Мед: Въздействие върху човешкия организъм. Защо е важна? Какви принципи на прием трябва да се спазват?

Медта е основен микроелемент, който е неразделна част от биологичните процеси в човешкия организъм. Какво е значението на медта и каква е нейната функция? Кои храни са източници на мед и кога трябва да огранича приема им?

Какво знаем за медта?

Медта е естествено срещащ се елемент. Тя присъства в следи в околната среда, най-често в почвата, растителността, водата и атмосферата.

Известна е с химичното наименование Cu, което произлиза от латинската дума cuprum. Това латинско наименование идва от името на остров Кипър, тъй като там за първи път е добита мед.

Медта е елемент от 11-та група на периодичната таблица на химичните елементи и се намира в 4-ти период.

Тя е един от благородните метали, както и другите елементи от тази група - златото и среброто.

В чист вид медта е оцветена в червеникаво-кафяво с ярък метален блясък. Тя е един от малкото метали, чийто естествен цвят е различен от сивия или сребърния.

Мека е, коваема и пластична е. Има висока топло- и електропроводимост (втора по големина след среброто).

Не реагира с вода. Въпреки това реагира с кислород във въздуха чрез бавна реакция, като образува слой от кафяв меден оксид, който предпазва медта от корозия.

След няколко години на повърхността на медта започва да се образува зелен слой от меден оксид. Това често може да се види на по-стари медни конструкции, като пример за това е Статуята на свободата.

Таблично обобщение на основната химична и физична информация за медта

В природата медта е един от малкото метали, които се срещат в естествената си форма - чисти и директно използваеми.

Тя се среща и като част от много минерали под формата на медни сулфиди (халкопирит, дигенит, борнит, ковелит, халкоцит), сулфосоли (енаргит) и медни карбонати (азурит, малахит).

Фактът, че медта се среща в първоначалната си форма, е и причината тя да бъде позната и използвана от най-ранните цивилизации. Историята на използването на медта датира от 9 000 г. пр.

Най-големите находища на мед се намират в Чили, САЩ, Перу, Замбия и Конго.

Медта за промишлени цели се извлича основно от медни руди и вторично чрез процес на рециклиране.

Понастоящем медта се използва главно в електротехническата промишленост (като компонент на проводници и кабели), където се използват нейните проводими свойства.

Тя се използва в производството на монети, бижута, водопроводни тръби, в металургията за производство на сплави (бронз, месинг) и в архитектурата.

Той е също така компонент на селскостопански продукти (торове, фуражни добавки) и консерванти за дърво (противогъбични свойства). Използва се за пречистване на вода (от водорасли) или като пигмент.

Какви са медицинските приложения на медта?

В медицината медта намира наистина широк спектър от приложения, главно поради действието си срещу бактерии, плесени, акари, а също и поради дезинфекциращите си свойства.

Поради това тя се използва като компонент на много медицински материали, устройства, препарати и др.

Можем да дадем няколко примера за използването на медта в медицината:

• Част от покритие с антибактериално действие за заздравяване на рани
• Гинекология - вътрематочни устройства с контрацептивен ефект
• Стоматология - част от стоматологичен цимент, производство на мостове и коронки
• Състав на назални спрейове с дезинфекциращ ефект
• Лечение на ревматоиден артрит
• Дезинфекция на площи, повърхности или дрехи в здравни заведения - превенция на вътреболнични инфекции
• Компонент на текстилни изделия - чорапи за предотвратяване на гъбични инфекции, както и матраци, подматрачни рамки, възглавници или килими с антимикробно действие
• Козметични кремове и мехлеми
• Компонент на повърхности и опаковки в хранително-вкусовата промишленост (приготвяне на храна, съхранение, транспорт)
• Дихателни маски с антивирусно действие

В миналото медта е използвана в Египет и Сирия като противопаразитно, противоповръщащо или стягащо средство.

Знаете ли каква е биологичната функция на медта?

Медта е третият най-разпространен микроелемент в човешкия организъм след желязото и цинка.

Тя се намира в организма главно в окислена форма Cu+2 - меден йон или в по-малка степен в редуцирана форма Cu+1.

Играе важна роля в много физиологични и биохимични процеси в организма като кофактор на ключови ензими.

Тези ензими участват и в голям брой ензимни процеси в организма - те ги катализират.

Сред тях са клетъчното дишане, производството на невротрансмитери и пептидни хормони, защитата от свободни радикали или правилното функциониране на еластина, колагена и кератина.

