Sinkki, NNR 2012

SINKKI NNR 2012

LÄHDE: NNR 2012 , Chapter 34; 573-581). ISBN: 978-92-893-2670-4

Sinkki, Zinc, Zinconum

1. Johdanto, Introduction
2. Ravintolähteet ja saanti, Dietary sources and intake
3. Fysiologia ja aineenvaihdunta, Physiology and metabolism
4. Tarve ja suositeltu saanti, Requirement and recommended intake
5. Suurin hyväksyttävä saanti ja myrkyllisyys, Upper intake levels and toxicity

http://www.slv.se/upload/NNR5/Chapter%20Zinc%20NNR%202012.pdf

1. Johdanto, Introduction

SINKKI, Zinconum, Zinc, Zn

Sinkin suositukset (ennallaan)

Yksikkö mg/pv, mg päivässä, Zinc mg/d

Naiset, Women:

Suositeltu saanti, ( Recommended Intake, RI) 7 mg

Keskimäärinen tarve, ( Average Requirement, AR) 5 mg

Alin hyväksytty saanti (Lower level of Intake, LI) 4 mg

Miehet, Men:

Suositeltu saanti, Recommended Intake (RI) 9 mg

Keskimäärinen tarve, ( Average Requirement, AR) 6 mg

Alin hyväksytty saanti, (Lower level of Intake, LI) 5 mg

Lapset, Children:

2-5 vuotiaat, 2-5 y Suositeltu saanti ( Recommended intaek, RI) 6 mg

6- 9 vuotiaat, 6-9 y Suositeltu saanti (Recommended Intake, RI) 7 mg

10-13 v tytöt, 10-13y girls Suositeltu saanti (Recommended intake, RI) 8 mg

10-13 vuotiaat pojat, 10-13 y boys Suositeltu saanti (Recommended intake, RI) 11 mg

(NNR 2012 ei aseta UL, mutta EU SCF asettaa aikuisille 25 mg ja lapsille extrapoloituna ihon pinta-alan avulla, n 12.5 mg)

SINKILLÄ on biokemiallinen tehtävänsä essentiellinä mineraaliosana yli 300 entsyymissä, jotka osallistuvat proteiinien, hiilihydraattien, lipidien, tumahappojen (DNA, RNA) ja joidenkin vitamiinien ( esim. A-vitamiinin) synteesiin, aineenvaihduntaan ja turn-over tapahtumiin. Hyvin tunnettuja sinkkiä sisältäviä entsyymejä ovat superoksididismutaasi (SOD), alkaalinen fosfataasi ja alkoholidehydrogenaasi. SINKKI on essentielli, välttämätön, immuunijärjestelmän normaalille toiminnalle, normaalille DNA-synteesille ja solun jakautumiselle; se suojaa proteiineja sekä lipidejä oksidatiiviselta vauriolta. Sinkin saanti ravinnosta on osoittautunut korreloivan myös normaalin luuntiheyden ylläpitoon, kognitiiviseen funktioon, fertiliteettiin ja reproduktioon, rasvahappojen normaaliin aineenvaihduntaan, happo-emäs- aineenvaihduntaan, normaaliin A-vitamiinin aineenvaihduntaan ja normaalin näkökyvyn ylläpitoon. (Kommentti. Sinkki on eräänlainen vakauttaja- molekyyli struktuurien synteesissä)  

The biochemical role of zinc is as an essential part of more than 300 enzymes involved in synthesis, metabolism and turnover of proteins, carbohydrates, lipids, nucleic acids and some of the vitamins, for example vitamin A. Well known zinc containing enzymes include superoxide dismutase, alkaline phosphatase and alcohol dehydrogenase. Zinc is essential for normal function of the immune system, normal DNA synthesis and cell division and protects proteins and lipids from oxidative damage. Dietary intake of zinc has also been related to maintenance of normal bone, cognitive function, fertility and reproduction, normal metabolism of fatty acids, acid-base metabolism, normal vitamin A metabolism and maintenance of normal vision (Brown et al2004, EFSA 2009).

2. Ravintolähteet ja saanti, Dietary sources and intake

Hyviä sinkkilähteitä ovat liha ja maitotuotteet sekä täysjyväviljat. Hyvin rasvaiset ja sokeriset ruoat ovat sinkkipitoisuudelta niukkoja. Sinkin saanti ravintotiheytenä ilmaisten Pohjoismaissa on noin 12 -14 mg /10 MJ (megajoulea ) ravintoenergiaa kohden päivittäin.

Good sources of zinc are meat, milk and milk products and whole-grain cereals. Foods with a high content of fat and sugar have a low content of zinc. Intake of zinc in the Nordic countries is approximately (9.1-13.0 mg/day 1.2-1.4 mg/MJ.

4. Fysiologia ja aineenvaihdunta, Physiology and metabolism

SINKIN imeytyminen riippuu sinkin annoksesta ja tapahtuu pääasiassa ohutsuolen yläosassa. Imeytynyt sinkki kulkee veressä suurimmaksi osaksi albumiiniin sidottuna. Aikuisen kehon sinkin kokonaismäärän arvioidaan olevan kahden ja neljän gramman välillä (2 - 4 g) ja suurin osa sijaitsee solunsisäisesti. Kaksi kolmasosaa kehon sinkistä sijaitsee lihaskudoksessa ja yksi kolmasosa luukudoksessa. Plasman sinkkiä on vain 0,1 % kehon kokonaissinkistä.

Korkeita sinkkipitoisuuksia on silmän osissa ja eturauhasnesteissä. Sinkkiä erittyy munuaisten, ihon ja mahasuolikanavan kautta. Vahva homeostaattinen säätelyjärjestelmä pitää kudosten ja nesteitten sinkkipitoisuutta vakaana sopeuttaen kehon hyvin laajastikin vaihteleviin sinkin saanteihin käyttämällä apuna muutoksia sinkin imeytymisessä ja erittymisessä. Tähän säätelyyn osallistuvaa molekulaarista mekanismia ei vielä täydellisesti ymmärretä.

