Zwei körpereigene Enzyme sind auf Kupfer als Cofaktor angewiesen, wenn Nervenzellen ihre chemischen Botenstoffe herstellen. Die EU hat dazu eine gesundheitsbezogene Angabe zum Nervensystem geprüft und zugelassen.
Zum LeitfadenWenn eine Nervenzelle mit der nächsten kommuniziert, reicht das elektrische Signal allein nicht aus. Am Ende der Faser muss aus diesem Signal eine chemische Botschaft werden — ein Molekül, das freigesetzt wird, die Empfängerzelle erreicht und dort eine Antwort auslöst. Bevor ein solches Molekül diese Aufgabe übernehmen kann, muss es jedoch oft erst in seine endgültige, wirksame Form gebracht werden.
Genau an diesem letzten Schritt der Herstellung sind mehrere körpereigene Enzyme beteiligt, und einige von ihnen benötigen ein Metall als festen Bestandteil ihres aktiven Zentrums, um überhaupt arbeiten zu können. Kupfer gehört zu diesen Metallen. Auf Basis wissenschaftlicher Gutachten der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat die EU-Kommission dazu eine eigenständige Angabe zum Nervensystem zugelassen.
Pollucitaro geht auf dieser Seite und im Leitfaden zwei konkreten Enzymen nach, die diese Kupferabhängigkeit veranschaulichen, und ordnet ein, was der zugelassene Wortlaut tatsächlich aussagt — und was nicht.
Viele Neuropeptide — kleine, aus Aminosäuren aufgebaute Botenstoffe des Nervensystems — verlassen die Zelle zunächst als Vorstufe, die an ihrem Ende ein zusätzliches Glycin trägt. In dieser Form binden sie kaum oder gar nicht an ihren Rezeptor. Erst ein Enzym namens Peptidylglycin-α-amidierende Monooxygenase, kurz PAM, macht aus der Vorstufe den fertigen, wirksamen Botenstoff.
Das Vorläufermolekül trägt an seinem Ende ein Glycin, das für die eigentliche Wirkung noch im Weg steht.
Der erste Teil des Enzyms, die PHM-Untereinheit, trägt zwei einzelne Kupferionen. Zusammen mit Sauerstoff und Ascorbinsäure hydroxylieren sie das endständige Glycin des Vorläufers.
Ein angrenzender Enzymteil, die PAL-Untereinheit, trennt das hydroxylierte Stück ab. Zurück bleibt das Peptid mit einer Amidgruppe am Ende — die Form, die viele Rezeptoren für eine Bindung erwarten.
„Kupfer trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei“
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
PAM steht nicht allein: Ein verwandtes Enzym, die Dopamin-β-Hydroxylase, arbeitet in bestimmten Nervenzellen an einer anderen Umwandlung, folgt dabei aber demselben chemischen Grundprinzip. Beide gehören zur Gruppe der kupferabhängigen Monooxygenasen — Enzyme, die ein Sauerstoffatom gezielt auf ein Substrat übertragen.
Was beide Enzyme dabei brauchen, ist ein Metall, das seine Ladung leicht ändern kann. Kupfer liegt je nach Situation als Cu¹⁺ oder als Cu²⁺ vor und kann dadurch einzelne Elektronen aufnehmen oder abgeben — genau der Schritt, den eine Monooxygenase-Reaktion an ihrem Metallzentrum benötigt. Andere Mineralien, die vor allem eine strukturelle Aufgabe erfüllen, bringen diese Eigenschaft in dieser Form nicht mit.
Kupfer ist ein Spurenelement, das der Körper nur in geringer Menge benötigt, aber nicht selbst herstellen kann. Es muss regelmäßig über die Nahrung ankommen. Ein Teil davon wird in Enzyme wie die PAM eingebaut, die auf die beschriebene Weise an der normalen Funktion des Nervensystems beteiligt sind.
„Kupfer trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei“
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
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