Цинк: користь, роль в організмі та форми — оксид, цитрат і хелат

Цинк: роль в організмі, користь та форми — оксид, цитрат і хелат

Цинк (Zn) — незамінний мікроелемент, який бере участь у великій кількості біохімічних процесів організму. Він необхідний для нормального синтезу ДНК і білків, поділу клітин, роботи ферментів та імунної системи, підтримання шкіри, волосся, нігтів, кісткової тканини, репродуктивної функції та багатьох метаболічних реакцій.

Організм людини не має спеціалізованого великого депо цинку, з якого можна було б тривалий час компенсувати його недостатнє надходження. Тому регулярне отримання цього мікроелемента з їжею має важливе фізіологічне значення.

Але коли йдеться про дієтичні добавки, виникає інше питання: яку форму цинку обрати?

На етикетках можна зустріти оксид, цитрат, глюконат, піколінат, сульфат, бісгліцинат та інші сполуки. Вони відрізняються хімічною будовою, розчинністю, кількістю елементарного цинку та особливостями абсорбції.

Розглянемо детальніше три поширені варіанти — оксид цинку, цитрат цинку та хелатні форми цинку.

Що таке цинк з погляду біохімії

Цинк — хімічний елемент з атомним номером 30. У біологічних системах він переважно присутній у вигляді двовалентного катіона Zn²⁺.

На відміну від заліза, цинк практично не використовується організмом для окисно-відновних переходів між різними ступенями окиснення. Це робить Zn²⁺ зручним структурним і каталітичним компонентом білків.

Цинк може виконувати щонайменше три принципово важливі функції:

Каталітичну. Іон Zn²⁺ входить до активних центрів багатьох ферментів та бере участь у забезпеченні їхньої активності.

Структурну. Цинк допомагає стабілізувати просторову структуру певних білків.

Регуляторну. Він залучений у клітинну сигналізацію, експресію генів та роботу так званих zinc-finger білків — білкових структур, які можуть взаємодіяти з ДНК.

Таким чином, значення цинку виходить далеко за межі поняття «мінерал для імунітету».

Для чого організму потрібен цинк

1. Цинк і ферментативні реакції

Цинк необхідний для функціонування великої кількості білків і ферментних систем.

Одним із відомих прикладів є карбоангідраза — цинковмісний фермент, який бере участь у швидкому перетворенні вуглекислого газу та води на вугільну кислоту і навпаки.

Цей процес важливий для транспорту CO₂ та підтримання кислотно-лужної рівноваги.

Цинк також пов'язаний із роботою ферментів, які беруть участь у метаболізмі білків, нуклеїнових кислот та інших сполук.

2. Цинк і синтез ДНК

Цинк необхідний для нормального синтезу ДНК і поділу клітин.

Особливо це має значення для тканин, у яких клітини активно оновлюються.

До них належать, зокрема:

• епітеліальні тканини;

• слизові оболонки;

• шкіра;

• клітини імунної системи;

• тканини, пов'язані з ростом та відновленням.

Тому достатнє надходження цинку є одним із факторів нормального клітинного метаболізму.

3. Цинк і синтез білка

Цинк бере участь у нормальному синтезі білка.

Це фундаментальна функція, оскільки білки виконують в організмі структурну, транспортну, ферментативну, рецепторну та регуляторну роль.

Саме тому потреба в цинку особливо важлива у періоди росту та відновлення тканин.

4. Цинк та імунна система

Одна з найбільш досліджених функцій цинку — його участь у нормальній роботі імунної системи.

Цинк необхідний для нормального розвитку та функціонування різних імунних клітин, включно з компонентами вродженої та адаптивної імунної відповіді.

Важливо правильно трактувати цю властивість: цинк не є універсальним «стимулятором імунітету». Це необхідний нутрієнт, достатня кількість якого потрібна для нормального функціонування імунної системи.

5. Цинк, шкіра, волосся та нігті

Цинк бере участь у підтриманні нормального стану:

• шкіри;

• волосся;

• нігтів.

Це пов'язано не з одним окремим механізмом, а з його участю у клітинному поділі, синтезі білків, роботі ферментів та захисті клітин від оксидативного стресу.