Kuitenkin selkeästi määriteltyä kliinistä sinkin puutetta on raportoitu ainoastaan hyvin rajoittuneesti ja ne liittyvät vajaaseen TPN-ravintoon (pelkästään suoneen annettuun ravintoon), malabsorptioon ja huumeitten käyttöön. Sinkin saanneista ja ravinnon kokoomuksesta tehtyjen arvioiden perusteella eri puolilta maailmaa saa viitettä siitä, että Aasian ja Afrikan moni maa on sinkkivajeen kehittymisen suuressa vaarassa, kun taas Euroopan maissa ja Pohjois-Amerikassa riski on matala. 

 

Vaikean sinkkivajeen kliinisiä ilmenemisiä ovat kasvun hidastuma, viivästynyt seksuaalinen kypsyminen, ihovaurioita kehon aukoissa, hiusten katoa ja käytöshäiriöitä. Tällaisia oireita havaitaan acrodermatitis enteropathica -taudissa, jossa on synnynnäinen sinkin kuljetushäiriö. Ei ole yhtä selkeä asia, mitä seuraamuksia tuottaa kohtalainen tai lievä sinkin vaje. Varhaisina merkkeinä sinkkivajeesta pidetään kuitenkin huonontunutta kasvua ja alentunutta immuuni-puolustusta, mutta nämä taas eivät ole mitenkään ainoastaan sinkinpuutteelle tyypillisiä merkkejä. Brown et al. ( 2002) tekivät meta-analyysinsä kontrolloiduista sokkokokeista, jotka kattoivat vuodet 1966- 2001. Näissä sinkkilisä liittyi pituuden ja painon lisääntymisiin. Vasteet olivat suuremmat niillä lapsilla, joiden alkupaino iän suhteen oli matalampi. Mutta tuoreemmassa meta-analyysissä (Ramakrishnan 2009) tulokset eivät osoittaneet pelkillä sinkkilisillä tehdyistä interventio-tutkimuksista minkäänlaisia lineaarisen kasvun kohenemisia. Brownin et al. analysoimien tutkimusten ja myöhemmin julkaistujen tutkimusten osoittamat erot voivat mahdollisesti heijastaa yleistä paranemista sinkkistatuksessa monessa osin maailmaa. 
 

Lisäksi mainittakoon, että sinkkiä on käytetty menestyksekkäästi farmakologisena aineena kroonisen ripulin hoidossa maissa, missä sinkin puutetta esiintyy (Lazzerini M, Ronfani K, 2012).

Sinkillä on osuutensa insuliinin synteesissä ja toiminnassa ja se näyttää stimuloivan insuliinin toimintaa ja insuliinireseptorin tyrosiinikinaasiaktiivisuutta, mutta epäselvänä pysyy edelleen, mikä osuus sinkkilisällä on 2- tyypin diabeteksen ennaltaehkäisyssä (Beletate et al. 2007). Tarvitaan myös jatkotutkimuksia arvioitaessa niitä mahdollisia etuja ja riskejä, mitä raskaana oleville ja imettäville äideille annetuista sinkkilisistä on saatu.

Absorption of zinc is dependent on dose and mainly takes place in the upper part of the small intestine. Absorbed zinc is transported in the blood, mostly bound to albumin. The main proportion of body zinc is located within the cells. The total body content of zinc in an adult is estimated to be between 2 and 4 grams, of which approximately 2/3 is located in muscle tissue and 30 % in bone tissue. Plasma zinc only represents 0.1 % of total body zinc. High concentrations of zinc are found in parts of the eye and in prostate liquid. Zinc is excreted through the kidneys, skin and gastrointestinal tract. Strong homeostatic mechanisms keep the zinc content of tissues and fluids constant over a wide range of intakes through changes in excretion and absorption. The molecular mechanisms involved in this regulation are not fully understood.

However, well defined, clinical zinc deficiency has only been reported in a limited number of cases, related to incomplete total parenteral nutrition, malabsorption and use of drugs. Estimates based on evaluation of zinc intakes and diet composition in different parts of the world suggest that the populations of many countries in Asia and Africa have high risk for developing zinc deficiency, while the risk is low in European countries and North America (Brown et al2004).

The clinical manifestations of severe zinc deficiency are growth retardation, delayed sexual maturation, skin lesions adjacent to the body orifices, hair loss and behavioural disturbances (Prasad 2003). These clinical signs have almost exclusively been observed in subjects with an inborn error in zinc transport (Acrodermatitis enteropathica) and in adolescents subsisting on diets with a presumably very low availability of zinc.

The consequences of moderate and mild zinc deficiency are still unclear. In ameta-analysis of randomized controlled trials by Brown et al. (2002), covering the years 1966-2001, zinc supplementation was associated with increments in both height and weight. The responses were greater in children with low initial weight-for-age z scores. However, results from a more recent meta-analysis did not show any improvements in linear growth in intervention studies including zinc supplementation only (Ramakrishnan et al. 2009). Studies published after those included in the study by Brown et al accounted for the difference, possibly reflecting secular improvements in zinc status in many parts of the world (Ramakrishnan et al. 2009).

Further, zinc has successfully been used as a pharmacological agent to treat chronic diarrhoea in countries where zinc deficiency is prevalent(Lazzerini M, Ronfani L 2012). Zinc plays a role in the synthesis and action of insulin and seems to stimulate insulin action and insulin receptor tyrosine kinase activity, but the role of zinc supplementation in the prevention of type 2 diabetes mellitus remains unclear (Beletate et al. 2007). Further studies are also needed to assess potential benefits and risks of maternal zinc supplementation on pregnancy and lactation outcomes (Hess ; King 2009).

