Zink

Zink ist ein für den menschlichen Organismus lebensnotwendiges (essentielles) Spurenelement. Zink bildet in pflanzlichen und tierischen Organismus bevorzugt Bindungen mit Aminosäuren beziehungsweise Proteinen aus.

Zink - Wichtigstes Spurenelement

Im Säugetierorganismus zählt Zink neben Eisen zu den mengenmäßig bedeutsamen Spurenelementen. Die nahezu allumfassende Beteiligung an den vielfältigsten biologischen Reaktionen macht Zink zu einem der wichtigsten Spurenelemente. Seine Lebensnotwendigkeit für biologische Prozesse wurde vor über 100 Jahren mit Hilfe von Untersuchungen an Pflanzen nachgewiesen.

Aufnahme von Zink

Die Zink-Aufnahme (Resorption) über den Darm erfolgt im gesamten Dünndarm, vorwiegend im Zwölffingerdarm (Duodenum) und Leerdarm (Jejunum), sowohl durch einen aktiven als auch passiven Mechanismus.

Der Mechanismus der Zink-Aufnahme erfolgt mengenabhängig. Bei niedriger Konzentration im Darmraum wird Zink in die Zellen des Dünndarmepithels aufgenommen. Dieser Prozess ist energieabhängig und bei hoher Zink-Konzentration gesättigt. Die Sättigungskinetik des aktiven Transportmechanismus bewirkt, dass Zink bei hohen Dosen zusätzlich mittels eines Stofftransports durch die Zellzwischenräume (parazellulär) durch passive Diffusion aufgenommen wird, was jedoch bei normaler Kost keine Bedeutung hat.

In den Enterozyten wird Zink an spezielle Proteine gebunden, von denen bisher zwei identifiziert werden konnten. Eines der Proteine, Metallothionein, ist im Zellinneren (Cytosol) lokalisiert, während das Cystein-reiche intestinale Protein im Darm zu finden ist. Beide Proteine sind einerseits für den Zink-Transport durch das Cytosol zur dem Darminneren abgewandten Membran, andererseits für die Zink-Speicherung innerhalb der Zelle (intrazelluläre) zuständig.

Einflussfaktoren der Zink-Aufnahme

Die Zink-Aufnahme von Zink liegt im Durchschnitt zwischen 15-40 % und ist vom vorausgehenden Versorgungszustand beziehungsweise individuellen Bedarf und von der Anwesenheit bestimmter Nahrungsbestandteile abhängig. Ein erhöhter Zink-Bedarf liegt zum Beispiel im Wachstum, in der Schwangerschaft und im Mangelzustand vor und führt zu einer verstärkten Absorption aus der Nahrung (30-100 %).

Die Zink-Aufnahme im Darm wird durch folgende Nahrungsbestandteile gefördert:

Bindungspartner, durch die Zink als Komplex resorbiert wird

Vitamin C, Citrat und Picolinsäure fördern in physiologischer Konzentration die Zink-Absorption, während diese bei Zufuhr hoher Dosen gehemmt wird.

Aminosäuren, wie Cystein, Glutamin, Methionin und Histidin, beispielsweise aus Fleisch und Getreide, deren Zink-Anteil eine hohe Bioverfügbarkeit aufweist.

Proteine aus Lebensmitteln tierischer Herkunft, wie Fleisch, Käse und Ei, sind gut verdaulich und zeichnen sich durch eine hohe Bioverfügbarkeit des Zink-Anteils ihrer Aminosäurenkomplexe aus.

Natürliche oder synthetische Komplexbildner (Chelatoren), wie Zitronensäure (Citrat) aus Früchten

Folgende Nahrungsinhaltsstoffe hemmen in höheren Dosen die Zink-Resorption:

Mineralstoffe, wie Calcium – Zufuhr hoher Calcium-Mengen, beispielsweise durch Supplemente (Nahrungsergänzungen).

Spurenelemente, wie Kupfer und Eisen Zufuhr in hohen Dosen 

Schwermetalle, wie Cadmium

Ballaststoffe, wie Hemicellulose und Lignin aus Weizenkleie

Phytinsäure aus Getreide und Hülsenfrüchten

Schwefel- und Stickstoff-haltige chemische Verbindungen, die aus Aminosäuren gebildet werden, die in Gemüse, wie Senf, Rettich, Kresse und Kohl, vorkommen

Pflanzliche Gerbstoffe (Tannine), zum Beispiel aus Wein sowie grünem und schwarzem Tee.

Chronischer Alkoholismus, Missbrauch von Abführmitteln.

Das Fehlen von resorptionshemmenden Substanzen, wie Phytinsäure, und die Bindung von Zink an gut verdaulichen Proteinen beziehungsweise Aminosäuren sind Ursache dafür, dass Zink aus Lebensmitteln tierischen Ursprungs, wie Eier, Fleisch, Fisch und Meeresfrüchte, besser bioverfügbar ist als aus Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft, wie Getreideprodukte und Hülsenfrüchte.

Verteilung von Zink im Körper

Mit einer durchschnittlichen Konzentration von etwa 20-30 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht stellt Zink nach Eisen das zweithäufigste essentielle Spurenelement im menschlichen Organismus dar. In den Geweben und Organen liegt Zink zum größten Teil (95-98 %) innerhalb der Zellen vor. Nur ein geringer Teil des Körperpools befindet sich im außerhalb der Zellen. Sowohl intra- als auch extrazelluläres Zink ist überwiegend an Proteine gebunden.