При вираженому дефіциті цинку можуть виникати дерматологічні прояви та порушення відновлення тканин.

Водночас проблеми зі шкірою чи випадіння волосся не є специфічною ознакою нестачі цинку — вони можуть мати багато інших причин.

6. Цинк та антиоксидантний захист

Цинк сприяє захисту клітин від оксидативного стресу.

Він є структурним компонентом одного з важливих антиоксидантних ферментів — Cu/Zn-супероксиддисмутази (SOD1).

Супероксиддисмутаза бере участь у нейтралізації супероксидного радикала — реактивної форми кисню, яка утворюється в процесі клітинного метаболізму.

При цьому сам цинк не слід розглядати як класичний антиоксидант на кшталт молекули, яка просто «поглинає вільні радикали». Його роль значною мірою реалізується через структуру білків, ферментні системи та регуляцію клітинного захисту.

7. Цинк і репродуктивна функція

Цинк сприяє нормальній фертильності та репродуктивній функції.

Для чоловічого організму він також має значення для підтримання нормального рівня тестостерону в крові за умови достатнього забезпечення організму цим мікроелементом.

Це не означає, що додатковий прийом великих доз цинку автоматично підвищуватиме тестостерон вище фізіологічної норми.

Найбільш логічний ефект від корекції нутрієнта очікується тоді, коли його надходження спочатку було недостатнім.

8. Цинк і зір

Цинк бере участь у нормальному метаболізмі вітаміну А та сприяє підтриманню нормального зору.

Вітамін А, своєю чергою, необхідний для функціонування зорового циклу та інших фізіологічних процесів.

Тому цинк і вітамін А функціонально пов'язані між собою.

Як засвоюється цинк

Основна абсорбція харчового цинку відбувається у тонкому кишечнику.

Для транспорту цинку через клітинні мембрани організм використовує спеціалізовані білки-транспортери двох великих сімейств:

ZIP (SLC39) — переважно підвищують концентрацію цинку в цитоплазмі;

ZnT (SLC30) — переважно сприяють переміщенню цинку з цитоплазми або його секвестрації в клітинних структурах.

Важливим регулятором внутрішньоклітинного обміну цинку є також металотіонеїн — білок, здатний зв'язувати іони металів.

Таким чином, засвоєння цинку — це контрольований фізіологічний процес, а не просте пасивне проникнення мінералу в кров.

Від чого залежить біодоступність цинку

Кількість цинку, зазначена на етикетці, і кількість, яку організм фактично абсорбує, — не одне й те саме.

На біодоступність впливають:

• хімічна форма цинку;

• розчинність сполуки;

• доза;

• склад їжі;

• кількість фітатів у раціоні;

• інші мінерали;

• стан травної системи;

• індивідуальна забезпеченість цинком.

Особливе значення мають фітати (фітинова кислота), яких багато у цільних зернах, бобових, насінні та деяких інших рослинних продуктах.

Фітати здатні зв'язувати цинк у кишечнику та зменшувати його біодоступність.

Саме тому однакова кількість цинку в різних раціонах не обов'язково забезпечує однакову кількість реально абсорбованого мікроелемента.

Що означає «елементарний цинк»

Це один із найважливіших моментів при виборі добавки.

Наприклад, напис:

«цинк цитрат — 50 мг»

не завжди означає, що людина отримує 50 мг самого цинку.

Маса всієї хімічної сполуки та кількість Zn у ній — різні показники.

На коректно маркованій добавці потрібно орієнтуватися насамперед на кількість елементарного цинку (elemental zinc).

Саме вона показує фактичну кількість Zn, яку забезпечує порція продукту.

Основні форми цинку: у чому різниця

У дієтичних добавках цинк не міститься у вигляді чистого металу. Він зв'язаний з іншою хімічною групою або молекулою.

Від цього залежать молекулярна маса сполуки, розчинність та певною мірою її поведінка у травному тракті.

Розглянемо три популярні варіанти.

Оксид цинку

Оксид цинку — ZnO — неорганічна сполука цинку та кисню.

Вона характеризується дуже високою часткою цинку за масою. Теоретично в ZnO міститься близько 80% цинку.