4. Tarve ja suositeltu saanti, Requirement and recommended intake

• Aikuiset, Adults

Väestön sinkkistatuksen määrittämiseen suosittelee WHO/UNICEF/IAEA/IZiNCG (2007) seerumin tai plasman sinkkipitoisuuden (P-Zn) mittaamista. Seerumin sinkkipitoisuus laskee jyrkästi, jos ravintosinkin saanti on alle 2-3 milligrammaa päivässä, mutta nousee hitaasti ja jatkuvasti, jos sinkin saanti on suurempaa saavuttaen tasanteen 25 - 30 milligramman päivittäisellä sinkinsaannilla (Gibson et al. 2008). Kuitenkin, koska plasman sinkin pitoisuuteen vaikuttaa sinkkistatuksesta riippumattomat tekijät, kuten ravinnon saanti, infektio, kudosten anabolinen tai katabolinen tila, niin sinkin plasmapitoisuutta ei voi suoraan käyttää sinkin tarpeitten arvioimiseen.

Lisäksi ne sinkistä riippuvat entsyymit, jotka ollaan opittu tuntemaan, eivät näytä olevan niin herkkiä, että ne voisivat tunnistaa sinkin saannin optimaalisen tai halutun tason. Niistä väestöistä, joissa sinkin puutetta on havaittu, ei tavallisesti ole saatavilla mitään luotettavia tietoja ravinnon saannistakaan. Näistä seikoista johtuen sinkin tarpeet on arvioitava keinotekoisella menetelmällä esim. sinkin päivittäiset menetykset arvioidaan ja sitten arvioidaan ravinnon sinkkimäärä, millä voi korvata näitä menetyksiä. Lisäksi kudosten kasvuvaiheen aikana tarvitaan lisäsinkkiä. Tällaista keinotekoista metodia sinkin tarpeen arvioimisessa komplisoi: (a) kehosinkin vahva homeostaattinen säätely, joka muuntaa ensi sijassa sinkin endogeenista erittymistä ja (b) dieetin kokoomuksen huomattava vaikutus sinkin imeytymiseen ja mahdollisesti myös sinkin eritykseen.

Jos sinkin saannit ravinnosta ovat miltei nolla (0 mg), totaali endogeeninen sinkin menetys virtsan, ulosteen ja ihon kautta on luokkaa 0,5 – 0,6 mg päivässä. kun taas saataessa sinkkiä 10-15 mg, nämä menetykset ovat yli 4 mg päivässä. Ensimmäisinä päivinä siitä, kun sinkin saanti on ollut matala eikä sopeutumismekanismit ole täydellä tehollaan vielä toimimassa, sinkin menetykset ovat lähes 1,0 mg naisilla ja 1,4 mg miehillä päivässä. Ravintoperäinen tarve on riippuvainen absorption tehokkuudesta. Jotta saadaan numeerisia ravintosuosituksia fysiologisesta tarpeesta, on sovellettava absorption tehokkuuden arviota. 
 

Fraktionaalinen sinkin imeytyminen riippuu dieetin sinkkisisällöstä: kun sinkin saannit lisääntyvät, fraktionaaliset imeytymiset vähenevät. Kuitenkaan suhde ei ole lineaarinen ja sinkin imeytyminen kasvaa, kun sinkin saanti kasvaa. Saannin ja fraktionaalisen imeytymisen välisissä suhteissa on havaittavissa ravinnon sisältämien imeytymistä vahvistavien ja estävien tekijöitten vaikutus. Kun sinkin saanti on matala eikä fraktionaalista imeytymistä estäviä tekijöitä (inhibiittoreita) ole, imeytyminen voi olla yli 50 %. Jos taas sinkin saannit ovat tavallisempaa tasoa, niin sinkin imeytyminen on 15 - 40 % riippuen ravinnon kokoomuksesta. Fytiini (IP6, Phytic Acids) . jota on viljoissa ja palkokasveissa, estää sinkin imeytymistä, kun taas animaalinen proteiini vastavaikuttaa tähän inhibitioon. Viljaperäisestä ateriasta, jossa on runsaasti fytiiniä, imeytyy 10 - 15 % sinkistä, mutta animaalisista lähteistä olevasta proteiinista koostuneesta ravinnosta, sinkin absorptio voi olla 20 - 40- prosenttista (%). Joissain elintarvikkeissa fytiinin negatiivista vaikutusta sinkkiin voi osittain vastavaikuttaa fytiinirunsaudella. 
 

Radioisotooppitekniikoilla yksittäisten aterioitten avulla on tutkittu imeytymiseen vaikuttavia dietäärisiä tekijöitä ja niiden suhteellista osuutta. Hyvin harvassa tutkimuksessa on mitattu suora sinkin otto kokonaisdieetistä sen realistisine kokoomuksineen ja niissä tutkimuksissa tekniikat pohjautuvat stabiilien sinkki-isotooppien käyttöön, joita yleensä on 20 % tai enemmän ravinnon totaalista sinkkipitoisuudesta.

US FNB (2001) suosittelee päivittäistä sinkin saantia 11 mg miehille ja 8 mg naisille.Vaikka absoluuttiset numerot ovat samanlaisia kuin muistakin raporteista on saatu ja lähestymistapa on sama keinotekoinen menetelmä, he ovat käyttäneet laskuissaan osittain erilaista konseptia. Käytetty datatieto on johdettu miltei yksinomaan totaalidieeteistä semisynteettisiä perusdieettejä tai vähäsinkkisiä elintarvikkeita käyttäen lisäämällä niihin sinkkiä ja stabiilia sinkki-isotooppia absorption arvioimiseksi. Tämä komitea käytti kolmivaiheista lähestymistapaa sinkin keskimääräisen tarpeen selville saamiseksi. 
 

Ensimmäisessä vaiheessa arvioitiin muut sinkin menetykset kuin suolesta tapahtuvat. Näitä menetyksiä pidetään vakioisina sinkin tarvetta vastaavan saannin puiteissa. Miehillä arvioidaan päivittäisten menetysten olevan seuraavia: menetykset munuaisista 0,63 mg ja hien kautta iholta 0,54 mg ja sperman kautta 0,1 mg. Naisten menetykset arvioidaan seuraavasti: kuukautisten aiheuttamat menetykset keskimäärin 0,1 mg, munuaisten kautta 0.44 mg ja ihon kautta 0,46 mg.

