Kupfer

Was ist Kupfer? Wozu braucht der Körper Kupfer?

kupfer

Das Spurenelement Kupfer hat die Ordnungszahl 29 und sein lateinischer Name „cuprum“ ist abgeleitet von „cyprium“, was so viel wie „Erz von der griechischen Insel Zypern“ bedeutet. Im Altertum wurde auf dieser Insel sehr viel des gut formbaren und zähen Übergangsmetalls Kupfer gewonnen. Die größten Vorkommen der Neuzeit findet man heute in Chile, den USA, Russland, Peru, Sambia, Kanada und der Mongolei. Bis 1960 wurde auch in Deutschland, im Mansfelder Land Kupferschiefer abgebaut.

Für viele Mikroorganismen und Bakterien ist Kupfer bereits in kleinen Mengen toxisch, während diese Mengen für Wirbeltiere völlig unbedenklich sind. Dem Kupfer wird eine bakterizide Eigenschaft nachgesagt, – ähnlich wie dem Silber. Der Effekt heißt oligodynamischer Effekt und kann zuhause mit einer Kupfermünze in einer Vase frischer Blumen selbst ausprobiert werden. Die Blumen faulen nicht so schnell. Kupferlegierungen, die einen Kupferanteil von über 60% aufweisen, sind sogar gegen Noroviren toxisch. Vermutlich war Kupfer das erste von Menschen verarbeitete Metall. Funde, die bis auf 5000 v.Chr. datiert wurden, lassen darauf schließen.

Funktion, Bedeutung, Wirkung & Aufgaben

Das essentielle Spurenelement wird vom menschlichen Körper vorwiegend in der Leber abgespeichert. Kupfer kommt in vielen Nahrungsmitteln vor, in der Atemluft und im Trinkwasser. Es kommt in der Natur häufig vor und breitet sich durch natürliche Prozesse weiter aus.

Durch die zunehmende Kupferproduktion der letzten Jahrzehnte, wird auch immer mehr Kupfer in die Umwelt entlassen. Das Metall wird in der Landwirtschaft eingesetzt oder auch in industriellen Anwendungen. Es ist leicht formbar, ein hervorragender Wärme- und Stromleiter und wird auch als Münzmetall eingesetzt. Sein Einsatz kann in reiner Form oder als Legierung stattfinden.

Besonders im Elektrotechnik Bereich, dem Oberleitungsbau, für Leiterbahnen, als Drahtwicklungen in Transformatoren und Stromkabel findet das Übergangsmetall Anwendung.

Im menschlichen Körper unterstützt Kupfer viele Enzyme bei lebenswichtigen Aufgaben und Reaktionen und ist eng mit dem Eisenstoffwechsel verbunden. Als Cofaktor bildet es ein Metalloenzym. Das bedeutet es entsteht ein Protein, welches ein oder mehrere Metalle enthält und das für die einwandfreie Funktion von bestimmten Enzymen unerlässlich sind. Von diesen Enzymen sind bis heute 16 bekannt und man weiß, dass sie zum Beispiel Zellmembranen vor Schädigungen durch freie Radikale schützen.

Weiterhin ist Kupfer am Transport der Elektronen im Körper beteiligt und damit an der Gewinnung von Energie. Außerdem wird Kupfer für die Bildung des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin benötigt. Über den Stoffwechsel in gemeinsamer Existenz mit Eisen, werden die Erythrozyten, also die roten Blutkörperchen, gebildet. Kupfer bildet Kollagen und Elastin für das Bindegewebe und trägt zur Synthese im Adrenal- und Nervensystem bei. Auch Melanin für die Haut wird mit Kupfer gebildet. Darüberhinaus ist Kupfer immunanregend und wirkt entzündungshemmend.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte, (Vorbeugung gegen Mangel)

Kupfer wird meist in wasserlöslichen Verbindungen vorgefunden und setzt sich in Verbindung mit Sediment- und Bodenpartikeln ab. Diese sind ungefährlich und werden von uns über die Nahrung aufgenommen. Das ist gut so, denn Kupfer ist ein lebensnotwendiges Spurenelement, das wir unserem Körper von außen zufügen müssen. Aber die löslichen Kupferteilchen stellen eine Gefahr für unsere Gesundheit dar.

Sie werden meist durch die Landwirtschaft freigesetzt. Die Höhe der Partikelkonzentration in unserer Atemluft kann vernachlässigt werden. Nur Personen, die in der Nähe von Fabriken leben, in denen aus Kupfererze Metalle erzeugt werden, könnten einer höhere Konzentration von Kupferpartikeln ausgesetzt sein. Wasserleitungen sind vielfach noch aus Kupfer und die Teilchen lösen sich durch Korrosion auf und gelangen ins Trinkwasser.

