Metabolizam

Apsorpcija

Cink se iz hrane tijekom probave otpušta u formi slobodnih iona. Nastali slobodni ioni mogu se vezati na endogeno izlučene ligande prije nego što se transportiraju u enterocite duodenuma i jejunum (epitelne stanice tankog crijeva). Cink unesen hranom uglavnom se apsorbira duž tankog crijeva, dok se vrlo malo cinka apsorbira u želucu. Apsorpcija cinka u tankom crijevu odvija se pomoću specifičnih nosača, a maksimalna apsorpcija odvija se u distalnom dijelu duodenuma i proksimalnom dijelu jejunuma. Specifični transportni proteini mogu ubrzati odnosno potpomognuti prolaz cinka kroz membranu stanice u portalnu cirkulaciju. Pri visokom unosu, cink se može apsorbirati i pasivnim putem, paracelularno.

Udio apsorbiranog cinka vrlo je teško odrediti budući da se dio cinka izlučuje u crijevo, nakon čega se dio cinka reapsorbira. Cink se u vodenim otopinama u uvjetima gladovanja efikasno apsorbira (60-70 %), dok je apsorpcija cinka iz krute hrane manja te varira ovisno o sastavu prehrane i količini cinka u prehrani. Generalno je prihvaćeno da apsorpcija cinka kod čovjeka iznosi 33 % (3). Najnovije studije su pokazale da apsorpcija ovisi prehrani i omjeru cink:fitat , a detaljnije je opisano u poglavlju Bioraspoloživost.

Apsorpcija cinka ovisi o sadržaju cinka u namirnici te se povećava s povećanjem unosa u prehrani do određene razine unosa, nakon koje apsorpcija više ne raste. Status cinka u organizmu također može utjecati na njegovu apsorpciju. Osobe koje pate od nedostatka cinka pokazuju veći stupanj apsorpcije od osoba koje imaju uredan status cinka.

Nakon apsorpcije, portalni sustav prenosi apsorbirani cink direktno u jetru gdje ga potom otpušta u sistemsku cirkulaciju te ga doprema do ostalih tkiva. Oko 70 % cinka u cirkulaciji je vezano za albumine te svako stanje koje mijenja koncentraciju serumskog albumina može imati sekundarni utjecaj na sadržaj cinka u serumu.

Transport

Apsorpcija cinka u enterocite odvija se na nekoliko načina. Ukoliko je koncentracija cinka u lumenu crijeva niska, uključuje se transport pomoću proteinskog prijenosnika Zip4 koji se nalazi na apikalnoj strani membrane enterocita. Pri visokim koncentracijama cinka u lumenu crijeva apsorpcija se prvenstveno odvija putem pasivne difuzije. Na bazolateralnoj membrani enterocita različitih dijelova crijeva nalaze se različiti prijenosnici cinka. Tako se u ileumu nalazi ZnT-1, a ZnT-2 u duodenumu i jejunumu, dok se ZnT-4 nalazi na svim dijelovima tankog crijeva. Navedeni prijenosnici reguliraju otpuštanje cinka iz enterocita u mezenterijske kapilare gdje se cink dalje prenosi putem krvi pomoću albumina. Izlazak cinka iz cirkulacije u tkiva endotelnih stanica nije u potpunosti istražen. Međutim, smatra se da se transportira zajedno s albuminom, α2-makroglobulinima i aminokiselinama te članovima obitelji ZIP transportera.

Homeostaza

Održavanje stabilne razine cinka u stanici esencijalno je za preživljavanje. Kod životinja i ljudi, precizna regulacija apsorpcije i izlučivanja cinka najvažniji je način održavanja njegove homeostaze. Stoga su apsorpcija i izlučivanje cinka u sinergiji. Promjene u endogenom izlučivanju cinka događaju se ubrzo nakon povećanja ili smanjenja optimalnog unosa, dok apsorpcija cinka na promjene odgovara ponešto sporije. Tijekom ekstremno niskog ili dugotrajno granično niskog unosa cinka, sekundarna homeostatska prilagodba može dovesti do promjena u izlučivanju cinka urinom, promjena u “stopi obrtaja” cinka i, moguće, otpuštanja cinka iz određenih tkiva (primjerice iz kostiju) i transport u ostala tkiva u cilju održavanja njihove funkcije.

Izlučivanje

Suvišak cinka najvećim se dijelom izlučuje putem stolice (90-98%) te urinom (2-10%). Cink u stolici porijeklom dolazi iz hrane, kao i iz endogeno izlučene žuči, izlučevina gušterače i propadanja mukoznih stanica. Drugi putevi izlučivanja cinka uključuju kožu, kosu i znoj.

Količina izlučenog cinka u korelaciji je s njegovim unosom, apsorpcijom i fiziološkim potrebama. Tijekom ekstremno visokog ili niskog unosa cinka, njegovo izlučivanje se, ovisno o unosu, ili smanji ili poveća tijekom prvih 6-12 dana od promjene u prehrambenom unosu. Na taj način organizam regulira ravnoteže cinku čak i kod deseterostrukih promjena u njegovom unosu. Udio cinka u organizmu reguliran je promjenama u apsorpciji (od 20-40 %), te urinarnoj (0.5 mg/dan) i intestinalnoj (1-3 mg/dan) ekskreciji.