Totaalimenetykset näistä teistä ovat miehillä 1,27 mg sinkkiä päivässä ja naisilla 1,0 mg sinkkiä päivässä.

Toisessa vaiheessa ja uutena konseptina katsottiin absorboituneen sinkin suhde suolen kautta menetettyyn endogeeniseen sinkkiin. Stabiililla isotoopilla tehdyillä balanssitutkimuksilla saatu tieto viittaa lineaariseen suhteeseen imeytyneen sinkin ja suolesta erittyneen (endogeenisen) sinkin kesken. Sinkin vakiomenetykset muista teistä lisättiin tähän endogeeniseen, suolen kautta tapahtuneeseen, sinkin menetykseen, ja se piste, missä absorboitunut sinkki oli sama kuin näitten laskettu summa, katsottiin absorboituneen sinkin minimitarpeeksi ( fysiologiseksi sinkkitarpeeksi). Tämä on miehille 3,84 mg Zn päivässä ja naisille 3,3 mg Zn päivässä. Samaa tutkimusta käytettiin sitten, kun laskettiin se määrä sinkkiä, mikä tuotti tuollaisen määrän imeytynyttä sinkkiä. Näistä laskuista saadaan EAR, arvioitu keskimääräinen dietäärisen sinkin tarve (Estimated Average Requirement), joka on miehille 9, 4 mg ja naisille 6, 8 mg. (Tässä huomautetaan sulkeissa, että nämä arvot korreloivat fraktionaaliseen absorptioon, joka on miehillä 0.41 ja naisilla 0.48).

Kolmannessa vaiheessa, kun arvioidaan yksilöitten keskeisiä eroja, käytetään variaatiovakiota 10 % (coefficient of variation) ja näin saadaan RDA ( Recommended Daily Allowance ) suositus miehille 11 mg ja naisille 8 mg.

Täten amerikkalaisten arvioiden pääeroavuudet verrattuna muitten raportteihin ovat fysiologisen tarpeen arviointi suuremmaksi, erityisesti endogeeniset suolesta tapahtuvat eritykset, fraktionaalisen imeytymisen arvio suuremmaksi ja yksilöitten välisen eron asettaminen pienemmäksi.

Pohjoismaisissa suosituksissa 2004 tehtiin seuraavat arviot. Endogeenisten suoliperäisten menetysten ja muitten kuin suolistoperäisten menetysten arvioimiseksi on käytetty FNB (Food and Nutrition Board 2001)-tietoja, vaikka pitää huomata, että raporteissa siteeratut tutkimukset tutkimukset oli tehty yli 10 vuotta sitten, jolloin ei ollut vielä laadunkontrolliin tarvittavia virtsanäytteiten viitearvoja

Miehet menettävät sinkkiä 1,27 mg päivässä munuisten, hien, ihon ja sperman kautta. Naiset menettävät sinkkiä päivässä keskim. 1,0 mg munuaisten, hien, ihon ja kuukautisten kautta. Endogeenisen, suoliston kautta tapahtuvan sinkinmenetyksen arvioidaan sekä miehillä että naisilla olevan 1,4 mg Zn päivässä ja tämä määrä perustuu havaintoon, joka on tehty matalasinkkisen dieetin aikana ( 1-5 mg sinkin saanti päivässä). Jotta tämä menetys korvautuisi, täytyisi absorption olla miehillä 2,67 mg Zn ja naisilla 2,4 mg Zn päivässä.

Näillä tasoilla sinkinsaannissa tavallisesta sekadieetistä, jossa on pohjoismaiseen tapaan sekä eläin että kasviperäista ravintoa, imeytymisen oletetaan olevan 40 % .

Keskimääräinen sinkin tarve (AR) saadaan tästä johdonmukaisesti seuraavaksi: Miesten keskimääräinen sinkin tarve on 6.4 mg Zn päivässä. Naisten keskimääräinen sinkin tarve on 5.7 mg päivässä. Yksilöitten välinen ero katsotaan 15 prosentiksi. Ja tästä seuraa sinkin saantisuositukset 9 ( 8,3) mg miehille ja 7 ( 7,4 mg) naisille sinkkiä päivittäin. Tämä suositeltu saanti omaa mahdollisesti korkean turvamarginaalin, koska kyky sopeutua matalampiin saanteihin on huomattava. NNR 2012 laitoksessa pidetään sinkin suositukset ennallaan.

The only biomarker recommended by WHO/UNICEF/IAEA/IziNGCG to assess the zinc status of populations (not individuals)is measurement of serum or plasma zinc concentration. Serum zinc concentrations fall sharply when dietary zinc intakes are less than ~ 2 to 3 mg/d, but rise slightly but continuously when intakes are greater, reaching plateau when intakes reach ~ 25 to 30 mg/d (Gibson et al 2008). However, since plasma zinc concentration is influenced also by factors unrelated to zinc status, such as food intake, infection, tissue anabolism or catabolism,t he measurement cannot be used for estimating zinc requirements. In addition, the activities of the zinc dependent enzymes explored so far have not proven sensitive enough to identify optimal or desired levels of zinc intake. In populations where signs of zinc deficiency have been observed, reliable food intake data are usually not available. Consequently, zinc requirements have to be estimated by the factorial method, i.e. estimates of the daily losses of zinc and the corresponding amount of zinc to be ingested to replace these losses. Additional zinc is needed during periods of tissue growth. The use of the factorial method to estimate zinc requirements is complicated by a strong homeostatic regulation of body zinc, primarily through changes in endogenous zinc excretion and by the pronounced impact of diet composition on zinc absorption and potentially also on excretion of zinc.At zinc intakes close to zero, total endogenous zinc losses through urine, faeces and skin are of the order of 0.5-0.6 mg/d (Baer and King 1984, Hess et al 1977), while on an intake of 10-15 mg of zinc, losses will exeed 4 mg/d. During the first days on low zinc intakes, before adaptive mechanisms have had full effect, zinc losses are approximately 1.0 and 1.4 mg/day for women and men, respectively (Baer and King 1984, Hess et al 1977). The dietary requirement is dependen on efficiency of absorption. To reach a dietary recommendation from a figure for physiological requirement, an estimate of the efficiency of absorption has to be applied.

