10 potwierdzonych właściwości Cynku

Cynk jest jednym z najważniejszych pierwiastków śladowych w organizmie człowieka. Jego średnia zawartość w ustroju wynosi 2-4 g. Najwięcej cynku znajduje się w mięśniach i kościach, a także mózgu, skórze, wątrobie, nerkach, trzustce i śledzionie.

1. Cynk - składnik enzymów

Cynk jest składnikiem ponad 300 enzymów

Pierwszym odkrytym enzymem zawierającym jon Zn+ (cynku) była anhydraza węglanowa, która uczestniczy w regulacji gospodarki kwasowo-zasadowej organizmu poprzez wpływ na wydalanie dwutlenku węgla w płucach i utrzymywanie prawidłowego pH moczu.

Enzymem, którego aktywność zależna jest od cynku, jest również dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), która jest jednym z głównych elementów systemu antyoksydacyjnego organizmu i chroni organizm przed szkodliwym działaniem wolnych rodników.

Obecnie uznaje się, że największą grupą enzymów cynkowych są tzw. hydrolazy.

Cynk jest ponadto elementem strukturalnym enzymów uczestniczących w regulacji procesu replikacji DNA oraz czynników transkrypcyjnych, czyli białek wiążących DNA i umożliwiających rozpoczęcie procesu transkrypcji. Replikacja jest procesem powielania DNA, w którego wyniku z jednej cząsteczki DNA powstają dwie identyczne kopie. Transkrypcja polega natomiast na przepisywaniu informacji genetycznej z DNA na RNA, co jest niezbędne do biosyntezy białka.

2. Cynk - właściwości przeciwutleniające

Cynk jest naturalnym inhibitorem wolnych rodników, czyli molekuł chemicznych zawierających niesparowany elektron, które zdolne są do uszkodzenia DNA i struktur komórkowych. Wolne rodniki są przyczyną stresu oksydacyjnego i starzenia się organizmu. Działanie antyoksydacyjne cynku odbywa się za pośrednictwem różnych mechanizmów.

Cynk konkuruje o miejsca wiązania z żelazem i miedzią

Żelazo i miedź mogą powodować powstanie reaktywnych rodników hydroksylowych w tzw. reakcji Habera-Wiessa. Wchodząc w miejsce wiązania tych metali w lipidach, białkach i DNA, cynk uniemożliwia powstawanie wolnych rodników, przez co chroni on komórki przed stresem oksydacyjnym. Cynk wiąże się również z ujemnie naładowanymi fosfolipidami błon, blokując reakcje utleniania lipidów.

Cynk wpływa na aktywność dysmutazy ponadtlenkowej

Dysmutaza ponadtlenkowa odpowiada za neutralizację działania rodnika ponadtlenkowego. Poprzez udział w budowie SOD, cynk pełni więc ważną rolę w utrzymaniu potencjału oksydacyjno-redukcyjnego w komórce.      

Metalotioneiny działają jako wymiatacze reaktywnych form tlenu

Metalotioneiny (białka wiążące metale) mają zdolność do wychwytywania rodników hydroksylowych. Zaobserwowano, że ich działanie 300-krotnie przewyższyło zdolności antyoksydacyjne glutationu, uznawanego powszechnie za jeden z najsilniejszych antyoksydantów. Cynk może wzmacniać neutralizujące działanie metalotionein w organizmie.

3. Cynk - wzrost dzieci

Cynk nieznacznie wpływa na wzrost dzieci

Cynk odgrywa ważną rolę w podziałach i różnicowaniu się komórek. W metaanalizie 36 badań przeprowadzonych w krajach rozwijających się zaobserwowano pozytywny związek pomiędzy cynkiem i wzrostem dzieci poniżej 5. roku życia. Podaż 10 mg cynku dziennie przez 24 tygodnie wiązała się ze wzrostem wyższym średnio o 0,37 ± 0,25 cm w porównaniu z grupą dzieci niesuplementowanych.

Podobne wyniki uzyskali autorzy innej metaanalizy 19 badań, przeprowadzonej w roku 2016. Stosowanie suplementów cynku w dawkach 4,1-8 mg/d związane było korzystnie ze wzrostem dzieci, chociaż wielkość tego przyrostu była niewielka.