Arbeiter, die in Kupferwerken arbeiten könnten unter dem sogenannten Metallfieber mit einer Grippeähnlichen Symptomatik leiden. Diese Überempfindlichkeit verschwindet aber gewöhnlich nach ein paar Tagen wieder.

In Lebensmitteln finden wir Kupfer vor allem in Schalentieren, Fisch, Nüssen und Kakao sowie in manchen grünen Gemüsen. Der menschliche Körper verwertet jedoch nur maximal 50% des aufgenommenen Kupfers und scheidet den Rest wieder aus.

Besonders reich an Kupfer sind:

  • Hummer
  • Austern
  • Kakao
  • Sonnenblumenkerne
  • Rinderleber
  • Kalbsleber

Der ideale Kupferwert im Blut eines Menschen sollte bei Erwachsenen bei 74 bis 131 Mikrogramm pro Deziliter liegen. In der Leber werden 10 bis 15 Mikrogramm Kupfer abgespeichert und über den Urin werden täglich bis zu 60 Mikrogramm ausgeschieden. Da der Bedarf im menschlichen Körper an Kupfer sehr gering ist und das Kupfer so vielfältig verfügbar ist, ist ein Kupfermangel sehr unwahrscheinlich.

Mangelerscheinungen, Krankheiten & Störungen

Auch wenn ein Kupfermangel nur sehr selten auftritt, so ist er doch gefährlich und basiert meist auf einer falschen Ernährung.

Eine schwerwiegende Fehlfunktion in der Resorption kann einen Mangel verursachen. Dabei liegen dann meist Darmerkrankungen wie Morbus Kroh, Zöliakie oder Geschwüre vor. Zink und Molybdän können, wenn sie im Überschuss vorliegen, wiederum die Kupferausscheidung beeinflussen und dann ebenfalls zu einer Unterversorgung mit Kupfer führen.

Auch eine künstliche Ernährung über einen längeren Zeitraum bedarf einer regelmäßigen Kontrolle des Kupferwertes im Blut des Patienten.

Die typischen Symptome einer zu geringen Versorgung des Körpers mit Kupfer sind:

Der Mangel an Kupfer geht meistens aber mit einem generellen Mangel an anderen Nährstoffen, Mineralien, Spurenelementen oder Vitaminen einher.

Wer braucht wie viel pro Tag?

Der durchschnittliche Tagesbedarf eines Erwachsenen liegt bei 2 mg Kupfer. Bei einer ausgewogenen Ernährung kann der Tagesbedarf leicht gedeckt werden. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt sogar nur 1 bis 1,5 mg Kupfer täglich für Erwachsene. Es gibt jedoch Personengruppen und Problemstellungen, bei denen kann ein erhöhter Kupferbedarf notwendig sein.

Dazu gehört zum Beispiel:

  • Bei starken Rauchern
  • Bei Mukoviszidose
  • Unter der Einnahme von Penicillin oder magensäurebindenden Medikamenten, den sog. Antacida.
  • Bei Durchfall und Darmentzündungen
  • Bei Säuglingen, die nur mit Kuhmilch ernährt werden
  • Bei einseitiger Ernährung
  • Bei einem krankhaft gestörten Eiweiß-Stoffwechsel
  • Bei Erkrankung an Hepatitis
  • Bei Diabetes
  • Bei zu niedrigem Blutdruck, der Hypertonie

Die Leber ist das zentrale Organ für Kupfer, denn sie reguliert die Kupferkonzentration. Der MagenDarm-Kanal resorbiert Kupfer und sorgt für das Ausscheiden von überhöhter Zufuhr. Es gibt Stoffe, die den Kupferstatus beeinflussen, dazu zählen Vitamin C, Molybdän, Zink, Kalzium, Sulfid und Cadmium.

Nebenwirkungen bei Überdosierung

Eine Kupfervergiftung ist wesentlich gravierender als eine Mangelversorgung. Das freie Kupfer bildet sofort freie Radikale und führt zur Zellschädigung. Man geht davon aus, dass bis zu 5 Mikrogramm Kupfer pro Tag ungefährlich sind, darüber kann es aber zu Vergiftungen kommen. Diese äußern sich in der Regel durch Durchfall und Bauchkrämpfe und Erbrechen, sie kann aber auch in seltenen Fällen tödlich verlaufen.

Zwei erblich bedingte Erkrankungen sind bekannt für eine überhöhte Kupferspeicherung: Das Morbus Wilson Syndrom und das Menkes Syndrom. Dabei lagert sich das Kupfer nur in der Leber ab und das führt zur Leberzirrhose.

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