Значај цинка (Zn) у исхрани људи, биљака и животиња

1. УВОД

Цинк (Zn) је неопходан за раст животиња, људи и биљака, учествује у разним ензимским реакцијама, синтези протеина, преносу енергије и другим метаболичким процесима. Недостатак цинка не утиче само на биљке успоравајући њихов раст и принос, већ утиче и на људска бића. Више од 3 милијарде људи широм света пати од недостатка цинка, посебно је распрострањен тамо где се исхрана становништва заснива на житарицама, где се цинк губи током прераде.

1.1 Значај цинка (Zn) у исхрани човека

Недостатак цинка је чест код људи, животиња и биљака. Више од 30% светског

становништва пати од недостатка цинка. Оптимални дијететски унос за одрасле је 15 милиграма дневно. Цинк делује као катализатор или структурна компонента у различитим телесним ензимима. Незадовољавајући унос и неправилна апсорпција цинка у организму могу изазвати недостатак овог елемента. Због недостатка цинка организам пати, долази од губитка косе и памћења, проблема са кожом и слабости телесних мишића. Даљи недовољан унос цинка током трудноће такође изазива застој у развоју мозга фетуса. Неплодност је такође примећена код мушкараца са недостатком цинка.

Према препорукама, просечном мушкарцу је потребно 11 милограма дневно, док је просечној жени потребно 9 милиграма.  Жени током трудноће и лактације потребно је 13 до 14 милиграма цинка. Бебама од 7 месеци до 3 године потребно је 3 мг, од 4 до 8 година 5 мг, а деци од 9 до 13 година потребно је 8 мг дневно.

Цинк се налази у пиринчаним љускама и зрну и конзумирање ове житарице може смањити недостатак цинка. Зинк се налази у месу као што је говедина, свињетина, пилетина, у орашастим плодовима као што су печени кикирики, бадеми, ораси, овас и млечни производи као што су јогурт, сир и млеко.

1.2 Улога цинка у биљкама

Цинк игра веома важну улогу у метаболизму биљака тако што утиче на активности хидрогеназе и карбоанхидразе, стабилизацију рибозомских фракција и синтезу цитохрома.  Биљни ензими активирани цинком учествују у метаболизму угљених хидрата, одржавању интегритета ћелијских мембрана, синтези протеина, регулацији синетезе  ауксина и формирању полена. Регулација и одржавање експресије гена потребнe за толеранцију на стресове у биљкама зависе од цинка. Његов недостатак се уочава развојем абнормалности у биљкама које постају видљиве као симптоми недостатка као што су успорен раст, хлороза, мањи листови, стерилност класића. Недостатак цинка, такође може негативно утицати на квалитет ускладиштених производа. Цинк утиче на способност апсорпције воде, транспорт у биљкама. Цинк игра активну улогу у производњи есенцијалног ауксина хормона раста. Цинк је неопходан за интегритет ћелијских мембрана да би се очувала структура макромолекула и система за транспорт јона.

1.3 Недостатак цинка у земљишту

Недостатак цинка се може наћи у свим деловима света, те скоро сви усеви реагују позитивно за примену цинка.Укупна количина цинка присутна у земљишту зависи и од врсте, интензитета трошења, климе и многих других доминантни фактора током процеса формирања земљишта. У међувремену, висок pH, садржај калцијум карбоната, органске материје, глине и фосфата може фиксирати овај елемент у земљишту и довести до смањење доступног цинка. Према Организацији за храну и пољопривреду (ФАО), око 30% обрадива земљишта у свету садрже низак ниво цинка доступног биљакама. Генерално, недостатак цинка се јавља у кречњачким, песковитим, тресетним земљиштима и земљиштима са високим садржајем фосфора и силицијума.

Поплављена земљишта су позната по недостатку биљкама доступног цинка, посебно због реакције цинка са слободним сулфидом. Поплаве и потапања доводе до смањења расположивог цинка због промене pH вредности и формирање нерастворљивих једињења цинка.  У условима гајења пиринча под водом, недостатак цинка се уочава обично 2 до 3 недеље након расађивања расада на листовима где се уочавају смеђе мрље и пруге. Биљке остају закржљале, док у тежим случајевима долази до увенућа.

Најниже концентрације цинка су пронађене у сподосолима (28 μg g-1) и лувисолима (35 μg g-1), док су беће концентрације пронађене у флувисолима (60 μg g-1) и хистосолима (58 μg g-1). Мањак цинка се очекује у песковитим, тресетним и земљиштима са високим садржајем фосфора и силицијума. У топлим и влажним земљиштима, усвајање цинка било је веће у принчу него у кукурузу (Bauer, 1965). Температуре испод 16ºC током раста узроковале су смањени унос цинка у врхове кукуруза. Недостатак цинка је био повезан са хладним и влажним годишњим периодом, јер температура земљишта утиче на брзину миинерализације цинка.

Остали узрочници недостатка цинка у биљкама су висок интензитет светлости и дужина дана. Осим природних чиниоца земљишта и околине, пракса управљања земљиштем које је под утицејем човека, често узрокоју недостатак цинка. Такође, недостатак цинка јавља се у неповољним климатским условима као што су суша и збијеност земљишта. Цинк је битан микронутријент за раст биљака и игра важну улогу у ензимима. Многи истраживачи су уочили смањење синтезе протеина код биљака са недостатком цинка, где утиче на коренов систем и развиће. Недостатак цинка утиче на апсорпцију воде и хранљивих материја из земљишта, што резултује смањењем раста и приносом биљака. Недостатак цинка представља велики проблем, који би могао да се делимично реши применом ђубрива са цинком, рециклирањем жетвених остатака, природних органских ђубрива (распршивање по горњем слоју земљишта, фолијарна примена, третирање семена и садница. Најчешће се користи цинк сулфат  (ZnSO4_7H2O који садржи  26% цинка, ili ZnSO4-H2O који садржи 37% цинка) .

2.2 Симптоми недостатка цинка у биљкама

Визуелни симптоми недостатка цинка у биљкама су прилично карактеристични и релативно лако уочљиви. Ови карактеристични симптоми су корисни за препознавање акутног недостатка цинка. Уобичајени симптоми недостатка цинка укључују: успоравање раста, скраћене интернодије и петељке и мали листови неправилног облик.Ови листови остају мали, окренути према горе, те се развија хлороза и некротичне мрље на горњим површинама листова које се касније спајају и формирају браон боју. Може се користити активност ензима, као што је активност рибонуклеазе или активност карбоанхидразе као индекс за прецизне податке. Ово је посебно важно у почетним фазама раста када су потребе биљака за микроелементима веома ниске и укупни садржај цинка не даје прецизне податке о скривеном недостатку.  Видљиви симптоми код пиринча су: увенуће услед губитка чврстоће листа, базална хлороза листови, спор развој биљке, у неким случајевима „бронзовање“ листова случајеви угинућа садница пиринча.