Ett nödvändigt spårämne

Ett nödvändigt spårämne för en god hälsa

Koppar är ett nödvändigt – vitalt viktigt – spårämne som krävs för att organismer av alla slag ska överleva. Dess oundgänglighet härrör från det faktum att det ingår i ett stort antal proteiner för såväl katalytiska som strukturella syften.1 Minst 20 enzymer har en funktionalitet som är beroende av koppar.

Bland dessa återfinns:

  • superoxiddismutas (SOD), ett enzym som finns i de flesta mänskliga celler och som skyddar kroppen från oxidationsskador. Höga koncentrationer finns i hjärnan, sköldkörteln och levern.
  • lysyloxidas, ett enzym som hjälper till i korslänkningsmekanismer som krävs för stabiliteten hos bindväv. Minskad aktivitet hos detta enzym är knutet till en mängd strukturella abnormiteter i många vävnader däribland ben- och de kardiovaskulära systemen, blodkärl och hjärta.
  • cytokrom c oxidas, ett enzym som katalyserar reduktionen av syre till vatten, ett väsentligt steg i cellulär andning. Aktiviteten är högst i hjärtat och hög i hjärna och lever.

Att koppar är oundgängligt har varit känt sedan 1928 då Menkes sjukdom upptäcktes. En mycket sällsynt genetisk rubbning som resulterar i att koppar inte kan tas upp från tarmens celler. Bland de kliniska egenskaperna hos Menkes sjukdom kan nämnas nedsatt mental utveckling, abnormiteter i bindvävens utveckling (hud, ben och hår), allmänt nedsatt förmåga till utveckling och död i den tidiga barndomen.2 Denna genetiska sjukdom visar hur vital koppar är för en normal utveckling.

Ytterligare insikt om betydelsen av koppar har framkommit genom undersökningar av effekterna av uteslutning och komplettering i animala och humana modeller. Sådana undersökningar visar att koppar har ett brett fält av viktiga funktioner som är avgörande för normal fysiologisk funktion och god hälsa. Dessa gås igenom nedan:

Skyddar mot fria radikaler

Koppar är en viktig antioxidant genom superoxiddismutas som bekämpar oxidationsstress genom att hjälpa till att neutralisera fria radikaler som i annat fall skulle orsaka allvarliga cellskador. Fler bevis på att kopparbrist leder till ökad fettoxidation får vi hela tiden genom studier på djur.3 På liknande sätt visar studier att koppartillskott kan öka individers oxidationsförsvar.4 5 Många av kopparbristens följder tros ha att göra med ökad oxidationsstress.

Viktigt för hjärnan och det centrala nervsystemet

Koppar visar sig spela flera olika roller när det gäller det centrala nervsystemets hälsa, särskilt hjärnvävnadens. Koppar behövs för att bilda och underhålla myelin, det skyddslager som omger nervcellerna. Kopparberoende enzymer är även nödvändiga för syntes av neurotransmittorer – de kemiska budbärare som tillåter kommunikation mellan nervceller.6

Håller hjärta och kärl friska

Det finns många bevis på att koppar har viktiga strukturella och funktionella roller genom hela det kardiovaskulära systemet.
Koppar är viktigt för hjärtats och blodkärlens uppbyggnad och elasticitet. Korslänkning av arteriellt kollagen och elastisiteten kräver det kopparberoende enzymet lysyloxidas. Bland många dokumenterade anatomiska förändringar som orsakas av kopparbrist finns hjärtförstoring, artärer med en degeneration av glatta muskler och aneurysm (bråck; onormal utvidgning av del av blodkärlet orsakat av svaghet i kärlväggen) i kammare och kranskärlsartärer.7

Många funktionella aspekter på hjärtat och cirkulationen påverkas ogynnsamt av kopparbrist. Manliga individer som får en kost med låg kopparhalt får störd pulsrytm. Koppar påverkar också den normala kolesterolomsättningen: friska vuxna individer som får en kost med låga kopparhalter visar ökade nivåer av LDL-kolesterol (den elakartade typen) och minskade nivåer av HDL-kolesterol (den godartade typen).8 9

