zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2016-13-4-2zdor-1730Research ArticleОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИREVIEWS AND LECTURESБИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕГУЛЯЦИЯ ГОМЕОСТАЗА ЦИНКА У МЛЕКОПИТАЮЩИХTHE BIOLOGICAL SIGNIFICANCE AND HOMEOSTATIC REGULATION OF ZINC IN MAMMALSШейбакВ. М.SheibakV. M.noemail@neicon.ruГродненский государственный медицинский университетGrodno State Medical University201628122016041116Copyright © Шейбак В.М., 20162016Шейбак В.М.Sheibak V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/1730

Представлен обзор данных литературных источников и собственных исследований о биологическом значении и регуляции гомеостаза цинка в организме животных и человека.

The article presents a review of literature works and personal studies on the biological significance and homeostatic regulation of zink in animals and humans.

цинкмлекопитающиегомеостазzinkmammalshomeostasisReferencesAndreini, C. A bioinformatics view of zinc enzymes / C. Andreini, I. Bertini // J. Inorg. Biochem. - 2012. - Vol. 111. - P. 150-156.Andreini, C. A bioinformatics view of zinc enzymes / C. Andreini, I. Bertini // J. Inorg. Biochem. - 2012. - Vol. 111. - P. 150-156.The role of zinc in genomic stability / R. Sharif [et al.] // Mutat Res. - 2012. - Vol. 733. - P. 111-121.The role of zinc in genomic stability / R. Sharif [et al.] // Mutat Res. - 2012. - Vol. 733. - P. 111-121.Bitanihirwe, B. K. Zinc: the brain’s dark horse / B. K. Bitanihirwe, M. G. Cunningham // Synapse. - 2009. - Vol. 63. - P. 1029-1049.Bitanihirwe, B. K. Zinc: the brain’s dark horse / B. K. Bitanihirwe, M. G. Cunningham // Synapse. - 2009. - Vol. 63. - P. 1029-1049.Шейбак, В. М. Биологическая роль цинка и перспективы медицинского применения цинк-содержащих препаратов / В. М. Шейбак, Л. Н. Шейбак. - Гродно, 2003. - 82 с.Шейбак, В. М. Биологическая роль цинка и перспективы медицинского применения цинк-содержащих препаратов / В. М. Шейбак, Л. Н. Шейбак. - Гродно, 2003. - 82 с.Dietary supplements in a national survey: prevalence of use and reports of adverse events / B. B. Timbo [et al.] // J. Am. Diet Assoc. - 2006. - Vol. 106, № 12. - P. 1966-1974.Dietary supplements in a national survey: prevalence of use and reports of adverse events / B. B. Timbo [et al.] // J. Am. Diet Assoc. - 2006. - Vol. 106, № 12. - P. 1966-1974.Stefanidou, M. Zinc: a multipurpose trace element / M. Stefanidou, C. Maravelias, A. Dona // Arch. Toxicol. - 2006. - Vol. 80, № 1. - P. 1-9.Stefanidou, M. Zinc: a multipurpose trace element / M. Stefanidou, C. Maravelias, A. Dona // Arch. Toxicol. - 2006. - Vol. 80, № 1. - P. 1-9.Vallee, B. L. The biochemical basis of zinc physiology / B. L. Vallee, K. H. Falchuk // Physiol. Rev. - 1993. - Vol. 73, № 1. - P. 79-118.Vallee, B. L. The biochemical basis of zinc physiology / B. L. Vallee, K. H. Falchuk // Physiol. Rev. - 1993. - Vol. 73, № 1. - P. 79-118.Plum, L. M. The Essential Toxin: Impact of Zinc on Human Health / L. M. Plum, L. Rink, H. Haase // Int J. Environ Res Public Health. - 2010. - Vol. 7, № 4. - P. 1342-1365.Plum, L. M. The Essential Toxin: Impact of Zinc on Human Health / L. M. Plum, L. Rink, H. Haase // Int J. Environ Res Public Health. - 2010. - Vol. 7, № 4. - P. 1342-1365.Aimo, L. Low extracellular zinc increases neuronal oxidant production through nadph oxidase and nitric oxide synthase activation / L. Aimo, G. N. Cherr, P. I. Oteiza // Free Radic Biol Med. - 2010. - Vol. 48. - P. 1577-1587.Aimo, L. Low extracellular zinc increases neuronal oxidant production through nadph oxidase and nitric oxide synthase activation / L. Aimo, G. N. Cherr, P. I. Oteiza // Free Radic Biol Med. - 2010. - Vol. 48. - P. 1577-1587.Zn2+ inhibits alpha-ketoglutarate-stimulated mitochondrial respiration and the isolated alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex / A. M. Brown [et al.] // J. Biol. Chem. - 2000. - Vol. 275. - P. 13441-13447.Zn2+ inhibits alpha-ketoglutarate-stimulated mitochondrial respiration and the isolated alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex / A. M. Brown [et al.] // J. Biol. Chem. - 2000. - Vol. 275. - P. 13441-13447.Fraker, P.J. Roles for cell death in zinc deficiency / P. J Fraker // J Nutr. - 2005. - Vol. 135. - P. 359-362.Fraker, P.J. Roles for cell death in zinc deficiency / P. J Fraker // J Nutr. - 2005. - Vol. 135. - P. 359-362.Klug, A. The discovery of zinc fingers and their applications in gene regulation and genome manipulation. / A. Klug // Annu Rev Biochem. - 2010. - Vol. 79. - P. 213-231.Klug, A. The discovery of zinc fingers and their applications in gene regulation and genome manipulation. / A. Klug // Annu Rev Biochem. - 2010. - Vol. 79. - P. 213-231.Sidhu, P. Effect of zinc on biological half-lives of 65Zn in whole body and liver and on distribution of 65Zn in different organs of rats following nickel toxicity / P. Sidhu, M. L. Garg, D. K. Dhawan // Biol Trace Elem Res. - 2004. - Vol. 102. - P. 173-188.Sidhu, P. Effect of zinc on biological half-lives of 65Zn in whole body and liver and on distribution of 65Zn in different organs of rats following nickel toxicity / P. Sidhu, M. L. Garg, D. K. Dhawan // Biol Trace Elem Res. - 2004. - Vol. 102. - P. 173-188.Kinetic of zinc metabolism: variation with diet, genetics and disease / M. E. Wastney [et al.] // J Nutr. - 2000. - Vol. 130. - P. 1355-1365.Kinetic of zinc metabolism: variation with diet, genetics and disease / M. E. Wastney [et al.] // J Nutr. - 2000. - Vol. 130. - P. 1355-1365.Supplementation of zinc mitigates the altered uptake and turnover of 65Zn in liver and whole body of diabetic rats / A. Pathak [et al.] // Biometals. - 2011. - Vol. 24. - P. 1027-1034.Supplementation of zinc mitigates the altered uptake and turnover of 65Zn in liver and whole body of diabetic rats / A. Pathak [et al.] // Biometals. - 2011. - Vol. 24. - P. 1027-1034.Toxic effects associated with consumption of zinc / P. G. Igic [et al.] // Mayo. Clin. Proc. - 2002. - Vol. 77. - P. 713-716.Toxic effects associated with consumption of zinc / P. G. Igic [et al.] // Mayo. Clin. Proc. - 2002. - Vol. 77. - P. 713-716.Oestreicher, P. Copper and zinc absorption in the rat: mechanism of mutual antagonism / P. Oestreicher, R. J. Cousins // J. Nutr. - 1985. - Vol. 115. - P. 159-166.Oestreicher, P. Copper and zinc absorption in the rat: mechanism of mutual antagonism / P. Oestreicher, R. J. Cousins // J. Nutr. - 1985. - Vol. 115. - P. 159-166.Prohaska, J.R. Biochemical changes in copper deficiency / J.R. Prohaska // J. Nutr. Biochem. - 1990. - Vol.1. - P.452-461.Prohaska, J.R. Biochemical changes in copper deficiency / J.R. Prohaska // J. Nutr. Biochem. - 1990. - Vol.1. - P.452-461.Sandstead, H. H. Requirements and toxicity of essential trace elements, illustrated