Contaminarea cu Cupru în Produse Cerealiere

1. Prezentare generală

Cuprul este un oligoelement esenţial pentru oameni şi animale. În organism cuprul trece din forma cuproasă (Cu1+) în formă cuprică (Cu2+), deşi majoritatea cuprului din organism se află sub formă Cu2+. Capacitatea cuprului de a accepta şi dona cu uşurinţă electroni explică rolul lor important în reacţiile de oxido-reducere şi în degradarea radicalilor liberi.

Deşi se ştie că Hipocrate a prescris compuşi pe bază de Cu pentru a trata unele boli, până în jurul lui 400 î.e.n., oamenii de ştiinţă încă mai descoperă noi informaţii despre funcţiile cuprului în corpul uman.

1.1. Funcţia cuprului

Cu este un component funcţional critic al unui număr de enzime esenţiale, cunoscute ca cuproenzime. Unele din funcţiile fiziologice cunoscute sunt discutate mai jos:

- Producerea de energie: Enzima dependentă de Cu, citocroma oxidaza, joacă un rol critic în producerea energiei celulare. Prin catalizarea reducerii oxigenului molecular (O2) la apă (H2O), citocrom oxidaza generează un gradient electric utilizat de către mitocondrii pentru a crea molecula vitală pentru stocarea energie, A.T.P.

- Formarea ţesuturilor de legătură: o altă cuproenzimă, lisil oxidaza, este necesară pentru legarea colagenului şi elastinei, care sunt esenţiale pentru formarea de ţesuturi de legătură puternice şi flexibile. Acţiunea lisil oxidazei ajută la menţinerea integrităţii acestor ţesuturi în cord şi vasele sangvine şi joacă un rol important în formarea oaselor.

- Metabolismul fierului: Enzimele care conţin cupru, ceruloplasmina şi feroxidaza II au capacitatea de a oxida ionul feros (Fe2+) le fierul feric (Fe3+), o formă a fierului care poate fi încorporată în proteine, transferine, pentru a putea fi transportat la locul de formare a celulelor roşii sangvine. Deşi activitatea feroxidazică al acestor două cuproenzime nu a fost încă dovedită a fi semnificativă din punct de vedere fiziologic, faptul că mobilizarea fierului din locurile de stocare este micşorată datorită deficienţei de Cu, arată rolul lor în metabolismul fierului

SNC: un anumit număr de reacţii esenţiale pentru funcţionarea normală a creierului şi SNC sunt catalizate de către cuproenzime.

- Sintetizarea neurotransmiţătorilor: Dopamin-b-monoxigenaza catalizează conversia dopaminei în norepinefrină.

- Metabolismul neurotransmiţătorilor: Monoamin oxidaza (MAO) joacă un anumit rol în metabolismul neurotransmiţătorilor norepinefrina şi dopamina. MAO funcţionează de asemenea în degradarea serotoninei, care este de bază în utilizarea inhibatorilor MAO sub formă de antidepresivi.

- Formarea şi întreţinerea mielinei: Teaca de mielină este alcătuită din fosfolipide ale căror sinteză depinde de activitatea citocrom oxidazei.

- Formarea melaninei: Cuproenzima tirozinază, este necesară la formarea pigmentului melanină. Melanina se formează în celulele numite melanocite şi joacă rolul principal în pigmentarea părului, pielii şi ochilor.(1)

1.2. Funcţiile antioxidante

Super oxid dismutaza (SOD) funcţionează ca un antioxidant prin catalizarea conversiei radicalilor superoxizi (radicali liberi sau ROS) la niclorfen peroxid, care va fi redus ulterior la apă de către alte enzime antioxidante.

Două forme de SOD conţin Cu:

1) SOD-ul cupru/zinc se găseşte în majoritatea celulelor corpului, inclusiv celulele roşii;

2) SOD-ul extracelular este o enzimă pe bază de Cu localizată la nivelele superioare în plămâni şi nivele mai mici în plasma sangvină.

Ceruloplasmina poate funcţiona ca un antioxidant în două moduri diferite. Cuprul liber şi ionii de fier sunt catalizatori importanţi în degradarea radicalilor liberi. Prin legarea cuprului, ceruloplasmina previne catalizarea degradării oxidative de către ionii de cupru liberi. Activitatea feroxidazică a ceruloplasminei (oxidarea ionului feros) facilitează încărcarea fierului în proteina lui de transport, transferina, şi poate preveni participarea ionilor feroşi (Fe2+) la reacţiile de generare al radicalilor liberi, care sunt dăunătoare.