Pomimo bardzo niewielkiego faktycznego przyrostu długości ciała obserwowanego w przeprowadzonych dotąd badaniach wydaje się jednak, że odpowiednia podaż cynku w ciągu pierwszych lat życia dziecka i prewencja niedoborów mikroskładników może mieć związek z uzyskanym w późniejszych latach wzrostem. 

Działanie to może być szczególnie istotne w populacjach narażonych na niedobory składników odżywczych, w tym w krajach rozwijających się.

4. Cynk - układ odpornościowy

Cynk jest niezbędny do aktywacji hormonów grasicy

Grasica jest gruczołem wchodzącym w skład układu limfatycznego, którego funkcjonowanie jest niezbędne do rozwoju i zachowania odporności. Wydzielany przez grasicę hormon tymulina stymuluje aktywność cytotoksyczną limfocytów T oraz produkcję interleukiny 2 (IL-2), która jest najważniejszym czynnikiem wzrostu dla komórek NK (ang. natural killers). Tymulina wymaga do prawidłowego działania obecności cynku, a jego niedobór uniemożliwia aktywację jej działania.

Cynk reguluje działanie limfocytów T

Limfocyty T pomocnicze Th 1 i Th2 odpowiadają za wydzielanie różnych grup cytokin. W sytuacji niedoboru cynku zachwiana zostaje równowaga pomiędzy funkcjami tych limfocytów, co prowadzi do osłabienia działania systemu immunologicznego organizmu.

Cynk może skracać czas trwania infekcji wirusowych

Udowodnione korzystne działanie cynku  na funkcjonowanie układu odpornościowego sprawiło, że zaczęto szukać możliwości jego wykorzystania w leczeniu infekcji.

W 12 przeprowadzonych badaniach na temat wpływu cynku na przebieg przeziębienia uzyskano nierozstrzygające rezultaty. Wydaje się jednak, że zastosowanie preparatów cynku w ciągu 24 godzin od pojawienia się pierwszych symptomów przeziębienia może skracać czas trwania tej choroby oraz złagodzić jej objawy.

W badaniu przeprowadzonym w grupie 200 zdrowych dzieci zaobserwowano, że liczba przeziębień była znacząco niższa w grupie przyjmującej siarczan cynku, w porównaniu z grupą kontrolną otrzymującą placebo (1,2 vs. 1,7 przeziębień przypadających na dziecko w ciągu 7 miesięcy). W grupie stosującej suplementację zanotowano również niższą liczbę opuszczonych dni w szkole oraz krótszy czas trwania objawów przeziębienia.

5. Cynk - choroby sercowo-naczyniowe

Cynk zmniejsza stres oksydacyjny

Wiele chorób przewlekłych, w tym choroby sercowo-naczyniowe oraz cukrzyca typu II, związanych jest z nasilonym stresem oksydacyjnym. Niedobór cynku jako składnika systemu antyoksydacyjnego organizmu może mieć pośredni wpływ na ryzyko rozwoju chorób o podłożu zapalnym.

Suplementacja cynkiem obniża stężenie białka C-reaktywnego

Białko C-reaktywne (ang. C-reactive protein, CRP) jest jednym z tzw. białek ostrej fazy, którego stężenie wzrasta we krwi w konsekwencji stanu zapalnego.

W metaanalizie 8 badań randomizowanych zaobserwowano, że suplementacja cynkiem w dawce 50 mg dziennie może mieć korzystne działanie na obniżenie stężenia białka CRP we krwi, a zależność ta może być szczególnie istotna w osób z przewlekłą niewydolnością nerek.

Cynk nieznacznie polepsza profil lipidowy krwi

Foster i wsp. przeprowadzili metaanalizę 33 badań z udziałem 14 238 osób w celu oceny związku suplementacji cynkiem ze stężeniem we krwi cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL, cholesterolu HDL i triglicerydów. Pomimo wzrostu stężenia cynku we krwi po zastosowaniu suplementacji (średnio o 2,42 ± 0,25 µmol/L), nie zaobserwowano istotnych zmian w stężeniu badanych markerów ryzyka. W analizie przeprowadzonej wyłącznie w grupie osób zdrowych wykazano, że suplementacja cynkiem obniżyła stężenie cholesterolu HDL średnio o 7%, co mogło niekorzystnie wpłynąć na ryzyko sercowo-naczyniowe.