Fractional zinc absorption is dependent on zinc content; when intakes are increased, fractional absorption decreases. However, the relationship is not linear and the amount of zinc absorbed increases when zinc intake increases. Superimposed on the relationship between intake and fractional absorption is the effect of enhancing and inhibiting components in the diet (Sandström and Lönnerdal 1989). At low intakes of zinc in diets with no inhibitors the fractional absorption can be over 50 % (Sandström 1992), while at more common intakes 15-40 % is absorbed, depending on the composition of the diet. Phytic acid, which is present in cereals and leguminous plants, inhibits zinc absorption, while animal protein counteracts this inhibition (Rossander-Hultén et al 1992, Sandström et al 1980). From a cereal-based meal with a high content of phytic acid,10-15 % of the zinc isJtkuu s 576 yläreuna absorbed, while from meals based on animal protein sources 20-40 % can be absorbed depending on zinc content. The negative effect of phytic acid is in some foods partly counteracted by a high zinc content.

A number of single meal studies using radioisotope techniques have been undertaken to identify the dietary factors affecting absorption and their relative impact. Relatively few studies have measured zinc uptake from total diets with realistic compositions and the techniques used in these studies are based on the use of stable zinc isotopes, which are typically added in amounts which account for 20 % or more of the total zinc content.

The Food and Nutrition Board in the USA(2001) recommends a daily intake of 11 mg/d for men and 8 mg/d for women. Although the absolute numbers are similar to those of the other reports and the approach used is the same factorial method, they have introduced a partly different concept in the calculations. The data used are almost exclusively derived from total diet studies using semi-synthetic basic diets or blended low zinc foods with added zinc and stable zinc isotopes for the absorption estimates. This committee uses a three-step approach to reach the average requirement of zinc.

First, the losses of zinc via routes other than the intestine are estimated. These losses are regarded as constant over the range of intake that encompasses zinc requirements. For men the estimates for losses via kidneys and sweat, integumental losses and losses in semen are estimated to be 0.63, 0.54 and 0.1 mg/d, respectively. For women menstrual zinc losses are estimated to be 0.1 mg/d and losses via kidney and skin 0.44 mg/d and 0.46 mg/d, respectively. Thus, total losses via these routes are 1.27 mg/d and 1.0 mg/d for men and women, respectively.

The second step and partly new concept is the use of the relationship between quantity of zinc absorbed and the excretion of endogenous zinc via the intestine. In the stable isotope/balance studies used for this calculation the data suggest a linear relationship between absorbed zinc and intestinal (endogenous) excreted zinc. The constant losses via other routes are added and the point where the absorbed zinc is equal to the sum of the endogenous intestinal excretion and the other losses is taken as the minimum requirements for absorbed zinc (i.e. the physiological requirement) (3.84 mg/d for men and 3.3 mg/d for women). The same studies are then used to calculate the amount of zinc that has to be ingested to give this amount of absorbed zinc. These calculations give an average dietary requirement (AR) of zinc of 9.4 mg/d and 6.8 mg/d, respectively. (It should be noted that these values correspond to fractional absorption of 0.41 and 0.48).

In the third step, a coefficient of variation, (CV) of 10 % is used as an estimate of the inter-individual variations and the RDA is set to 11 mg/d and 8 mg/day.

Thus, the major differences in the American estimates comparedto other reports are a much higher estimate of the physiological requirement, especially the estimates of the endogenous intestinal losses, a higher estimate of the fractional absorption and a smaller figure for the inter-individual variations.

I n the Nordic Nutrition Recommendations 2004, the following estimates were made. For the estimate of the endogenous losses and routes other than the intestine the Food and Nutrition

Board figures (2001) have been used, although it should be noted that the majority of the studies quoted in that report were performed at a time when e.g. reference urine samples were not available for quality control. Losses via kidneys, skin, semen or menses are thus set to 1.27 mg/d for men and 1.0 mg/d for women. Endogenous intestinal losses are estimated to 1.4 mg/d for both genders based on the observed losses at low intakes (1-5 mg/d). Thus, 2.67 mg/d and 2.4 mg/d for men and women, respectively, have to be absorbed in order to replace these losses.

At these levels of intake, absorption from a mixed animal and vegetable protein diet more realistic for Nordic conditions is assumed to be 40 %.

The average dietary requirement of zinc is consequently 6.4 mg and 5.7 mg, respectively. The inter-individual variation in requirement is set to 15 %, based on resulting in recommended intakes of 9 mg/d for men and 7 mg/d for women. This recommended intake probably has a high safety margin as the ability to adapt to lower intakes appears to be substantial. In NNR 2012 the RI from 2004 are kept unchanged.

• Alin hyväksytty sinkin saanti, Lower level of Intake (LI)

Balanssitutkimuksia on tehty kombinoiden semisynteettistä munanvalkuaispohjaista kaavaa ja matalasinkkipitoista dieettiä ja ne ovat osoittaneet, että 4,4 mg tai 4,6 mg sinkinsaanti päivässä 35 päivän ajan tai 10 viikon ajan ei tuota mitään merkkejä sinkkistatuksen häiriöstä eikä tarpeesta adaptoitua, mikä perustuu tietoihin sinkin plasmapitoisuudesta ja sinkin erityksestä virtsaan. Jälkimmäinen tutkimus osoitti myös, ettei ollut mitään vaihteluja vaihtuvan sinkin altaassa matalan sinkin saannin aikana. Nämä tutkimukset ovat perustana sinkin matalimman hyväksytyn saannin (LI) asettamiseen ( Miehillä 5 mg Zn ja naisilla 4 mg Zn päivässä)

Lower limit of intake (LI)

Balance studies with a combination of a semi-synthetic formula based on egg white and low zinc foods have shown that an intake of 4.4 or 4.6 mg/day for 35 days or 10 weeks do not give any indications of an impaired zinc status or the need for adaptation, based on plasma levels and zinc excretion in urine (Johnson et al 1993, Pinna et al 2001). The latter study also showed no changes in exchangeable zinc pool mass during the low intake. These data are used as the basis for the lower limit of zinc intake.

