koper

koper is een chemisch element en is een van de overgangsmetalen. Het komt voor als een sporenelement in biologische organismen. Daar vervult het belangrijke functies als cofactor in metallo-enzymen.

Wat is koper

Koper is een belangrijk sporenelement in alle biologische organismen en maakt als cofactor deel uit van belangrijke enzymen. In de natuur komt koper vaak voor als kopererts samen met ijzer of alleen als kopersulfide. In zijn vaste toestand is het een beetje reactief zwaar metaal.

Het is een van de halfedelmetalen. Als puur metaal is koper helderrood van kleur. Langzaam ontwikkelt zich een corrosielaag op het oppervlak, die verandert van een roodbruine kleur naar een blauwachtig groen. Het heeft verschillende betekenissen binnen de organismen. Voor veel bacteriën is koper een gif omdat het complexen kan vormen met thiolgroepen van eiwitten. Het reageert ook met de lipiden in het celmembraan om peroxiden te vormen en is daarom verantwoordelijk voor de vorming van vrije radicalen. Het ondersteunt echter ook veel enzymen bij vitale reacties. Het ijzer- en kopermetabolisme zijn nauw met elkaar verbonden.

Ziekten met een tekort aan koper zijn zeer zeldzaam omdat de koperbehoefte goed kan worden gedekt door voedsel. Overmatige koperconcentraties in het lichaam hebben ernstigere gevolgen. Erfelijke stoornissen in het kopermetabolisme zijn de ziekte van Wilson en het Menkes-syndroom.

Functie, effect en taken

Koper is van groot belang als sporenelement in het menselijk organisme. Als cofactor bevordert het de functie van veel metallo-enzymen. Koper is voornamelijk gebonden aan het transporteiwit ceruloplasmine.

Ceruloplasmine is verantwoordelijk voor zuurstofgebruik en elektronentransport. Het neemt zowel transport- als enzymfuncties op zich. Het enzym speelt een belangrijke rol bij het metabolisme van ijzer. Het oxideert tweewaardig ijzer gebonden aan ferritine tot driewaardig ijzer, dat kan binden aan transferritine. Het ijzer wordt zo van de bewaarvorm naar de transportvorm overgebracht en is beschikbaar voor het transport van zuurstof. Om deze functie te kunnen uitoefenen, heeft ceruloplasmine koper als cofactor nodig. Ceruloplasmine is ook in staat om de aromatische diamines norepinefrine, melatonine en serotonine te oxideren.

Naast de mobilisatie van ijzer is koper in combinatie met enzymen ook verantwoordelijk voor de vorming van de myeline-laag die zenuwen omhult, het eiwitmetabolisme, celgroei en de synthese van melamine. Het wordt uit voedsel in de darmen opgenomen, in de lever opgeslagen, van daaruit gebonden aan ceruloplasmine of via de gal weer uitgescheiden. De lever slaat ongeveer 10 tot 15 milligram koper op. Bovendien is koper een essentieel onderdeel van monoamineoxidase of cytochroomoxidase. Monoamineoxidase katalyseert de afbraak van monoaminen zoals noradrenaline, adrenaline of dopamine. Cytochroomoxidase is verantwoordelijk voor de mitochondriale ademhalingsketen.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Het menselijk organisme is afhankelijk van de aanvoer van koper via de voeding. Het komt voornamelijk voor in granen, lever, groenten, noten en chocolade. Maar koper is ook aanwezig in andere voedingsmiddelen. De dagelijkse koperinname van mensen is ongeveer 2,5 milligram. Hiervan wordt 0,5 tot 2 milligram opgenomen.

In de lever wordt nog 10 tot 15 milligram koper opgeslagen. Het kopergehalte in het bloed bij een volwassene is ongeveer 74 tot 131 microgram per deciliter. Dagelijks wordt tot 60 microgram koper in de urine uitgescheiden. Een kopertekort is zeer onwaarschijnlijk vanwege de lage vraag en dagelijkse beschikbaarheid.

Ziekten en aandoeningen

In verband met koper kunnen ernstige ziekten optreden. Een tekort aan koper is zeer zeldzaam. Meestal is er een eigen risico. Koper is in hoge concentraties giftig. Allereerst moeten mogelijke tekortkomingen echter worden besproken.

Een kopertekort door een slechte voeding is vrijwel onmogelijk. Het is voldoende aanwezig in de voeding en de behoefte is niet erg hoog. Een verhoogde aanvoer van zink of molybdeen kan echter de koperuitscheiding verhogen, waardoor een verhoogde behoefte ontstaat. De belangrijkste oorzaak van een kopertekort is echter malabsorptie, dit kan worden veroorzaakt door ernstige darmaandoeningen zoals coeliakie, de ziekte van Crohn of colitis ulcerosa. Typische deficiëntiesymptomen zijn bloedarmoede, verzwakt immuunsysteem, aandoeningen van het zenuwstelsel, pigmentstoornissen van de huid, osteoporose of zwak bindweefsel. Naast een kopertekort is er echter ook een algemeen tekort aan voedingsstoffen, sporenelementen, mineralen of vitamines.

Een geïsoleerd kopertekort is alleen te verwachten bij langdurige inname van zinksupplementen of langdurige kunstmatige voeding. Een overdosis koper is veel ernstiger. Koper is eigenlijk een gif voor het lichaam, bij een overaanbod is er ook vrij koper, dat direct vrije radicalen vormt. Dit leidt tot celbeschadiging. Tot 5 milligram koper per dag is onschadelijk. Als de inname echter boven deze waarde uitkomt, kan er vergiftiging optreden. Bakjes met koper, waarin zure dranken of etenswaren lange tijd zijn bewaard, lossen langzaam op en geven koper af aan de etenswaren. Dit kan ook vergiftiging veroorzaken.

Kopervergiftiging uit zich in buikkrampen, braken en diarree. Soms eindigen ze ook fataal. Meestal wordt het overtollige koper uitgescheiden. Er zijn echter twee erfelijke ziekten van het kopermetabolisme. Dit zijn de ziekte van Wilson en het Menkes-syndroom. De ziekte van Wilson is een koperstapelingsziekte waarbij de uitscheiding van koper via de gal verstoord is. Het koper hoopt zich op in de lever en leidt uiteindelijk tot levercirrose. Bij het Menkes-syndroom is de opname van koper door de darm verstoord.