Korzystne efekty suplementacji cynkiem na profil lipidowy krwi stwierdzili natomiast Jayawardena i wsp. w grupie osób z cukrzycą typu II. W metaanalizie 8 badań zaobserwowali oni spadek stężenia cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL w grupie pacjentów diabetologicznych, w porównaniu z osobami zdrowymi. Ze względu na znaczne różnice w dawkach i formach chemicznych suplementów zastosowanych w badaniach oraz dużą zmienność danych, autorzy podkreślają konieczność przeprowadzenia dalszych analiz.

Osoby z niewydolnością serca mają niższe stężenie cynku we krwi

W metaanalizie 27 badań kliniczno-kontrolnych, Yu i wsp. zaobserwowali, że osoby ze zdiagnozowaną niewydolnością serca miały niższe stężenie cynku we krwi niż osoby zdrowe. Tego typu typ badania nie pozwala jednak na ocenę związku przyczynowo-skutkowego, więc nie można wykazać, czy niedobór cynku mógł być powodem wystąpienia niewydolności serca u uczestników badania.

Cynk nie ma istotnego wpływu na ryzyko rozwoju chorób sercowo-naczyniowych

W badaniu przeprowadzonym przez Eshak i wsp. ryzyko śmierci z powodu choroby niedokrwiennej serca malało wraz ze wzrostem podaży cynku w diecie w grupie mężczyzn. Takiej zależności nie zaobserwowano w grupie kobiet.

Według autorów przeglądu systematycznego ośmiu badań, na podstawie aktualnej wiedzy nie można potwierdzić ochronnego działania cynku w kontekście ryzyka rozwoju choroby niedokrwiennej serca.

W badaniu przeprowadzonym przez Milton i wsp. wyższa podaż cynku w diecie wiązała się z wyższym ryzykiem rozwoju chorób sercowo-naczyniowych w grupie kobiet. 

Eshak i wsp. nie zaobserwowali jednak podobnych zależności w odniesieniu do ryzyka zgonu z powodu udaru i chorób sercowo-naczyniowych zarówno w grupie kobiet, jak i mężczyzn.

W przeglądzie badań przeprowadzonym przez Chu i wsp. nie wykazano związku pomiędzy podażą cynku w diecie a ryzykiem rozwoju chorób sercowo-naczyniowych. Zaobserwowano jednak, że wyższe stężenie cynku w krwi związane było z niższym ryzykiem wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych u uczestników badań.

6. Cynk - cukrzyca

Cynk jest niezbędny do syntezy insuliny

Jony cynku uczestniczą zarówno w syntezie insuliny i glukagonu, jak i regulacji ich wydzielania oraz przekazywaniu sygnałów o obecności hormonów. Insulina odgrywa zasadniczą rolę w metabolizmie węglowodanów i regulacji stężenia glukozy we krwi. Niedobór cynku może więc obniżać aktywność i wydzielanie insuliny i prowadzić do zmniejszonego wychwytu glukozy we krwi.

Cynk przeciwdziała hiperglikemii i cukrzycy typu II

Cukrzyca typu II jest chorobą metaboliczną charakteryzującą się przewlekłą hiperglikemią, czyli podwyższonym stężeniem glukozy we krwi.

Jayawardena i wsp. w metaanalizie badań wykazali, że zastosowanie suplementów cynku związane było ze spadkiem glikemii na czczo, spadkiem stężenia glukozy we krwi w 2. godzinie po posiłku oraz redukcją stężenia we krwi hemoglobiny glikowanej HbA1c, będącej markerem wyrównania cukrzycy.

