R.Borgacciによる銅

何

銅とは

銅（英語の「銅」）は、記号Cu（ラテン語の「銅」から）および原子番号29の化学元素です。

鉄や亜鉛と同様に、銅もすべての高等生物に不可欠な金属微量栄養素です - 同じことは微生物には当てはまりません。とりわけ酸化還元反応およびタンパク質合成、例えば特定の酵素の製造において、ヒトの生物において暗黙のうちに含まれているのは、生物学的呼吸器系チトクロムCオキシダーゼ触媒の構成にとって基本的な役割を果たす - 複合体IV、EC 1.9.3.1としても知られる。成人の体には体重1キログラムあたり1.4〜2.1ミリグラムの銅が含まれています。最も豊富な組織は肝臓、筋肉および骨の実質です。

あなたはそれを知っていましたか...

軟体動物や甲殻類では、銅は血液色素のヘモシアニンの構成成分です。これらの有機体でそれは人間のヘモグロビンおよび他の多くの脊椎動物のための鉄と同じ機能を持っています。

私たちの体のための銅の栄養要求量は客観的に適度であり、それは通常赤字になるのが容易である栄養因子ではありません。その欠乏症は一般的な栄養失調の写真と関連しているときに起こりやすいです。銅で最も豊富な食品の中で我々が言及する：内臓、軟体動物、甲殻類、油糧種子とでんぷん種子の細菌。吸収 - 腸 - は、食品中のその存在によって、また食事の一般的な組成によっても影響を受けます - 例えば、大量の鉄、亜鉛または抗栄養キレート剤の存在の可能性があります。その代謝は深刻な実体でさえも遺伝性疾患の影響を受ける可能性があります。

生物学的役割

銅の生物学的役割

銅の生物学的役割は、地球の大気中の酸素の出現から始まりました。銅は動物界と野菜界の両方で欠くことのできない元素ですが、バクテリアやウイルスのそれではありません 。

本質的に、銅は主に酵素やトランスポーターなどのタンパク質であり、触媒作用や生物学的電子または酸素電子の伝達にさまざまな役割を果たしています。銅タイプIとIIの容易な相互変換を利用するプロセス - Cu（I）とCu（II）。

銅はすべての真核細胞の好気的呼吸に不可欠です。ミトコンドリアでは、それはチトクロームCオキシダーゼ酵素、銅と鉄イオンの間でO2を結合し、O2分子に8個の電子を移動させ、それによってそれを還元する酸化リン酸化の最後のタンパク質に見いだされる。水素、2分子の水。

銅はまた、多くのスーパーオキシドジスムターゼ酵素、すなわち、置換によって、それらを酸素および過酸化水素に変換することによってスーパーオキシドの分解を触媒するタンパク質中にも見出される。

深まります

スーパーオキシドジスムターゼ酵素の反応は以下の通りである。

Cu 2+ -SOD + O 2 - →Cu + -SOD + O 2（銅還元、スーパーオキサイド酸化）

Cu + -SOD + O 2 - + 2H +→Cu 2+ -SOD + H 2 O 2（銅酸化、スーパーオキシド還元）

ヘモシアニンタンパク質は、先史時代の甲殻類Limulus polyphemusなどのほとんどの軟体動物およびいくつかの節足動物において酸素運搬体である。ヘモシアニンは青なので、これらの有機体は同じ色の血液を持っていて、赤ではありません - 代わりに私たちの鉄ベースのヘモグロビンの典型です。

「青い銅タンパク質」などのいくつかの銅タンパク質は、基質と直接相互作用 せず、酵素ではありません 。代わりに、これらのポリペプチドは「 電子伝達 」と呼ばれる過程を通して電子を伝達する 。

代謝

人体における銅代謝

銅は腸と血流に吸収され、そこでアルブミンと結合して肝臓に運ばれます。肝代謝後、それは主にセルロプラスミンタンパク質のおかげで他の組織に分配される。後者はまた哺乳類の母乳中に分泌される銅を運び、そして特によく吸収される。詳細については、セルロプラスミンを参照してください。

通常、銅は腸肝循環に流れます - 約5 mg /日の「リサイクル」 - 一方、たった1 mg /日が食事で吸収されて排出されます。必要ならば、有機体は胆汁を通して過剰分を除去することができ、それ故に腸によってそれは有意に再吸収されないであろう。

