Miedź (Cu) - właściwości, działanie i występowanie miedzi

Miedź, to pierwiastek chemiczny znany głównie z przewodnictwa cieplnego i wykorzystania w elektryce. A okazuje się, że miedź jest też bardzo istotna dla naszego organizmu. Pierwiastek ten znajduje się w każdej tkance ciała. Miedź wchłaniana jest z jelita cienkiego, skąd przechodzi do wątroby, a wydalamy go wraz z żółcią. W międzyczasie spełnia szereg istotnych funkcji, które pozwalają nam zachować zdrowie i dobre samopoczucie. Odpowiednia ilość miedzi spożywana w codziennych posiłkach zapewnia, między innymi, prawidłową pracę mózgu oraz serca, opóźnia starzenie się organizmu i niszczy bakterie. Czego jeszcze nie wiemy o miedzi?



Miedź w układzie okresowym pierwiastków. Źródło: shutterstockMiedź w układzie okresowym pierwiastków. Źródło: shutterstock
  1. Ilość miedzi w ludzkim organizmie
  2. Rola miedzi dla zdrowia i urody
  3. Zdrowe serce i mózg dzięki miedzi
  4. Zapotrzebowanie na miedź
  5. Miedź w pożywieniu
  6. Czym skutkuje przedawkowanie miedzi?
  7. Czy niedobór miedzi może być niebezpieczny?
  8. Wzajemny wpływ miedzi i żelaza
Miedź (Cu), pierwiastek chemiczny, czerwonawy, niezwykle plastyczny metal z grupy 11 (Ib) układu okresowego, który jest niezwykle dobrym przewodnikiem elektryczności i ciepła. Miedź występuje w naturze w stanie metalicznym.

Miedź została po raz pierwszy użyta przez człowieka ponad 10 000 lat temu. Miedziany wisiorek odkryty na terenie dzisiejszego północnego Iraku jest datowany na około 8700 p.n.e. Przez prawie pięć tysiącleci miedź była jedynym metalem znanym człowiekowi. Starożytni Egipcjanie używali miedzi do dezynfekcji ran i narzędzi chirurgicznych, a najwcześniejsza broń ze stopów miedzi pochodzi z połowy V tysiąclecia p.n.e. Chociaż żelazo stało się podstawowym metalem każdej zachodniej cywilizacji począwszy od Rzymu, to właśnie stopy miedzi były używane, gdy wymagana była kombinacja wytrzymałości i trwałości. Odporność na korozję zapewniła, że miedź, brąz i mosiądz pozostały zarówno materiałami funkcjonalnymi, jak i dekoracyjnymi w średniowieczu i przez kolejne stulecia, poprzez rewolucję przemysłową, aż do dnia dzisiejszego.

Miedź występuje w wielu miejscach jako podstawowy minerał w lawach bazaltowych, a także w postaci zredukowanej ze związków miedzi, takich jak siarczki, arsenki, chlorki i węglany. Miedź występuje w wielu minerałach, takich jak chalkocyt, chalkopiryt, bornit, kupryt, malachit i azuryt. Występuje w popiołach wodorostów, w wielu koralowcach morskich, w ludzkiej wątrobie oraz w wielu mięczakach i stawonogach. Miedź odgrywa taką samą rolę w transporcie tlenu w hemocyjaninie mięczaków i skorupiaków niebieskokrwistych, jak żelazo w hemoglobinie zwierząt czerwonokrwistych. Miedź obecna u ludzi jako pierwiastek śladowy pomaga katalizować tworzenie hemoglobiny. Największym znanym złożem tego minerału jest złoże miedzi porfirowej w Andach w Chile. Na początku XXI wieku Chile stało się wiodącym światowym producentem miedzi. Inni główni producenci to Peru, Chiny i Stany Zjednoczone.

Ilość miedzi w ludzkim organizmie

Miedź (Cu), będąca w ustroju pierwiastkiem śladowym, kumuluje się głównie w wątrobie, nerkach, sercu i mózgu, w mniejszym stężeniu w pozostałych narządach i tkankach ciała. W sumie jej maksymalna ilość w organizmie to 150 mg. Liczne produkty żywieniowe zawierają mniejsze lub większe ilości miedzi, a ponadto jej źródłem jest także miękka woda z wodociągów, w budowie których zastosowano miedziane instalacje. Miedź podnosi jakość wody pitnej w jeszcze jeden sposób – zabijając znajdujące się w niej bakterie.

Rola miedzi dla zdrowia i urody

Mimo iż miedź jest mikroelementem, to nasze samopoczucie, kondycja, wygląd oraz zdrowie w dużej mierze zależą od tego, czy zapewniamy organizmowi wystarczającą ilość tego pierwiastka. Na co dzień nie musimy dostarczać go zbyt wiele, bo tylko 3 mg w przypadku osób dorosłych. Wystarczy jeść odpowiednio zbilansowane posiłki, by pokryć to zapotrzebowanie.

