Znaczenie biologiczne cynku doceniono dopiero w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku. Wtedy to wśród niektórych grup etnicznych ludności Egiptu i Iranu zaobserwowano dużą zapadalność na dwarfizm i powiązano ten fakt z odżywianiem się chorych dietą ubogą w cynk- białym pieczywem i nasionami fasoli.

W 1961 r. A.I. Prasad w Iranie opisał zespół cechujący się niedokrwistością u mężczyzn z niedoborem żelaza, powiększeniem wątroby i śledziony, hipogonadyzmem i zahamowaniem wzrostu. U osób tych pożywienie było niedoborowe, jeśli chodzi o białko zwierzęce. Po leczeniu wzrastała aktywność fosfatazy zasadowej (zawiera cynk).

Człowiek o wadze 70 kg zawiera w sobie przeciętnie około 2,2 g cynku. Największe jego ilości zawarte są w skórze, włosach, paznokciach, gałkach oczu oraz w gruczole prostaty. Stężenie cynku w surowicy krwi podlega dobowym zmianom. Jego największa koncentracja występuje rano, a najmniejsza nocą. Wraz z wiekiem stężenie cynku ulega zmniejszeniu. W normalnej diecie  spożywamy średnio 12-20 mg cynku dziennie. Około 10 mg wydala się ze stolcem, drobne ilości z moczem (około 0,4 mg). Osoby z nasilonym białkomoczem mogą wydalać ilości nawet kilkakrotnie większe. Stopień wchłaniania regulowany jest przez metalotioneinę- białko syntetyzowane w błonie śluzowej enterocytów pod wpływem czynników hormonalnych.

Cynk wchłania się w jelicie cienkim, w mniejszym stopniu w żołądku i jelicie grubym. Przyswajalność z produktów zwierzęcych jest większa niż z roślinnych. Przeciętnie wchłania się 20-30%, aczkolwiek w przypadku niedoborów wchłanianie może zwiększyć się nawet dwukrotnie. Do składników zmniejszających wchłanianie cynku należą:

• Wapń
• Żelazo
• Miedź
• Szczawiany
• Fosforany
• Alkohol
• Błonnik
• Pochodne inozytolu
• Foliany

Negatywne wpływ na wchłanianie cynku mogą mieć metale ciężkie takie jak kadm i rtęć.

Dodatek białka zwierzęcego zasobnego w histydynę i cytrynę- zwiększa przyswajalność cynku. Podobnie korzystny stosunek powoduje obecność laktozy oraz produktów rafinowanych.

Rola w organizmie

Cynk wchodzi w skład wielu enzymów; bierze udział w detoksykacji alkoholu w wątrobie, mineralizacji kośćca, trawieniu protein oraz przekształceniu w energię kalorii zawartych w składnikach odżywczych. Spożywanie odpowiednich ilości cynku w czasie ciąży zapewnia właściwą wagę niemowlęcia i obniża ryzyko jego choroby lub śmierci. Ponadto cynk bierze udział w tworzeniu białek, reguluje działanie insuliny, a co za tym idzie, również stężenie glukozy we krwi, uczestniczy w zachowywaniu kodu genetycznego i właściwego zmysłu smaku, gojenia ran, pomaga utrzymać właściwe stężenie witaminy A we krwi i reguluje jej zużycie przez tkanki.

Cynk pomaga zachować właściwy poziom cholesterolu we krwi i bierze udział w produkcji prostaglandyn, hormonopodobnych substancji, które regulują wiele procesów zachodzących w naszym organizmie, m.in. ciśnienie krwi, częstość rytmu serca i pracę gruczołów łojowych. Niektóre badania wykazują, że cynk ma również właściwości przeciwutleniające, dzięki którym neutralizuje wolne rodniki, uczynnia metale i chroni niektóre składniki enzymów przed szkodliwym działaniem wolnych rodników.

Jadłowstręt psychiczny (anorexia nervosa). Mimo że początki choroby mogą mieć związek z presją społeczną, jej dalszy postęp można częściowo przypisać zmienionemu postrzeganiu smakowemu oraz zaburzeniom metabolizmu. Cynk wpływa dodatnio na zmysł smaku i pozwala nabrać wagi pacjentom z jadłowstrętem; jego niedobór może powodować zaburzenia żywieniowe.

Cynk może odgrywać pewną rolę w zapobieganiu nowotworom i ich leczeniu. Dzięki jego wpływowi na system obronny organizmu mniej komórek ulega deformacjom prowadzącym do powstawania raka. Cynk jest konieczny do właściwego formowania się komórek, dzięki czemu pomaga zapobiegać chorobom związanym ze zwyrodnieniami komórek. Ponadto działa korzystnie na zmysł smaku u pacjentów poddawanych radioterapii, pomaga im zachować właściwą wagę i spożywać niezbędne ilości składników odżywczych.

