Берг "Принципи биоинорганске хемије" Универзитетске научне књиге: Милл Валлеи, ЦА; 1994.
Децкер, Х. и Тервиллигер, Н. (2000). "ЦОПс анд Робберс: Путативна еволуција бакарних везујућих протеина". Јоурнал оф Екпериментал Биологи. 203 (Пт 12): 1777–1782.
Сцхнеидер, Лиса К .; Вуст, Ања; Помовски, Ања; Зханг, Лин; Еинсле, Оливер (2014). "Поглавље 8. Нема питања за смех: Отклањање динитрогених моноксида стакленичких гасова редукцијом душиковог оксида". У Петер МХ Кронецк; Марта Е. Соса Торрес. Метално погоњена биогеокемија гасних једињења у животној средини. Метални јони у науци о животу. 14. Спрингер. стр. 177-210.
Деноиер, Делпхине; Цлатвортхи, Схарнел АС; Цатер, Мицхаел А. (2018). "Поглавље 16. Комплекси бакра у терапији рака". Ин Сигел, Астрид; Сигел, Хелмут; Фреисингер, Ева; Сигел, Роланд КО Метални лијекови: развој и дјеловање антиканцерогених средстава. 18. Берлин: де Груитер ГмбХ. стр. 469-506.
"Количина бакра у нормалном људском телу, и друге нутриционистичке бакарне чињенице". Приступљено 3. априла 2009. године.
Аделстеин, СЈ; Валлее, БЛ (1961). "Метаболизам бакра у човеку". Нев Енгланд Јоурнал оф Медицине. 265 (18): 892–897.
МЦ Линдер; Воотен, Л .; Цервеза, П.; Памук, С.; Схулзе, Р.; Ломели, Н. (1. мај 1998). "Транспорт бакра". Америцан Јоурнал оф Цлиницал Нутритион. 67 (5): 965С - 971С.
Фриеден, Е.; Хсиех, ХС (1976). "Церулопласмин: Транспортни протеин бакра са есенцијалном оксидазном активношћу". Напредак у ензимологији и сродним областима молекуларне биологије. Напредак у ензимологији и сродним областима молекуларне биологије. 44: 187–236.
СС Перцивал; Харрис, ЕД (1. јануар 1990). "Транспорт бакра из церулоплазмина: Карактеризација механизма преузимања ћелија". Америцан Јоурнал оф Пхисиологи. Целл Пхисиологи. 258 (1): Ц140-6.
Дијететски референтни уноси: РДА и АИ за Одбор за храну и исхрану витамина и елемената, Институт за медицину, Националне академије за штампу, 2011. Приступљено 18. априла 2018. године.
Бакар. У: Референтни унос за витамин А, витамин К, арсен, бор, хром, бакар, јод, гвожђе, манган, молибден, никл, силициј, ванадијум и бакар. Натионал Ацадеми Пресс. 2001, ПП. 224-257.
"Преглед референтних вредности исхране за популацију ЕУ, изведену од стране панела ЕФСА о дијететским производима, исхрани и алергијама" (ПДФ). 2017.
Толерантни горњи нивои уноса за витамине и минерале (ПДФ), Европска агенција за безбедност хране, 2006
"Федерал Регистер Маи 27, 2016 Означавање хране: Ревизија етикета о прехрани и додатку. ФР страна 33982" (ПДФ).
"Промене у табели са чињеницама о исхрани - датум усклађености"
Бонхам, Макине; О'Цоннор, Јацкуелине М .; Ханниган, Бернадетте М.; Страин, ЈЈ (2002). "Имуни систем као физиолошки показатељ граничног статуса бакра?" Бритисх Јоурнал оф Нутритион. 87 (5): 393–403.
Ли, Иунбо; Трусх, Мицхаел; Иагер, Јамес (1994). "Оштећење ДНК узроковано реактивним врстама кисеоника које потичу од оксидације 2-хидрокси катехола естрадиола зависног од бакра". Карциногенеза. 15 (7): 1421–1427.
Гордон, Старкебаум; Јохн, М. Харлан (април 1986). "Повреда ендотелних ћелија два до генерисања водоник пероксида катализованог бакром из хомоцистеина". Ј. Цлин. Инвест. 77 (4): 1370–6.
"Профил пестицида за бакар сулфат". Цорнелл Университи. Приступљено 10. јула 2008.
Хунт, Цхарлес Е. и Виллиам В. Царлтон (1965). "Кардиоваскуларне лезије повезане са експерименталним недостатком бакра у зецу". Јоурнал оф Нутритион. 87 (4): 385-394.
Аииат МС; Мараи ИФМ; Алазаб АМ (1995). "Исхрана бакреним протеинима белих кунића Новог Зеланда под египатским условима". Ворлд Раббит Сциенце. 3 (3): 113–118.
Бревер ГЈ. Вишак бакра, недостатак цинка и губитак когниције код Алцхајмерове болести. БиоФацторс (Оксфорд, Англиа). Март 2012; 38 (2): 107–113.
"Бакар: Алцхајмерова болест". Екамине.цом. Приступљено 21. јуна 2015. године.
"НИОСХ џепни водич за хемијске опасности # 0150". Национални институт за безбедност и здравље на раду (НИОСХ).
ОЕХХА Цоппер
Талхоут, Реинскје; Сцхулз, Тхомас; Флорек, Ева; Ван Бентхем, Јан; Вестер, Пиет; Опперхуизен, Антоон (2011).
"Опасне супстанце у дуванском диму". Интернатионал Јоурнал оф Енвиронментал Ресеарцх анд Публиц Хеалтх. 8 (12): 613–628.
Алиреза Поуркхаббаз, Хамидреза Поуркхаббаз Истраживање токсичних метала у дувану различитих брендова иранских цигарета и сродних здравствених проблема, Иран Ј Басиц Мед Сци. 2012 Јан-Феб; 15 (1): 636–644.
Давид Бернхард, Андреа Россманн и Георг Вицк Метали у диму цигарета, ИУБМБ Лифе, 57 (12): 805–809, децембар 2005.