Lågt intag av koppar påverkar också glykosomsättningen och blodtrycksregleringen negativt.10 Koppar behövs också för normal blodkoagulation. Koagulationsfaktorerna V och VIII är beroende av koppar för att de ska fungera normalt, och studier visar att förmakstrombos förekommer oftare hos djur som får en kopparfattig föda.11 Dessutom har det påvisats att patienter som avlidit av hjärtinfarkt har uppvisat avsevärt lägre kopparkoncentration i hjärtvävnaden än sådana som dött av andra orsaker.12 Det är emellertid inte känt huruvida kopparbristen orsakat denna MI eller om den var resultatet av en underliggande hjärtsjukdom. Många av de oönskade förändringar som observerats hos människor sker vid kosthållning som innehåller kopparmängder kring 1 mg per dag. Detta har lett till förslag om att marginell kopparbrist kan spela en viktig roll i utvecklingen av hjärt- och kärlsjukdomar.13

Nödvändigt för transport av järn

Koppar främjar även bildandet av vanliga röda blodkroppar. Koppar behövs för järnets funktion i blodets syreupptagning och syretransport. Det hjälper till att omvandla järn till sin ferriska form – den typ som är mest användbar – och hjälper till att transportera järn till och från vävnader.14 Blodbrist är en av de vanligaste kliniska yttringarna av kopparbrist.1

Skelettet behöver koppar

Koppar spelar också en viktig roll för tillväxten av en stark och flexibel bindväv och är väsentlig för benbildningen. Missbildningar på skelettet samt benskörhet är förbundna med kopparbrist. Höga nivåer av koppar i blodet har, i en tvärsnittsstudie av kvinnor efter övergångsåldern, förknippats med högre bentäthet i ländryggen;15 och nedsatta kopparnivåer i blodet har observerats hos individer med benbrott.16

Dessutom visar en nyligen genomförd studie att låga kopparintag, på 0,7 mg om dagen, tagna under en kort period på sex veckor, signifikant påverkade bentätheten hos friska manliga individer. De som testades var mellan 20 och 59 år. Denna effekt rättades till med koppartillskott (6,0 mg om dagen) under en påföljande sexveckorsperiod.17

Immunförsvaret behöver koppar

Immunsystemet behöver koppar för att utföra ett antal funktioner.18 Kopparbrist har en djupgående effekt på vissa vita blodcellspopulationer och en minskning i antalet (neutrofila) kan vara ett kliniskt tecken på kopparbrist.19 Immunfunktionen har undersökts på spädbarn med kopparbrist före och efter koppartillskott.20 Den fagocytiska aktiviteten hos vissa blodceller, det vill säga deras förmåga att uppsluka främmande material, ökade efter att barnen fått koppartillskott. Annan forskning på friska unga män med en kost på lite koppar, 0,66 mg om dagen, visade en minskning i nybildningen av andra immunceller (perifera mononukleära blodceller).21 Kopparbrist har också förbundits med ökad förekomst av allvarliga andningsinfektioner hos spädbarn.22

Koppar i kosten

Flera nationella och internationella myndigheter har definierat standarder för intag av koppar vid nivåer som bedöms vara lämpliga för att hälsan ska vidmakthållas:

Nordiska Ministerrådets kommitté för livsmedel satte under 1996 det rekommenderade intaget av koppar i kosten (recommended dietary allowance, RDA) till 2 mg om dagen för en vuxen person.23
EU-populationens referensintag för koppar är 1,1 mg/dag.24
Den amerikanska vetenskapsakademin (US National Academy of Sciences) utfärdade sin första RDA för koppar 2001 vilken rekommenderade vuxna att få i sig minst 0,9 mg koppar dagligen, gravida kvinnor 1,0 mg och ammande mödrar 1,3 mg.25 NAS har även fastställt en övre tillåten gräns för koppar på 10 mg/dag.
WHO, Världshälsoorganisationen uppskattar att den lägre gränsen till det godtagbara området för oralt intag (acceptable range of oral intake, AROI) av koppar ligger på 20 µg/kg av kroppsvikten för vuxna och omkring 50 µg/kg av kroppsvikten per dag för fullgångna spädbarn.26 För en normal och frisk vuxen person (som väger 50-70 kg), uppgår detta till minimum 1,0 – 1,4 mg/dag.

