Kupfer
Anna Stahl, Düsseldorf; Helmut Heseker, Paderborn Das Spurenelement Kupfer ist ein unentbehrlicher Bestandteil vieler Enzymsysteme. Kupfer kommt in Lebensmitteln pflanzlichen und tierischen Ursprungs vor. Die Versorgung der Bevölkerung wird als sehr gut angesehen; Mangelerkrankungen werden bei gesunden Menschen in Deutschland nicht beobachtet. Genetische Defekte im Kupferstoffwechsel haben jedoch ganz erhebliche gesundheitliche Konsequenzen.
Funktionen
Kupfer (Cu) zählt im Periodensystem der Elemente zu den Übergangsmetallen (Ordnungszahl 29) und ist durch sein – im nichtoxidierten Zustand – lachsrosa metallisches Aussehen gekennzeichnet. Sein Name leitet sich vom lateinischen Cuprum ab („Erz von der Insel Zypern“). Kupfer wird in vielfältiger Weise genutzt. Als Metall wird es u. a. aufgrund seiner antibakteriellen und antifungiziden Eigenschaften für medizinische Instrumente und Wasserleitungen verwendet. Auf Grund seiner guten Wärmeleitfähigkeit ist es häufig Bestandteil von Sandwich-Böden in Kochgeschirr. In der Medizin findet Kupfer Verwendung als Cu(II)-Sulfat für Desinfektionszwecke, als Isotop 62Cu für Positronenemissionstomografie (PET) und als Isotop 64Cu in der Radioonkologie.
Im Körper liegt Kupfer als Cu+- und Cu2+-Ion vor und kann zwischen diesen Oxidationszuständen hin und her wechseln. Daher kann es sowohl prooxidativ als auch antioxidativ wirken. Selten tritt es auch als Cu3+ auf. In biologischen Systemen liegt Kupfer meist als Cu2+-Ion vor. Es kommt nur vorübergehend als freies Ion vor, da es schnell Bindungen eingeht bzw. komplexiert wird.
Kupfer ist Bestandteil zahlreicher Proteine einschließlich vieler wichtiger Enzyme. Die physiologischen Funktionen von Kupfer lassen sich von den Funktionen der kupferhaltigen Proteine ableiten. Erkenntnisse hierüber basieren zudem auf Symptomen, die bei Kupfermangel bzw. bei selten auftretenden genetischen Defekten im Kupfermetabolismus (Morbus Wilson und Menkes-Syndrom) beobachtet wurden. Kupfer wird benötigt für die Bildung von Bindegewebe, für den Eisenstoffwechsel, das zentrale Nervensystem, die Herzfunktion, die Melaninbiosynthese sowie das Immunsystem. Kupfer wird schon lange therapeutisch genutzt. Entscheidende Erkenntnisse über die Funktionen des Spurenelements stammen aus der Mitte des 20. Jahrhunderts.
Den vollständigen Artikel finden Sie in Ernährungs Umschau 01/12 von Seite 48 bis 53.
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