by zinc and copper / H. H. Sandstead // Am. J. Clin. Nutr. - 1995. - Vol. 61. - P. 621-624.Sandstead, H. H. Requirements and toxicity of essential trace elements, illustrated by zinc and copper / H. H. Sandstead // Am. J. Clin. Nutr. - 1995. - Vol. 61. - P. 621-624.Element of caution: a case of reversible cytopenias associated with excessive zinc supplementation / J. A. Irving [et al.] // CMAJ. - 2003. - Vol. 169. - P. 129-131.Element of caution: a case of reversible cytopenias associated with excessive zinc supplementation / J. A. Irving [et al.] // CMAJ. - 2003. - Vol. 169. - P. 129-131.Beyersmann, D. Carcinogenic metal compounds: recent insight into molecular and cellular mechanisms / D. Beyersmann, A. Hartwig // Arch. Toxicol. - 2008. - Vol. 82. - P. 493-512.Beyersmann, D. Carcinogenic metal compounds: recent insight into molecular and cellular mechanisms / D. Beyersmann, A. Hartwig // Arch. Toxicol. - 2008. - Vol. 82. - P. 493-512.Jarrard, D. F. Does zinc supplementation increase the risk of prostate cancer? / D. F. Jarrard // Arch. Ophthalmol. - 2005. - Vol. 123. - P. 102-103.Jarrard, D. F. Does zinc supplementation increase the risk of prostate cancer? / D. F. Jarrard // Arch. Ophthalmol. - 2005. - Vol. 123. - P. 102-103.Zinc supplement use and risk of prostate cancer / M. F. Leitzmann [et al.] // J. Natl. Cancer Inst. - 2003. - Vol. 95. - P. 1004-1007.Zinc supplement use and risk of prostate cancer / M. F. Leitzmann [et al.] // J. Natl. Cancer Inst. - 2003. - Vol. 95. - P. 1004-1007.Шейбак, В. М. Количественные и функциональные изменения лейкоцитов при введении таурина, лейцина и цинка сульфата / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая, Л. Е. Виноградова // Иммунология, аллергология, инфектология. - 2007. - № 2. - С. 22-27.Шейбак, В. М. Количественные и функциональные изменения лейкоцитов при введении таурина, лейцина и цинка сульфата / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая, Л. Е. Виноградова // Иммунология, аллергология, инфектология. - 2007. - № 2. - С. 22-27.Uriu-Adams, J. Y. Zinc and reproduction: effects of zinc deficiency on prenatal and early postnatal development / J. Y. Uriu-Adams, C. L. Keen // Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol. - 2010. - Vol. 89. - P. 313-325.Uriu-Adams, J. Y. Zinc and reproduction: effects of zinc deficiency on prenatal and early postnatal development / J. Y. Uriu-Adams, C. L. Keen // Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol. - 2010. - Vol. 89. - P. 313-325.Wellinghausen, N. Stimulation of human peripheral blood mononuclear cells by zinc and related cations / N. Wellinghausen, C. Driessen, L. Rink // Cytokine. - 1996. - Vol. 8. - P. 767-771.Wellinghausen, N. Stimulation of human peripheral blood mononuclear cells by zinc and related cations / N. Wellinghausen, C. Driessen, L. Rink // Cytokine. - 1996. - Vol. 8. - P. 767-771.Wellinghausen, N. Zinc inhibits interleukin-1-dependent T cell stimulation / N. Wellinghausen, M. Martin, L. Rink // Eur. J. Immunol. - 1997. - Vol. 27. - P. 2529-2535.Wellinghausen, N. Zinc inhibits interleukin-1-dependent T cell stimulation / N. Wellinghausen, M. Martin, L. Rink // Eur. J. Immunol. - 1997. - Vol. 27. - P. 2529-2535.Zinc inhibits the mixed lymphocyte culture / C. A. Campo [et al.] // Biol. Tr. Elem. Res. - 2001. - Vol. 79. - P. 15-22.Zinc inhibits the mixed lymphocyte culture / C. A. Campo [et