Miedź zwalcza bakterie, hamuje namnażanie się wolnych rodników, czyli de facto chroni przed rakiem. Bierze udział w syntezie kilkunastu białek, w tym dwóch kluczowych dla wyglądu i kondycji naszej skóry. Pierwszym z nich jest kolagen, którego ubytki, jak wiemy, powodują pogłębianie się zmarszczek; drugim elastyna nadająca skórze sprężystość. Miedź ma też znaczenie w syntezie melaniny, co jeszcze bardziej zaznacza wpływ tego pierwiastka na skórę. Nie te funkcje miedzi są jednak najważniejsze.

Miedź przede wszystkim zapewnia sprawną pracę serca i uczestniczy, wraz z żelazem, w transporcie tlenu po całym organizmie. Potrzebna jest do budowy naczyń krwionośnych oraz bierze udział w produkcji krwinek czerwonych. W znacznej mierze zależy od niej również działanie układu nerwowego, ponieważ wpływa na aktywność neuroprzekaźników i usprawnia pracę mózgu. Ponadto, miedź pomaga chronić odporność i zapobiegać osteoporozie.
Źródła pokarmowe miedzi, fot. shutterstock
Źródła pokarmowe miedzi, fot. shutterstock

Zdrowe serce i mózg dzięki miedzi

Niski poziom miedzi został powiązany z wysokim poziomem cholesterolu i wysokim ciśnieniem krwi. Grupa badaczy zasugerowała, że niektórzy pacjenci z niewydolnością serca mogą odnieść korzyści z suplementacji miedzią.

W ostatnich latach ustalono, że miedź odgrywa kluczową rolę w zdrowiu ludzkiego mózgu. Niewłaściwe utlenianie miedzi wiąże się z kilkoma zaburzeniami neurologicznymi, w tym z chorobą Alzheimera, Parkinsona, Menkesa i Wilsona. Miedź została również zidentyfikowana jako krytyczny składnik enzymów, które aktywują neuroprzekaźniki mózgu w odpowiedzi na bodźce. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Departamentu Energii USA (DOE) w Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) wykazało, że odpowiedni poziom miedzi jest również niezbędny dla zdrowia mózgu w stanie spoczynku.

Chociaż ludzki mózg stanowi tylko dwa procent całkowitej masy ciała, zużywa 20 procent tlenu pobieranego przez oddychanie. To wysokie zapotrzebowanie na tlen i metabolizm oksydacyjny spowodował, że w mózgu znajduje się najwyższy poziom miedzi, a także żelaza i cynku. Chang i jego grupa badawcza na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley przeprowadzili badania z których wynika, że nieprawidłowe zarządzanie miedzią w mózgu, które zostało powiązane z chorobami Wilsona, Alzheimera i innymi zaburzeniami neurologicznymi, może również przyczyniać się do nieprawidłowej regulacji sygnalizacji w komunikacji między komórkami. „Nasze wyniki mają implikacje terapeutyczne w tym, że to, czy pacjent potrzebuje suplementów miedzi lub chelatorów miedzi, zależy od tego, ile miedzi jest obecne i gdzie w mózgu się znajduje”- mówi Chang.

Zapotrzebowanie na miedź

Zapotrzebowanie na miedź zmienia się w zależności od wieku, ale nie wiąże się to z dużymi wahaniami. Dzieci od 1 do 3 lat nie powinny spożywać jej więcej, niż 1 mg dziennie, a po tym okresie do 1,5 mg. W diecie nastolatków muszą znaleźć się już 2 mg miedzi, by ostatecznie ilość ta wzrosła do 3 mg na dobę po osiągnięciu dojrzałości.

Spożywcze źródła miedzi
  • Wątroba: 67-gramowa porcja wątroby cielęcej stanowi 1 144% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
  • Ostrygi: 100-gramowa porcja ostryg stanowi 844% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
  • Spirulina: 7-gramowa porcja spiruliny stanowi 44%  zalecanego dziennego spożycia
  • Grzyby shiitake: 15-gramowa porcja grzybów stanowi 89% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
  • Sezam: łyżka stołowa (9 gramów) nasion sezamu stanowi 44% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
  • Migdały: 30-gramowa porcja migdałów stanowi 41% ZDS
  • Homar:  85-gramowa porcja homara zawiera stanowi 178% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
  • Zielone warzywa liściaste (szpinak, jarmuż, sałata, boćwina) : np. filiżanka (180 g) gotowanego szpinaku stanowi 33% zalecanego dziennego spożycia
  • Awokado: połówka (0,12 mg) awokado stanowi 17% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)Ciemna czekolada (70-80 proc.):100-gramowy kawałek gorzkiej czekolady stanowi 200% zalecanego dziennego spożycia (ZDS)
Tabela: opracowanie własne na podstawie: https://www.healthline.com/nutrition/foods-high-in-copper#TOC_TITLE_HDR_6

Miedź w pożywieniu

Spośród najlepszych źródeł miedzi w pokarmie, warto wymienić w szczególności produkty zbożowe, na przykład chleb pełnoziarnisty, makaron razowy, płatki owsiane czy otręby. Poza tym miedź znajdziemy także w ziarnach słonecznika, soi i innych roślinach strączkowych oraz w orzechach laskowych i włoskich.