Cynk jest niezbędny dla właściwego rozwoju płodu- od momentu poczęcia do narodzin. Odpowiednie stężenie tego pierwiastka w organizmie matki pozwala na wytworzenie się podniebienia, warg, mózgu, oczu, serca, płuc i układu moczowo-płciowego. Ponadto cynk wpływa na wzrost, wytworzenie się kości, wagę noworodka i właściwy moment rozwiązania. Prawdopodobnie zapobiega też uszkodzeniom cewy nerwowej, podnosi odporność noworodka i obniża śmiertelność przy porodzie

Cynk wpływa korzystnie na system immunologiczny organizmu, wzmacniając naturalną obronę przeciw chorobom, przeziębieniom i zakażeniom. Zwiększa liczbę przeciwciał i komórek obronnych, takich jak limfocyty T. Hamuje wzrost bakterii chorobotwórczych i, w umiarkowanych dawkach, może zmniejszać tempo psucia się zębów wskutek działania bakterii jamy ustnej. Ponadto łagodzi niektóre objawy przeziębienia.

Niedobór

Niedobory tego pierwiastka po raz pierwszy zostały opisane pod koniec lat 50 XX wieku i dotyczyły ludności zamieszkującej terytorium Iranu.

Do przejawów niedoboru cynku zaliczmy niedokrwistość, zwolnienie tempa wzrostu, obniżenie percepcji smakowej, słaby apetyt, wady wrodzone, zaburzenia przepływu impulsów nerwowych i uszkodzenia przepływu impulsów nerwowych i uszkodzenia nerwów, złe gojenie się ran, bezpłodność, obniżoną tolerancję alkoholu, poronienie samoistne, opóźniony rozwój płciowy, brak tolerancji glukozy, zaburzenia umysłowe, zapalenie skóry i utratę owłosienia. Niedostateczne spożycie cynku może się przyczyniać do miażdżycy tętnic, ponieważ zmniejsza odporność komórek na uszkodzenia i obniża sprawność antyutleniającą organizm. Nawet niewielki niedobór cynku może zmniejszyć tempo wzrostu i dojrzewania, gojenia się ran oraz spowodować choroby jelit.

Kobiety w ciąży są szczególnie narażone na niedobór cynku, co może powodować niską wagę urodzeniową u noworodków, zwalniać tempo rozwoju płodu i zwiększać śmiertelność wśród noworodków. Dzieci, których dieta zawiera niedostateczne ilości cynku, są niższe i gorzej rozwinięte umysłowo niż ich rówieśnicy, którzy spożywają odpowiednie dawki tego pierwiastka. Wegetarianie również mają niskie stężenie cynku we krwi, a dzieci z rodzin wegetariańskich są niskie na swój wiek. Nie wiadomo jednak, czy przyczyną jest niedostatek cynku.

Istnieją pewne czynniki, które wpływają na wchłanianie cynku i mogą się stać przyczyną jego niedoboru. Dieta bogata w błonnik i fityniany spotykane w przaśnym, pełnoziarnistym pieczywie przyczynia się do powstawania niedoboru cynku, szczególnie gdy pożywienie zawiera jedynie niewielkie ilości tego pierwiastka. Dodatki spulchniające pieczywo, na przykład drożdże używane do większości chlebów, unieczynniają fityniany. Również nadmiar pokarmów wzbogacanych żelazem i miedzią, lecz nie cynkiem, przyczynia się do niedoboru tego ostatniego.

Niedobór cynku  notuje się często u dzieci w wieku przedszkolnym, pacjentów szpitali, w rodzinach o niskich dochodach i u ludzi w podeszłym wieku. Do grup zagrożonych lekkim niedoborem należą sportowcy i wegetarianie. Chude mięso jest najlepszym źródłem omawianego pierwiastka, toteż każdy, kto unika czerwonego mięsa, a jada oczyszczone produkty zbożowe i wysoce przetworzone błyskawiczne dania, naraża się na niedobór cynku.

W przypadku niedoborów cynku w organizmie obserwuje się oligospermię, mniejsze stężenie testosteronu, zmniejszenie beztłuszczowej masy ciała, upośledzenie funkcji zmysłów węchu i smaku. W wyniku niedoborów we krwi zwiększa się zawartość amoniaku. Zmniejsza się aktywność grasicy oraz stężenie interoleukiny 2, a homeostaza cynkowa zostaje zaburzona (Gertig)

Ostry niedobór cynku (dwafizm) występuje bardzo rzadko. jego objawy to karłowatość, otępienie, apatia, wysypka, niedorozwój narządów płciowych. Niedobór cynku mniejszego stopnia zdarza się dość często. U ludzi starszych, wśród których niedobory cynku są bardzo częste, występuje zwiększona podatność na infekcje oraz obserwuje się zwiększenie zapadalności na cukrzycę i miażdżycę.

