Zink – Bedeutung, Wirkung und physiologische Funktionen
Zink ist ein essenzielles Spurenelement, das für zahlreiche biologische Prozesse im menschlichen Körper unverzichtbar ist. Da der Körper Zink nicht selbst synthetisieren kann, muss es regelmäßig über die Nahrung aufgenommen werden. Zink ist an einer Vielzahl enzymatischer Reaktionen beteiligt und stellt einen wichtigen Bestandteil von über 300 Enzymen dar, die zentrale Stoffwechselprozesse steuern (1–4). Eine ausreichende Versorgung mit Zink ist entscheidend für die Aufrechterhaltung physiologischer Funktionen, insbesondere im Bereich des Stoffwechsels, der Immunabwehr und der Hormonregulation. Zahlreiche Studien zeigen, dass Zink einen bedeutenden Einfluss auf die Produktion anaboler Hormone sowie auf den Protein-, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel hat (5–9). Diese Prozesse sind insbesondere für Muskelaufbau, Regeneration und Energieversorgung von großer Bedeutung (8,9).
Zink und sportliche Leistungsfähigkeit
Zink spielt eine zentrale Rolle bei der Regeneration von Muskelgewebe, da es an Reparaturprozessen nach trainingsbedingten Mikroverletzungen beteiligt ist (10). Ein Zinkmangel kann diese Prozesse beeinträchtigen und sich negativ auf Leistungsfähigkeit und Erholung auswirken. Darüber hinaus beeinflusst Zink den Hormonhaushalt, insbesondere die Regulation von Testosteron und anderen endokrinen Faktoren, die für Muskelwachstum und Leistungsfähigkeit relevant sind (6,7). Studien zeigen, dass ein niedriger Zinkstatus mit veränderten Hormonspiegeln und metabolischen Störungen assoziiert sein kann (6,8).
Zink und Immunsystem
Zink ist ein wesentlicher Faktor für die Funktion des Immunsystems. Es beeinflusst die Aktivität von Immunzellen und trägt zur Aufrechterhaltung der Immunabwehr bei (1,3,13). Eine ausreichende Zinkzufuhr kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber Infektionen unterstützen, während ein Mangel mit einer erhöhten Infektanfälligkeit in Verbindung gebracht wird (14). Darüber hinaus weist Zink antivirale Eigenschaften auf und spielt eine Rolle in der Regulation immunologischer Signalwege (1). Diese Eigenschaften machen Zink zu einem wichtigen Mikronährstoff für die Aufrechterhaltung der immunologischen Homöostase.
Zink, Stoffwechsel und antioxidative Prozesse
Zink ist an der Regulation des Lipid- und Glukosestoffwechsels beteiligt und steht in Zusammenhang mit entzündlichen Prozessen, oxidativem Stress und metabolischer Gesundheit (8,9). Darüber hinaus ist Zink Bestandteil antioxidativer Enzymsysteme, die freie Radikale neutralisieren und Zellschäden verhindern können (16). Freie Radikale werden mit der Entstehung zahlreicher chronischer Erkrankungen sowie mit dem Alterungsprozess in Verbindung gebracht (17). Eine ausreichende Versorgung mit antioxidativ wirksamen Mikronährstoffen wie Zink kann daher zur Stabilisierung der zellulären Funktionen beitragen (18,19).
Zink und weitere physiologische Funktionen
Neben seiner Bedeutung für Stoffwechsel und Immunsystem wird Zink auch mit dermatologischen Effekten in Verbindung gebracht und findet Anwendung im Kontext der Hautgesundheit (11). Zudem weisen Studien auf mögliche Zusammenhänge zwischen Zinkstatus und psychischer Gesundheit hin, etwa im Zusammenhang mit depressiven Symptomen (12). Darüber hinaus spielt Zink eine Rolle in der Entgiftung, da es an enzymatischen Prozessen beteiligt ist, die den Abbau toxischer Substanzen unterstützen können (15).
Erhöhter Zinkbedarf
Bestimmte Bevölkerungsgruppen weisen einen erhöhten Zinkbedarf auf. Dazu zählen insbesondere Sportler, ältere Menschen, Schwangere sowie Personen mit überwiegend pflanzlicher Ernährung. Phytate, die in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten sind, können die Zinkaufnahme im Verdauungstrakt reduzieren, was die Versorgung erschwert (20). Ein Zinkmangel kann mit vielfältigen gesundheitlichen Folgen einhergehen, während eine übermäßige Zinkzufuhr ebenfalls negative Effekte haben kann. Daher ist eine ausgewogene Zufuhr entscheidend (20).
Fazit
Zink ist ein essenzielles Spurenelement mit weitreichender Bedeutung für Stoffwechsel, Immunsystem, Hormonregulation und antioxidative Prozesse. Eine ausreichende Versorgung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung körperlicher Leistungsfähigkeit und gesundheitlicher Stabilität. Gleichzeitig sollte die Zufuhr ausgewogen erfolgen, um sowohl Mangelzustände als auch Überdosierungen zu vermeiden.
Quellen
- Read SA, Obeid S, Ahlenstiel C, Ahlenstiel G. The Role of Zinc in Antiviral Immunity. Adv Nutr. 2019 Jul 1;10(4):696-710. doi: 10.1093/advances/nmz013. PMID: 31305906; PMCID: PMC6628855.
