ASPECTOS NUTRICIONALES Y TOXICOLÓGICOS DE ALGUNOS ELEMENTOS MINERALES: COBRE, HIERRO, MANGANESO Y ZINC
C. Jiménez Serrano. Profesora
Titular Interina de Salud Pública.
VM. Idal Marín, M. Profesora
Titular Interina de Farmacología y Dietética.
E.U.
de Enfermería de Ciudad Real.
En el
presente trabajo se aportan algunos conocimientos acerca de los efectos que
sobre la salud producen el cobre, hierro, manganeso y zinc. Asimismo, se
mencionan las principales fuentes alimentarias, las ingestas recomendadas y las
máximas admisibles de estos elementos. El interés de los elementos minerales
radica en su doble condición, ya que si bien a bajas dosis son necesarios para
el organismo, concentraciones elevadas van a producir intoxicaciones.
Palabras clave: Cobre, Hierro, Manganeso, Zinc,
Elementos minerales.
Ciertos
metales pesados, entre los que se pueden incluir el cobre, el hierro, el
manganeso y el zinc, a bajas concentraciones, son indispensables para todas las
formas de vida. Se sabe que la esencialidad de estos elementos es debida a que
juegan un papel imprescindible en los procesos catalíticos enzimáticos. El
rango de concentración en el que cada elemento es necesario para el
mantenimiento de la vida ha sido establecido mediante estudios de nutrición.
Sin embargo, cuando se ingieren dosis elevadas se dificulta el normal
funcionamiento del ser vivo.
Estos
elementos pueden incorporarse al organismo a través de diferentes vías, entre
las que podemos citar los alimentos y el agua, donde se encuentran de forma
natural y como consecuencia de contaminaciones de distintos orígenes.
El cobre
es un elemento esencial para el hombre (6, 8, 9). Interviene en el desarrollo
de los huesos y del tejido elástico, en el funcionamiento del sistema nervioso
central y en la síntesis de hemoglobina (9, 14).
Las
recomendaciones diarias se estiman en 2 mg (8,10). Dada su gran distribución,
es prácticamente imposible preparar una dieta que contenga menos de esta
cantidad (6, 9)
Entre
los alimentos más ricos en cobre se encuentran las ostras, hígados, setas,
nueces y chocolate (6). Además, el contenido de este metal puede aumentar por
la cesión de cerámicas y utensilios domésticos (15).
El
agua de bebida contiene generalmente 0,1 mg/L. Si se acepta esta concentración
como típica en el agua potable, ésta podría contribuir a la nutrición entre un
6 y un 10% de las necesidades diarias de cobre. No obstante, algunas aguas
contienen niveles más elevados e incluso se han encontrado contribuciones del
40% (8).
La
absorción del cobre es del orden del 30% y es disminuida por altas ingestas
alimentarias de hierro, molibdeno y zinc (6). Este elemento se almacena
preferentemente en el hígado, riñón, músculo, corazón y cerebro (12). Su
deficiencia produce anemia, neutropenia y desmineralización ósea (6), mientras
que la ingestión en exceso es tóxica.
Aunque
no son frecuentes las intoxicaciones agudas por este metal, dadas sus
propiedades eméticas y laxantes (9), se caracterizan por náuseas, vómitos, dolor
de cabeza y debilidad. Los casos más graves cursan con taquicardia e
hipertensión que pueden ir seguidas por ictericia, anemia hemolítica, uremia y
muerte (14)
Tras
la absorción, por vía gastrointestinal, de cantidades pequeñas pero repetidas
pueden presentarse náuseas, salivación, dolor epigástrico, diarreas, vértigo,
debilidad e ictericia (6). Así, se han observado vómitos y diarreas por consumo
de té con 25 p.p.m. de cobre y se han descrito también erupciones cutáneas por
ingestión de agua con 7,6 p.p.m. de este metal (14).
Un
caso especial de intoxicación se produce en la enfermedad de Wilson, alteración
congénita que afecta al metabolismo del cobre, en la que aparecen trastornos
con la ingestión de concentraciones normales de este metal (6, 14).
Aunque
se han encontrado valores elevados de cobre, hierro y zinc en ciertos tumores
provocados experimentalmente en animales de laboratorio por xenobióticos
orgánicos, no ha sido demostrada la responsabilidad carcinogénica del cobre
(6).
El
Comité Mixto FAO/OMS establece la cantidad de 0,5 mg/Kg como ingestión máxima
diaria admisible (9).