Саме тому оксид є економічною та технологічно зручною формою для виробництва.

Переваги оксиду цинку

• висока концентрація елементарного цинку у сполуці;

• стабільність;

• відносно невеликий об'єм сировини для отримання необхідної дози;

• доступна вартість.

Але є важливий недолік.

Засвоєння оксиду цинку

Оксид цинку погано розчиняється у воді. Для його засвоєння велике значення має кислотність шлункового середовища.

У дослідженні за участю здорових дорослих абсорбція цинку з оксиду була нижчою, ніж із цитрату.

Тому висока концентрація Zn у самій сполуці не означає автоматично кращу біодоступність.

Це принципова відмінність між поняттями:

«багато елементарного цинку в сполуці»

та

«висока частка прийнятого цинку абсорбується».

Цитрат цинку

Цитрат цинку — сполука цинку з лимонною кислотою.

Цитрат належить до органічних солей цинку і широко використовується у дієтичних добавках.

За масою він містить менше елементарного цинку, ніж оксид, але демонструє добру абсорбцію.

Наскільки добре засвоюється цитрат цинку

В одному рандомізованому перехресному дослідженні здоровим дорослим давали добавки, що містили по 10 мг елементарного цинку у вигляді цитрату, глюконату або оксиду.

Медіана фракційної абсорбції становила приблизно:

цитрат цинку — 61,3%;

глюконат цинку — 60,9%;

оксид цинку — 49,9%.

Цитрат і глюконат засвоювалися статистично краще за оксид.

Ці цифри не потрібно сприймати як універсальний відсоток засвоєння для кожної людини та будь-якого продукту: дослідження проводилося за конкретних умов, у здорових дорослих та без їжі.

Проте воно добре демонструє, що форма сполуки справді може впливати на абсорбцію цинку.

Переваги цитрату цинку

• хороша біодоступність;

• достатньо висока концентрація елементарного цинку;

• поширеність у добавках;

• хороше співвідношення між концентрацією та засвоєнням.

Тому цитрат можна вважати однією з раціональних форм для повсякденних дієтичних добавок.

Хелатний цинк: що це означає

Термін «хелат» описує не конкретну одну речовину, а тип хімічного комплексу.

У хелатній формі іон Zn²⁺ зв'язаний з органічним лігандом, часто амінокислотою.

Одним із найвідоміших прикладів є:

цинк бісгліцинат (zinc bisglycinate) — комплекс цинку з молекулами гліцину.

Саме тому напис на упаковці просто «цинк хелат» є недостатньо інформативним.

Потрібно дивитися, який саме хелат використано.

Цинк бісгліцинат

Гліцин — найпростіша протеїногенна амінокислота.

У бісгліцинатному комплексі цинк координується з гліциновими лігандами, утворюючи відносно стабільний комплекс.

Ідея використання таких форм полягає у створенні сполуки з хорошою біодоступністю та сприятливими властивостями у травному тракті.

Сучасні огляди клінічних досліджень вказують, що цинк гліцинат/бісгліцинат належить до форм з високою біодоступністю.

Водночас не слід робити надто категоричний висновок, що будь-який продукт із написом «хелат» обов'язково засвоюється краще за всі інші форми.

Результат залежить від конкретної хімічної сполуки, дози, складу препарату та умов прийому.

Оксид, цитрат чи хелат — що краще?

Якщо порівнювати форми не за маркетинговими назвами, а за їхніми властивостями, можна виділити такі особливості.

Тому оксид не можна назвати «поганим» або «не засвоюваним» цинком. Він засвоюється, але його абсорбція може бути нижчою та більш варіабельною.

Цитрат має хорошу доказову базу щодо абсорбції та є практичним варіантом.

Якісний амінокислотний хелат, наприклад бісгліцинат, також є привабливим варіантом завдяки хорошій біодоступності.

Чи означає «хелат» найкращу форму цинку?

Не обов'язково.

У маркетингу слово «хелатний» часто використовується як синонім слова «найкращий», але з біохімічної точки зору це некоректне спрощення.

Хелат — це тип комплексу.

Для оцінки продукту важливо знати:

1. яка конкретно речовина використана;

2. скільки елементарного цинку містить порція;

3. яка рекомендована доза;

4. чи є клінічні дані щодо цієї форми.

