Kupfer ist ein chemisches Element des „Periodensystems der Elemente“ und stellt zudem ein relativ häufig vorkommendes Metall dar. In der Natur liegt es selten elementar vor. Häufiger tritt es in Verbindungen mit Elementen wie Sauerstoff oder Schwefel auf. Im menschlichen Körper nimmt es die Funktion eines Spurenelementes ein. Diese Elemente sind im Gegensatz zu den Mengenelementen essentiell (lebensnotwendig) für den Organismus.
Vorkommen im menschlichen Organismus
Das Spurenelement Kupfer liegt in Mengen von 100 bis 200 mg im menschlichen Körper vor. Damit ist es nach Eisen und Zink das am dritthäufigsten vorkommende Spurenmetall im Organismus. Allein die Hälfte des Kupfers ist in der Muskulatur zu finden. Größere Mengen sind auch in der Leber, im Gehirn, in Herz und Nieren sowie im Skelett zu finden. Kupfer ist Bestandteil zahlreicher Oxidoreduktasen, d. h. Enzymen, welche als Katalysatoren an Redoxreaktionen beteiligt sind. Zu diesen Oxidoreduktasen zählen beispielsweise die Cytochromoxidase, die Superoxiddismutase, die Tyrosinase, die Uricase und die Aminooxidase. Kupfer spielt weiterhin eine wichtige Rolle für die Bindegewebsbildung und das Knochenwachstu, da es an der Bildung von Kollagen und Elastin im Bindegewebe beteiligt ist. Im Blutplasma liegt Kupfer überwiegend an Coeruloplasmin gebunden vor, welches die Oxidation von Eisen katalysiert und damit essentiell für die Hämoglobinsynthese ist. Somit ist es maßgeblich an der Aufnahme von Eisen aus der Nahrung beteiligt. Die physiologische Funktion des Kupfers hängt eng mit der des Eisens zusammen. Beide Elemente sind in der für die Reduktion des Sauerstoffs in der Atmungskette verantwortlichen Cytochromoxidase vorhanden und damit notwendig für die Atmung. Von einer ausreichenden Kupferversorgung prifotieren auch Haut und Haare. Kupfer unterstützt das körpereigene Immunsystem. Zudem weist es eine entzündungshemmende Wirkung auf, indem es vor so genannten freien Radikalen schützt.
Täglicher Bedarf und Über- bzw. Unterversorgung mit Kupfer
Die für den Menschen täglich benötigte Kupfermenge wird auf der Grundlage ernährungsmedizinischer Erfordernisse und den Vorgaben toxikologischer Sicherheitserwägungen mit maximal 1 mg für den Erwachsenen angegeben, welche durch eine ausgewogene Mischkost (Fleisch, Fisch, Gemüse) gewährleistet ist. Ein erhöhter Kupferbedarf besteht hauptsächlich bei Vegetariern. Für Kinder liegt der tägliche Höchstwert der Kupferzufuhr bei 0,5 – 1 mg. Kupfermangel kommt eher selten vor und tritt nach erst nach einer langanhaltenden Unterernährung bzw. bei längeren Durchfällen auf. Werden bestimmte andere Spurenelemente (Zink, Molybdän) in hohen Dosen aufgenommen führt dies ebenfalls zu einem geringeren Kupfergehalt im menschlichen Organismus. Er äußert sich meist durch niedrige Bluteisenwerte (hypochrome Anämie), Appetitlosigkeit und Gewichtsabnahme. Wegen des Mangels an Tyrosinase kann außerdem die Pigmentbildung gestört sein. Aufgrund der geringeren Aktivität der Superoxiddismutase kann es zu Schwierigkeiten im Radikalstoffwechsel kommen. Eine kurzzeitige Überversorgung mit dem Spurenelement Kupfer ist nicht lebensgefährlich. Bis zu 5 mg Kupfer am Tag gilt als sicher. Es kommt zu Durchfall, Erbrechen und Bauchkrämpfen. Auch ein Schock ist möglich. Erhöhte Kupferwerte im Blut treten z. B. auch bei einigen Lebererkrankungen, bei Nierensteinen, bei Diabetes, während der Schwangerschaft sowie bei rheumatischen Erkrankungen auf. Beginnend mit einer vermehrten Ablagerung von Kupfer in der Leber und dem Entstehen einer Leberzirrhose, wird Kupfer auch in anderen Organen deponiert, was in der Haut und in den Augen sichtbar ist. Eine vermehrte Ablagerung von Kupfer kann durch Supplementierung von Zinkpräparaten gemildert werden.
Kupfer in Lebensmitteln
Das Spurenelement Kupfer liegt in der Nahrung in gebundener Form vor. Es kommt in Lebensmitteln ubiquitär vor. Es ist vor allem in Kakao (3 – 4 mg/100 g) und Schokolade (12 mg/100 g) sowie in Nüssen, Fisch und Meeresfrüchten (3 – 7 mg/100 g) und in grünen Gemüsesorten wie Linsen, Erbsen und Bohnen (bis zu 1 mg/100 g) enthalten. Einige Gewürze, wie beispielsweise Petersilie, Majoran, Muskat und Pfeffer, enthalten ebenfalls relativ viel Kupfer. Das Spurenelement Kupfer kann sich dagegen aber auch negativ auf Lebensmittel auswirken, da Kupfer eine Reihe von unerwünschten Reaktionen katalysiert und Kupferionen zudem sehr geschmacksintensiv sind. Schon geringste Kupfermengen können z. B. den Geschmack von Milch verderben, die Autooxidation von Fetten starten sowie Butter fischig schmecken lassen. Weiterhin zerstören Kupferionen schon in kleinen Konzentrationen das lebenswichtige Vitamin C.
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