Miedź – właściwości, zastosowanie, niedobór i nadmiar w organizmie

Miedź (Cu) to pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Występuje w wielu organizmach roślinnych i zwierzęcych oraz w skorupie ziemskiej. Najczęściej jej źródłem są minerały kruszcowe.

Charakterystyka miedzi

Miedź ma wyjątkowe właściwości fizyczne, między innymi plastyczność i ciągliwość, umożliwiające jej formowanie w dowolne kształty. Jej zaletą miedzi jest odporność na korozję. Jakie są właściwości chemiczne miedzi? To przede wszystkim bardzo dobra przewodność elektryczna i cieplna.

Zastosowanie miedzi w życiu codziennym

Miedź jest wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. To surowiec do produkcji:

• przewodów, złączy, rurociągów,
• transformatorów i generatorów elektrycznych,
• elementów grzejnych oraz wymienników cieplnych,
• pokryć dachów i elementów wykończenia w budownictwie, takich jak rynny czy parapety oraz elementów wykończenia wnętrz: klamek, uchwytów, poręczy, blatów i stołów.

Bardzo szerokie zastosowania znajdują również stopy miedzi z innymi metalami (np. cynk i miedź razem, brąz z cyną). W jubilerstwie miedź jest dodatkiem do srebra i złota, poprawiając ich własności mechaniczne.

Miedź to mikroelement, który jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu, ponieważ warunkuje prawidłowy przebieg wielu przemian biochemicznych. Ilość miedzi w organizmie jest śladowa - nie przekracza 0,01%.

Cu gromadzona jest głównie w wątrobie, a w mniejszych ilościach w mięśniach i kościach. Wchłaniana jest w układzie pokarmowym. Wiąże się we krwi z albuminą, glutationem i ceruloplazminą. Wydalany jest z żółcią. W transport miedzi w organizmie zaangażowane są trzy grupy białek: transbłonowe, chaperonowe oraz białka ATP7A i ATP7B.

Rola miedzi w ustroju jest nie do przecenienia. Cu bierze udział w oddychaniu, wpływa na syntezę wielu białek i przyswajanie żelaza, występuje w centrach aktywnych wielu enzymów. Jest niezbędnym elementem procesu tworzenia się krwinek czerwonych (erytrocytów), wchodzi w skład hemocyjaniny, czyli barwnika krwi oraz dysmutazy ponadtlenkowej, czyli enzymu o działaniu przeciwutleniającym.

Miedź warunkuje także przesyłanie impulsów nerwowych (bierze udział w procesie wytwarzania energii w komórce i produkcji niektórych neuroprzekaźników i ma dobry wpływ na błonę otaczającą komórki nerwowe. Wykazuje działanie bakteriobójcze – hamuje rozmnażanie bakterii i skutecznie je niszczy.

Źródłem miedzi przyswajalnej dla człowieka jest żywność. Pokarmy bogate w miedź to: wątroba zwierzęca, ostrygi, kalmary i homary, ziarna słonecznika i dyni, ziarna sezamu i tahini, kakao i czekolada, drożdże piekarskie oraz suszone pomidory, także ziarna soi, siemię lniane, grzyby shiitake, otręby pszenne, suszone śliwki i papryka.

Minimalne dzienne spożycie miedzi wynosi 0,5 ppm. Bezpieczne dzienne spożycie miedzi waha się w przedziale 2–3 mg. Przekroczenie tych wartości grozi zarówno niedoborem, jak i nadmiarem pierwiastka w organizmie.

Przyczyny zbyt niskiego poziomu miedzi w organizmie to nie tylko niedobór miedzi w diecie. Odpowiada za to również jej wchłanianie, blokowane w przewodzie pokarmowym przez białka mleka i jaj oraz warzywa kapustne i amarylkowate, które są zasobne w duże ilości związków siarki (np. por, czosnek, kapusta, cebula).

Przyswajanie miedzi może także zaburzać cynk, który blokuje wchłanianie miedzi czy środki zobojętniające stosowane w przypadku nadkwasoty. Odpowiadać za to mogą również choroby oraz zaburzenia:

• choroba Wilsona, uwarunkowane genetycznie defekty metabolizmu, który prowadzi do wystąpienia schorzenia zwyrodnienia wątrobowo-soczewkowego,
• choroba Menkesa, czyli genetycznie uwarunkowana choroba neurodegeneracyjna,
• utrata miedzi z moczem (zespół nerczycowy),
• zespół kwashiorkor (stan niedożywienia związany z niedoborem białka)
• przewlekłe stany zapalne i związane z tym upośledzone trawienie i wchłanianie.

Niedobór miedzi może być przyczyną niedokrwistości, granulocytopenii (obniżonego poziomu liczby granulocytów we krwi), obniżenia odporności, drgawek i zaburzeń równowagi.

Nadmiar miedzi w organizmie, pojawiające się na przykład wskutek spożywania dużych ilości pokarmów bogatych w ten pierwiastek czy wody pitnej o niskiej twardości bądź niskim pH (dostarczanej miedzianą instalacją wodociągową), może prowadzić do pojawienia się zaburzeń pokarmowych i uszkodzenia wątroby. Dawka śmiertelna odpowiada około 30 g siarczanu miedzi.

Podwyższone stężenie mikroelementu może być spowodowane również chorobami:

• ostrymi lub przewlekłymi chorobami wątroby,
• białaczkami szpikowymi,
• anemią aplastyczną lub megaloblastyczną.

Nadmiar miedzi w organizmie może wywoływać bóle mięśniowe, biegunki, ból brzucha, wymioty i nudności, ból i zawroty głowy czy metaliczny smak w ustach.