Es un
elemento esencial en la nutrición humana. Se encuentra en una serie de
proteínas de importancia biológica, entre ellas hemoglobina y citocromos, y también
en muchas enzimas de oxidación-reducción (9).
La
mayor parte de los alimentos, excepto la leche, lo contienen en cantidades
suficientes como para que no existan déficits de este metal por carencia en la
dieta (1). Sin embargo, el hierro se absorbe con dificultad y la mayoría de los
individuos apenas cubren sus necesidades diarias (3).
Entre
los alimentos ricos en hierro se pueden citar el hígado, riñones, sangre,
morcillas, moluscos como las ostras, almejas o mejillones y en general, las
carnes (3).
El
agua de bebida puede suministrar hierro en cantidades variables en función de
su contenido en este elemento. En EE.UU. el agua del grifo aporta, normalmente,
menos del 5% de los requerimientos diarios. Sin embargo, si un suministro local
contiene concentraciones elevadas podría contribuir en proporción considerable
(8).
Aproximadamente,
sólo se absorbe un 10% del hierro ingerido (3, 9) y la composición de la dieta
condiciona su absorción; la presencia
de iones carbonato, fosfato, oxalato y fitatos dificultan este proceso (1). Los
fitatos se encuentran presentes en los cereales, cacao, nueces, mandarinas,
etc. mientras que los oxalatos abundan en espinacas, cacao, plátanos, café, té
y sésamo (13). Los agentes reductores como la vitamina C aumentan la absorción.
Las
necesidades varían según la edad, el sexo y el estado fisiológico del individuo
y el organismo es capaz de regular la absorción de dichas necesidades (9). Se
han establecido niveles entre 7 y 14 mg/día para un individuo adulto. Las
mujeres gestantes necesitan un exceso de 15 mg/día (9). La deficiencia de
hierro da lugar a desórdenes musculares y disminución de la capacidad física al
esfuerzo, anomalías en el comportamiento como apatía, somnolencia e
irritabilidad, disminución del rendimiento intelectual, así como una incidencia
más elevada de infecciones en niños y un aumento de la morbi-mortalidad
feto-maternal si se produce durante el embarazo (1, 2, 14).
Su
ingestión en exceso produce hemosiderosis (1, 14) y hemocromatosis (9). Hoy, se
piensa que esta última se produce por un defecto congénito del metabolismo, el
cual origina un aumento en la absorción del hierro (14). Además, el aporte
desmesurado interfiere en el proceso de absorción y la utilización consiguiente
del cobre, cinc y manganeso (1).
Los
alimentos se pueden contaminar con hierro por cesión de materiales, así por
ejemplo, este elemento es un componente fundamental de las hojalatas desde
donde puede cederse al producto alimenticio, sobre todo en el caso de conservas
ácidas (4).
Al igual
que los anteriores, es un elemento esencial para los mamíferos. Actúa como
cofactor de varias enzimas, participando en el metabolismo de carbohidratos,
lípidos... (5). Es un activador de enzimas en competencia con el magnesio, al
cual puede sustituir sin pérdida de actividad catalítica (1).
Los
alimentos más ricos en manganeso son los frutos secos, cereales y legumbres (9,
14).
Sólo
se absorbe un 3% del ingerido (8, 9). La absorción tiene relación inversa con
el nivel de calcio y de hierro en la dieta y directa con el nivel de potasio
(9).
El
agua de bebida suponiendo una ingesta normal de 2 l/día, podría suministrar de
0,040 a 0,064 mg. Incluso la mayor de estas cantidades está por debajo del 3%
aportado por las fuentes dietéticas usuales. No obstante, algunos tipos de
agua, de forma aislada, pueden contener niveles muy superiores de este
elemento, con lo cual contribuyen en la misma proporción que los restantes
alimentos a la ingestión de manganeso (8).
El
manganeso juega un importante papel, como protector, en ciertos tipos de cáncer
al ser componente de la superóxido dismutasa (1). Recientemente se ha sugerido
que su presencia en el agua potable está en relación inversa con la mortalidad
cardiovascular (9).
La
OMS recomienda una ingesta para adultos de 2-3 mg/día (8), mientras que el Food
and Nutrition Board de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. recomienda de
2,5-5 mg/día (5).
Su
carencia produce retraso en el crecimiento, disfunciones reproductoras, ataxia,
etc... (14).
