Das Spurenelement Kupfer (Cu) zählt zur Familie der lebensnotwendigen Mineralstoffe und übernimmt beim Menschen wichtige Funktionen im Stoffwechsel. Der menschliche Körper ist selbst nicht fähig ist, Kupfer herzustellen, daher ist ein entsprechender Verzehr kupferhaltiger Lebensmittel erforderlich. Ein Kupfermangel kann verschiedene Symptome zeigen und die Gesundheit in mehreren Körperbereichen spürbar beeinträchtigen. Als Spurenelement besitzt Kupfer einen eher geringen Körperanteil, überschüssiges Kupfer kommt vorwiegend über die Galle zur Ausscheidung.
Funktionen von Kupfer
Aufgenommen wird Kupfer über den Magen-Darmtrakt, wo es eine Funktion bei der Eisen-Aufnahme ausübt. Dadurch ist der Kupferstoffwechsel eng mit dem Eisenstoffwechsel verknüpft. Eine weitere Funktion übernimmt er nicht nur bei der Zellatmung, sondern auch im Nervensystem, dem Energiestoffwechsel sowie beim Erhalt von Bindegewebe.
Auch viele Redoxenzyme sind vom Nährstoff Kupfer abhängig. Dazu zählen Enzyme wie die Cytochrom-C-Oxidase, die zytoplasmatische Superoxid-Dismutase, aber auch Aminosäureoxidasen, darunter Dopamin-β-Hydroxylase, Tyrosinase und Lysinoxidase.
Kupfermangel
Ein Kupfermangel galt bisher als selten, doch zeigen neuere wissenschaftliche Untersuchungen, dass er häufiger auftritt, als bisher angenommen. Wenn zu wenig Kupfer im Stoffwechsel vorhanden ist, entsteht zunächst eine Unterversorgung und in der Folge ein Kupfermangel. Je nach Schwere und betroffenem Körperbereich ist dieser mit verschiedenen Symptomen verbunden. Während schon ein geringer Kupfermangel zu einer geschwächten Immunabwehr führt, kann ein chronischer Mangel schwere gesundheitliche Folgen haben.
Der Kupferstatus im Körper wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, diese Faktoren können gleichzeitig auch die Ursache für den Mangelzustand bilden.
Symptome
Mögliche Anzeichen von Kupfermangel können neben einem Eisenmangel und erhöhter Infektanfälligkeit auch die Abnahme der Anzahl weißer Blutkörperchen sein. Begleitet wird der Kupfermangel oft auch von Gewichtsverlust, Appetitlosigkeit oder einer Dermatitis. Möglich sind auch Pigmentstörungen der Haut und Haare sowie eine Kräuselung der Haare oder eine gestörte Eisenverwertung.
Ein Kupfermangel kann außerdem mit Störungen im Zentralnervensystem, Skelettveränderungen oder auch Wachstumsstörungen einhergehen.
Ursachen für einen Mangel an Kupfer
Eine der häufigen Ursachen für Kupfermangel ist die längerfristige künstliche Ernährung ohne nahrungsergänzende Kupfergabe. Aber auch eine gestörte Aufnahmefähigkeit im Magen kann ursächlich für dem Mangel sein. Daneben können Erkrankungen wie zum Beispiel Kwashiorkor oder ein nephrotisches Syndrom Kupfermangel auslösen. Kwashiorkor wird auch als Hungerödem bezeichnet und ist eine Protein-Energie-Mangelkrankheit, die vorwiegend bei Säuglingen und Kindern in Entwicklungsländern auftritt. Das nephrotische Syndrom kommt dagegen bei verschiedenen Erkrankungen vor, an denen die Nieren beteiligt sind und bei Schädigungen der Nierenkörperchen vorliegen.
Weitere Faktoren für einen Kupfermangel bilden das Rauchen, einseitige Ernährung sowie Fehlernährung. Aber auch erhöhte Ausscheidungen oder eine stark erhöhte Zinkzufuhr können ursächlich sein.
Folgen von chronischem Kupfermangel
In der Folge kann es zu Funktionsstörungen der Leber, Leberentzündungen und Fettstoffwechselstörungen kommen. Auch Depressionen, eine gestörte Melaninsynthese oder Dopaminsynthese können durch Kupfermangel entstehen. Weitere mögliche Folgen sind eine Blutarmut und die Verminderung der Knochendichte.
