giriş
bakır insanlar ve hayvanlar için lazım bir iz elementtir. vücutta bakır cu1+ (cuprous) ve cu2+ (cupric) formlarında değişkenlik gösterirken, vücuttaki bakırın büyük çoğunluğu cu2+ formundadır. bakırın oksidasyon ve redüksiyon tepkimelerinde kolaylıkla elektron alıp vermesi nedeniyle son derece önemli bir element olmasının yanı sıra serbest radikallerin uzaklaştırılmasında da rol oynamaktadır. bilim adamları halen daha bakırın vücuttaki işlevleri hakkında yeni bilgiler araştırmaktadırlar.
gıda kaynakları
bakır pekçok gıdalarda bulunmakta ve en fazla da organ etlerinde, kabuklu deniz ürünlerinde, fındık ve tohumlarda bulunmaktadır. buğday kepeği ve tüm tahıl ürünleri de bakır için iyi bir kaynaktır. bitkilerin yetiştiği topraklardaki mineral oranları değişkenlik gösterdiğinden, bitkilerdeki bakır miktarı da değişebilir.
bakırın bazı önemli gıda kaynakları:
ciğer
istiridye
sardalye
ayçekirdeği
yengeç
ıstakoz
fıstık
mantar
kuru erik
badem
tavsiye edilen günlük alım miktarı(rda)
avrupa birliği günlük alım miktarını 1,15 mg/gün olarak belirlemiştir.
bakır için öneri edilen günlük alım miktarı, bakır eksikliğini önlemek için baz alınmıştır ve bu değer boşaltım-dolum çalışmaları sonucunda bulunmuştur.
inhibitörler/uyarıcılar:
aşağıdaki gıda bileşenleri bakırın emilimini arttırmaktadır:
demir – beslenme ile yeterli bakır alımı demir metabolizması ve kırmızı kan hücrelerinin oluşması için lazımdır. anemi bakır eksikliğin klinik göstergesidir. bakırca yetersiz beslenen hayvanların karaciğerinde demir birikir. bu da kemik iliğinde kırmızı kan hücrelerinin oluşması için demir taşınmasında bakırın lazım olduğunu gösterir.
aşağıdaki gıda bileşenleri bakırın emilimini engellemektedir:
çinko – uzun süreli 50 mg/gün ve daha fazla oranlarda çinko alımı bakır eksikliğiyle sonuçlanmaktadır. yüksek çinko alımı, metalotiyonin olarak bilinen bağırsak hücre proteininin sentezini artırır ve bu protein bazı metalleri bağlayarak onları bağırsak içinde tutar ve emilimlerini önler. metalotiyonin proteini bakıra, çinkoya duyduğu ilgiden daha fazlasını duyar. aşırı çinko tarafından eyleme geçirilmiş yüksek oranda metalotiyonin, bağırsaklarda bakır absorpsiyonunun azalmasına sebep olur. yüksek oranda bakır alımının, çinkonun besleyici değeri üstünde gelişi hoş bir tesiri yoktur.
molibden – molibdenin bakır emilimi üstüne antagonistik bir tesiri bulunmaktadır.
vücuttaki görevleri
bakır, bazı elzem enzimlerin yapısında bulunmakta olan çok kritik ve fonksiyonel bir bileşendir. bu enzimler küproenzimler olarak bilinirler. bakıra bağımlı bazı fizyolojik işlevler aşağıda tartışılmaktadır.
enerji üretimi
bakıra bağımlı sitokrom c oksidaz enzimi hücresel enerji üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. sitokrom c oksidaz enzimi, moleküler oksijenin (o2) suya (h2o) indirgenmesini artırarak elektriksel bir enerji üretir ve daha sonra bu enerji mitokondri tarafından atp (hayati enerji depo molekülü) üretiminde kullanılır.
bağ doku oluşumu
güçlü ve esnek bağ dokuların oluşması için lazım kollajen ve elastinin karşı karşıya bağlanmaları için diğer bir enzim olan lisil oksidaz lazımdır. lisil oksidaz enzimi kan taşıyıcıları ve kalpteki bağ dokuları arasında bütünlük sağlanmasına yardımcı olur ve kemik oluşumunda rol oynar.
demir metabolizması
krom içeren iki enzim olan seruloplazmin (feroksidaz ı) ve feroksidaz ıı, fe2+‘yi (ferrous demir) fe3+‘e (ferric demir) yükseltgeme kapasitesine sahiptir. fe3+ formu da transferrin proteinine yüklenerek kırmızı kan hücreleri oluşturan bölgelere taşınır. fizyolojik olarak bu bakır içeren enzimlerin etkinliği kanıtlanmamış olmasına karşın, demirin depolardan diğer bölgelere taşınımı bakır eksikliğinde bozulmaktadır. bu da bakırın demir metabolizmasındaki tesirini destekler.
merkezi sinir sistemi
beyin ve sinir sisteminin normal işlevleri için lazım reaksiyonlar bakıra bağlı enzimler (küproenzimler) tarafından katalizlenmektedir.
sinirlerin iletimi
dopamine-b-monooxygenas enzimi dopamin'in bir iletgeni olan norepinephrine'e (noradrenalin) dönüşmesini katalizler.