Тому zinc bisglycinate є значно інформативнішим позначенням, ніж просто напис «zinc chelate».

Скільки цинку потрібно організму

Потреба в цинку залежить від віку, статі, харчування та фізіологічного стану.

За даними NIH, рекомендована добова кількість для дорослих становить приблизно:

• чоловіки — 11 мг/добу;

• жінки — 8 мг/добу;

• під час вагітності — 11 мг/добу;

• під час лактації — 12 мг/добу.

Це загальна добова потреба з усіх джерел, а не автоматично рекомендована доза добавки.

Потреба конкретної людини в додатковому цинку залежить від її раціону та інших факторів.

У яких продуктах міститься цинк

Найкращими харчовими джерелами цинку є продукти тваринного походження.

Значну кількість цинку можуть містити:

• устриці та інші морепродукти;

• яловичина;

• м'ясо птиці;

• риба;

• яйця;

• молочні продукти.

Рослинними джерелами є:

• бобові;

• горіхи;

• насіння;

• цільнозернові продукти.

Проте біодоступність цинку з рослинної їжі може бути нижчою через фітати.

Кому варто особливо звернути увагу на надходження цинку

Ризик недостатнього забезпечення може бути вищим при одноманітному раціоні, низькому споживанні продуктів — джерел цинку або раціоні з великою кількістю фітатів.

Особливої уваги потребують люди, які дотримуються суворого веганського або переважно рослинного харчування.

Певні захворювання травного тракту, порушення всмоктування та інші медичні стани також можуть впливати на статус цинку.

Ознаки дефіциту цинку

Виражений дефіцит може впливати на різні системи організму.

Серед можливих проявів описують:

• зниження апетиту;

• порушення смаку та нюху;

• зміни шкіри;

• повільніше загоєння ран;

• випадіння волосся;

• порушення імунної функції;

• затримку росту у дітей.

Але ці симптоми неспецифічні.

Наприклад, випадіння волосся може бути пов'язане із залізодефіцитом, патологією щитоподібної залози, стресом, дефіцитом білка та багатьма іншими факторами.

Тому не варто встановлювати дефіцит цинку лише за симптомами.

Як оцінюють рівень цинку

Найчастіше для лабораторної оцінки використовують концентрацію цинку в сироватці або плазмі крові.

Проте це не ідеальний біомаркер.

Рівень цинку може змінюватися залежно від:

• часу доби;

• прийому їжі;

• запальних процесів;

• інфекцій;

• гормональних факторів.

Тому лабораторний показник оцінюють у контексті харчування, симптомів та інших клінічних даних.

Як правильно приймати цинк

Абсорбція цинку може бути вищою при прийомі без великої кількості їжі, але у деяких людей цинк натще викликає:

• нудоту;

• дискомфорт у шлунку;

• неприємний металевий присмак.

У такому випадку його доцільніше приймати разом з їжею.

Важливо також враховувати взаємодію з іншими мінералами.

Наприклад, високі дози заліза, прийняті одночасно з цинком у вигляді добавок, можуть зменшувати його абсорбцію.

Цинк і мідь: чому важливий баланс

Тривалий прийом високих доз цинку може зменшувати засвоєння міді.

Механізм частково пов'язаний з металотіонеїном.

Високе надходження цинку стимулює його синтез у клітинах кишечника. Металотіонеїн має високу спорідненість до міді та може утримувати її в ентероцитах, після чого вона втрачається при природному оновленні клітин кишкового епітелію.

Тому принцип «чим більше цинку, тим краще» біохімічно неправильний.

Тривале надмірне споживання може порушувати баланс інших мікроелементів.

Чи варто приймати 25–50 мг цинку щодня

Тут необхідно розрізняти короткочасне використання певної дози за конкретних умов та постійний профілактичний прийом.

50 мг елементарного цинку — це вже значно більше за звичайну фізіологічну добову потребу дорослої людини.

Такі дози не слід автоматично використовувати протягом тривалого часу без обґрунтованої потреби.

При виборі добавки завжди потрібно дивитися саме на кількість elemental zinc, а не лише на масу цитрату, бісгліцинату чи іншої сполуки.