W innej metaanalizie 14 badań Capdor i wsp. wykazali natomiast, że suplementacja cynku związana była z niewielkim (średnio o 0,19 ± 0,08 mmol/L), ale istotnym statystycznie obniżeniem stężenia glukozy na czczo we krwi w grupie osób zdrowych. W grupie osób z istniejącymi zaburzeniami metabolicznymi spadek ten był większy i wyniósł średnio 0,49 ± 0,11 mmol/L. Zmianie nie uległo stężenie insuliny we krwi po zastosowaniu suplementacji cynkiem.

W przeglądzie systematycznym wykonanym w oparciu o 14 prospektywnych badań kohortowych z udziałem łącznie 334 387 osób nie zaobserwowano widocznego związku pomiędzy spożyciem cynku z dietą, stosowaniem suplementów cynku lub stężeniem cynku we krwi i podwyższonym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu II. Wykazano jednak, że wyższe stężenie cynku we krwi związane było z niższym ryzykiem rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, a zależność ta była szczególnie istotna w grupie osób z rozpoznaną cukrzycą typu II.

7. Cynk – właściwości przeciwnowotworowe

Cynk wykazuje działanie cytotoksyczne

Stężenie cynku w komórkach niektórych nowotworów, np. nowotworu prostaty, jest znacznie obniżone. Wydaje się, że cynk może wykazywać działanie cytotoksyczne i hamować rozwój guza, jednak wciąż poszukiwane są efektywne sposoby dostarczenia go do komórek nowotworu. Dalsze badania nad transporterami cynku i czynnikami ułatwiającymi jego wychwyt mogą w przyszłości doprowadzić do rozwoju nowych terapii przeciwnowotworowych.

Cynk zmniejsza ryzyko rozwoju nowotworów przewodu pokarmowego

Ze względu na działanie wspomagające układ immunologiczny oraz działanie przeciwzapalne, cynk jako jeden z najważniejszych pierwiastków śladowych w organizmie może mieć uogólniony wpływ na zmniejszenie ryzyka rozwoju wybranych nowotworów.

Abnet i wsp. zaobserwowali, że ryzyko rozwoju nowotworu przełyku było znacząco niższe w grupie osób z wyższym stężeniem cynku w tkankach.

W badaniu przeprowadzonym przez Lee i wsp. wykazano natomiast, że podaż cynku z dietą związana była z niższym ryzykiem rozwoju nowotworu jelita grubego w grupie kobiet po menopauzie.

W metaanalizie 19 badań z udziałem blisko 400 000 uczestników Li i wsp. stwierdzili, że wyższa zawartość cynku w diecie związana była z niższym ryzykiem rozwoju nowotworów przewodu pokarmowego ogółem. W analizach dotyczących konkretnych lokalizacji nowotworu istotną zależność wykazano w odniesieniu do nowotworu jelita grubego. Podaż cynku nie była związana z ryzykiem rozwoju nowotworów przełyku lub żołądka w całej badanej grupie, jednak związek taki zaobserwowano w podgrupach osób rasy azjatyckiej.

Cynk zmniejsza ryzyko rozwoju nowotworu trzustki

W metaanalizie 7 badań z udziałem 1659 osób z rozpoznanym nowotworem trzustki Li i wsp. wykazali, że wysoka podaż cynku w diecie związana była z niższym ryzykiem rozwoju raka trzustki.

Cynk w niewielkim stopniu związany jest z niższym ryzykiem rozwoju nowotworu piersi

Wu i wsp. przeprowadzili metaanalizę 14 badań dotyczących związku pomiędzy stężeniem cynku we krwi a ryzykiem rozwoju nowotworu piersi u kobiet i nie zaobserwowali istotnych statystycznie zależności. W analizie 7 badań autorzy wykazali jednak, że kobiety z nowotworem piersi miały niższą zawartość cynku we włosach w porównaniu z kobietami zdrowymi.

Cynk nie ma wpływu na rozwój nowotworu prostaty

Mahmoud i wsp. wykazali, że mężczyźni z nowotworem prostaty mieli istotnie niższą podaż cynku w diecie w porównaniu z mężczyznami zdrowymi (11 mg vs. 14 mg dziennie). Nie zaobserwowano jednak związku pomiędzy dzienną podażą cynku a ryzykiem rozwoju nowotworu prostaty.