Zalecane dawki dzienne

Zdrowy dorosły mężczyzna potrzebuje około 12,5 mg cynku dziennie. Zakłada się, ze kobiety (oprócz ciężarnych), jako nieco lżejsze, potrzebują go mniej. Pożywna, zdrowa dieta zawiera od 10 do 15 mg cynku dziennie. Z niektórych badań wynika, że kobiety w późniejszym okresie ciąży potrzebują więcej cynku, niż podają tabele. Dla wchłaniania cynku ważnym czynnikiem jest kwas żołądkowy, toteż leki, które ograniczają wydzielanie kwasów żołądkowych, mogą zmniejszyć wchłanianie cynku przez organizm.

Źródła w pożywieniu

Ostrygi, chude mięso, drób, ryby i większość podrobów to najlepsze źródła dobrze wchłanianego cynku. Już 85 g chudego mięsa dziennie może znacznie poprawić gospodarkę cynkową organizmu. Produkty z mąki pełnoziarnistej także stanowią dobre źródło tego pierwiastka. Cynk zawarty w ludzkim mleku jest lepiej wchłaniany niż z mleka krowiego.

Związki cynku są wrażliwe na światło, temperaturę, wilgoć. Pokarmy należy przechowywać w suchym, chłodnym i ciemnym miejscu. Również mrożenie obniża zawartość cynku w pokarmach.

Tabela 1. Zawartość cynku w wybranych produktach spożywczych (wg. H. Gertiga)

Toksyczność

Cynk spożywany w ilościach nie przekraczających 45 mg dziennie jest nieszkodliwy dla organizmu. Ilość większa niż 45 mg może ograniczać wchłanianie miedzi (chyba, że spożycie miedzi też przekracza normę). Spożywając od 10 do 30 mg cynku dziennie przez kilka miesięcy, możemy znacznie obniżyć stężenie miedzi w organizmie.

Cynk w dawkach powyżej 150 mg dziennie obniża odporność organizmu na choroby, osłabiając jego system obronny. Długotrwałe spożywanie od 80 do 150 mg cynku dziennie może podnieść poziom cholesterolu HDL we krwi, a co za tym idzie, również ryzyko choroby serca.

Siarczan cynku w ilościach większych niż 2 g może powodować nudności, nieżyty żołądka oraz wymioty.  Na poziomie molekularnym jony cynku mogą wykazywać działanie onkogenne, jako następstwo wiązania cynku z DNA komórki. Może to zwiększać prawdopodobieństwo mutacji i w konsekwencji prowadzić do proliferacji komórek nowotworowych. Nie szkodzi spożywanie cynku w dawkach do 100 mg, kiedy jest on pochodzenia roślinnego lub towarzyszy mu dieta bogata w błonnik i fitaty.

Powiązania z innymi składnikami odżywczymi

• Znaczne spożycie cynku ogranicza wchłanianie miedzi i może doprowadzić do niedoboru tego pierwiastka.
• Znaczne spożycie cynku może zmniejszyć wchłanianie żelaza z organizmu.
• Odpowiednie stężenie cynku w pożywieniu reguluje metabolizm witaminy D oraz wapnia i ogranicza ujemny wpływ obniżonego stężenia wapnia na kości.
• Cynk bierze udział w przenoszeniu witaminy A przez krew.
• Niedobór cynku sprawia, ze organizm potrzebuje znacznie więcej witaminy E, aby utrzymać jej właściwe stężenie we krwi.

W krajach śródziemnomorskich od dawna potrawy z ostryg uważano za mające właściwości afrodyzjaków i zwiększające płodność mężczyzn. Dziś to ludowe mniemanie zyskało naukowe potwierdzenie. Ostrygi są bowiem pokarmem szczególnie zasobnym w cynk i potrawy z nich mogą wyrównać niedobory tego pierwiastka. Zostało udowodnione (zwłaszcza dzięki pracom A.S. Prasada), że nawet umiarkowane niedobory cynku prowadzą do znacznego obniżenia testosteronu i obniżenia liczby plemników w spermie, co może prowadzić do niepłodności u mężczyzn)

Źródło: A. Szczygieł-  Podstawy fizjologii żywienia; J. Hasik- Dietetyka; J. Hasik- Podstawy dietetyki; Elizabeth Somer- Encyklopedia witamin i minerałów; J. Gawęcki- Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywności; M. Szczypka, J. Gajewska- ABC witamin i minerałów W. Kierst- Nauka o żywieniu zdrowego i chorego człowieka; Henryk Gertig (red.)- Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. PZWL. Warszawa.