HUOM: LI naiselle 4 mg Zn päivässä , miehelle 5 mg Zn päivässä.. Jos kehonpaino on 70 kg, tämä tekee naiselle päivätarpeeksi kiloa kohden 57 ug /kg ja miehelle 71 ug / kg)

• Lapset, Children

Miltei täysin puuttuvaisia ovat tiedot lasten endogeenisista sinkinmenetyksistä erilaisilla sinkinsaanneilla. Suhteessa kehonpainoon vaikuttaa lasten sinkin menetykset olevan suurempia kuin aikuisten.

Ensimmäisen elinkuukauden aikana vauvan kasvun  vaatima sinkin tarve on suuri , ja se on ensimmäisen kuukauden aikana painokiloa kohden päivittäin noin 175 ug (0,175 mg/ kg ( siis suurempi kuin "valmiin" aikuisen alin tarve painokiloa kohden päivittäin ja suurempi kuin aikuisen normaali tarve   painokiloa kohden). Sitten kasvavan vauvan sinkin tarve laskee vähitellen  ja  9-12 kuukauden ikäisellä vauvalla on tarve 30 ug sinkkiä painokiloa kohden päivässä ( siis kuten kuin aikuisen sinkin alin tarve kudoskiloa kohden) .

Kasvavilla lapsilla sinkin tarve perustetaan sinkin perusmenetykseen, joka on 0,1 mg painokiloa kohden päivässä ja uudiskudoksen sinkkipitoisuuteen, joka on 30 mg kiloa kohden

 (Vrt. Aikuisillahan kudoksen sinkkipitoisuus vaihtelee 29 mg - 57 mg /kg koska aikuisten kokonaissinkki kehossa vaihtelee 2 - 4 gramman välillä) (Esim. 10 kg painava 1 vuotias sisältänee sinkkiä jo 0,3 grammaa).

Aikuistuvilla nuorilla tämän uuden kudosten keskimääräisen sinkkipitoisuuden katsotaan olevan 23 mg kilossa, koska samalla rasvakudoksen osuus lisääntyy ja sinkkipitoisuus on alempi kuin lapsilla. Nopeasti kasvavien nuorten fysiologiset tarpeet voivat nousta tasoon 0,3 – 0,4 mg/kg sinkkiä päivässä. Soveltaen samaa periaatetta kuin aikuisille saadaan sinkin suositukseksi pienimpien ikäryhmässä 2 mg sinkkiä päivässä ja aikuistuvien nuorten poikien ikäryhmässä 12 mg sinkkiä päivässä

Data on endogenous losses of zinc at different intakes are almost completely lacking for children. In relation to body weight, children appear to have larger losses of zinc than adults.

The need of zinc for growth is approximately 175 ug/kg/day during the first month and then decreases to approximately 30 ug/kg/day at 9-12 months (Krebs and Hambidge 1986).

For growing children the need for zinc is based on basal losses of 0.1 mg/kg and a zinc content in new tissue of 30 mg/kg.

For adolescents, growth is assumed to result in an average zinc content in new tissue of 23 mg/kg, due to an increase in fat tissue with a lower zinc content than in children. The physiological needs for rapidly growing adolescents can consequently be increased by 0.3-0.4 mg/day. Applying the same principles as for adults, the recommended zinc intake varies from 2 mg in the youngest age group to 12 mg for adolescent boys.

• Raskaus, Pregnancy 

Raskauden aikana sinkin kokonaistarve sikiön, istukan ja muitten kudosten taholta on noin 100 mg.

(Kommenttini: Naisen välttämätön  perustarve ne 280 raskauden päivää on 5 mg x 280 = 1400 mg) Siihen siis tulee se 100 mg lisää. Joten teoreettinen välttämätön päivätarve olisi 5,4 mg   Zn päivässä raskauden aikana ) 

 

Tämän raskaudenaikaisen lisäsinkin tarpeen voi kattaa joko sinkkilisällä tai keho tekee sen säätämällä sinkin homeostaasia. Ei ole kuitenkaan mitään todistetta siitä, että raskaana oleva lisäisi sinkin saantiaan, joten homeostaattisten säätelyitten täytyy olla primäärimekanismi reproduktion asettaman sinkkitarpeen kattamisessa. On oletettu sinkin imeytymisen tehostuvan tai muita metabolisia muutoksia tapahtuvan sen suuntaisesti, että sinkin tarve täyttyy, vaikka sinkin saanti ei muutu. Mutta tämän alueen tutkimukset ovat epäjohdonmukaisia: toiset ovat vakuuttuneita siitä, että sinkin imeytyminen nousee raskauden aikana ja toiset taas eivät näe merkitsevää lisääntymistä sinkin (Zn) fraktionaalisessa imeytymisessä. Jälkimmäinen tutkimus voisi heijastaa tutkimusdesignin riittämätöntä näyttövoimaa. US suositukset raskauden ajan sinkin saanniksi vuodelta 2001 perustuvat sille referenssille.

 NNR2012 perustaa sinkin saantisuositukset sinkin fysiologisen tarpeen lisääntymiseen 0,7 milligrammalla raskauden aikana tarkistuslasku absorption suhteen myös tehtynä. Kun tarkistus imeytymisen suhteen on tehty suositellaan raskauden aikaiseksi sinkkilisäksi 2 mg päivittäin.