Takiej zależności nie stwierdzono również w metaanalizie 17 badań z udziałem łącznie blisko 123 tysięcy mężczyzn, w tym blisko 12 tysięcy ze zdiagnozowanym nowotworem prostaty.

8. Cynk - choroby dermatologiczne

Cynk może być stosowany w leczeniu chorób infekcyjnych skóry

Ze względu na swoje właściwości immunomodulujące i przeciwzapalne, cynk znalazł zastosowanie w leczeniu wielu chorób dermatologicznych.

Doustna suplementacja cynku okazała się skuteczna w terapii kurzajek (zmian skórnych spowodowanych wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV)), leiszmaniozy skórnej (choroby tropikalnej wywołanej przez wiciowce z rodzaju Leishmania) oraz trądu (przewlekłej choroby zakaźnej wywołanej przez prątki Mycobacterium leprae).

Suplementacja cynkiem może być elementem terapii trądziku pospolitego

Trądzik pospolity jest przewlekłą chorobą wynikającą z nadmiernego pobudzenia czynności gruczołów łojowych, objawiającą się występowaniem zaskórników, krost i grudek na skórze. Może on występować u ludzi w każdym wieku, jednak najczęściej pojawia się w okresie młodzieńczym.

Autorzy przeglądu 31 badań dotyczących efektywności i bezpieczeństwa stosowania cynku w leczeniu trądziku stwierdzili, że może on być skuteczną i nieobarczoną działaniami niepożądanymi alternatywą dla innych form leczenia tego schorzenia.

9. Cynk - płodność i funkcje rozrodcze

Cynk jest niezbędny do spermatogenezy

Cynk warunkuje prawidłowy skład kwasów tłuszczowych w błonach komórkowych narządów rozrodczych. Niedobór cynku w diecie w okresie dojrzewania płciowego może przyczynić się do zaburzeń spermatogenezy oraz niekorzystnie wpływać na integralność plemników. Cynk w wysokim stężeniu znajduje się w prawidłowym męskim nasieniu, co wpływa na jego właściwości.

W metaanalizie 20 badań z udziałem blisko 3500 uczestników zaobserwowano, że stężenie cynku w spermie mężczyzn niepłodnych było istotnie niższe niż w nasieniu mężczyzn bez zaburzeń płodności. Ponadto wykazano, że suplementacja cynku istotnie zwiększyła objętość nasienia oraz poprawiła jego parametry.

10. Cynk - depresja

Cynk może zmniejszać ryzyko depresji

Cynk może wykazywać działanie przeciwdepresyjne zarówno poprzez modulowanie aktywności neurotransmiterów pobudzających, jak i aktywność antyoksydacyjną i przeciwzapalną. W przebiegu depresji mogą pojawić się niedobory cynku wynikające z niskiej podaży z dietą oraz jego zużyciem w procesach ochrony antyoksydacyjnej organizmu.

W metaanalizie 17 badań Swardfager i wsp. zaobserwowali, że osoby z depresją miały istotnie niższe stężenie cynku we krwi niż osoby zdrowe. Niedobór cynku w takich wypadkach nie jest jednak uznawany za bezpośrednią przyczynę depresji, lecz jej następstwo.

Schefft i wsp. w metaanalizie 4 badań dotyczących zasadności stosowania suplementów cynku u pacjentów z depresją potwierdzili ich korzystne działanie.

W innej metaanalizie 9 badań przeprowadzonej przez Li i wsp. wykazano, że osoby z najwyższą średnią podażą cynku w diecie miały o 33% mniejsze ryzyko rozwoju depresji w porównaniu z osobami o najmniejszej podaży tego składnika.

Prowadzone są badania dotyczące możliwości zastosowania suplementacji cynkiem w leczeniu zaburzeń afektywnych.  Siwek i wsp. wykazali, że suplementacja cynkiem zwiększała efektywność działania leku imipraminy w depresji lekoopornej.

Ranjbar i wsp. zaobserwowali, że zastosowanie suplementów cynku łącznie z lekami przeciwdepresyjnymi skutecznie zmniejszało nasilenie objawów choroby u badanych pacjentów, a uzyskane wyniki były korzystniejsze niż w przypadku zastosowania wyłączenie terapii farmakologicznej.