Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente at Karlsruher Institut für Technologie

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Geschätzter Selenbedarf? Worauf beziehen sich Schätzwerte?

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Angemessene Zinkzufuhr?

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LM mit hohen Zinkgehalten bzw wichtige Zinkquellen?

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Zinkmangel?

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Rolle der Zinkfinger-Strukturen bei Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität?

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Metallothionein und Zink? Konz. an freiem Zink in der Zelle?

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Grundsätzliches zu Zink? Verteilung im Körper?

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Anreicherung von LM mit Zink und NEM?

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Selen- grundsätzliches und Verteilung im Körper?

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Selen - Resorption? Homöostatische Resorptionskontrolle?

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Biochemische Funktionen von Selenoproteinen? “Superaktives Cystein“?

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Zink - Überversorgung?

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Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Geschätzter Selenbedarf? Worauf beziehen sich Schätzwerte?
DACH (2015)
Schätzwerte beziehen sich auf die Sättigung von Selenoprotein P (verantwortlich für Aufnahme aus der Nahrung und Transport über Blut?)

Erwachsene : 60 (w) bzw 70 (m) μg/d
Kinder entsprechend ihres Körpergewichts weniger, Stillende mehr wegen Abgabe über Muttermilch, etc

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Angemessene Zinkzufuhr?
Erwachsene: 7 (w) bzw 10 (m) mg/Tag

Korreliert (grob) mit Körpergewicht, erhöhter Bedarf für Schwangere, stillende, Säuglinge, Kinder

wird durch ausgewogene Ernährung idR erreicht/überschritten

​​​​Von Aufnahme über 30mg/d wird abgeraten

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

LM mit hohen Zinkgehalten bzw wichtige Zinkquellen?
Hohe Zinkgehalte:
Austern, Weizen-, Roggenkeime (> 50 mg/ kg)
Muskelfleisch, Innereien, Hartkäse (20-50 mg/kg)


Wichtige Zinkquellen:
Fleisch
Milch
Getreide
Eier
Und die daraus hergestellten Lebensmittel

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Zinkmangel?
Schwere Defizienz:
Acrodermatitis enteropathica

Latente Defizienz:
- Vermindertes Wachstum
- Erhöhte Infektanfälligkeit, gestörtes Immunsystem
- neuronale Störungen unterschiedlicher Ausprägungen
- Störungen des Insulinstoffwechsels

Potentiell betroffen:
Kinder, Jugendliche
Ältere Personen mit unausgewogener Ernährung
Kein Mangel bei Erwachsenen mit ausgewogener Ernährung

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Rolle der Zinkfinger-Strukturen bei Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität?
- Zellzykluskontrolle, Apoptose (p53 Cys3 His1)
- Genexpression (Steroidhormonrezeptor Cys4, ...)

- Detektion von DNA-Schäden und Reparatur (PARP Cys3 His1, ...)

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Metallothionein und Zink? Konz. an freiem Zink in der Zelle?
- Protein mit 60-68 AS/ 20-21 Cysteinresten
- kann bis zu 7 Metallionen binden
- Thiol-Disulfid-Gleichgewicht, abhängig vom Redoxstatus

- erhält niedrige Konzentrationen an freiem Zink (pM bis nM) -> puffert
->  hohe konz an freiem Zink toxisch für Zelle!

​- Thermodynamisch stabil, kinetisch labil -> Versorgung zinkabhängiger Proteine durch oxidative Zn-Freisetzung
​​​​
Rolle von Selen bei der Redoxkontrolle?

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Grundsätzliches zu Zink? Verteilung im Körper?
- nach Eisen zweithäufigstes Spurenelement (1,5-2,5g im ganzen Körper)

- relativ stabile Elektronenkonfiguration (im Gegensatz zu Eisen nicht direkt an Redoxreaktionen beteiligt)

Verteilung im Körper:
50 % Knochen -> nicht verfügbar
20 % Haare, Haut, Nägel -> n.v.
10 %  Leber, Niere,Muskel, Pankreas -> geringer Gewebespeicher
​1 % ​​​Plasma

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Anreicherung von LM mit Zink und NEM?
Zugelassen: Zinkacetat,  Zinkchlorid,  Zinkcitrat,  Zinkgluconat,  Zinklactat,  Zinkoxid, Zinkcarbonat,  Zinksulfat

Bei NEM Gegenwärtig 5mg/Tag akzeptiert, BfR rät zu Reduktion auf 2,25 mg/Tag.

Kinder und Jugendliche sollten nicht supplementieren

Kein Zusatz von Zink zu herkömmlichen LM empfohlen!

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Selen- grundsätzliches und Verteilung im Körper?
- vierthäufigstes Spurenelement (5-15mg im Körper)

Oxidationsstufen:
-2: z.B. Selenomethionin, Selenocystein (org. Verbindungen)
+4: Selenite (SeO32-)
+6: Selenate (SeO42-)

Im Körper:
Größter Speicher ist Skelettmuskulatur, dann Innereien 

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Selen - Resorption? Homöostatische Resorptionskontrolle?
- vermutlich keine homöostatische Absorptionskontrolle
- Resorption unabhängig vom Selenstatus
- Regulation über Ausscheidung mit dem Urin, bei großen Mengen auch Atmung

Resorptionsrate im Dünndarm: 50-90%
- Selenomethionin + -cystein werden über AS-transporter (aktiver Transport) aufgenommen, beinahe vollständige Resorption
- Selenat-Selenit: über Natriumsulfat-Cotransporter/passive Diffusion

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Biochemische Funktionen von Selenoproteinen? “Superaktives Cystein“?
Selenoproteine in 3 Gruppen:

Nicht-spezifische Selenoproteine:
- Selenomethionin/Selenocystein (nur in Pflanzen) unspezifisch eingebaut
- vermutlich keine selenspezifischen Funktionen
- nach Verstoffwechselung kann Selen verwendet werden (Selenomethionin -> Selenspeicher)

Selen-bindende Proteine:
Unklar, in welcher Form Selen vorliegt
Transport- und Speicherproteine?

Spezifische Selenoproteine:
- Selenocystein im aktiven Zentrum
- Selen für biologische Effekte verantwortlich
- genetisch codiert, physiologisch reguliert, unterliegen Spezifität
- bei physiologischem pH: Selenolgruppe liegt ionisiert vor​, “​​​superaktives Cystein“

Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente

Zink - Überversorgung?
empfindlichster Parameter:
​​​​- Störungen des Kupferhaushalts, Beeinträchtigung Cu-abhängiger Enzyme

Außerdem:
- Störungen des Lipoproteinstoffwechsels
- Störungen des Immunsystems
- Metalldampffieber bei beruflicher Exposition gegenüber Zinkoxid-Rauch

Toxische Wirkungen bei ausgewogener Ernährung nicht zu erwarten

schnell Überversorgung durch NEM oder angereicherte LM

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