الزنك: التعريف والتركيب والامتصاص والنقل والتوزيع

زنك هو عنصر كيميائي يحمل رمز العنصر Zn. مع حديد, copper, المنغنيز، وما إلى ذلك، zinc ينتمي إلى مجموعة المعادن الانتقالية ، حيث تحتل مكانة خاصة بسبب خصائص مشابهة للمعادن الأرضية القلوية ، مثل الكلسيوم و المغنيسيوم (→ تكوين إلكترون مستقر نسبيًا). في الجدول الدوري ، zinc لديه العدد الذري 30 وهو في الفترة الرابعة - وفقًا للعد القديم - في المجموعة الفرعية الثانية (مجموعة الزنك) - يشبه معادن الأرض القلوية باعتبارها المجموعة الرئيسية الثانية. وفقًا لتسمية IUPAC (الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) الحالية ، فإن الزنك في المجموعة 4 مع الكادميوم و زئبق. بسبب تكوينه الإلكتروني ، فإن الزنك يشكل بسهولة روابط تنسيق في الكائنات الحية النباتية والحيوانية ، بشكل تفضيلي مع الأحماض الأمينية و البروتينات، على التوالي ، حيث يوجد بشكل أساسي كاتيون ثنائي التكافؤ (Zn2 +). لهذا السبب ، على عكس حديد or copperوالزنك ليس له علاقة مباشرة تفاعلات الأكسدة والاختزال (تفاعلات الاختزال / الأكسدة). الخصائص الفيزيائية والكيميائية المماثلة ، مثل الكهرباء المتساوية ، تنسيق number و sp3 ، هما السبب في كون العداء (عكس) التفاعلات تحدث بين الزنك و copper. في كائن الثدييات ، يعتبر الزنك أحد العناصر المهمة من الناحية الكمية أثر العناصر، مع حديد. إن مشاركتها الشاملة تقريبًا في التفاعلات البيولوجية الأكثر تنوعًا تجعل الزنك أحد أهمها أثر العناصر. تم إثبات أهميته (حيويته) للعمليات البيولوجية منذ أكثر من 100 عام بمساعدة الدراسات على النباتات. يختلف محتوى الزنك في المواد الغذائية ، والذي يتراوح عادةً بين 1 و 100 مجم لكل كيلوغرام من الوزن الطازج أو الجزء الصالح للأكل ، اعتمادًا كبيرًا على ظروف النمو والإنتاج. الأطعمة من أصل حيواني ، مثل اللحوم الحمراء الخالية من الدهون ، والدواجن ، والأحشاء ، والقشريات ، والمحار ، مثل المحار و سلطعون، وبعض أنواع الأسماك ، مثل الرنجة والحدوق ، بيض، ومنتجات الألبان ، مثل الجبن الصلب ، هي مصادر جيدة للزنك بسبب الارتباط التفضيلي للعنصر النزرة البروتينات. الأطعمة الغنية بالبروتين من أصل نباتي ، مثل الحبوب الكاملة والبقوليات ، جوز والبذور ، تحتوي أيضًا على مستويات عالية من الزنك. ومع ذلك ، إذا تمت إزالة مكونات البروتين من المنتجات النباتية الخام ، مثل الحبوب ، عن طريق الطحن أو تقشير أثناء إنتاج الغذاء ، عادة ما يتم تقليل محتوى الزنك أيضًا. على سبيل المثال ، تحتوي منتجات الدقيق الأبيض على تركيزات منخفضة من الزنك [2 ، 5 ، 6-9 ، 12 ، 18 ، 19 ، 23]. يتم تحديد مساهمة الغذاء في إمداد الزنك بنسبة أقل من محتوى الزنك المطلق مقارنة بنسبة امتصاص- منع الترويج لمكونات الغذاء. العوامل التي تثبط أو تعزز الزنك امتصاص وتناقش أدناه.