(Kommentti: Tällöin varmistettu sinkin välttämätön kokonaissaanti on teoriassa 280 x (5 + 2) = 1960 mg ainakin ja jos henkilö on käyttänyt naisille yleensä suositeltua (RI) 7 mg sinkkiä päivässä ja jo  nainen on huomioinut ottaa 2 mg lisää  eli käyttää suositeltua 9 mg päivässä, raskauden aikainen kokonaissinkin saanti on turvalliset 2520 mg, josta on mistä ottaa sikiön kaikiin tarpeisiin)

The total need for zinc during pregnancy for the foetus, placenta and other tissues is approximately 100 mg (King 2000). This additional need for zinc in pregnancy can be met by an increase in zinc intake or by adjustment in zinc homeostasis. There is no evidence that pregnant women increase their intake of zinc, therefore homeostatic adjustments in zinc utilization must be the primary mechanism for meeting the additional zinc demands for reproduction (King 2000). It is assumed that an increased efficiency of zinc absorption or other metabolic changes occur during pregnancy and these changes ensure that the requirement for zinc can be met at unchanged intake. However, studies in this area are inconclusive and there are some that show increased absorption during pregnancy (Swanson, King 1982), while other studies found no significant increase in fractional absorption (Fung et al 1997). The results from the latter study might reflect inadequate power of the study design. The U. S recommendations from 2001 for zinc intake in pregnancy are based on this reference.

 In NNR 2012, the recommended intakes are based on an increase of the physiological requirement by 0.7 mg/day, with adjustment for absorption. With adjustment for absorption the additional dietary intake is set to 2 mg/day.

• Imetysaika, Lactation

Ortega ym (1997) ovat saaneet osoitetuksi rintamaidosta matalampia sinkkipitoisuuksia, jos imettävän äidin sinkin saanti on ollut raskauden kolmannen kolmanneksen aikana alle 7,5 mg päivässä. Rintamaidon sinkin pitoisuus on noin 2,5 mg Zn litrassa imetyksen ensimmäisen kuukauden aikana ja sen jälkeen alkaa laskea ollen noin 0,7 mg Zn litrassa neljännen kuukauden jälkeen. Teoreettisesti tämä tarkoittaa, että imettävän äidin sinkin tarve on kaksinkertainen verrattuna niihin, jotka eivät imetä. Fraktionaalinen sinkin absorption nouseminen 75 - 80 % on todettu niillä naisilla, jotka imettävät verrattuna niihin jotka eivät imetä synnytyksen jälkeen tai niihin, jotka eivät ole koskaan olleet raskaana. Luukudoksen sinkin vapautuminen voisi mahdollisesti olla selityksenä siihen, että rintamaidon sinkkipitoisuus ei vaikutu imettävän äidin sinkin saannista eikä näytä johtavan pitkälti imetyksen jälkeenkään naisen sinkkivajeeseen. Jos imetys on pitkäaikaista, imettävälle naiselle suositellaan sinkin saannin nostamista siten, että se vastaa rintamaidossa menetetyn sinkin määrää, esim. fysiologisen tarpeen verran, joka olisi 1,7 mg sinkkilisää päivässä. Absorption suhteen tarkistaen tämä sinkin ravintolisä päivässä on 4 mg.

(Kommentti: Naisen suositeltu sinkin saanti ilman raskautta ja imeytsä  on 7 mg ja imetyksen aiheuttama suositeltu ravinto lisä 4 mg; siis  suositus on 11 mg sinkkiä päivässä pitemmän imetyksen aikana). (Kommentti: Jos lapsi saa 750 ml rintamaitoa se on saanut noin 1,9 mg sinkkiä päivässä, miltei 2 mg – Rintamaito kattaa hyvin alkukasvun vaatiman sinkin saannin painokiloa kohden, koska vauva on aluksi pienipainoinen.  Jos  äidin sinkkistatus on ollut hyvä raskauden lopussa,  vauva todellakin saa hyvåt sinkkiresussit rintamaidosta  alkukuukausien  nopeaan kasvuun ja suhteellisesti suureen sinkin tarpeeseen)  

Ortega and co-workers (1997) showed lower zinc concentration in human milk of women consuming less than 7.5 mg/day during the third trimester. Zinc content in human milk is approximately 2.5 mg/L in the first month of lactation and thereafter falls to approximately 0.7mg/L after 4 months (Krebs and Hambidge 1986). Theoretically this means that zinc requirement of lactating women is double that of non-lactating women. A fractional increase in zinc absorption of 75-80 % has been shown for lactating women compared with non-lactating-postpartum or never-pregnant women (Fung et al 1997, Moser-Veillon et al 1995). Release of zinc from bone tissue could also possibly be an explanation why zinc concentrations in human milk are relatively independent of the mother’s zinc intake and do not seem to result in zinc deficiency of the mother even after a long time of lactation. An elevated intake corresponding to the zinc content in human milk is recommended to women lactating for a long time, i.e. a physiological need of 1.7 mg/day. With adjustment for absorption additional dietary intake is set to 4 mg/d.

5. Suositusten perusteluja, Reasoning behind the recommendation

NNR 2004 laitoksessa päivittäinen saantisuositus perustui arvioon sinkin tarpeista keinotekoisella menetelmällä määrittäen, kuten arvioimalla päivittäiset menetykset ja arvioimalla sitä vastaava saanti, mikä korvaa nämä menetykset. Lisäsinkkiä tarvitaan kudosten kasvujaksoissa. Viitearvot pidetään muuttumattomina, koska mikään uudempi tieteellinen tieto ei oikeuta tekemään mitään suurempia muutoksia.

The recommended daily intake in NNR 2004 was based on estimated zinc requirements by the factorial method, i.e. estimates of the daily losses of zinc and the corresponding amount of zinc to be ingested to replace these losses. Additional zinc is needed during periods of tissue growth. The reference values are kept unchanged compared to NNR 2004, since there are no new scientific data to justify any major changes.

6. Suurin hyväksyttävä saanti ja myrkyllisyys, Upper intake levels and toxicity

Pelkän ravintoperäisen sinkin liikamäärän saannin riski on hyvin pieni.