sinirlerin iletiminin metabolizması
monoamine oxidase (mao) enzimi sinir iletkenleri olan norepinephrine, epinephrine (adrenalin), ve dopamine'nin metabolizmalarında rol oynamaktadır. mao enzimi bundan başka serotonin ayrışımında rol almaktadır. bundan dolayı mao enzimi inhibitörleri antidepresan olarak kullanılıyor.
miyelin oluşumu ve bakımı
miyelin kılıfı fosfolipidlerden oluşmuştur ve miyelin bireşimi sitokrom c oksidaz enzimi aktivitesine bağlıdır.
miyelin oluşumu
tirozinaz enzimi melanin pigmenti oluşumu için lazımdır. melanin pigmenti, melanocytes olarak isimlendirilen hücrelerde oluşur ve bu pigment saç, deri ve gözlerin renklenmesinde rol oynar.
superoxide dismutase
superoxide dismutase (sod) enzimi serbest radikallerin hidrojen perokside dönüşmesinin katalizlenmesinde bir antioksidan olarak görev alır. daha sonradan hidrojen peroksit diğer antioksidan enzimlerinin yardımıyla suya indirgenir. sod enziminin iki formu bakır içermektedir. 1) bakır/çinko sod; çoğunlukla kırmızı kan hücreleri içeren hücrelerde bulunur ve 2) hücre dışı sod; akciğerde yüksek oranda, kan plazmasında düşük oranda bulunmakta olan bir enzimdir.
seruloplazmin
bakır içeren seruloplazmin proteini kan serumunda antioksidan olarak görev alır.
genlerin düzenlenmesi
özel bazı genlerin yazılımında bakıra bağlı program etkenlerinin önemli bir rolü vardır. böylece hücresel bakır, özel genlerin programını artırarak veya engelleyerek protein sentezini etkileyebilir. bakır/çinko superokside dismutase, katalaz ve bakırın hücre içerisinde depolanmasıyla ilgili proteinler gibi bakıra bağlı program etkenleri sayesinde genler düzenlenir.
eksikliği
klinik olarak bakır eksikliği çok yaygın değildir. ciddi bakır eksikliklerinde, bakır serumu ve seruloplazmin değerleri %30 değerine düşebilir. bakır eksikliğinin en bilinen klinik durumu anemidir ve bu aneminin demir eksikliğiyle bir ilgisi yoktur ve bakır desteği alınarak tedavi edilebilmektedir. bakır eksikliği tıpkı zamanda nötrofil (nötropeni) olarak bilinen beyaz kan hücrelerinin sayısının çok düşük değerlere düşmesi ile de sonuçlanabilmektedir. bu taktirde vücudun hastalıklara karşı direnci düşer. bakır alımı eksik olan erken doğan bebeklerde ve ufak çocuklarda osteoporoz ve kemik gelişiminde bazı anormallikler riski bulunmaktadır.
inek sütü bakır açısından fakirdir ve yalnızca inek sütüyle beslenen bebek ve çocuklarda bakır eksikliği daha sık gözlenmektedir.
toksisite
bakır toksisitesi genelde çok nadirdir. akut bakır zehirlenmesinin başlıca belirtileri karın ağrısı, bulantı, kusma ve ishal gibi daha fazla bakır sindirimini ve emilimini engelleyen belirtilerdir. daha ciddi akut bakır zehirlenmeleri ciddi karaciğer hastalıklarına, böbrek rahatsızlıklarına, kusmaya ve ölüme dahi neden olabilmektedir. bakıra uzun süreli maruz kalınması karaciğer rahatsızlıkları ile sonuçlanmaktadır.
genellikle, sağlıklı bireylerin 10,000 µg (10 mg) kadar günlük bakır alımı karaciğere zarar vermez. bundan başka bakır metabolizmasını etkileyen genetik bozukluklar (wilson hastalığı, hintli çocukluk çirozu, idiopathic bakır zehirlenmeleri), bakır az oranlarda alınsa dahi kronik bakır zehirlenmesi olduğu için sağlığı negatif yönde tesirler.
düzenleme
bakır vücuda bakır içeren yiyecek ve içeceklerin tüketilmesi ile girer. tıpkı zamanda bakır solunan hava ve toz ile de vücuda girebilir. bakır içeren toz ve dumana maruz kalan işçilerin akciğerlerine bakır girebilir.
bakır, tüketildiğinde kan dolaşımına derhal geçip, vücudun diğer taraflarına da dağılır. tüketilen gıdalarda bakırın dışındaki bazı özel maddeler, gastrointestinal sistemden kan dolaşımına bakır geçişini tesirler. vücut kan dolaşımına yüksek oranlarda bakır girişini son derece iyi bloke eder. akciğerler ve deriden vücuda ne kadar bakır girdiği bilinmektedir. bakır vücudu idrar veya dışkı yoluyla terk edebilir. ancak genelde dışkı yoluyla terk eder. bakırın vücuttan atılması birkaç gün sürer. genelde vücutta kalan bakır miktarı sabittir yani vücuda giren bakır miktarı ile vücudu terk eden bakır miktarı birbirine eşittir .
kaynak:
ursel, a. : natural care – vitamins & minerals handbook. dorling kindersley, london, 2001. ısbn 80-89179-01-0