امتصاص

امتصاص (امتصاص عن طريق الأمعاء) من الزنك يحدث في جميع أنحاء الأمعاء الدقيقة، في الغالب في أو المناطق (الاثني عشر) والصائم (الصائم) ، من خلال آلية نشطة وسلبية. بتركيزات منخفضة من اللمعة (في الأمعاء) ، يؤخذ الزنك في الخلايا المعوية (خلايا الأمعاء الدقيقة ظهارة) في شكل Zn2 + عن طريق ناقل المعادن ثنائي التكافؤ -1 (DMT-1) ، والذي ينقل المعادن الانتقالية ثنائية التكافؤ مع البروتونات (H +) ، أو مرتبطة بالببتيد ، على الأرجح كمركب جلايسين - جلايسين - هيستيدين - زنك ، عن طريق ناقلات خاصة بالزنك ، تسمى Zip البروتينات. هذه العملية تعتمد على الطاقة وتشبع بتركيزات عالية من الزنك داخل اللمعة. تتسبب حركيات التشبع لآلية النقل النشط في امتصاص الزنك بشكل إضافي (امتصاصه) بشكل مجاور للخلايا (كتلة الانتقال عبر الفراغات بين الخلايا) عن طريق الانتشار السلبي بجرعات عالية ، ولكن هذا ليس له أي تأثير في النظم الغذائية العادية. في الخلايا المعوية ، يرتبط الزنك ببروتينات معينة ، تم التعرف على اثنين منها حتى الآن - ميتالوثيونين (MT ، بروتين عصاري خلوي مرتبط بالمعادن الثقيلة مرتفع في كبريت (S) - تحتوي على حمض أميني السيستين (حوالي 30 مول٪) ، والتي يمكن أن تربط 7 مول من الزنك لكل مول) وبروتين الأمعاء الغني بالسيستين (الذي يؤثر على الدراما) (CRIP). كلا البروتينين مسؤول عن نقل الزنك عبر العصارة الخلوية (المكونات السائلة للخلية) إلى الغشاء القاعدي الجانبي (المواجه بعيدًا عن الأمعاء) من جهة ، وعن تخزين الزنك داخل الخلايا (داخل الخلية) من جهة أخرى. يرتبط MT و CRIP في الخلايا المعوية (مترابط) مع محتوى الزنك في الحمية غذائية. بينما يتم تحفيز تخليق MT عن طريق زيادة تناول الزنك ، فإن التعبير عن CRIP ، الذي يحتوي على تقارب ارتباط واضح بالزنك (الربط قوة) ، يحدث في الغالب عند انخفاض إمدادات الزنك (الغذائي). عن طريق تخزين الزنك الزائد على شكل زنك ثيونين وإطلاقه في دم فقط عند الحاجة ، يعمل الميتالوثيونين كمجمع الزنك داخل الخلايا أو كمخزن مؤقت للسيطرة على من التركيز من Zn2 + المجاني. يعتبر MT أهم جهاز استشعار لتنظيم توازن الزنك. يتم التوسط في نقل Zn2 + عبر الغشاء الجانبي للخلايا المعوية في مجرى الدم بواسطة أنظمة نقل محددة ، على سبيل المثال ، عن طريق ناقل الزنك -1 (ZnT-1). في حليب الثدييمكن اكتشاف روابط أو بروتينات مرتبطة بالزنك منخفضة الوزن الجزيئي محددة ، والتي ، بسبب قابليتها للهضم الجيد وعملية الامتصاص الخاصة بها ، تزيد من امتصاص الأمعاء للزنك عند الوليد حتى قبل تشكيل آليات الامتصاص الأخرى. في المقابل ، الزنك في الأبقار حليب مرتبط بالكازين ، وهو خليط من عدة بروتينات ، بعضها يصعب هضمه. تبعا لذلك ، الزنك من النساء حليب المعروضات أعلى بكثير التوافر البيولوجي من البقر حليب. يتراوح معدل امتصاص الزنك في المتوسط ​​بين 15-40٪ ويعتمد على الحالة السابقة للإمداد - الحالة التغذوية - أو المتطلبات الفسيولوجية وعلى وجود مكونات غذائية معينة. زيادة متطلبات الزنك ، على سبيل المثال أثناء النمو ، فترة الحمل وحالة النقص ، يؤدي إلى زيادة الامتصاص من الطعام (30-100٪) نتيجة لزيادة التعبير عن DMT-1 والبروتينات Zip و CRIP في الخلايا المعوية. في المقابل ، عندما يتم إمداد الجسم جيدًا بالزنك ، يكون معدل الامتصاص من الطعام منخفضًا لأنه ، من ناحية ، يتم تقليل آلية النقل النشطة - DMT-1 ، والبروتينات Zip - (منخفضة التنظيم) ، ومن ناحية أخرى ، يرتبط عنصر التتبع بشكل متزايد بـ MT ويبقى مثل ثيونين الزنك في الغشاء المخاطي الخلايا (الخلايا المخاطية لل الأمعاء الدقيقة). يعزز امتصاص الأمعاء للزنك من خلال المكونات الغذائية التالية:

• الروابط منخفضة الوزن الجزيئي التي تربط الزنك ويتم امتصاصها كمركب.
  • فيتامين ج (حمض الأسكوربيك) ، السترات (حمض الستريك) ، وحمض البيكولينك (بيريدين -2-حمض الكربوكسيل ، الوسيط في استقلاب حمض التريبتوفان الأميني) يعزز امتصاص الزنك بتركيزات فسيولوجية ، بينما يتم تثبيط ذلك عند تناول جرعات عالية
  • أحماض أمينية، مثل السيستين, الميثيونين, الجلوتامين والهيستيدين ، على سبيل المثال ، من اللحوم والحبوب ، التي يحتوي محتواها من الزنك على نسبة عالية التوافر البيولوجي.
• البروتينات من الأطعمة ذات الأصل الحيواني ، مثل اللحوم والبيض والجبن ، سهلة الهضم وتتميز بالتوافر البيولوجي العالي لجزء الزنك من مجمعات الأحماض الأمينية الخاصة بها
• مخلبات طبيعية أو اصطناعية (مركبات يمكنها تثبيت الكاتيونات ثنائية التكافؤ أو متعددة التكافؤ في مجمعات مستقرة على شكل حلقة) ، مثل السترات (حمض الستريك) من الفاكهة و EDTA (حمض إيثيلين ديامينيتراسيتيك) ، والذي يستخدم ، من بين أشياء أخرى ، كمواد حافظة والدواء ، على سبيل المثال ، في حالات التسمم بالمعادن ، يحفز امتصاص الزنك بكميات فسيولوجية عن طريق ربط الزنك من المجمعات الأخرى ، بينما يتم تثبيط ذلك عند تناول جرعات عالية

المكونات الغذائية التالية تمنع امتصاص الزنك بجرعات أعلى [1-3 ، 5 ، 8 ، 12 ، 14-16 ، 18 ، 19 ، 22 ، 23 ، 25]:

• المعادن، مثل الكلسيوم - تناول كميات عالية من الكالسيوم مثلا عن طريق المكملات (المكملات الغذائية).
  • يشكل الكالسيوم معقدات فيتات الكالسيوم والزنك غير القابلة للذوبان مع الزنك وحمض الفايتك (هيكسافوسفات ميو-إينوزيتول من الحبوب والبقوليات) ، مما يقلل من امتصاص الزنك المعوي ويزيد من خسائر الزنك المعوية
  • يتنافس الكالسيوم ثنائي التكافؤ (Ca2 +) مع Zn2 + في غشاء الخلية المعوية القمي (المواجه للأمعاء) لمواقع ربط DMT-1 ويزيل الزنك من آلية النقل هذه
• العناصر النزرة، مثل الحديد والنحاس - توريد جرعات عالية من مستحضرات الحديد (II) والنحاس (II) ، على التوالي.
  • الحديد ثلاثي التكافؤ (Fe3 +) له تأثير تثبيط أقل من الحديد ثنائي التكافؤ (Fe2 +) ، مما يضعف امتصاص الزنك بالفعل بنسبة Fe: Zn من 2: 1 إلى 3: 1
  • يحدث تثبيط امتصاص Zn2 + في الخلايا المعوية (خلايا ظهارة الأمعاء الدقيقة) بواسطة Fe2 + و Cu2 + ، على التوالي ، عن طريق الإزاحة من DMT-1
  • لا يؤثر Hemiron (Fe2 + المرتبط بجزيء البورفيرين كمكوِّن للبروتينات ، مثل الهيموجلوبين) على امتصاص الزنك
  • في حالة نقص الحديد ، يزداد امتصاص الزنك
• المعادن الثقيلة مثل الكادميوم
  • تشمل الأطعمة الغنية بالكادميوم بذور الكتان ، والكبد ، والفطر ، والرخويات ، والمحاريات الأخرى ، بالإضافة إلى مسحوق الكاكاو والأعشاب البحرية المجففة.
  • تحتوي الأسمدة الصناعية أحيانًا على مستويات عالية من الكادميوم مما يؤدي إلى إثراء الأراضي الزراعية وبالتالي جميع الأطعمة تقريبًا بالمعدن الثقيل
  • يمنع الكادميوم امتصاص الزنك بتركيزات عالية من ناحية عن طريق تكوين معقدات ضعيفة الذوبان ، وخاصة الكادميوم رباعي التكافؤ ، من ناحية أخرى عن طريق الإزاحة من DMT-1 ، إذا كان الكادميوم موجودًا في شكل ثنائي التكافؤ (Cd2 +)
• الألياف الغذائية، مثل الهيميسليلوز واللجنين من نخالة القمح والزنك المركب وبالتالي يحرم امتصاص الأمعاء من العناصر النزرة.
• حمض الفيتيك (إستر سداسي الفوسفوريك من ميو-إينوزيتول بخصائص معقدة) من الحبوب والبقوليات - تكوين معقدات فيتات الكالسيوم والزنك غير القابلة للذوبان ، مما يقلل من امتصاص الأمعاء للزنك من الطعام وإعادة امتصاص الزنك الداخلي
• جليكوسيدات زيت الخردل والجلوكوزينات ، على التوالي (الكبريت (S) - والنيتروجين (N) - تحتويان على مركبات كيميائية مكونة من الأحماض الأمينية) ، والتي توجد في الخضروات مثل الفجل والخردل والخردل والكرنب ، تميل إلى تكوين معقدات عالية تركيزات
• العفص (العفص النباتي) ، على سبيل المثال ، من الشاي الأخضر والأسود والنبيذ ، قادر على ربط الزنك وتقليل توافره البيولوجي
• الخالب ، مثل EDTA (حمض إيثيلين أمينيتتراسيتيك ، عامل مركب سداسي المسنن الذي يشكل مجمعات مخلبة ثابتة بشكل خاص مع كاتيونات ثنائية التكافؤ أو متعددة التكافؤ).
• إدمان الكحول المزمن ، تعاطي الملينات (تعاطي الملينات) - يحفز الكحول والملينات العبور المعوي ، حيث لا يمكن امتصاص الزنك الموفر عن طريق الفم بشكل كافٍ بواسطة الغشاء المخاطي المعوي (الغشاء المخاطي للأمعاء) ويتم إفرازه في الغالب في البراز

عدم وجود مواد مثبطة للامتصاص ، مثل حمض الفيتيك ، وربط الزنك بالبروتينات سهلة الهضم أو الأحماض الأمينية، مثل السيستين, الميثيونين, الجلوتامين والهيستيدين ، هما السبب في أن الزنك أكثر توافراً حيوياً من الأطعمة ذات الأصل الحيواني ، مثل اللحوم ، بيضوالأسماك والمأكولات البحرية من الأطعمة ذات الأصل النباتي ، مثل منتجات الحبوب والبقوليات [1 ، 2 ، 6-8 ، 16 ، 18 ، 23]. في النباتيين الصارمين الذين يستهلكون في الغالب الحبوب والبقوليات والذين تحتوي وجباتهم الغذائية على نسبة عالية من الفيتات إلى الزنك (> 15: 1) ، ينخفض ​​امتصاص الزنك في الأمعاء ، مما قد يزيد من احتياجاتهم من الزنك بنسبة تصل إلى 50٪. ومع ذلك ، فقد أظهرت بعض الدراسات أنه عندما يتم تناول الأطعمة الغنية بالفيتات على مدى فترة زمنية أطول ، فإن قدرة الأمعاء على الامتصاص تتكيف مع الظروف الأكثر صعوبة ، بحيث يمكن ضمان امتصاص كافٍ للزنك. على عكس البالغين ، لا يزال الأطفال غير قادرين على تكييف امتصاص الأمعاء لظروف معينة ، لذا فإن الأطفال الذين يتغذون بالنباتات أكثر حساسية تجاه عدم كفاية تناول الزنك. زيادة متطلبات الزنك أثناء النمو يزيد من خطر الإصابة نقص الزنك في النباتيين الشباب. ال التوافر البيولوجي يمكن زيادة نسبة الزنك من الأطعمة الغنية بالفيتات عن طريق تنشيط أو إضافة إنزيم الفايتيز. يحدث الفايتيز بشكل طبيعي في النباتات ، بما في ذلك جرثومة ونخالة حبوب الحبوب ، وفي الكائنات الحية الدقيقة ويؤدي إلى التحلل المائي بعد التنشيط بالتأثيرات الفيزيائية ، مثل طحن الحبوب وانتفاخها ، أو كمكون من الكائنات الحية الدقيقة ، مثل حمض اللبنيك بكتيريا والخمائر التي تخدم عملية التخمير (التحلل الجرثومي للمواد العضوية لغرض الحفظ ، تفكيك العجين ، تحسين ذوق، قابلية الهضم ، إلخ). ) ، إلى الانقسام المائي (التحلل بالتفاعل مع ماء) من حمض الفيتيك في الطعام. وبالتالي ، الزنك من الحبوب الكاملة المحمضة خبز له توافر حيوي أعلى من الخبز الكامل غير المحمض. يمكن أيضًا زيادة امتصاص الزنك من الأطعمة الغنية بالفيتامينات بنسبة عالية من البروتينات الحيوانية في الحمية غذائية، مثل تناول الحبوب الكاملة خبز والجبن معًا. الأمين الأحماض يتم إطلاقه أثناء هضم البروتين المعوي يربط الزنك وبالتالي يمنع تكوين مجمعات الزنك فيتات غير القابلة للامتصاص. بالإضافة إلى المكونات الغذائية المدرجة ، والظروف اللمعية مثل درجة الحموضة وكثافة الجهاز الهضمي ، كبدوالبنكرياس (البنكرياس) و الكلى الوظيفة ، الأمراض الطفيلية ، العدوى ، العمليات الجراحية ، إجهادو هرمونات مثل السلسلة 2 البروستاجلاندين (هرمونات الأنسجة المشتقة من حمض الأراكيدونيك (أوميغا 6 الأحماض الدهنية)) يمكن أن تؤثر أيضًا على امتصاص الزنك في الأمعاء. بينما يعزز البروستاغلاندين- E2 (PGE2) نقل الزنك عبر جدار الأمعاء إلى مجرى الدم ، يؤدي البروستاغلاندين- F2 (PGF2) إلى تقليل امتصاص الزنك.

النقل والتوزيع في الجسم

بمتوسط من التركيز من حوالي 20-30 مجم / كجم من وزن الجسم ، وهو ما يعادل محتوى الجسم البالغ حوالي 1.5-2.5 جم ، يمثل الزنك ثاني أكثر العناصر النزرة الأساسية وفرة في الكائن البشري بعد الحديد [3 ، 6-8 ، 19 ، 23 ]. في الأنسجة والأعضاء ، يوجد معظم الزنك (95-98٪) داخل الخلايا (داخل الخلايا). تم العثور على نسبة صغيرة فقط من الزنك في الجسم في الفضاء خارج الخلية (خارج الخلايا). يرتبط كل من الزنك داخل الخلايا وخارجها في الغالب بالبروتينات. الأنسجة والأعضاء مع أعلى من التركيز من الزنك قزحية (فتحة العين ملونة بأصباغ تنظم حدوث الضوء) وشبكية العين (شبكية العين) والخصيتين (الخصيتين), البروستات، جزر لانجرهانز في البنكرياس (مجموعات من الخلايا في البنكرياس يسجل كلاهما دم جلوكوز مستويات وتنتج وتفرز / تفرز الانسولين)، عظم، كبد, الكلى, شعر, بشرة و المساميروالجهاز البولي مثانة و عضلة القلب (قلب عضلة). من حيث الكمية ، تحتوي العضلات (60٪ ، ~ 1,500 مجم) والعظام (20-30٪ ، ~ 500-800 مجم) على أكبر كمية من الزنك. في خلايا الأنسجة والأعضاء المذكورة أعلاه ، يعتبر الزنك مكونًا لا يتجزأ و / أو عاملًا مساعدًا للعديد من الانزيمات، خاصةً من مجموعة الأكسدة الأكسدة (الإنزيمات التي تحفز تفاعلات الأكسدة والاختزال) والهيدرولازات (الإنزيمات التي تشق المركبات بالتحلل المائي (بالتفاعل مع ماء)). بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط الزنك داخل الخلايا جزئيًا بالميتالوثيونين ، الذي يتم تحفيز تركيبه عن طريق تركيزات مرتفعة من الزنك. يقوم MT بتخزين الزنك الزائد وإبقائه متاحًا للوظائف داخل الخلايا. يحدث تحريض تعبير MT أيضًا بواسطة هرمونات، مثل السكرية (ستيرويد هرمونات من قشرة الغدة الكظرية) ، الجلوكاجون (هرمون الببتيد المسؤول عن الزيادة دم جلوكوز المستويات) ، والإبينفرين (إجهاد هرمون و ناقل عصبي من النخاع الكظري) ، والذي يلعب دورًا خاصًا في المرض و إجهاد ويؤدي إلى إعادة توزيع الزنك في الكائن الحي. على سبيل المثال ، في الانسولين-يعتمد مرض السكري mellitus ، يمكن ملاحظة إعادة توزيع الزنك ، مع مستويات الزنك في البلازما و كريات الدم الحمراء و الكريات البيض زيادة في الارتباط مع مدى ارتفاع السكر في الدم (دم مرتفع جلوكوز المستويات). يتم تحديد حوالي 0.8 ٪ (~ 20 مجم) من إجمالي مخزون الجسم من الزنك في الدم (61-114 ميكرو مول / لتر) ، منها 12-22 ٪ في البلازما و 78-88 ٪ في مكونات الدم الخلوي - كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء)، الكريات البيض (خلايا الدم البيضاء), الصفائح الدموية. في البلازما ، أكثر من نصف الزنك (~ 67 ٪) مرتبط بشكل فضفاض الزلال (بروتين كروي) وما يقرب من الثلث مرتبط بإحكام بألفا 2-ماكروغلوبولين ، مثل سيرولوبلازمين. بالإضافة إلى ذلك ، ملزم بـ ترانسفيرين (بيتا جلوبيولين ، المسؤول بشكل أساسي عن نقل الحديد) ، جاما-جلوبيولين ، مثل الغلوبولين المناعي A و G (الأجسام المضادة) و amino الأحماض، مثل السيستين والهيستيدين ، يمكن ملاحظتها. تركيزات الزنك في البلازما هي 11-17 ميكرو مول / لتر (70-110 ميكروغرام / ديسيلتر) وتتأثر بالجنس والعمر والإيقاع اليومي (إيقاع الجسم الداخلي) وتناول الطعام وحالة البروتين وحالة الهرمون والإجهاد والآليات التنظيمية لـ امتصاص (امتصاص) وإفراز (إزالة) ، من بين عوامل أخرى [1-3 ، 12 ، 18 ، 19 ، 23]. بينما تفاعلات المرحلة الحادة (الاستجابات الالتهابية الحادة لتلف الأنسجة كاستجابة مناعية غير محددة للجسم) ، مجهود بدني ، إجهاد ، عدوى ، مزمنة الأمراض ، نقص ألبومين الدم (انخفض الزلال التركيز في بلازما الدم) ، وسائل منع الحمل عن طريق الفم (حبوب منع الحمل) ، و فترة الحمل قيادة لزيادة امتصاص الزنك في الأنسجة وبالتالي تقليل تركيز الزنك في الدم ، الكورتيكوستيرويدات (هرمونات الستيرويد من قشرة الغدة الكظرية) ، السيتوكينات (البروتينات التي تنظم نمو الخلايا والتمايز) ، مثل إنترلوكين 1 وإنترلوكين 6 ، وتناول الطعام ، و يؤدي الاحتقان الوريدي أثناء أخذ عينات الدم إلى زيادة تركيز الزنك في الدم. هناك القليل من الاستجابة لمستويات الزنك في الدم للاستهلاك الهامشي (الحدودي) أو سوء التغذية والتقويض (التمثيل الغذائي الانهيار) ، لأنه يظل ثابتًا عن طريق إطلاق الزنك من العضلات و / أو أنسجة العظام. وبالتالي ، حتى في حالة النقص ، يمكن أن يظل تركيز مصل الزنك ضمن النطاق الطبيعي ، وهذا هو السبب في أن مستوى مصل الزنك محدود للغاية لتحديد حالة الزنك. في البالغين ، يكون تركيز الزنك لكل خلية دم في الكريات البيض يتجاوز ذلك من الصفائح الدموية و كريات الدم الحمراء بمعامل يبلغ حوالي 25. فيما يتعلق بالمحتوى في الدم الكامل ، تحتوي كريات الدم الحمراء على 80-84٪ ، الصفائح الدموية حوالي 4٪ والكريات البيض حوالي 3٪ من الزنك. في كريات الدم الحمراء ، يوجد الزنك في الغالب (80-88٪) في الأنهيدراز الكربوني (الإنزيم المعتمد على الزنك الذي يحفز تحويل كربون ثاني أكسيد و ماء إلى الهدرجة الكربونات والعكس بالعكس: CO2 + H2O ↔ HCO3- + H +) وما يقرب من 5٪ مرتبط بفوق أكسيد النحاس / الزنك (المعتمد على النحاس والزنك) المضادة للأكسدة الإنزيم الذي يحول الأنيونات الفائقة إلى الهدرجة البيروكسيد: 2O2- + 2H + → H2O2 + O2). في الكريات البيض ، يكون العنصر النزيف بشكل أساسي في رابطة مع الفوسفاتاز القلوي (إنزيم معتمد على الزنك يزيل فوسفات مجموعات من مختلف الجزيئات، مثل البروتينات ، عن طريق الانقسام المائي من حمض الفسفوريك الإسترات ويعمل بشكل أكثر فعالية عند درجة حموضة قلوية). بالإضافة الى الانزيمات المدرجة ، الزنك الموجود في خلايا الدم يرتبط بالميتالوثيونين ، اعتمادًا على حالة الزنك في الخلية. إلى حد بعيد أكثر إفرازات الزنك في الجسم هي نطفة، التي يزيد تركيز الزنك فيها عن تركيز بلازما الدم بمعامل 100. على عكس عنصر الحديد الشحيح ، لا يحتوي الكائن الحي على احتياطيات كبيرة من الزنك. يعتبر حوض الزنك النشط الأيضي أو القابل للتبديل السريع صغيرًا نسبيًا ويتراوح بين 2.4 و 2.8 ملي مول (157-183 مجم). يتم تمثيله بشكل أساسي بزنك بلازما الدم ، كبدالبنكرياس الكلى و طحال، والتي يمكن أن تطلق عنصر التتبع بسرعة نسبيًا بعد الامتصاص السريع. من ناحية أخرى ، تمتص الأعضاء والأنسجة ، مثل العظام والعضلات وكريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء) الزنك ببطء وتحتفظ به لفترة طويلة ، مع إدارة of فيتامين (د) زيادة الاحتفاظ. الحجم الصغير لمجمع الزنك النشط الأيضي هو السبب في أن المدخول الهامشي يمكن أن يحدث بسرعة قيادة لأعراض النقص إذا كان التكيف (التكيف) مع المدخول مضطربًا. لهذا السبب ، فإن تناول الزنك الغذائي المستمر أمر ضروري. يشارك عدد من ناقلات النقل عبر الغشاء في توزيع وتنظيم الزنك على المستويات بين الخلايا وداخل الخلايا. بينما ينقل DMT-1 Zn2 + إلى الخلايا ، فإن ناقلات الزنك المحددة (ZnT-1 إلى ZnT-4) مسؤولة عن نقل Zn2 + داخل وخارج الخلايا ، مع عمل ZnT-1 و ZnT-2 كمصدرين فقط. يحدث التعبير عن DMT-1 و ZnT في العديد من الأعضاء والأنسجة المختلفة. على سبيل المثال ، يتم التعبير عن ZnT-1 بشكل أساسي في تنسيق الأمعاء الدقيقة ويتم التعبير عن ZnT-3 فقط في ملف الدماغ والخصيتين. يؤدي نظام النقل الأخير إلى تراكم حويصلي للزنك ، مما يشير إلى المشاركة في تكوين الحيوانات المنوية. أين وإلى أي مدى يتم تصنيع DMT-1 و ZnT-1 إلى ZnT-4 ، على التوالي ، يتأثر ، من بين أمور أخرى ، بالعوامل الهرمونية وكذلك التغذية الفردية و الصحية الحالة - مستقلة عن تركيز الميتالوثيونين ... على سبيل المثال ، التفاعلات الالتهابية الحادة والالتهابات والإجهاد ، على التوالي ، الكورتيكوستيرويدات (هرمونات الستيرويد من قشرة الغدة الكظرية) والسيتوكينات (البروتينات التي تنظم نمو الخلايا وتمايزها) تحفز زيادة التعبير داخل الخلايا عن الغشاء ناقلات النقل وبالتالي زيادة امتصاص Zn2 في خلايا الأنسجة وإطلاق Zn2 + في مجرى الدم ، على التوالي.

إفراز

يُفرز الزنك بشكل أساسي (~ 90٪) من خلال الأمعاء في البراز. ويشمل ذلك الزنك غير الممتص من الطعام والزنك من الخلايا المعوية المتقشرة (خلايا الأمعاء الدقيقة ظهارة). بالإضافة إلى ذلك ، يوجد الزنك الموجود في البنكرياس (البنكرياس) والقنوات الصفراوية (النكد) ، والإفرازات المعوية (الأمعاء) ، والتي تطلق العنصر النزرة في تجويف الأمعاء. إلى حدٍّ ضئيل (10٪) ، يُفرز الزنك عن طريق الكلى في البول. تحدث خسائر أخرى عن طريق بشرة, شعروالعرق والسائل المنوي والدورة الشهرية. على غرار عنصر النحاس النزرة ، يتم تنظيم الاستتباب (الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة) للزنك بشكل أساسي عن طريق الإفراز المعوي (الإخراج عبر الأمعاء) بالإضافة إلى الامتصاص المعوي. مع زيادة المدخول عن طريق الفم ، يزداد أيضًا إفراز الزنك في البراز (<0.1 إلى عدة ملغ / د) والعكس صحيح. في المقابل ، يظل مستوى إفراز الزنك الكلوي (150-800 ميكروغرام / يوم) غير متأثر بإمداد الزنك - بشرط عدم وجود علامة نقص الزنك. في ظل ظروف مختلفة ، مثل الجوع وما بعد الجراحة (بعد العمليات الجراحية) ، وكذلك في الأمراض مثل متلازمة الكلوية (مرض الكريات الكلوية) ، مرض السكري داء مزمن كحول الاستهلاك ، تليف الكبد الكحولي (مرض الكبد المزمن في نهاية المرحلة) ، و البورفيريا (مرض استقلابي وراثي يتميز باضطراب في التركيب الحيوي لصبغة الدم الحمراء الهيم) ، يمكن زيادة إفراز الزنك الكلوي. معدل دوران الزنك الإجمالي بطيء نسبيًا. عمر النصف البيولوجي للزنك هو 250-500 يوم ، ربما بسبب زنك بشرةوالعظام والعضلات الهيكلية.