人体は約1.4 - 2.1 mg / kg体重の量で銅を含んでいます - 主に肝臓、筋肉と骨に含まれています。

ダイエット

銅源ソースIOM

2001年に、「米国医学研究所」（IOM）は、銅の推定平均要求量（EAR）と推奨食事許容量（推奨食事許容量 - RDA）を更新しました。例えば新生児に関して、EARとRDAを確立するのに十分な情報が利用できない場合、定義された適切な摂取量の推定値（適切な摂取量 - AI）が使用されます。

適切な銅摂取量

1歳までの銅のAIは以下に対応します。

男性および女性0〜6ヶ月用銅200μg/日
7-12ヶ月の男女のための銅の220のμg/ day。

銅の推奨食事療法

銅のRDAは次のとおりです。

1〜3歳の男性および女性用銅340 mg /日
4〜8歳の男性と女性用に440μg/日の銅
9〜13歳の男性および女性用銅700 µg /日
14〜18歳の男女のための銅890μg/日
19歳以上の男性および女性用銅900μg/日
14〜50歳の妊娠中の女性には1000μg/日の銅
14〜50歳の授乳中の女性には1300μg/日の銅。

許容される銅の上限摂取量

安全性レベルに関する限り、それらを確立するのに十分なデータを用いて、IOMは許容されるより高いレベルの許容度（許容上限摂取量レベル - UL）も課します。銅の場合、ULは10 mg /日に設定されています。

注：まとめてEAR、RDA、IAおよびULは、食事の参考文献（Dietary Reference Intakes - DRI）として示されています。

銅のEFSA源

欧州食品安全委員会（EFSA）は、RDAではなく人口参照摂取量（PRI）を、代わりに平均必要量（AR）を使用して、一連の情報を食事参照値（DRV）と呼びます。 EAR。 18歳以上の女性および男性の場合、IAはそれぞれ1.3および1.6 mg /日に設定されています。妊娠と授乳のAIは1.5 mg /日です。 1〜17歳の小児では、AIは0.7〜1.3 mg /日の年齢で増加します。したがって、米国のRDA よりも高くなります。 EFSAはULを5 mg /日に設定しました。これは米国の半分の値です。

アメリカの食品ラベルに銅

米国の食品サプリメントやダイエット食品にラベルを付ける目的で、一部に含まれる銅の量は、1日の価値に対する割合（％day value - ％DV）として表されます。

DVの100％は2.0 mgでしたが、2016年5月27日からRDAに合わせるために0.9 mgに修正されました。

食べ物

銅が豊富な食品

銅が豊富な食品の中には、動物由来のものと野菜由来のものがあります。典型的な例は、食品としての肝臓、食品としての腎臓または腎臓、カキ、カニ、ロブスター、ココア、クルミ、ピーカンナッツ、ピーナッツ、ヒマワリの種およびその油、トウモロコシ胚芽およびその油、小麦またはライ麦ふすま、豆、レンズ豆、ココア、チョコレートなど

二次供給源は：肉、特に子羊肉、そしてレモン、リンゴ、パパイヤ、ココナッツなどのような果物、きのこおよびビール酵母。

トピックは「食料品の銅」というページでよりよく開発されています。

不足

銅の栄養欠乏症の症状

鉄の吸収を促進するという役割のために、銅の栄養欠乏は鉄欠乏性貧血と同様の症状を引き起こす可能性があります。

好中球減少症
骨の異常
色素脱失
減少した成長
感染症の発生率の増加
骨粗鬆症
甲状腺機能亢進症
ブドウ糖およびコレステロール代謝の異常。

銅の栄養欠乏症の診断

重度の銅欠乏の状態は、赤血球中のセルロプラスミンとスーパーオキシドジスムターゼのミネラル - または血清銅 - の血漿レベルをテストすることによって見つけることができます。注：これらのパラメータは食事中の銅の限界不足に敏感ではありません。別の方法として、白血球および血小板中のチトクロームｃオキシダーゼ酵素の活性の分析に頼ることは可能であるが、この試験の結果が実際に再現可能な結果を与えるかどうかは明らかではない。

毒性

食品銅の毒性

いくつかの自殺企図を観察すると、おそらく酸化還元およびDNAに有害な活性酸素種の生成のために、過剰な量の銅（塩の形で）が急性毒性を誘発する可能性があることがわかった。

ウサギなどの様々な家畜では、銅塩の有毒量は30 mg / kgに相当します。満足のいく成長を確実にするためには、少なくとも３ｐｐｍ／日が必要であり、そして１００、２００、５００ｐｐｍは同化代謝、したがって動物の成長速度に有利に影響を及ぼし得る。

人間では、原則として、ミネラルの吸収と排泄を調節する輸送システムのおかげで、慢性毒性のケースは起こりそうにありません。

しかし、銅輸送タンパク質の常染色体劣性突然変異はこれらのシステムを無効にし、ウィルソンの銅蓄積症 - 目にも典型的にはカイザー - フライシャー環と呼ばれる - および2つを受け継いだ人々の肝硬変につながる欠陥遺伝子薬物とウィルソン病に関するより詳しい情報は、専用の記事も読んでください。

過剰なレベルの銅もアルツハイマー病の症状の悪化に関連しています。

銅の毒性への暴露

米国では、労働安全衛生局（OSHA）が、職場における銅粉塵および関連する煙霧の許容暴露限度（PEL）を1 mg / m3 - 時間加重平均（TWA）として指定しています。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、1 mg / m3 TWAの推奨曝露限度（REL）を設定しました。「生命と健康に直ちに危険」（IDLH）の値は100 mg / m3です。

銅もタバコ植物の構成要素であり、周囲の土壌から金属を急速に吸収して葉に蓄積します。喫煙では、燃焼の有毒成分（その有害性が広く文書化されている）のそれに加えて、これらの元素の潜在的に有害な役割も疑われる。

材料

材料としての銅の性質と特性

材料としてそれは柔らかさ、展性、極度の延性および高い熱および電気伝導性の特性を自慢する。まだ露出している - まだ酸化されていない - 純粋な銅の表面は赤橙色です。銅は、熱や電気の伝導体として、建築材料として、そして宝石類に使用される銀、金具や海兵隊員の硬貨の製造に使用される銅ニッケル、ひずみゲージや熱電対に使用されるコンスタンタンなどのさまざまな合金の構成要素として使用されます。温度測定

深まります

銅は、すでに使用可能な形で天然に見られる数少ない金属の1つです - 天然金属。これは紀元前8000年という早い時期に人がそれを使用することを可能にしました。それはその鉱物によって溶かされる最初の金属（紀元前5000年）、最初に印刷される人（紀元前4000年）そして別の金属、錫、青銅を作成する（紀元前3500年）。

過去には - すでにローマ時代に - 銅は広く抽出され、様々な用途に使用されていました。この発見から最も頻繁に見つかる化合物は銅塩（銅IIまたは銅II）で、これは鉱物の種類にアズライト、マラカイト、ターコイズなどの青または緑の色を与えることが多く、顔料として広く使用されています。通常コーティングとして建物で使用される銅は、緑がかった緑青を形成するために酸化します。銅はまた、その基本金属形態および他の化合物の両方において装飾的芸術においても時々使用される。様々な銅材料が静菌剤、殺菌剤および木材防腐剤として使用されています。

抗生物質付着防止剤 - アキュムレータ

銅は静電気の化合物です、すなわち、それはバクテリアの成長と他の多くの生命体を許しません。

それゆえ、それは非常に効果的な防汚剤であり、そしてそれ故、過去においては、最初は純度において、次にマンツ合金（４０％亜鉛）または銅塗料において、豊富な用途が見出されてきた。銅は、藻、ムール貝、gramostini（犬の歯）、リンペットなどが通常発生する、ウォーターラインの下にあるコンポーネントや表面（ボートの生き物）を構造化して覆うために必要でした。

「抗バイオアキュムレータ」の特性のおかげで、銅合金は水産養殖における架橋の基本材料となりました。それらはまた優れた抗微生物性、構造的性質および耐食性を有する。

抗菌銅

抗菌性銅合金接触面は、広範囲の微生物を破壊する天然の性質を持っています - 例えば、 大腸菌O157：H7 、 メチシリン耐性黄色ブドウ球菌 （MRSA）、 黄色ブドウ球菌 、 クロストリジウム - ディフィシル 、デルウイルスA型インフルエンザ 、 アデノウイルス 、さまざまな真菌。定期的に洗浄すると、数百もの銅合金がたった2時間で99.9％以上の病原菌を殺すことが証明されています。「米国環境保護庁」（ＥＰＡ）は、これらの銅合金を「公衆衛生上の利益を有する抗菌材料」として登録することを承認し、製造業者がその利益を主張できるようにした。さらに、EPAは、手すり、手すり、流し台、蛇口、ドアノブ、トイレのハードウェア、コンピューターのキーボードなど、これらの合金から得られる銅抗菌製品の長いリストを承認しました。ウェルネスセンターやショッピングカートのハンドルのための機器。銅ハンドルは、病原体の移動を減らすために病院で使用されています。「レジオネラ症」または「レジオネラ症」（ レジオネラ・ニューモフィラ ）の細菌は、油圧システムにおける銅管の使用により抑制される。抗菌性銅合金製品は、イギリス、アイルランド、日本、韓国、フランス、デンマーク、ブラジル、そしてチリのサンティアゴの地下鉄輸送システムに設置されています。そして2014年 - 銅と亜鉛の手すりはおよそ30の場所に設置されます。

深まります

Chromobacterium violaceumおよびPseudomonas fluorescensは、シアン化合物として固体銅を動員することができる。

参考文献

マクヘンリー、チャールズ、エド。（1992）。新百科事典ブリタニカ。 3（15版）。シカゴ：百科事典Britannica、Inc. p。 612。
ブリタニカ百科事典、第１１版、Ｖｏｌ。７、ｐ。 102。
Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｍ．Ｄ．ＰｈＤ、ラリーＥ．（2008年）。「銅」。メルクマニュアルホームヘルスハンドブック。 Merck＆Co.、Inc.の子会社であるMerck Sharp＆Dohme Corp.、2013年4月7日に取得。
人間の健康における銅
Edding、Mario E.、Flores、Hector、およびMiranda、Claudio、（1995）、養殖業における銅 - ニッケル合金メッシュの実験的使用法。パート1：温帯での使用の実現可能性パート2：寒冷地での使用法のデモンストレーション国際銅協会への最終報告
海洋水産養殖に使用される銅合金の腐食挙動（PDF）。 copper.org。 2011年11月8日に取得
銅接触面は2012年7月23日にWayback Machineでアーカイブされています。銅タッチ面 2011年11月8日に取得
EPA、銅含有合金製品を登録しました、2008年5月
Amur; Biurrun; カバレロ、ルイス。 Pelaz、カルメン。レオン、エレナ。 Gago、Alberto（1999）。「銅 - 銀イオン化と連続塩素化を用いたレジオネラ・ニューモフィラ - 定着配水システムの処理」。感染管理と病院疫学２０（６）：４２６−４２８。
チリの地下鉄はWayback Machineで2012年7月24日にアーカイブされたから抗菌銅 - レールニュースで保護されました。 rail.co. 2011年11月8日に取得
新地下鉄路線用に抗菌銅を提供するCodelco（チリ）[デッドリンク]。 Construpages.com.ve。 2011年11月8日に取得
PR 811チリの地下鉄はウェイバックマシンで2011年11月23日にアーカイブされた抗菌銅をインストールします。（PDF）。 antimicrobialcopper.com。 2011年11月8日に取得
Geoffrey Michael Gadd（2010年3月）。「金属、鉱物および微生物：地球微生物学およびバイオレメディエーション」。微生物学。１５６（３）：６０９−６４３。
Geoffrey Michael Gadd（2010年3月）。「金属、鉱物および微生物：地球微生物学およびバイオレメディエーション」。微生物学。１５６（３）：６０９−６４３。
Harbhajan Singh（2006-11-17）。筋硬化：真菌バイオレメディエーション。 P。 509。
ベスト、キャサリンE。ハシェミ、ハヤアＦ． Cobine、Paul A.（2013）。 "第13章真核細胞の銅メタローム" Banci、ルシア。メタロミクスと細胞生命科学における金属イオンスプリンガー。
「楽しい事実」カブトガニデラウェア大学。 2008年7月13日に回収。
SJ Lippard、JM Berg「バイオ無機化学の原理」University Science Books：Mill Valley、CA。 1994。
Decker、H.＆Terwilliger、N.（2000）。「COPと強盗：銅酸素結合タンパク質の推定進化」。実験生物学のジャーナル。 203（Pt 12）：1777-1782。
シュナイダー、リサＫ。 AnjaのWüst。ポモフスキ、アンジャ。張、林。 Einsle、Oliver（2014）。「第8章笑うべきことはない：亜酸化窒素レダクターゼによる温室効果ガス一酸化二窒素の分解」ピーターMHクロネックで。マーサE.ソーサトーレス。環境中の気体化合物の金属駆動生物地球化学ライフサイエンスにおける金属イオン 14.スプリンガー。頁。 177から210まで。
Denoyer、Delphine。 Clatworthy、Sharnel AS; Cater、Michael A.（2018）。「第16章癌治療における銅錯体」。 Sigelでは、Astrid。 Sigel、Helmut; フライシンガー、エヴァ。 Sigel、Roland KO金属薬抗癌剤の開発と作用 18.ベルリン：de Gruyter GmbH 頁。 469から506まで。
