rame è un elemento chimico ed è uno dei metalli di transizione. Si presenta come un oligoelemento negli organismi biologici. Lì svolge importanti funzioni come cofattore nei metalloenzimi.
Cos'è il rame
Il rame è un importante oligoelemento in tutti gli organismi biologici e, come cofattore, fa parte di importanti enzimi. In natura, il rame si presenta spesso come minerale di rame insieme al ferro o da solo come solfuro di rame. Allo stato solido, è un metallo pesante poco reattivo.
È uno dei metalli semipreziosi. In quanto metallo puro, il rame è di colore rosso brillante. Uno strato di corrosione si sviluppa lentamente sulla superficie, che cambia da un colore bruno-rossastro a un verde bluastro. Ha significati diversi all'interno degli organismi. Per molti batteri, il rame è un veleno perché può formare complessi con gruppi tiolici di proteine. Inoltre reagisce con i lipidi della membrana cellulare per formare perossidi ed è quindi responsabile della formazione dei radicali liberi. Tuttavia, supporta anche molti enzimi nelle reazioni vitali. Il metabolismo del ferro e del rame sono strettamente collegati.
Le malattie da carenza di rame sono molto rare perché il fabbisogno di rame può essere ben coperto dal cibo. Concentrazioni eccessive di rame nel corpo hanno effetti più gravi. I disturbi ereditari del metabolismo del rame sono la malattia di Wilson e la sindrome di Menkes.
Funzione, effetto e compiti
Il rame è di grande importanza come oligoelemento nell'organismo umano. Come cofattore, promuove la funzione di molti metalloenzimi. Il rame è principalmente legato alla proteina di trasporto ceruloplasmina.
La ceruloplasmina è responsabile dell'utilizzo dell'ossigeno e del trasporto di elettroni. Assume sia le funzioni di trasporto che quelle enzimatiche. L'enzima svolge un ruolo importante nel metabolismo del ferro. Ossida il ferro bivalente legato alla ferritina al ferro trivalente, che può legarsi alla transferritina. Il ferro viene così trasferito dalla forma di stoccaggio alla forma di trasporto ed è disponibile per il trasporto dell'ossigeno. Per poter svolgere questa funzione, la ceruloplasmina richiede il rame come cofattore. La ceruloplasmina è anche in grado di ossidare le diammine aromatiche noradrenalina, melatonina e serotonina.
Oltre alla mobilizzazione del ferro, il rame in connessione con gli enzimi è anche responsabile della formazione dello strato di mielina che avvolge i nervi, il metabolismo delle proteine, la crescita cellulare e la sintesi della melamina. Viene assorbito dal cibo nell'intestino, immagazzinato nel fegato, da lì legato alla ceruloplasmina o nuovamente escreto attraverso la bile. Il fegato immagazzina circa 10-15 milligrammi di rame. Inoltre, il rame è un componente essenziale della monoamino ossidasi o della citocromo ossidasi. La monoamino ossidasi catalizza la degradazione delle monoammine come la noradrenalina, l'adrenalina o la dopamina. La citocromo ossidasi è responsabile della catena respiratoria mitocondriale.
Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali
L'organismo umano dipende dalla fornitura di rame attraverso il cibo. Si trova principalmente in cereali, fegato, verdure, noci e cioccolato. Ma il rame è presente anche in altri alimenti. L'assunzione giornaliera di rame degli esseri umani è di circa 2,5 milligrammi. Di questo, vengono assorbiti da 0,5 a 2 milligrammi.
Da 10 a 15 milligrammi di rame sono ancora immagazzinati nel fegato. Il livello di rame nel sangue in un adulto è di circa 74-131 microgrammi per decilitro. Fino a 60 microgrammi di rame vengono escreti quotidianamente nelle urine. Una carenza di rame è molto improbabile a causa della bassa domanda e disponibilità giornaliera.
Malattie e disturbi
Possono verificarsi malattie gravi in relazione al rame. Una carenza di rame è molto rara. Di solito c'è un eccesso. Il rame è tossico in alte concentrazioni. Prima di tutto, tuttavia, dovrebbero essere discusse le possibili carenze.
Una carenza di rame dovuta a una cattiva alimentazione è quasi impossibile. È sufficientemente disponibile nella dieta e il fabbisogno non è molto elevato. Tuttavia, un maggiore apporto di zinco o molibdeno può aumentare l'escrezione di rame, in modo che ne sorga una maggiore necessità. La causa principale di una carenza di rame, tuttavia, è il malassorbimento, che può essere causato da gravi malattie intestinali come la celiachia, il morbo di Crohn o la colite ulcerosa. I tipici sintomi di carenza si manifestano in anemia, indebolimento del sistema immunitario, disturbi del sistema nervoso, disturbi della pigmentazione della pelle, osteoporosi o tessuto connettivo debole. Tuttavia, oltre a una carenza di rame, esiste anche una carenza generale di nutrienti, oligoelementi, minerali o vitamine.
Una carenza isolata di rame è prevedibile solo con l'assunzione prolungata di integratori di zinco o con un'alimentazione artificiale prolungata. Un'overdose di rame è molto più grave. Il rame è infatti un veleno per l'organismo, in caso di eccesso di offerta c'è anche il rame libero, che forma immediatamente i radicali liberi. Questo porta a danni alle cellule. Fino a 5 milligrammi di rame al giorno sono innocui. Tuttavia, se l'assunzione supera questo valore, può verificarsi avvelenamento. I contenitori contenenti rame, in cui sono state conservate bevande acide o cibo per lungo tempo, si dissolvono lentamente e rilasciano rame nel cibo. Questo può anche causare avvelenamento.
L'avvelenamento da rame si manifesta con crampi addominali, vomito e diarrea. A volte finiscono anche fatalmente. La maggior parte delle volte, il rame in eccesso viene escreto. Tuttavia, ci sono due malattie ereditarie del metabolismo del rame. Questi sono il morbo di Wilson e la sindrome di Menkes. La malattia di Wilson è una malattia da accumulo di rame, l'escrezione di rame attraverso la bile è disturbata. Il rame si accumula nel fegato e alla fine porta alla cirrosi epatica. Nella sindrome di Menkes, l'assorbimento del rame attraverso l'intestino è disturbato.