Det finns troligen ett stort antal individer i västvärlden som får för lite koppar i sig. Undersökningar, grundade på 849 hushåll från Europa och Nordamerika, där familjens kopparintag mättes genom kemisk analys, visade att mer än 30 procent av kosten gav mindre än 1,0 mg koppar per dag.27 Uppgifter från en annan studie, som genomförts på Irland, kom det fram att 23 procent av kvinnorna och 8 procent av männen hade genomsnittliga dagliga intag som låg under det genomsnittliga behovet.28 En rapport som publicerats av WHO, Världshälsoorganisationen gav vid handen att det finns en större risk att hälsan påverkas på grund av brist på intag av koppar än på grund av överskott 29, särskilt i Europa och Nord- och Sydamerika.Västerländska matvaror och matvanor innehåller helt enkelt inte till räckligt mycket livsmedel som är rika på koppar. Följaktligen bidrar det koppar som tillhandahålls genom vegetabiliska livsmedel och mejeriprodukter proportionellt mer till kopparintaget än vad som skulle förväntas med hänsyn till deras relativt låga innehåll och dåliga biotillgänglighet. Vegetabiliska livsmedel i allmänhet ger omkring 60 procent av den koppar som återfinns i västerländska kosthållningar.30 Flera studier visar att kopparintaget är högre i vegetariska och vegana dieter, men upptaget (biotillgängligheten) är inte så högt.31

Kostkällor för koppar

32

Vem utsätts för risker vid kopparbrist?

Näringsbegreppet tomma kalorier är långt ifrån nytt: få livsmedelsprodukter är så fria från koppar som fetter och oljor. Följaktligen utsätts individer som har en kosthållning bestående av högt förädlade livsmedel och/eller snabbmat och få vegetabiliska livsmedel för risken att få ett intag av koppar som är för lågt.Vitt mjöl till exempel, innehåller mindre koppar än fullkorn eftersom mycket koppar tas bort vid avskiljandet av kli och fröskal.

Andra grupper med hög risk för kopparbrist är:

  • För tidigt födda spädbarn eftersom foster lagrar koppar under graviditetens senare månader
  • Spädbarn som återhämtar sig från näringsbrist förbunden med kronisk diarré
  • Gravida och ammande kvinnor särskilt om de undviker livsmedel som är rika på koppar
  • Individer med kroniska matsmältningsproblem som kanske inte kan absorbera tillräckliga mängder av koppar
  • Äldre vuxna med reducerat kostintag och äventyrad biologisk tillgänglighet på näringsämnen som resultat av användning av flera mediciner och ökad utsöndring
  • Människor som använder överdrivet stora mängder järn- och zinktillskott

Referenser:

1 Uauy R et al Essentiality of copper in humans Am J Clin Nutr 1998;67(suppl):
952S-9S.
2 Menkes JH et al A sex-linked recessive disorder with retardation of growth,
peculiar hair, and focal cerebral and cerebellar degeneration Pediatrics 1962; 29:
764-79.
3 Mazur A et al Copper deficiency and lipoprotein oxidation Atherosclerosis 1998;
137: 443-445.
4 Jones AA et al Copper supplementation of adult men; effects on blood copper
enzyme activities and indicators of cardiovascular disease risk Metabolism 1997; 46:
1380-1383.
5 Rock E et al The effects of copper supplementation on red blood cell oxidizability an
plasma antioxidants in middle-aged healthy volunteers Free Radic Biol Med 2000;
28: 324-329.
6 Prohaska JR Brkate B Copper deficiency alters rat dopamine beta-monooxygenase
mRNA and activity J Nutr 1999;129: 2147-2153.
7 Saari JT Schuschke DA Cardiovascular effects of dietary copper deficiency.
Biofactors 1999;10(4):359-75.
8 Klevay LM Increased cholesterol in plasma in a young man during experimental
copper depletion. Metabolism 1984 Dec;33(12):1112-8.
9 Lukaski HC Effects of dietary copper on human autonomic cardiovascular function.
Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1988;58(1-2):74-80.
10 Klevay LM Lack of a recommended dietary allowance for copper may be hazardous
to your health. J Am Coll Nutr 1998 Aug;17(4):322-6.
11 Klevay LM Atrial thrombosis, abnormal electrocardiograms and sudden death in
mice due to copper deficiency Atherosclerosis 1985: 54(2): 213-4.
12 Zama N Cardiac copper, magnesium and zinc in recent and old myocardial
infarction Biol Trace Elem Res 1986 10: 201-8.
13 Klevay LM Cardiovascular disease from copper deficiency – a history J Nutr 2000:
130: 4895-4925.
14 Saari JT Schuschke DA Cardiovascular effects of dietary copper deficiency.
Biofactors 1999;10(4):359-75.
15 Howard et al Low serum copper a risk factor added to low diet calcium in
postmenopausal bone loss J Trace Element Exp Med 5: 23-31 1992.
16 Conlan D et al Serum copper levels in elderly patients with femoral neck fractures
Age Aging 1990; 19:212-214.
17 Baker A et al Effect of copper intakes on biochemical markers of bone metabolism
in healthy adult males Eur J Clin Nutr 1999; 53: 408-412.
18 Percival SS Copper and immunity Am J Clin Nutr 1998: 67: 1064S-8S.
19 Williams D Copper deficiency in humans Semin Hematol 1983; 20: 118-72.
20 Heresi G et al Phagocytosis and immunoglobulins levels in hypocupremic infants
Nutr Res 1985; 5: 1327-34.
21 Kelley DS Effects of low copper diet on humans and immune response Am J Clin
Nutr 1995; 62: 412-6.
22 Castillo-Duran et al Controlled trial of copper supplementation during the recovery
from marasmus Am J Clin Nutr 1983; 37: 898-903.
23 Pettersson, R. och Sandstrom, B.: (1995) ”Copper”. I: Oskarsson A (red.), ”Risk evaluation of essential trace elements: essential versus toxic levels of intake. Report NORD 1995:18.”; Nordic Council of Ministers, Copenhagen, sid. 149-167.
24 Scientific Committee for Food. Nutrient and Energy Intakes for the European Community. Luxembourg: ”Office for Official Publications of the European Communities, 1993.
25 ”Food and Nutrition Board Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium and Zinc”; Washington, DC, National Academy Press; 2001: 7. 1-7.27.
26 ”Copper” I: ”Trace Elements in Human Nutrition and Health, World Health Organization”; Geneva, 1996 sid.123-143.
27 Klevay, L.M. m.fl.: ”Copper in the western diet In trace Elements in Man and Animals”; 8 uppl.: M. Anke, D. Meissner och C.F. Mills sid. 207-210 Gersdorf, Tyskland: Verlag Media Touristik.
28 Hannon, E.M.: ”The North/South Ireland Food Consumption Survey: mineral intakes in 18-64 year-old adults”; Public Health Nutrition 2001; 4(5A): 1081-1088
29 ”Environmental Health Criteria 200. Copper.” Världshälsoorganisationen, Geneve 1998
30 Johnson, M.A.; Kays, S.E.: ”Copper: its role in human nutrition”; Nutr Today 1990: 25: 6-14.
31 Haddad, E.H. m.fl.: ”Dietary intake and biochemical, hematologic and immune status of vegans compared with non-vegetarians”; Am J Clin Nutr 1999; 70:586S-593S.
32 Jorhem, L.; Sundstrom, B.: ”Levels of lead, cadmium, zinc, copper, nickel, chromium, manganese, and cobalt found in foods on the Swedish market 1983-1990”; J Food Compos Anal 1993; 6: 223-241/Lurie, D.G. m.fl. ”The copper content of foods based on a critical evaluation of published analytical data”; J Food Comp Anal 1989; 2: 298-316.