Inne produkty, które ją zawierają to ser żółty, wątróbka, ryby (szczególnie śledzie), skorupiaki, ziemniaki, pomidory, zielone warzywa liściaste, czosnek, grzyby, gorzkie kakao czy suszone owoce. Miedź można suplementować przyjmując kapsułki z witaminami, jednak nie zastąpi to zrównoważonej, wartościowej diety.

Czym skutkuje przedawkowanie miedzi?

Miedź w nadmiarze niestety szkodzi. Zbyt duża ilość miedzi skumulowana w organizmie wpływa niekorzystnie przede wszystkim na funkcjonowanie układu nerwowego. Dlaczego? Ponieważ pierwiastek ten odkłada się w neuronach i uszkadza je, prowadząc tym samym do niebezpiecznych zaburzeń psychicznych. Taki stan może powodować po prostu złe samopoczucie – kiepski nastrój, lęki, smutek, zdenerwowanie. Ale może też przerodzić się w depresję lub prowadzić do zaburzeń świadomości i postrzegania.
Miedziane naczynia, fot. shutterstock

Czy niedobór miedzi może być niebezpieczny?

Nieprawidłowa dieta jest główną przyczyną niedoborów miedzi. Poza sporadycznymi przypadkami, w których źródło problemu leży gdzie indziej (na przykład niedobór ceruloplazminy syntezującej miedź lub zaburzenia wchłaniania), niedostatek miedzi bierze się właśnie ze złego odżywiania. Jakie są tego efekty?

Chociażby ciągle pojawiające się kłopoty z koncentracją, obniżenie zdolności zapamiętywania, zmniejszona odporność, pogarszający się wygląd skóry i włosów (odbarwienia) czy upośledzenia procesu oddychania komórkowego tzw. niedokrwistość. Miedź wpływa bowiem na przyswajalność innego niezwykle ważnego mikroelementu, jakim jest żelazo, a z kolei jego niedobór może prowadzić właśnie do niedokrwistości czyli anemii.

Walcząc z brakiem miedzi w organizmie, powinniśmy pamiętać o zachowaniu równowagi w spożywaniu innych witamin i minerałów. Wchłanianie miedzi hamuje bowiem zbyt duża ilość witaminy C oraz cynku.

Inne symptomy braku wystarczającej ilości miedzi w organizmie to zaburzenia pracy serca, brak łaknienia, częste drętwienie i mrowienie kończyn czy łamliwość paznokci. Miedź wzmacnia też naczynia krwionośne, więc przy jej niedoborze często dochodzi do pęknięć w ich strukturze. Możemy wtedy zauważyć pojawianie się na ciele charakterystycznych „pajączków”.

Wzajemny wpływ miedzi i żelaza

Trzeba ponadto pamiętać o szczególnym wpływie miedzi na żelazo. Z jednej strony, jest ona niezbędna do prawidłowego procesu oddychania komórkowego, ponieważ bierze udział w tworzeniu krwinek czerwonych i wraz z żelazem uczestniczy w transportowaniu tlenu przez hemoglobinę.

Zapewnia też prawidłowe wchłanianie tego pierwiastka. Z drugiej strony, jeśli mamy zbyt dużo miedzi, dereguluje ona wspomniany proces i żelazo przestaje być wystarczająco dobrze przyswajane.

Miedź to bardzo istotny pierwiastek, warunkujący sprawność wielu procesów życiowych. Jest ważnym aktywatorem enzymów, zależy od niego prawidłowe utlenienie komórek ciała, wpływa zasadniczo na wygląd skóry, włosów i paznokci; decyduje o prawidłowej pracy układów krążenia i nerwowego. Dzięki właściwościom bakteriobójczym podnosi odporność organizmu.

Szukajmy miedzi w produktach pełnoziarnistych, wątróbce i nasionach roślin strączkowych. Prowadźmy w tym celu zrównoważoną dietę – zarówno bowiem niedobór, jak i nadmiar miedzi niosą ze sobą negatywne konsekwencje. Dotyczą one zwłaszcza zdrowia psychicznego, źle wpływają na odporność i upośledzają pracę układu krwionośnego.
Ekologia.pl (Elżbieta Gwóźdź)

Bibliografia

  1. Agnieszka Matłoka , Sławomir Binkowski , Beata Dudzińska-Bajorek , Jerzy Siepak , Szymon Nowaczyk , Iwona Binkowska; “Miedź - wpływ na rośliny, zwierzęta, zdrowie człowieka i rola mikroorganizmów”; Aura 2017 | nr 6 | 11--14 ;
  2. Al. Lewis, C.W. Keevil; “Przeciwbakteryjne właściwości miedzi i jej stopów w systemach HVAC&R”; Copper Development Association, Nowy Jork 2004.;
  3. pod redakcją naukową Jana Gawęckiego; “„Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu”, tom 1 ”; PWN, Warszawa 2010.;
  4. Araya, Magdalena & Olivares, Manuel & Pizarro, Fernando. (2007).; “Copper in human health ”; International Journal of Environment and Health. 1. 10.1504/IJENVH.2007.018578. ;
  5. new Hampshire Department of Environmental Services; “Copper: Health Information Summary”; data dostępu:
Ocena (3.7) Oceń: