Kupfer, Cu, E copper, metallisches Element aus der ersten Nebengruppe des Periodensystems über Silber und Gold. Cu wird manchmal zu den Übergangsmetallen gezählt. Es zeigt als Halbedelmetall Ähnlichkeiten zu den Edelmetallen. So sind Gold und Cu die beiden einzigen farbigen metallischen Elemente und Silber und Cu sind die besten Wärme- und Elektrizitätsleiter. Etwa 0,007 % des obersten, 16 km dicken Anteils der festen Erdkruste besteht aus Cu, womit es in der Häufigkeitsliste der Elemente auf Platz 25 rangiert. Metallisches Cu gibt in saurer Umgebung Spuren von löslichen Salzen ab, die Cu²⁺-Ionen bilden. Diese wirken auf niedere Pflanzen (Algen, Bakterien) als starkes Gift. Vom tierischen / menschlichen Organismus werden im Allgemeinen verhältnismäßig große Kupfermengen vertragen.
Weltweit werden mit der Nahrung etwa 1–1,5 mg Cu / d aufgenommen. Vegetarier konsumieren etwa die doppelte Kupfermenge, was v. a. aus deren höherem Trockenmassekonsum resultiert.
Bedarf: Die WHO geht von einem normativen Cu-Bedarfswert für Populationen in Höhe von 1 mg / d für Frauen und 1,3 mg / d für Männer aus, die Referenzwerte nach DACH zeigt die Tabelle. Obgleich der Bedarf an diesem Spurenelement nicht immer gedeckt wird, kommt es selten zu Mangelerscheinungen.
Der Cu-Gehalt von Muttermilch sinkt von anfangs 0,6 mg / l bis zum 6. Monat der Stillzeit auf 0,2 mg / l, der Bedarf des vollgestillten Säuglings wird jedoch durch Cu-Speicher in der Leber und eine hohe Absorptionsrate gedeckt.
Vorkommen und Absorption: Tierische Lebensmittel enthalten weniger Cu als pflanzliche, besonders reich an Cu sind v. a. Vollkornprodukte, Leber, Nüsse, Kakao, Kaffee und Tee bei Schwankungen der Bioverfügbarkeit von 35–70 %. Das deutsche Trinkwasser ist mit im Mittel 13 µg / l als in der Regel Cu-arm anzusehen. Die Verwendung von Kupferrohren in Verbindung mit einem sauren Wasser-pH-Wert kann zu deutlich höheren Werten führen (1–3,5 mg / l). Zur Vermeidung toxischer Wirkungen des nutritiv zugeführten Cu gibt die WHO als obere Grenze einer sicheren Kupferzufuhr für Frauen 10 und für Männer 12 mg / d an. Höhere Aufnahmen können zu Kupferintoxikationen führen. An der Absorption (Absorptionsrate 35–70 % von Cu im Duodenum und Jejunum ist DCT1 [Divalent cation transporter 1] beteiligt, welcher auch für den aktiven Transport von Eisen, Zink, Mangan, Cobalt und anderen zweiwertigen Kationen verantwortlich ist). So ist zu erklären, dass andere zweiwertige Kationen (Eisen, Zink) die Cu-Aufnahme vermindern. Fructose hingegen erhöht die Cu-Absorption. In den Mucosazellen liegt Cu teilweise an Metallothionin gebunden vor. Der Transport über das Pfortaderblut zur Leber erfolgt gebunden an Albumine, Transcuprein und Aminosäuren. In der Leber wird es in das Metalloprotein Caeruloplasmin eingebaut, über welches der Transport zu den Zielzellen erfolgt.
Von den ca. 80 mg Cu im Körper eines Erwachsenen liegen 15 % in der Leber, 10 % im Gehirn und 40 % in der Muskulatur vor. Die Regulation der Cu-Bilanz wird über die Absorptionsrate und die Höhe der Ausscheidung über die Galle (biliäre Ausscheidung) reguliert.
Physiologische Bedeutung: Cu ist für den Menschen und höhere Tiere sowie für zahlreiche Pflanzen als Bestandteil von Enzymen (Kupferproteine) essenziell. Klinisch manifester Kupfermangel (in Mitteleuropa sehr selten, v. a. bei Kindern) ist durch Anämie, Neutropenie und Verformungen der Knochen und Gelenke gekennzeichnet. Seltener werden darüber hinaus eine Depigmentierung des Haares, ein vermindertes Wachstum, Bluthochdruck und eine gesteigerte Infektanfälligkeit beobachtet. Durch Kupfermangel-bedingten Anstieg der Gesamtcholesterinkonzentration im Plasma steigt möglicherweise das Risiko für koronare Herzkrankheiten. Neben einer ungenügenden alimentären Kupferaufnahme kann ein seltener Gendefekt (Menkes-Syndrom) zu Cu-Mangelerscheinungen führen. Eine weitere erbliche Störung der Cu-Bilanz (verminderte biliäre Ausscheidung) ist die Wilson-Krankheit (hepatolentikuläre Degeneration, Kupferspeicherkrankheit).

Kupfer: Tab. Referenzwerte für die Zufuhr. [n. DACH, Referenzwerte für die Nähstoffzufuhr, Umschau-Braus, Frankfurt, 2000]