Varis yra vienas iš esminių (gyvybiškai svarbių) mikroelementai ir yra minkštas, plastiškas pereinamasis metalas - sunkusis metalas / pusiau metalas. Jis yra 11-oje periodinės lentelės grupėje, turi simbolį Cu, atomo skaičių 29 ir atomą masė iš 63.546.Varis vyksta oksidacijos būsenose Cu +, Cu2 + ir Cu3 +, o gamtoje pirmiausia randama kaip Cu + ir Cu2 +. Biologinėse sistemose vyrauja 2-valentinė oksidacijos būsena - Cu2 +. Lotyniškas pavadinimas „cuprum“ yra kilęs iš aes cyprium Kipras“, Kur varis buvo išgaunamas senovėje. Dirvožemyje mikroelementas yra daugiausia sulfido, arsenato, chloridas ir karbonatas. Dėl puikaus šilumos ir elektros laidumo varis inžinerijoje naudojamas daugiau kaip 50% vandentiekio ir šildymo srityse. Cheminiu požiūriu jis naudojamas kaip katalizatorius (cheminių reakcijų greitintuvas). Pagal ES direktyvas tik vario karbonatas, citratas, gliukonatas, sulfatas ir varis lizinas kompleksas gali būti naudojamas mitybos tikslais. Be to, tam tikri vario junginiai leidžiami kaip priedai pagal taisyklę „kiek reikia, kuo mažiau“ - lat. : quantum satis, qs - pavyzdžiui, pagal dažiklių direktyvą kaip maisto dažiklis E 141 Vario turintys chlorofilų ir chlorofilinų kompleksai.
biologinis
Įvairūs maisto komponentai gali paveikti vario apykaitą, sukeldami greičio pokyčius absorbcija, išsiskyrimas ir paskirstymas Cu organizme. Pavyzdžiui, vienu metu vartojant vitaminas C (askorbo rūgštis), kai kurie amino rūgštys, gliukozė polimerai, baltymai, fumaro rūgštis - fumaratas,oksalo rūgštis - oksalatas - ir kiti organiniai rūgštys, pavyzdžiui, citratas, malatas ir laktatas, skatina varį absorbcija. Askorbo rūgštis sugeba sumažinti Cu2 + iki Cu + ir taip padidinti Cu absorbcija. Pernelyg didelė koncentracija maistinė lasteliena, kalcis, fosfatas, cinkas, geležies, molibdenas, kadmio, sulfidas ir fitatai arba fitino rūgštis, kita vertus, sumažina vario absorbciją. Poveikis yra labai ryškus geležies ir cinkas. Pastarasis mikroelementas gali vadovauti, viena vertus, Cu pernašos į plonosios žarnos enterocitus - ląsteles - slopinimui gleivinė arba gleivinės - ir, kita vertus, į ląstelių jungimąsi prie baltymo metalotioneino kaupimosi gleivinės metu. Tai užkerta kelią ląstelių Cu perkrovai, viena vertus, ir Cu pernešimui į bazolaterinę enterocitų membraną, taigi, Cu patekimą į kraują. Kita vertus, labaidozė administracija of antacidiniai vaistai arba penicilaminas gali turėti neigiamą poveikį vario pasiūlai.