Erhöhte Kupferaufnahme vermeiden
Mediziner empfehlen, zu viel Kupfer im Körper zu vermeiden. Eine Überversorgung mit Kupfer erzeugt zellschädigende Sauerstoffverbindungen, sogenannte freie Radikale. Die chronisch erhöhte Aufnahme von Kupfer kann in jungen Jahren zu einer Leberzirrhose führen. Höhere Mengen können beispielsweise auch über kupferverseuchtes Wasser aufgenommen werden.
Auch Erbkrankheiten wie zum Beispiel Morbus Wilson können zu einer Anreicherung von Kupfer führen. Erhöhte Kupferwerte können außerdem mit Infekten, Tumoren und Eisenmangelanämien einhergehen.
Kupferstatus feststellen
Ob ein Kupfermangel oder erhöhte Kupferwerte vorliegen, kann ärztlich durch einen Bluttest überprüft werden.
Normalwerte für Kupfer sind vom Alter und Geschlecht abhängig und können erheblich schwanken. Serumwerte und Blutwerte liegen bei Kupfer zwischen 0,6 bis 1,6 mg/l.
Therapie bei Kupfermangel
Zur Therapie bei Kupfermangel stehen verschiedene Nahrungsergänzungsmittel (Supplemente) zur Verfügung.
Kupferpräparate enthalten häufig Kupfer in Form von Kupferzitrat, Kupfergluconat, Kupfersulfat und Kupfercarbonat sowie auch ein Kupfer-Lysin-Komplex.
Zulässige Gesundheitsaussagen für Nahrungsergänzungsmittel mit Kupfer
Die Wirkung von Kupfer auf die Gesundheit ist bedeutend. Deshalb zählt der Nährstoff zu den wenigen Stoffen, für die auf Basis wissenschaftlich anerkannter Studien verschiedene Gesundheitsaussagen in Verbindung mit Lebensmitteln, beziehungsweie Nahrungsergänzungsmitteln genehmigt sind. Rechtliche Grundlage für die Genehmigung liefert die EG-Verordnung Nr. 1924/2006.
Kupferhaltige Nahrungsergänzungsmittel dürfen mit bestimmten gesundheitsbezogenen Angaben (Health Claims) beworben werden, wenn sie die Mindestanforderungen in Bezug auf Quelle und Menge erfüllen.
Health Claims für den Nährstoff Kupfer
Die Health Claims werden von der Europäischen Kommission festgelegt und regeln, welche gesundheitsbezogenen Angaben Hersteller werbemäßig für bestimmte Nährstoffe mit ihren Produkten tätigen dürfen. Nur wenn allgemein anerkannte wissenschaftliche Nachweise für einen Nährstoff bestehen, darf dieser vom Hersteller in der zugelassenen Weise verwendet werden.
Für Kupfer dürfen zahlreiche Gesundheitsaussagen (Health Claims) verwendet werden
Die zulässigen Gesundheitsaussagen für Kupfer beziehen sich auf verschiedene Körperbereiche und Funktionen. Demnach trägt der Mineralstoff zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei. Neben einer normalen Hautpigmentierung trägt Kupfer auch zur normalen Haarpigmentierung bei. Außerdem ist er an der Erhaltung von normalem Bindegewebe beteiligt. Eine weitere Beteiligung hat Kupfer an der Aufrechterhaltung des normalen Eisentransports im Körper sowie am normalen Energiestoffwechsel. Er trägt zudem zur normalen Funktion des Immunsystems bei und auch, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen.
Tagesbedarf Kupfer
Für Kupfer bestehen spezielle Referenzwerte. Der täglich empfohlene Kupferbedarf in Deutschland, der über die vollwertige Ernährung aufgenommen werden soll, richtet sich nach der altersbedingten Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE).
Für Säuglinge bis 4 Monate beträgt der Kupferbedarf zwischen 0,2 und 0,6 Milligramm pro Tag. Kinder im Alter von 4 bis 12 Monaten sollten 0,6 bis 0,7 Milligramm täglich aufnehmen, im Alter zwischen 1 und 7 Jahren beträgt die empfohlene Aufnahmemenge 0,5 bis 1,0 Milligramm. Kinder und Erwachsene ab 7 Jahren sollten täglich 1 bis 1,5 Milligramm Kupfer zu sich nehmen.