Други важни функции на медта в човешкото тяло:

• Тя е важна за поддържането на хомеостазата на желязото, като по този начин косвено допринася за образуването и съсирването на кръвта.
• Поддържа здравината на кожата, съединителните тъкани и кръвоносните капиляри.
• Допринася за функционирането на вродената имунна система.
• Поддържа нормалната функция на щитовидната жлеза.
• Благодарение на способността си да приема или отдава електрони, допринася за отстраняването на свободните радикали. Притежава антиоксидантни и от своя страна прооксидантни свойства.
• Мощен антимикробен агент е. Има антибактериална активност срещу Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis и Bacillus subtillis.
• Има също така антивирусно действие срещу вируса на бронхит, херпес симплекс.
• Може също така да убива сперматозоиди.

Мед - от приема до отделянето

Медта е основен микроелемент. Тя е необходима за живота, но може да бъде и токсична.

Поради това регулирането на нивата ѝ в организма е необходимо и съществено. Включени са хомеостатични механизми, които регулират приема, разпределението, задържането и отделянето на медта.

Усвояване

Медта постъпва в организма главно чрез храната.

Абсорбцията се осъществява в средата на тънките черва и в малка степен в стомаха или чрез дифузия (особено при високи концентрации на мед), или чрез транспортни протеини (при ниски концентрации на мед).

Количеството мед, абсорбирано в организма, зависи от наличието на мед в храната. При нормален прием се абсорбират 55-75 % от медта в храната.

Абсорбцията на медта в стомашно-чревния тракт зависи главно от химичната ѝ форма. Cu+2 йони се редуцират до Cu+1 в чревните клетки, тъй като само в тази форма са способни да преминат през клетките.

Абсорбцията на медта може да бъде повлияна и от някои хранителни компоненти.

Тези вещества могат да намалят разтворимостта на медта и по този начин бионаличността ѝ. Става дума например за фибри, фитати, витамин С или някои захари. Риск от намалена абсорбция на мед има само ако те се приемат в прекомерни количества.

Някои хранителни компоненти се конкурират с медта за свързване с транспортните протеини, като например цинкът и кадмият.

Обратно, бионаличността на медта се повишава при висок прием на протеини.

Разпределение и метаболизъм

След като се абсорбира в кръвния поток, медта бързо се разпределя до местата, където е необходима (особено за производството на ензими).

Разпределението ѝ от кръвните клетки се контролира от протеин, известен като ATP7A или протеин на Менкес. Медта се транспортира от кръвните клетки, като се свързва с транспортния протеин албумин, транскупреин или аминокиселини.

Поради силно реактивния си характер и риска от увреждане на организма медта не се намира в клетките като свободен йон, а винаги в свързана форма.

Протеинът на Менкес разпределя медта в апарата на Голджи (където тя образува белтъчни ензими) и, в случай на нарастващи концентрации, в гранулите.

Пецелът е основният орган за съхранение на медта.

Протеинът на Менкес играе ключова роля и в преноса на мед през плацентата и кръвно-мозъчната бариера. Това е от съществено значение за развитието на бебето (особено на мозъка).

Медта се свързва с белтъка церулоплазмин в черния дроб и се освобождава в кръвния поток. Този процес на свързване и освобождаване в кръвта отново се контролира от белтък, известен като АТФ7В или белтък на Уилсън.

Приблизително 90 % от медта в кръвта се свързва с церулоплазмин. Именно церулоплазминът е отговорен за транспортирането на медта до тъканите, където е необходима.

Общото съдържание на мед в организма е приблизително 70-80 mg. 10% от това количество е в кръвта, а 90% - в тъканите.

При нормални условия най-високите концентрации на мед са в жлъчката, черния дроб, мозъка, сърцето, костите и бъбреците.

Нивата на мед в кръвта варират леко в зависимост от пола, като при мъжете те са от 0,614 до 0,970 mg/l и се увеличават с възрастта, а при жените - от 0,694 до 1,030 mg/l.

Екскреция

Регулирането на екскрецията на мед е основният механизъм за поддържане на хомеостазата и физиологичните нива на мед в организма.

Основният път на екскреция на медта от организма е чрез чернодробните клетки в жлъчката (до 98 %). След това жлъчката се отделя в червата и накрая медта се екскретира с фекалиите.

Преносът на мед от черния дроб към жлъчката отново се контролира от протеина ATP7B (протеин на Wilson). Този протеин предотвратява прекомерното натрупване на мед в организма.

Други пътища на екскреция са чрез урината или чрез разслояване на клетките на лигавицата. Въпреки това количеството мед, отделено по тези пътища, е незначително.

Екскрецията на медта е сравнително бавен процес (само 10 % за 72 часа). Поради това прекомерният прием на мед представлява сериозен риск за здравето с оглед на ограничения ѝ потенциал за екскреция.

Какви са хранителните източници на мед?

Медта постъпва в организма чрез храната или лекарствата и хранителните добавки. Организмът не е в състояние да синтезира мед сам.

Необходимо е човешкият организъм да приема мед на редовни интервали, тъй като не разполага със специфична система за нейното съхранение.

Храните с относително високо съдържание на мед включват гъби, плодове, зеленчуци (особено зелени листни зеленчуци, авокадо, зелени маслини), зърнени храни, ядки, слънчогледови семки, месо (особено органи - черен дроб), риба и морски дарове (ракообразни), но също така черен пипер и какао.

Медта има потенциала да взаимодейства с елементи като желязо, цинк, молибден, сяра, селен или витамин С. Това взаимодействие обикновено води до намалено усвояване на медта.

При хранителните добавки медта се предлага под формата на единична съставка или като част от мултивитаминни добавки - най-често като меден сулфат.

Необходимостта от добавяне на мед под формата на хранителни добавки винаги трябва да се обсъжда с лекар. Прекомерната употреба на добавки води до нарушения във физиологичните нива на медта.

Какъв е препоръчителният дневен прием на мед?

Препоръки за среден дневен прием на мед не са установени поради липса на данни.

Въпреки това Европейският орган за безопасност на храните публикува стойности за адекватен прием на мед. Адекватният прием е средна стойност, базирана на наблюдения. Приема се, че той е адекватен за нуждите на населението.

Освен това съществува и горна граница на приема на мед, която все още е поносима за хората. Тази граница представлява максималният дългосрочен дневен прием на мед от всички източници, при който не съществува риск от неблагоприятни последици за здравето.

Таблично обобщение на адекватния дневен прием и горната граница на приема на мед по възрасти

Нарушения на хомеостазата на медта в организма

Поддържането на нивата на медта във физиологичните граници е от съществено значение за поддържане на здравето и правилното функциониране на организма.

В това отношение най-важният елемент са регулаторните механизми, които улесняват хомеостазата - по-специално регулирането на приема и отделянето на мед.

Всяко отклонение или смущение във функционирането на тези механизми може да бъде потенциална причина за недостиг на мед в организма или, напротив, за прекомерното ѝ натрупване.

Какви са последиците от недостига на мед?

Важно е да се отбележи, че недостигът на мед е сравнително рядко срещано състояние при хората.

Най-честите причини за недостиг на мед са ниският хранителен прием или проблеми с абсорбцията.

Хората, изложени на риск от развитие на такъв дефицит, включват:

• новородени с ниско тегло при раждане
• бебета, хранени с краве мляко
• бременни и кърмещи жени
• пациенти, получаващи пълно парентерално хранене (храна, която се дава във вена)
• пациенти с хранителни разстройства, синдром на малабсорбция или болест на Крон
• пациенти с диабет, хронични консуматори на алкохол, вегетарианци
• хора, които редовно приемат антиациди (лекарства, които намаляват киселинността на стомашния сок)

Видими или забележими симптоми на недостиг на мед са слабост, умора, загуба на пигмент (особено от косата), кожни обриви, неравномерен сърдечен ритъм, ниска телесна температура.

Системните симптоми включват отслабване на кръвоносните съдове, което води до повишено кървене и образуване на синини, нарушения в костния мозък (остеопороза) и ставите или неадекватна функция на щитовидната жлеза.

Налице е и повишена податливост към инфекции (поради намаления брой бели кръвни клетки) и липса на червени кръвни клетки (анемия).

Недостатъчният прием на мед по време на бременността впоследствие води до развитие на трайни неврологични и имунологични нарушения при детето.

Какви са последиците от излишъка на мед?

Въпреки че медта е основен елемент за организма, тя може да бъде и опасна. Нейното натрупване води до много неблагоприятни ефекти.

Острата и хроничната токсичност на медта се среща сравнително рядко. Тя най-често се причинява от злополуки, замърсяване на околната среда или вродени грешки в обмяната на веществата.

Симптомите на острото предозиране с мед са храносмилателни смущения като гадене, повръщане (понякога с кръв), болка или парене в корема, метален вкус в устата, дразнене или възпаление на стомаха и червата и кървене в храносмилателния тракт.

Медта е силен дразнител за стомашно-чревния тракт. Във високи дози тя причинява дразнене и увреждане на лигавицата на стомашно-чревния тракт и предизвиква характерното синьо-зелено оцветяване.

Той причинява също така увреждане на кожата (уртикария, обрив), бъбреците и черния дроб (жълтеница), кръв в урината и дихателни проблеми.

Системните симптоми включват летаргия, потискане на централната нервна система, мускулни увреждания, повишено кръвно налягане, разпадане на червените кръвни клетки и свързания с тях дефицит.

Вдишването на медсъдържащи пари води до дразнене на лигавиците на устата, очите и носа, както и до сухота в гърлото, треска, втрисане, главоболие и мускулни болки. При контакт на медта с кожата могат да се появят алергични реакции.

Симптомите на продължителния прекомерен прием на мед са предимно храносмилателни проблеми като гадене, повръщане и болки в корема. Постепенно се появяват увреждания на черния дроб, бъбреците и мозъка, имунни и кръвни нарушения.

Хората, изложени на риск от развитие на хронична медна токсичност, са:

• пациенти, подложени на диализа с използване на медни тръбички
• хора, които са в дългосрочен контакт с пестициди на медна основа
• бебета, получаващи продължително пълно парентерално хранене

Вродени грешки в обмяната на медта

Най-често срещаните заболявания, свързани с дефекти в метаболизма на медта в организма, са болестта на Менкес и болестта на Уилсън.

И двете са редки вродени заболявания.

Болестта на Менкес се причинява от дефект в белтъка ATP7A (белтък на Менкес) поради мутация в гена, кодиращ синтеза му.

Тъй като този белтък контролира разпределението на медта от кръвните клетки в кръвта, неговият недостиг също води до недостиг на мед в организма и свързаната с това намалена функция на мед-зависимите ензими.

Това включва ензими като церулоплазмин, цитохром с-оксидаза, тирозиназа и др.

Заболяването засяга предимно момчета и се проявява в ранна детска възраст (още няколко седмици след раждането). Прогнозата на заболяването е неблагоприятна. Пациентите обикновено умират в рамките на три години след раждането.

Болестта на Менкес причинява забавяне на растежа и развитието (включително умственото), мозъчни увреждания, умствено изоставане и тежки неврологични нарушения. Тя уврежда също съединителната тъкан, кръвоносните съдове и костите (фрактури, остеопороза).

Симптомите са характерен вид на косата (много малки къдрици и намалена пигментация - обикновено сива коса), намалено мускулно напрежение, вяло лице или припадъци.

Друга вродена грешка в обмяната на медта е болестта на Уилсън.

Това е прогресиращо заболяване, което се характеризира с нарушен транспорт и прекомерно натрупване на мед в органите и тъканите.

Причината за тези промени е дефект в белтъка ATP7B (белтък на Уилсън), дължащ се и на мутация в гена, кодиращ синтеза му.

Този белтък се намира главно в черния дроб и отговаря за свързването на медта с белтъка церулоплазмин, а също и за отделянето на медта от организма чрез жлъчката.

Липсата на белтъка ATP7B води до натрупване на свободни медни фракции в черния дроб, което води до цироза. Медта се натрупва и в други тъкани като мозъка, роговицата, бъбреците и др.

Това натрупване причинява увреждане на мозъка, промяна на личността, проблеми със съсирването на кръвта, анемия, нервни разстройства, бъбречни разстройства или жълтеница.

Характерна проява на болестта на Уилсън и отлагането на мед в тъканите е образуването на златистокафяв пръстен по периферията на роговицата - пръстен на Кайзер-Флайшер.

Други симптоми са мускулна слабост, мускулна скованост (особено в ръцете), забавени движения, замаяност и световъртеж.

Лечението на болестта на Менкес се състои в интравенозно приложение на мед (инжектира се във вена). Ранното диагностициране и ежедневните инжекции могат да действат като превенция на увреждането на нервите и да удължат живота на засегнатия пациент.

Целта на лечението на болестта на Уилсън е да се елиминира поглъщането на мед през стомашно-чревния тракт. Това най-често се постига по следните начини:

• Цинкът се конкурира с медта за свързване с транспортните протеини в чревните разклонения, като по този начин блокира абсорбцията ѝ.
• Прилагане на хелатни агенти. Те свързват медта в неабсорбируеми комплекси, като например D-пенициламин.
• Модифициране на диетата с цел изключване на храни с високо съдържание на мед.

При ранно диагностициране на болестта на Уилсън и адекватно лечение пациентите могат да водят нормален живот, за разлика от смъртоносната болест на Менкес.

Други заболявания, свързани с медта

Нарушенията в хомеостазата на медта водят и до оксидативен стрес и свързаното с него образуване на вредни за организма свободни радикали.

Тяхното образуване може да допринесе за развитието на сериозни неврологични заболявания като болестта на Алцхаймер или болестта на Кройцфелд-Якоб.

Медта е свързана и с развитието на ракови заболявания. Концентрацията на мед в кръвта често е значително повишена при наличие на ракови заболявания и корелира с честотата, развитието, размера и прогресията на туморите.

Във връзка с медта можем да споменем и заболяване, което се характеризира с намалено наличие на медсъдържащия ензим церулоплазмин в кръвта. Става дума за ацерулоплазминемия.

Въпреки че това нарушение не предизвиква значителни промени в метаболизма на самата мед, то е причина за прекомерно и вредно натрупване на желязо в черния дроб и други органи.