Absorbcija
Varis maiste ir organizme yra surištoje formoje, o ne kaip laisvasis jonas. To priežastis yra ypatinga elektronų konfigūracija, leidžianti užmegzti kompleksinius ryšius su biochemiškai svarbiais junginiais, tokiais kaip baltymai.Varas daugiausia absorbuojamas iš skrandis ir viršutinė plonoji žarna (dvylikapirštės žarnos). Kadangi absorbcijos greitis labai priklauso nuo maisto sudėties, jis svyruoja nuo 35 iki 70%. Kiti autoriai teigia, kad tai yra nuo 20 iki 50%, priklausomai nuo vario kiekio dieta. Nuo Motinos pienas, 75% vario yra absorbuojamas, o iš karvės pieno - tik apie 23%. Taip yra dėl to, kad Cu yra karvės pieno jungiasi su kazeinu, sunkiai virškinamu rupiu koaguliacijos baltymu. Paprastai moterys pieno, esant 0.3 mg / l, vario yra daug daugiau nei karvės pieno, kurio vario kiekis yra tik 0.09 mg / l. Vario kiekis organizme reguliuojamas koreguojant žarnyno absorbciją ir išsiskyrimą. Taigi esant vario trūkumui absorbcijos greitis padidėja, o padidėjusio vario cinkasarba geležies tiekimas, tolesnis Cu pasisavinimas arba išskyrimas yra atitinkamai sumažintas arba blokuojamas. Vario absorbciją galima paaiškinti remiantis dviguba kinetika. Esant mažoms koncentracijoms, varis absorbuojamas į šepečio sienelės membranos enterocitus plonoji žarna aktyviu, ty nuo energijos priklausomu, prisotintu transportavimo mechanizmu. Esant didesnei koncentracijai, dominuoja pasyvi difuzija, ty transportavimas per enterocitų membraną koncentracija gradientas be energijos tiekimo ir membranos transportavimo baltymai. Vario įsisavinimo mechanizmas, kurį sukelia membraniniai transportiniai baltymai - nešiklio sukeltas transportas - dar nėra tiksliai išaiškintas. Tačiau akivaizdu, kad membranos transportinis baltymas DCT-1, kuris dalyvauja cinko ir geležies absorbcijoje, taip pat yra svarbus vario absorbcijai žarnyne. Tai, kad DCT-1 naudoja cinkas ir geležis, taip pat varis ir kiti metalai, paaiškina šių jonų priešingumą ekstremaliomis sąlygomis. Kai tiekimas yra nuolat didelis, dalis vario gleivinė ląstelės plonoji žarna jungiasi su metalotioneinu, kuris yra lokalizuotas citoplazmoje. Šis baltymas kaupia absorbuotą varį ir išleidžia jį į kraujas tik tada, kai to reikia. Be to, jis gali detoksikuoti vario perteklių, kuris priešingu atveju galėtų katalizuoti vario susidarymą deguonis radikalai. MNK-ATPazė, prisotinta nešiklio sistema, yra atsakinga už Cu perdavimą iš bazolateralinės enterocitų membranos į kraują. Tačiau kūdikiams varis absorbuojamas difuzijos būdu ir vos prisotintame transporte su vanduo.
Transportas ir sandėliavimas
Absorbuotas varis yra surištas kraujas į plazmos baltymus albuminas ir transkupreinas bei mažos molekulinės masės ligandai, tokie kaip aminorūgštis histidinas. Transcupreinas reiškia specifinį Cu transportinį baltymą ir turi didesnį afinitetą variui nei albuminasNormaliomis sąlygomis plazmos Cu koncentracija yra apie 0.5–1.5 µg / ml, o moterims ji yra 10% didesnė nei vyrų. Nei maisto suvartojimas, nei pasninkavimas veikia Cu koncentraciją plazmoje. Dėl vis dar neaiškių priežasčių Cu koncentracija plazmoje beveik padvigubėja ir padidėja trigubai nėštumas arba paėmus kontraceptikus (Kontraceptinės tabletės). Vario kiekis serume išlieka padidėjęs:
- Infekcijos
- Glomerulonefritas - inkstų ląstelių (glomerulų) uždegimas, dažniausiai autoimuninis, kaip pagrindinė lėtinio inkstų nepakankamumo priežastis, kuriai reikalinga dializė
- Miokardo infarktas (širdies priepuolis)
- Tirotoksikozė - krizės paūmėjimas hipertireozė (hipertiroidizmas), kuris dėl savo simptomų yra labai pavojingas gyvybei.
- Raudonoji vilkligė - kolagenozių grupės sisteminė autoimuninė liga.
- Tulžies cirozė - lėtinė kepenys liga, sukelianti lėtą progresuojantį mažųjų naikinimą tulžis ortakiai kepenys ir galiausiai iki cirozės.
- Ūmus leukozė - naviko liga kraujas ląstelių, kuriose yra nepatikrintas leukocitai (baltieji kraujo kūneliai).
- Aplastinė anemija - speciali anemijos forma (anemija), kai dėl įgytos sumažėja visų kraujo ląstelių skaičius kaulų čiulpai aplazija.