Die Kupferaufnahme von Erwachsenen liegt täglich zwischen 1,5 bis 3 Milligramm. In Abhängigkeit vom Kupferangebot und dem Kupferstatus im Körper schätzen Experten, dass nur etwa zwischen 20 bis 50 Prozent des Kupfers vom Körper aufgenommen wird.
Einflüsse von anderen Nährstoffen auf die Kupferaufnahme
In Verbindung mit Proteinen, Zitraten oder Oxalaten ist die Kupferaufnahmefähigkeit erhöht. Gesenkt wird die Aufnahmefähigkeit dagegen durch Ballaststoffe, Kalziumionen, Zinkionen und Phytate.
Der Kupferstoffwechsel ist abhängig von der Aufnahme und Ausscheidung von Stoffen wie Eisen, Cadmium, Molybdän und Zink.
Speicherfähigkeit von Kupfer
Der Körper verfügt bei regelmäßiger ausreichender Zufuhr über einige Kupferreserven. Er kann ungefähr zwischen 40 bis 80 Milligramm Kupfer speichern. Pro Kilogramm Körpergewicht entspricht das circa 1 bis 2 Milligramm.
Gespeichert wird das Spurenelement vorwiegend in Knochen, Muskeln, Nieren und Leber, geringere Kupfermengen befinden sich auch im Gehirn. Bei Bedarf wird der Nährstoff ins Blut abgeben.
Kupfer in Lebensmitteln
Kupfer ist in vielen Lebensmitteln natürlich enthalten, vor allem findet es sich in Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs, Nüssen, Meeresfrüchten, Getreide oder Bohnen. Kupfer, das über die normale Nahrung aufgenommen wird, ist für den Menschen ungiftig.
Lebensmittel enthalten den Nährstoff in unterschiedlich hohen Mengen. In tierischen Lebensmitteln wie der Kalbsleber ist Kupfer in einer Menge von 5,6 Milligramm pro 100 Gramm nachweisbar, bei der Rinderleber sind es dagegen 3 Milligramm pro 100 Gramm. Auch Austern weisen hohe Kupfergehalte auf, dieses sind 4,5 Milligramm auf 100 Gramm. Während pflanzliche Produkte wie Sonnenblumenkerne 2,3 Milligramm Kupfer pro 100 Gramm enthalten, sind es beim Sesam lediglich 1,5 Milligramm. Das Pseudogetreide Buchweizen besitzt einen weniger hohen Kupferanteil von 0,9 Milligramm, bei Nüssen wie der Haselnuss beträgt der Kupfergehalt 1,3 Milligramm pro 100 Gramm. Pfifferlinge weisen lediglich 0,4 Milligramm Kupfer auf 100 Gramm auf.
Trinkwasser kann einen Kupfergehalt von bis zu 1 Milligramm pro Liter aufweisen.
Der Einsatz von Kupfer ist vielseitig
Der häufige Einsatz führt dazu, dass 90 Prozent der Kupfervorräte bereits erschöpft sind. Wegen seiner biostatischen Eigenschaften wurde Kupfer schon früh in der ayurvedischen Medizin genutzt. Auch heute noch wird das Metall in reiner Form oder als Legierung mit Zinn oder Zink wegen seiner Wirkungen gegen Keime für medizinische Instrumente, Inkubatoren, Leitungen und Türgriffe genutzt, doch der Hauptteil der Vorräte ist abgebaut.
Medizinischen Einsatz findet Kupfer in radioaktiver Form. Das 62Cu-Isotop wird in Verbindung mit der Positronenemissionstomographie (PET) genutzt, um den Blutfluss zum Herzen darzustellen. In der Radioonkologie setzt man das 64Cu-Isotop therapeutisch ein.
In Verbindung mit Sulfat kommt Kupfer in wässriger Lösung als Desinfektionsmittel zum Einsatz. Dergestalt dient es auch zur Algenbekämpfung in stehenden Gewässern und Aquarien. Kupfersulfat wird außerdem gegen Schimmelpilze und Pflanzenmilben verwendet.
Neben seinen keimtötenden Eigenschaften eignet sich Kupfer zur Herstellung von Münzen, Musikinstrumenten und für die plastische Kunst.
Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 23.05.2024
Quellen und weiterführende Informationen:
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Burgerstein, Dr. Lothar. Burgersteins Handbuch Nährstoffe. Haug Verlag
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