Welche Rolle spielt Kupfer im Stoffwechsel?

Kupfer kennen die Meisten eher als Material für Wasserrohre denn als wichtiges Spurenelement für den menschlichen Körper. Sind Aufnahme und Speicherung des Metalls gestört, hat das schwere gesundheitliche Konsequenzen.

Was ist Kupfer?

Kupfer (Cu) gehört zu den Übergangselementen. Es kommt selten in gediegener Form als Metall vor, häufiger findet man es in Form von Erzen wie Kupferglanz (Chalkosin) oder Kupferkies (Chalkopyrit). Die Erzvorkommen auf der Insel Zypern haben dem Halbedelmetall bereits in der Antike seinen Namen eingetragen. Es ist der erste metallische Werkstoff des Menschen, der das weiche Material bald mit Blei und Zinn zu der wesentlich härteren Bronze zu legieren lernte.

Kupfer ist ein guter Leiter für Elektrizität und Wärme. Daher verwendet man es für Elektroinstallationen, Kochgeschirr und Rohrleitungen. Ebenso ist es ein wichtiges Münzmetall und Bestandteil von Legierungen wie Bronze und Messing.

Kupfer als Spurenelement

Im Vergleich zu anderen Schwermetallen wie Blei ist Kupfer nur schwach giftig. Als Spurenelement benötigt der menschliche Körper nur geringe Mengen davon. Für viele Enzyme ist es ein essenzieller Bestandteil, ohne den sie nicht funktionieren würden. Daher ist Kupfer wichtig für Energiestoffwechsel, Bildung von Neurotransmittern und Schutz vor freien Radikalen.

Den Tagesbedarf von 1,0 bis 1,5 Milligramm deckt der Mensch mit seiner Nahrung. Im Dünndarm wird es aufgenommen und zum Transport im Blut an das Eiweiß Albumin gebunden. Die Leber legt sich einen Vorrat an - hier findet sich der größte Teil der 50 bis 150 Milligramm des körpereigenen Kupfers.

Kupfer ist wichtig für den Eisenstoffwechsel

Als Speicher- und Transportform dient das Glykoprotein Coeruloplasmin, dessen Blutwert als Maß für die Kupferversorgung des Körpers gilt. Es ist wichtig für den Eisenstoffwechsel, denn es oxidiert die zweiwertigen Eisenionen im Eisenspeicher Ferritin zu dreiwertigen Ionen, sodass es als Transferrin löslich wird und im Blut transportiert werden kann. Kupfermangel führt zu Eisenmangel und Blutarmut (Anämie), da das Eisen für den roten Blutfarbstoff Hämoglobin fehlt. Stattdessen verbleibt es in der Leber und schädigt das Organ.

In welchen Nahrungsmitteln ist Kupfer enthalten?

Kupfer ist vor allem in Leber, Getreide, Hülsenfrüchten, Nüssen und Meeresfrüchten enthalten.

Wie kommt es zu Kupfermangel?

Bei normaler Ernährung steht ein Kupfermangel nicht zu befürchten. Problematisch wird die Sache, sobald die Resorption aus dem Darm gestört ist. Dafür sind entzündliche Darmerkrankungen wie Sprue, Morbus Crohn und Colitis ulcerosa oder die Erbkrankheit Morbus Menkes verantwortlich. Die Folgen äußern sich vor allem im Nervensystem und im Blut: Die roten Blutkörperchen werden kleiner und enthalten weniger Hämoglobin, neurologische Ausfälle führen zu Muskelschwäche und Bewegungsstörungen. Zudem ist die Immunabwehr geschwächt und es kommt zu Knochenschwund (Osteoporose) und Schwächungen des Bindegewebes.

Woher kommt ein Kupferüberschuss?

Normalerweise scheidet der Körper einen Überschuss von Kupfer mit der Galle über den Darm aus. Eine Kupfervergiftung äußert sich mit Bauchschmerzen, Durchfall und Erbrechen. Bei der seltenen Erbkrankheit Morbus Wilson ist diese Ausscheidung gestört, sodass sich Kupfer in der Leber, im Auge und im Zentralen Nervensystem ansammelt. Sie schädigen diese Organe und führen zu neurologischen Ausfallerscheinungen mit Bewegungsstörungen wie Zittern und Zuckungen.

Kupfer im Trinkwasser

Obwohl der Mensch relativ große Kupfermengen toleriert, kann ein Überschuss durch defekte Wasserleitungssysteme gesundheitliche Schäden hervorrufen. Das gilt insbesondere bei saurem Trinkwasser, das die Metallionen aus dem Rohrmaterial herauslöst. Hohe Kupferkonzentrationen sind vor allem für Säuglinge schädlich, da sie die Leber beeinträchtigen. Im Zweifelsfall kann man pH-Wert und Kupfergehalt im Leitungswasser testen oder testen lassen. Professionelle Wasserspender können helfen die Kupferkonzentration im Trinkwasser erheblich zu reduzieren.

Quellen, Links und weiterführende Literatur