La
ingestión excesiva de manganeso conduce a un estado de intoxicación denominado
“manganismo”. Se produce, sobre todo, en los obreros que manipulan este metal y
se manifiesta con alteración mental, astenia, anemia no específica y paresia
(10).
Con
excepción de un incidente aislado, no se han detectado casos de intoxicaciones
por manganeso proveniente de agua potable. En 1941, en Japón, se atribuyó una
enfermedad, similar a la encefalitis, al consumo de un agua de pozo que
contenía concentraciones de 14 mg/l de este elemento (8, 9).
Según
Lozano Sánchez y col. (5), actualmente el interés sobre el manganeso se centra
en su papel en el metabolismo cerebral, que resulta afectado tanto por su
déficit como por su exceso.
Es un
micronutriente esencial y por lo general se le considera como uno de los
elementos menos peligrosos (14).
Las
fuentes alimentarias que suministran zinc son principalmente las ostras, hígado
de animales, levadura de cerveza, carnes y legumbres (3). Su concentración en
el agua potable es baja, oscilando entre 0,01 y 1 mg/l (9). En EE.UU. el agua
puede suministrar aproximadamente un 3% de los requerimientos diarios,
suponiendo una concentración media de 200 ug/l. Sin embargo, algunas aguas
contienen niveles elevados de este metal pudiendo contribuir incluso con un 20%
(8).
La
absorción gastrointestinal es del 20 al 30% (3), si bien existen factores que
la condicionan. Así, se ve favorecida por los aminoácidos cisteína, metionina e
histidina, por los azúcares fructosa y lactosa y por la vitamina C. Por el
contrario es entorpecida por dosis elevadas de fitatos, fósforo, cobre,
manganeso, hierro y estaño (3, 8). Se acumula en hígado, páncreas, riñones y
próstata (10, 11).
La
presencia de zinc en una amplia variedad de enzimas demuestra su importante
papel en el metabolismo (14). La Food and Nutrition Board de la Academia
Nacional de Ciencias recomienda una ingesta diaria de este elemento de 15 mg
para adultos (7). Su carencia provoca disminución del crecimiento,
hipogonadismo marcado y piel áspera y seca (7, 15).
A
pesar de ser un elemento esencial para el hombre, a dosis elevadas resulta
tóxico para el mismo. Entre los síntomas de toxicidad se incluyen vómitos,
deshidratación, desequilibrio electrolítico, dolor abdominal, letargo, mareos y
pérdida de coordinación muscular. Dosis diarias de 150 mg interfieren con el
metabolismo del cobre y del hierro (9).
La
mayor parte de las intoxicaciones alimentarias producidas por este metal se han
debido al uso de recipientes de hierro galvanizado en los que los ácidos que
contienen los alimentos reaccionan con el zinc, formando sales solubles que son
irritantes para el tracto digestivo (12).
Asimismo,
se han señalado casos de intoxicación originados por consumo prolongado de agua
que ha estado en contacto con tuberías y recipientes galvanizados (14).
La
toxicidad de este elemento se potencia por la presencia de cobre y níquel. Sin
embargo, hay que resaltar que el zinc tiene un papel antitóxico muy importante
como antagonista metabólico del cadmio (11).
Por
último, nos gustaría señalar que mediante la ingesta de dietas adecuadas, con
alimentos diversos y variados que se complementen en cuanto a nutrientes, no
tienen porqué producirse carencias de estos elementos. Sin embargo, debemos
resaltar que la carencia de hierro afecta a gran parte de la población. La
falta de este mineral es quizá la carencia alimentaria más extendida por el
mundo (3), constituyendo un problema real de salud pública para los países
industrializados (2). Las mujeres en edad de procrear, las mujeres embarazadas
y los niños aparecen como grupos particulares de riesgo.
Galán
y Hercberg (2) sugieren que, teniendo en cuenta la importancia de las
necesidades de estos grupos de población y la dificultad de cubrirlas, se deben
poner en marcha medidas globales de sanidad pública como podrían ser el
enriquecimiento de uno o varios alimentos, cuya eficacia ha sido ya demostrada
en algunos países como Suecia.
Por
otro lado, para intentar erradicar las intoxicaciones de origen alimentario por
estos elementos se deberá incidir sobre aspectos preventivos, entre ellos
destacar el control de los vertidos industriales, el cumplimiento de la
normativa vigente en materia de alimentos y el control de la venta ambulante de
los mismos (15).
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3. García Rollan,
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