Яку форму цинку обрати

Якщо основним критерієм є хороша біодоступність, доцільно звертати увагу на:

цитрат цинку — добре досліджена форма з хорошою абсорбцією;

бісгліцинат цинку — хелатна амінокислотна форма з хорошими показниками біодоступності;

глюконат цинку — ще одна поширена форма з хорошою абсорбцією.

Оксид цинку має перевагу у високому вмісті елементарного цинку та вартості, але за даними порівняльних досліджень може засвоюватися гірше за цитрат.

Тому при виборі продукту потрібно оцінювати не лише напис «Zinc 25 mg», а щонайменше три характеристики:

форму → кількість елементарного цинку → дозування.

Висновок

Цинк — незамінний мікроелемент, необхідний для нормального функціонування багатьох систем організму. Він бере участь у синтезі ДНК і білків, поділі клітин, роботі ферментів та імунної системи, підтриманні нормального стану шкіри, волосся, нігтів і кісток, репродуктивній функції та захисті клітин від оксидативного стресу.

Однак ефективність добавки залежить не тільки від кількості цинку, а й від його хімічної форми.

Оксид цинку містить високу частку елементарного Zn, проте характеризується нижчою розчинністю та в дослідженнях демонстрував нижчу абсорбцію порівняно з цитратом.

Цитрат цинку добре засвоюється та має вдале співвідношення між вмістом елементарного цинку і біодоступністю.

Хелатні форми, зокрема бісгліцинат цинку, також характеризуються хорошою біодоступністю, але термін «хелат» сам по собі не гарантує переваги — важливо знати точну хімічну форму.

Головне правило при виборі добавки: оцінювати не маркетингову назву, а форму цинку, кількість елементарного Zn та реальну добову дозу.

FAQ — поширені запитання про цинк

Яка форма цинку краще засвоюється?

Дані досліджень свідчать про хорошу біодоступність цитрату, глюконату та деяких амінокислотних хелатів, зокрема гліцинатних форм. Оксид цинку в окремих дослідженнях демонстрував нижчу абсорбцію.

Що краще — цитрат чи хелат цинку?

Обидва варіанти можуть мати хорошу біодоступність. Для хелату важливо уточнювати конкретну форму. Якщо це цинк бісгліцинат, він належить до добре засвоюваних форм. Цитрат також має хороші дані щодо абсорбції.

Чи засвоюється оксид цинку?

Так. Твердження, що оксид цинку взагалі не засвоюється, неправильне. Проте його біодоступність може бути нижчою порівняно з деякими більш розчинними формами.

Що означає хелатний цинк?

Це цинк, зв'язаний з органічним лігандом, часто амінокислотою. Приклад — цинк бісгліцинат, де Zn утворює комплекс із гліцином.

Чим відрізняється бісгліцинат цинку від цитрату?

Бісгліцинат є амінокислотним комплексом, а цитрат — сіллю лимонної кислоти. Обидві форми можуть забезпечувати хорошу біодоступність цинку, але мають різну хімічну структуру.

Що таке елементарний цинк?

Це фактична кількість самого Zn у порції добавки. Саме цей показник потрібно враховувати при визначенні дози, а не загальну масу сполуки цинку.

Чи можна приймати цинк постійно?

Тривалість прийому залежить від раціону, дози та індивідуальної потреби. Тривалий прийом високих доз небажаний, оскільки надлишок цинку може, зокрема, порушувати обмін міді.

Цинк краще приймати до чи після їжі?

Без їжі абсорбція може бути вищою, однак у частини людей цинк натще викликає нудоту та дискомфорт. У таких випадках його приймають разом з їжею.

Чи корисний цинк для волосся та шкіри?

Цинк необхідний для підтримання нормального стану шкіри, волосся та нігтів. Однак випадіння волосся або проблеми зі шкірою не означають автоматично дефіцит цинку.

Чи впливає цинк на тестостерон?

Цинк бере участь у підтриманні нормального рівня тестостерону в крові. Це не означає, що прийом високих доз цинку у людини без дефіциту обов'язково підвищить тестостерон понад нормальний фізіологічний рівень.