- Institute of Medicine (US) Panel on MicronutrientsDietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc.
- Shankar AH, Prasad AS. Zinc and immune function: the biological basis of altered resistance to infection. Am J Clin Nutr. 1998 Aug;68(2 Suppl):447S-463S. doi: 10.1093/ajcn/68.2.447S. PMID: 9701160.
- Kogan S, Sood A, Garnick MS. Zinc and Wound Healing: A Review of Zinc Physiology and Clinical Applications. Wounds. 2017 Apr;29(4):102-106. PMID: 28448263.
- Yamauchi K. The interaction of zinc with the multi-functional plasma thyroid hormone distributor protein, transthyretin: evolutionary and cross-species comparative aspects. Biometals. 2021 Jun;34(3):423-437. doi: 10.1007/s10534-021-00294-0. Epub 2021 Mar 9. PMID: 33686575.
- Prasad AS, Mantzoros CS, Beck FW, Hess JW, Brewer GJ. Zinc status and serum testosterone levels of healthy adults. Nutrition. 1996 May;12(5):344-8. doi: 10.1016/s0899-9007(96)80058-x. PMID: 8875519.
- Baltaci AK, Mogulkoc R, Baltaci SB. Review: The role of zinc in the endocrine system. Pak J Pharm Sci. 2019 Jan;32(1):231-239. PMID: 30772815.
- Olechnowicz J, Tinkov A, Skalny A, Suliburska J. Zinc status is associated with inflammation, oxidative stress, lipid, and glucose metabolism. J Physiol Sci. 2018 Jan;68(1):19-31. doi: 10.1007/s12576-017-0571-7. Epub 2017 Sep 30. PMID: 28965330; PMCID: PMC5754376.
- Fukasawa H, Niwa H, Ishibuchi K, Kaneko M, Iwakura T, Yasuda H, Furuya R. The Impact of Serum Zinc Levels on Abdominal Fat Mass in Hemodialysis Patients. Nutrients. 2020 Feb 28;12(3):656. doi: 10.3390/nu12030656. PMID: 32121224; PMCID: PMC7146464.
- Hernández-Camacho JD, Vicente-García C, Parsons DS, Navas-Enamorado I. Zinc at the crossroads of exercise and proteostasis. Redox Biol. 2020 Aug;35:101529. doi: 10.1016/j.redox.2020.101529. Epub 2020 Apr 1. PMID: 32273258; PMCID: PMC7284914.
- Yoon Soo Bae, Nikki D Hill, Yuval Bibi, Jacob Dreiher, Arnon D CohenInnovative uses for zinc in dermatologyDermatol Clin.(2010 Jul)
- Yosaee S, Clark CCT, Keshtkaran Z, Ashourpour M, Keshani P, Soltani S. Zinc in depression: From development to treatment: A comparative/ dose response meta-analysis of observational studies and randomized controlled trials. Gen Hosp Psychiatry. 2022 Jan-Feb;74:110-117. doi: 10.1016/j.genhosppsych.2020.08.001. Epub 2020 Aug 10. PMID: 32829928.
- Maares M, Haase H. Zinc and immunity: An essential interrelation. Arch Biochem Biophys. 2016 Dec 1;611:58-65. doi: 10.1016/j.abb.2016.03.022. Epub 2016 Mar 26. PMID: 27021581.
- Parkin J, Cohen B. An overview of the immune system. Lancet. 2001 Jun 2;357(9270):1777-89. doi: 10.1016/S0140-6736(00)04904-7. PMID: 11403834.
- Amadi CN, Offor SJ, Frazzoli C, Orisakwe OE. Natural antidotes and management of metal toxicity. Environ Sci Pollut Res Int. 2019 Jun;26(18):18032-18052. doi: 10.1007/s11356-019-05104-2. Epub 2019 May 11. PMID: 31079302.
- Jarosz M, Olbert M, Wyszogrodzka G, Młyniec K, Librowski T. Antioxidant and anti-inflammatory effects of zinc. Zinc-dependent NF-κB signaling. Inflammopharmacology. 2017 Feb;25(1):11-24. doi: 10.1007/s10787-017-0309-4. Epub 2017 Jan 12. PMID: 28083748; PMCID: PMC5306179.
- Jones DP. Radical-free biology of oxidative stress. Am J Physiol Cell Physiol. 2008 Oct;295(4):C849-68. doi: 10.1152/ajpcell.00283.2008. Epub 2008 Aug 6. PMID: 18684987; PMCID: PMC2575825.
- Sadowska-Bartosz I, Bartosz G. Effect of antioxidants supplementation on aging and longevity. Biomed Res Int. 2014;2014:404680. doi: 10.1155/2014/404680. Epub 2014 Mar 25. PMID: 24783202; PMCID: PMC3982418.
- Liguori I, Russo G, Curcio F, Bulli G, Aran L, Della-Morte D, Gargiulo G, Testa G, Cacciatore F, Bonaduce D, Abete P. Oxidative stress, aging, and diseases. Clin Interv Aging. 2018 Apr 26;13:757-772. doi: 10.2147/CIA.S158513. PMID: 29731617; PMCID: PMC5927356.
- Maret W, Sandstead HH. Zinc requirements and the risks and benefits of zinc supplementation. J Trace Elem Med Biol. 2006;20(1):3-18. doi: 10.1016/j.jtemb.2006.01.006. Epub 2006 Feb 21. PMID: 16632171.