「正常な人体中の銅の量、および他の栄養上の銅の事実」。 2009年4月3日に回収。
Adelstein、SJ。 BL、Vallee（1961）。「人間の銅代謝」。ニューイングランドジャーナルオブメディシン。２６５（１８）：８９２−８９７。
MCリンダー；Ｗｏｏｔｅｎ、Ｌ。；Ｃｅｒｖｅｚａ、Ｐ。；コットン、Ｓ。；Ｓｈｕｌｚｅ、Ｒ。 N. Lomeli（1998年5月1日）。「銅輸送」臨床栄養学のアメリカのジャーナル。６７（５）：９６５Ｓ〜９７１Ｓ。
；Ｆｒｉｄｅｎ、Ｅ。 Hsieh、HS（1976）。「セルロプラスミン：必須オキシダーゼ活性を有する銅輸送タンパク質」。酵素学および分子生物学の関連分野における進歩酵素学および分子生物学の関連分野における進歩 44：187−236。
SSパーシバルハリス、ED（1990年1月1日）。「セルロプラスミンからの銅輸送：細胞取り込み機構の特徴付け」。アメリカ生理学雑誌。細胞生理学 258（1）：C140−6。
食事摂取基準：ビタミンと元素のRDAとAI食品と栄養委員会、医学研究所、National Academies Press、2011年。2018年4月18日に回収。
銅。 IN：ビタミンA、ビタミンK、ヒ素、ホウ素、クロム、銅、ヨウ素、鉄、マンガン、モリブデン、ニッケル、ケイ素、バナジウム、および銅の食事摂取基準。国立アカデミープレス。 2001、PP。 224から257まで。
「栄養製品、栄養およびアレルギーに関するEFSAパネルによって導き出されたEU人口の食事基準値の概要」（PDF）。 2017。
ビタミンおよびミネラルの許容上限摂取量（PDF）、欧州食品安全局、2006
「連邦登録簿2016年5月27日食品ラベリング：栄養および補足の事実のラベルの改訂。FRページ33982」（PDF）。
「栄養成分パネルの変更 - コンプライアンス日」
ボナム、マキシン。；オコナー、ジャクリーンＭ．；Ｈａｎｎｉｇａｎ、ＢｅｒｎａｄｅｔｅｔＭ．Ｓｔｒａｉｎ、Ｊ．Ｊ。（２００２）。「限界銅状態の生理学的指標としての免疫システム？」栄養の英国ジャーナル。８７（５）：３９３−４０３。
Li、Yunbo。 Trush、Michael。 Yager、James（1994）。「エストラジオールの2-ヒドロキシカテコールの銅依存性酸化に起因する活性酸素種によって引き起こされるDNA損傷」。発癌。１５（７）：１４２１−１４２７。
ゴードン、スターケバウム。ジョン、M。ハーラン（1986年4月）。「ホモシステインからの銅触媒による過酸化水素生成に対する内皮細胞傷害2」Ｊ．Ｃｌｉｎ。投資。 77（4）：1370–6。
「硫酸銅の農薬情報プロファイル」コーネル大学。 2008年7月10日に回収。
ハント、チャールズE.＆ウィリアムW.カールトン（1965年）。「ウサギの実験的銅欠乏症に関連する心血管病変」栄養のジャーナル。８７（４）：３８５−３９４。
Ayyat MS; マライIFM; Alazab AM（1995）。「エジプトの条件下でのニュージーランド白ウサギの銅 - タンパク質栄養」。世界ウサギ科学 3（3）：113–118。
Brewer GJ アルツハイマー病における銅過剰、亜鉛欠乏および認識喪失 BioFactors（英国オックスフォード）。 2012年3月; 38（2）：107–113。
"銅：アルツハイマー病"。 Examine.com。 2015年6月21日に取得。
"化学ハザードへのNIOSHポケットガイド＃0150"。労働安全衛生研究所（NIOSH）。
オエハ銅
タルハウト、ラインスキーシュルツ、トーマス。フロレク、エワ。 Van Benthem、1月。ウェスター、ピート。 Opperhuizen、Antoon（2011）。
「タバコの煙中の有害化合物」環境研究と公衆衛生の国際ジャーナル。 8（12）：613–628。
Alireza Pourkhabbaz、Hamidreza Pourkhabbaz、さまざまなイランのたばこブランドのたばこ中の有毒金属および関連する健康問題の調査、Iran J Basic Med Sci。2012 Jan-Feb; 15（1）：636–644。
David Bernhard、Andrea Rossmann、およびGeorg Wick Metals inタバコの煙、IUBMB Life、57（12）：805–809、2005年12月。