Akuutin sinkkimyrkytyksen oireita tulee, jos sinkkiä on otettu grammamääriä (jättimääriä)  ja sellainen on korrelaatiossa sinkkilisävalmisteitten käyttöön. Kuparin sisältävien entsyymien alentunutta aktiivisuutta on havaittu, jos sinkin saanti on 50 milligrammaa päivässä ja vieläkin suuremmilla päivittäisillä sinkin saanneilla kuten 150 mg tai yli on havaittu vielä selvempiä merkkejä kupariaineenvaihdunnan häiriöistä ja niiden ohella on immuunipuolustuksessa ja veren lipideissä haitallisia muutoksia.

Ajankohtaisissa erittäin tarkasti kontrolloiduissa kuparin (Cu) ja sinkin (Zn) saantia koskevissa tutkimuksissa on osoitettu, että laaja-alaisesti indikaattoreita käyttäen sinkin 50 mg päiväannoksesta ei ole ollut havaittavissa mitään haitallisia vaikutuksia missään kuparistatusta kuvaavissa relevanteissa merkitsijöissä. Näihin tuloksiin pohjautuen SCF (EU Scientific Committee) asetti (epävarmuustekijällä 2) sinkin päivittäisen hyväksyttävän saannin ylärajaksi (UL) 25 mg aikuisille ja lapsille sekä nuorille extrapoloitiin kehon pinta-alan avulla UL- arvot.

Viime vuosina on sinkkiä käytetty terapeuttisissa kokeissa (annoksin 75 mg - 100 mg päivässä) muutamasta viikosta muutamaan kuukauteen. Tavallisessa muuten terveitten ihmisten vilustumisessa sinkkitabletit, joita aletaan ottaa 24 tunnin sisällä oireitten alkamisesta lyhentää vilustumisoireitten kestoa ja alentaa vilustumisen vaikeutta. Mutta on mahdollista, että sinkkitableteista on sivuvaikutuksia ja siksi tarvitaan lisätutkimuksia terapeuttisten sinkkiannosten pitkäaikaiseen käyttöön liittyvistä mahdollisista riskeistä.

The risk of excessive intake of zinc from food alone is very low.

Symptoms of acute toxicity from excessive intake occur at intakes of gram quantities of zinc and are related to consump-tion of dietary supplements.

At considerably lower intakes, there is a risk for negative effects on the metabolism of other trace elements, especially copper. Reduced activity of copper-containing enzymes has been observed with intakes of 50 mg Zn/day and with a slightly higher intake than 150 mg more pronounced signs of impaired copper metabolism have been observed and also negative changes in immune defence and blood lipids (Fischer et al 1984, Yadrick et al 1989, Hooper et al 1980)

More recent studies in which strictly controlled intakes of copper and zinc were given showed that at intakes of 50 mg zinc/day, no adverse effects on a wide range of relevant indicators of copper status could be observed (Davis et al 2000, Milne et al 2001, Bonham et al 2003a, Bonham et al2003b).

Based on these data, the EU Scientific Committee on Food set an uncertainty factor of 2 and arrived at an upper level of 25 mg zinc per day. As there are no data on adverse effects of zinc intakes on children and adolescents, they extrapolated upper levels for children on a surface area basis.

In recent years, zinc has been provided in therapeutic trials (75 mg - 150 mg/d) for a few weeks up to few months. Zinc lozenges administered within 24 hours of onset of symptoms have been shown to reduce the duration and severity of the common cold in otherwise healthy people. However, there is a potential for zinc lozenges to produce side effects and further studies are needed to determine possible risks associated with long-term use of therapeutic doses of zinc for prevention of the common cold.

In NNR 2012, no ULs intake limits are set for zinc

Viitteet, References

Baer MT, King JC. Tissue zinc levels and zinc excretion during experimental zinc depletion in young men. Am J Clin Nutr 1984; 39: 556-70.

Beletate V, El Dib RP, Atallah AN. Zinc supplementation for the prevention of type 2 diabetes mellitus. Cochrane Database Syst Rev. 2007 Jan 24;(1):CD005525.

Bonham M, O'Connor JM, McAnena LB, Walsh PM, Downes CS, Hannigan BM et al. Zinc

supplementation has no effect on lipoprotein metabolism, hemostasis, and putative indices

of copper status in healthy men. Biol Trace Elem Res 2003a; 93: 75-86.

Bonham M, O'Connor JM, Alexander HD, Coulter J, Walsh PM, McAnena LB et al. Zinc

supplementation has no effect on circulating levels of peripheral blood leucocytes and

lymphocyte subsets in healthy adult men. Br J Nutr 2003b; 89: 695-703

Brown KH, Peerson JM, Rivera J, Allen LH.

Effect of supplemental zinc on the growth and serum zinc concentrations of prepubertal children: a meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutr. 2002 Jun;75(6):1062-71.

Brown KH, Rivera JA, Bhutta Z, Gibson RS, King JC, Lönnerdal B, Ruel MT, Sand

tröm B, Wasantwisut E, Hotz C.International Zinc Nutrition Consultative Group (IZiNCG). International Zinc Nutrition Consultative Group (IZiNCG) technical document #1.

Assessment of the risk of zinc deficiency in populations and options for its control. Food Nutr Bull. 2004 Mar;25(1 Suppl 2):S99-203.

Chandra RK, McBean LD. Zinc and immunity. Nutrition 1994; 10: 79-80.

Davis CD, Milne DB, Nielsen FH. Changes in dietary zinc and copper affect zinc-status indicators of postmenopausal women, notably, extracellular superoxide dismutase and amyloid precursor proteins. Am J Clin Nutr 2000; 71: 781-8.

Fischer PW, Giroux A, L'Abbe MR. Effect of zinc supplementation on copper status in adult

man. Am J Clin Nutr 1984; 40: 743-6.

Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington DC: National Academy Press, 2001.

Fung EB, Ritchie LD, Woodhouse LR, Roehl R, King JC. Zinc absorption in women during pregnancy and lactation: a longitudinal study.Am J Clin Nutr 1997; 66: 80-8.

Päivitys 27.11. 2015 kirjasta NNR 2012.

Sinkkipitoisia proteiineja:
Zinc Finger Proteins https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5683310/