Einordnung

Kupfer kommt hier nur so vor, wie die Verordnung es zulässt

Unakitsteig ist eine redaktionelle Zusammenstellung zu einem einzigen Spurenelement. Gearbeitet wird mit zwei Materialien: dem Text, den die Europäische Kommission in der Unionsliste der zugelassenen gesundheitsbezogenen Angaben führt, und veröffentlichten Messwerten aus Lebensmitteltabellen. Was darüber hinausginge, wäre Auslegung, und Auslegung findet auf diesen Seiten nicht statt.

Ein erwachsener Organismus führt größenordnungsmäßig 50 bis 120 Milligramm Kupfer mit sich, den größten Teil davon in Leber, Gehirn, Skelettmuskulatur und Knochen. Gemessen an dem knappen Kilogramm Calcium im Skelett ist das nichts. Das Element arbeitet aber auch nicht als Baustoff, sondern sitzt im aktiven Zentrum einer überschaubaren Zahl von Enzymen. Wo eines dieser Enzyme sitzt, dort hat das Metall eine Adresse — und nur dort.

Drei solcher Adressen hat die Europäische Union mit einer eigenen Formulierung versehen: das Pigment im wachsenden Haar, das Bindegewebe und die Bilanz reaktiver Sauerstoffverbindungen im Zellinneren. Die folgenden Abschnitte nehmen jeden dieser Sätze einzeln, benennen das Gewebe, um das es geht, und zitieren den Wortlaut unverändert.

Genauer hingesehen: Pigmentzelle, Fasergeflecht, Sauerstoffbilanz

Die drei Formulierungen klingen ähnlich gebaut, meinen aber Vorgänge, die biochemisch kaum etwas gemeinsam haben. Was sie verbindet, ist allein das Metall, das in allen drei Fällen in einem Enzym sitzt. Deshalb lohnt es sich, jeden der drei Zusammenhänge für sich zu lesen.

Das Enzym, das im Pigmentkorn zwei Kupferatome trägt

Melanin entsteht nicht frei im Zellwasser, sondern in einem abgeschlossenen Behälter innerhalb der Pigmentzelle. In dessen Membran sitzt ein Enzym, dessen aktives Zentrum zwei Kupferatome nebeneinander hält. Diese Anordnung erlaubt es, molekularen Sauerstoff zu binden und auf den Reaktionspartner zu übertragen — ein Schritt, der ohne Metall in diesem Tempo nicht abliefe.

Das Enzym arbeitet zweistufig: Es hängt zunächst eine Hydroxylgruppe an den Aromatenring des Tyrosins und oxidiert das Zwischenprodukt anschließend weiter. Ab dort ordnen sich die Bausteine größtenteils von selbst zu langen, unlöslichen Farbstoffketten. Dieselbe Enzymfamilie ist übrigens dafür zuständig, dass eine angeschnittene Kartoffel braun wird.

„Kupfer trägt zu einer normalen Haarpigmentierung bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012. Der Satz spricht von der Pigmentierung als Vorgang. Eine Aussage über einen bestimmten Farbton, über dessen Erhalt im Lebensverlauf oder über die Dichte des Haares enthält er nicht.

Ohne Quervernetzung bleibt Kollagen eine lose Kette

Eine frisch gebildete Kollagenkette ist zunächst ein einzelner Strang. Erst wenn benachbarte Stränge chemisch miteinander verbunden werden, entsteht daraus eine Faser, die Zug aushält. Den ersten Schritt dieser Verbindung erledigt ein Enzym im Raum zwischen den Zellen: Es wandelt bestimmte Seitenketten so um, dass sie mit den Seitenketten des Nachbarstrangs reagieren können. In seinem aktiven Zentrum sitzt Kupfer.

Beim Elastin läuft derselbe Vorgang mit anderem Ergebnis ab. Dort entstehen ringförmige Verbindungen aus vier umgewandelten Seitenketten, die dem Gewebe seine Rückstellfähigkeit geben. Haut, Gefäßwände, Sehnen und Knorpel enthalten beide Fasertypen in unterschiedlichen Anteilen — und alle vier Gewebe fällt der Sammelbegriff Bindegewebe.

„Kupfer trägt zur Erhaltung von normalem Bindegewebe bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012. Das Wort „Erhaltung“ markiert die Reichweite: Es geht um das Halten eines normalen Zustands, nicht um dessen Aufbau und nicht um eine Veränderung.

Superoxid wird nicht abtransportiert, sondern umgesetzt

Reaktive Sauerstoffverbindungen entstehen im Zellstoffwechsel laufend, ohne dass dafür ein äußerer Anlass nötig wäre. Sie lassen sich weder speichern noch ausscheiden; die Zelle kann sie nur in stabilere Stoffe überführen. Dafür hält sie ein Enzym bereit, dessen aktives Zentrum ein Kupfer- und ein Zinkatom nebeneinander trägt.

Der Ablauf geschieht in zwei Halbschritten: Das Kupferatom nimmt von einem Superoxid-Molekül ein Elektron auf und gibt es an ein zweites weiter. Aus zwei Molekülen werden dabei Wasserstoffperoxid und gewöhnlicher Sauerstoff. Das Wasserstoffperoxid geben nachgeschaltete Enzyme an Wasser weiter. Die Umsatzgeschwindigkeit zählt zu den höchsten, die in der Biochemie gemessen wurden.

„Kupfer trägt zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012. Der Satz nennt weder ein Organ noch eine Altersgruppe noch einen Anlass. Er beschreibt eine Funktion, die in jeder Zelle mit Mitochondrien vorkommt.