- Estrogenų skyrimas
Sumažėjęs Cu kiekis plazmoje nustatomas, pavyzdžiui, Kwashiorkor ligoje, baltymų formoje neprievalgis. Dėl nepakankamo tam tikrų amino rūgštys, kraujyje sumažėja albuminų (hipoalbuminemijos), taigi sumažėja koloidinis osmosinis slėgis. Dėl to audinių skystis, ypač pilvo srityje, negali būti absorbuojamas į veninius kapiliarus. albuminasir histidinas per portalą perneša varį venas (vena portae) į kepenys, kuris jį paima per nešiklį hCtr1. Kepenys yra pagrindinis vario apykaitos organas ir svarbiausia vario organizmo atsarga. Hepatocituose (kepenų ląstelėse) varis yra iš dalies sandėliuojamas, citosolio transportavimo baltymų, vadinamų chaperonais, nukreipiamas į tam tikrus subcellulinius skyrius ir įjungiamas į vario priklausomus baltymus. fermentai (enzimai), pvz., caeruloplazminas, citochromo c oksidazė arba superoksido dismutazė. Ypač svarbu yra plazmos baltymas caeruloplazminas. Tai rodo ir fermento funkciją, ir specifinę vario surišimo ir transportavimo funkciją. Fermentidazė I, fermentas yra būtinas dvivalentės į trivalentę geležį oksidacijai, viena vertus, ir geležies prisijungimui prie plazmos transferinas kita vertus. Dalis vario į fermentą įtraukiama kaeruloplazmino sintezės metu per varį surišančią ATPazę, esančią Golgi aparate, ir vėl kepenyse išleidžiama į kraują Cu-caeruloplazmino pavidalu. hepatocitai laikomi metalotioneine. Vario, prisijungusio prie plazmoje esančio caeruloplazmino, prireikus pasiskirsto įvairiuose organizmo organuose ir audiniuose. Ląstelės pasisavinamos per membraną surištus Cu receptorius. Varis yra trečias pagal gausumą mikroorganizmų organizme po geležies ir cinko, kurio kūno kiekis yra 80–100 mg. Didžiausia vario koncentracija yra daugiausia kepenyse (15%) ir smegenys (10%), po to širdis ir inkstai. Raumenys (40%) ir griaučiai (20%) sudaro apie pusę viso turinio. Serume yra tik 6% viso vario kiekio. Iš jų apie 80–95% yra Cu caeruloplazmino pavidalu. Cu paskirstymas vaisiuose ir kūdikiuose skiriasi nuo suaugusiųjų. Gimimo metu kepenys ir blužnis sudaro pusę kūno atsargų. Galiausiai naujagimių kepenyse Cu yra 3–10 kartų didesnis koncentracija nei suaugusiųjų. Šios kepenų atsargos yra fiziologiškai normalios ir, atrodo, apsaugo kūdikį nuo vario trūkumo pirmaisiais mėnesiais.
Išsiskyrimas
Be absorbcijos, ekskrecija yra vienas iš svarbiausių Cu homeostazės ar Cu palaikymo reguliavimo kintamųjų. subalansuoti organizme. Apie 80% vario pertekliaus išsiskiria į tulžis su išmatomis. Šiuo tikslu mikroelementas išsiskiria lizosominiu būdu skaidant junginį Cu-metallotioneiną ir Cu-caeruloplazminą atitinkamai hepatocituose ir plazmoje ir prie jų kanalo formos membranos surišant su Cu jungiančia ATPaze arba lygiagrečiai su glutationu Nuo GSH priklausančiam transporteriui. Tokiu būdu varis išleidžiamas į tulžis ir išsiskiria su išmatomis kartu su baltymais, tulžies rūgštysir amino rūgštys.15% vario pertekliaus išsiskiria per žarnyno sienelę į spindį ir taip pat pašalinamas išmatose. Tik 2–4% su šlapimu išsiskiria per inkstus. Esant kanalėlių defektams, nuostoliai per inkstus su šlapimu gali žymiai padidėti. Vario nuostoliai per oda yra kintantys ir manoma, kad vidutiniškai yra 0.34 mg / d. Labai mažas vario kiekis grįžta į organizmą iš žarnyno per enterohepatinė cirkuliacija arba yra absorbuojamas.