al.] // Biol. Tr. Elem. Res. - 2001. - Vol. 79. - P. 15-22.Zinc in pharmacological doses suppresses allogeneic reaction without affecting the antigenic response / C. Faber [et al.] // Bone Marrow Transplant. - 2004. - Vol. 33. - P. 1241-1246.Zinc in pharmacological doses suppresses allogeneic reaction without affecting the antigenic response / C. Faber [et al.] // Bone Marrow Transplant. - 2004. - Vol. 33. - P. 1241-1246.Cummings, J. E. The ubiquitous role of zinc in health and disease / J. E. Cummings, J. P. Kovacic // J. Vet. Emerg. Crit. Care. - 2009. - Vol. 19. - P. 215-240.Cummings, J. E. The ubiquitous role of zinc in health and disease / J. E. Cummings, J. P. Kovacic // J. Vet. Emerg. Crit. Care. - 2009. - Vol. 19. - P. 215-240.Formigari, A. Zinc, antioxidant systems and metallothionein in metal mediated-apoptosis: biochemical and cytochemical aspects / A. Formigari, P. Irato, A. Santon // Comp. Biochem. Physiol. Pt. C. - 2007. - Vol. 146. - P. 443-459.Formigari, A. Zinc, antioxidant systems and metallothionein in metal mediated-apoptosis: biochemical and cytochemical aspects / A. Formigari, P. Irato, A. Santon // Comp. Biochem. Physiol. Pt. C. - 2007. - Vol. 146. - P. 443-459.Haase, H. Zinc induces apoptosis that can be suppressed by lanthanum in C6 rat glioma cells / H. Haase, W. Watjen, D. Beyersmann // Biol. Chem. - 2001. - Vol. 382. - P. 1227-1234.Haase, H. Zinc induces apoptosis that can be suppressed by lanthanum in C6 rat glioma cells / H. Haase, W. Watjen, D. Beyersmann // Biol. Chem. - 2001. - Vol. 382. - P. 1227-1234.The role of zinc in caspase activation and apoptotic cell death / A. Q. Truong-Tran [et al.] // Biometals. - 2001. - Vol. 14. - P. 315-330.The role of zinc in caspase activation and apoptotic cell death / A. Q. Truong-Tran [et al.] // Biometals. - 2001. - Vol. 14. - P. 315-330.p38 activation is required upstream of potassium current enhancement and caspase cleavage in thiol oxidant-induced neuronal apoptosis / B. McLaughlin [et al.] // J. Neurosci. - 2001. - Vol. 21. - P. 3303-3311.p38 activation is required upstream of potassium current enhancement and caspase cleavage in thiol oxidant-induced neuronal apoptosis / B. McLaughlin [et al.] // J. Neurosci. - 2001. - Vol. 21. - P. 3303-3311.Endothelial response to stress from exogenous Zn2+ resembles that of NO-mediated nitrosative stress, and is protected by MT-1 overexpression / D. A. Wiseman [et al.] // Am. J. Physiol. Cell Physiol. - 2006. - Vol. 291. - P. 555-568.Endothelial response to stress from exogenous Zn2+ resembles that of NO-mediated nitrosative stress, and is protected by MT-1 overexpression / D. A. Wiseman [et al.] // Am. J. Physiol. Cell Physiol. - 2006. - Vol. 291. - P. 555-568.Sheline, C. T. Zinc-induced cortical neuronal death: contribution of energy failure attributable to loss of NAD(+) and inhibition of glycolysis / C. T. Sheline, M. M. Behrens, D. W. Choi // J. Neurosci. - 2000. - Vol. 20. - P. 3139-3146.Sheline, C. T. Zinc-induced cortical neuronal death: contribution of energy failure attributable to loss of NAD(+) and inhibition of glycolysis / C. T. Sheline, M. M. Behrens, D. W. Choi // J. Neurosci. - 2000. - Vol. 20. - P. 3139-3146.The involvement of Bax in zinc-induced mitochondrial apoptogenesis in malignant prostate cells / P. Feng [et al.] // Mol. Cancer. - 2008. - Vol. 7. - P. 25.The involvement of Bax in zinc-induced mitochondrial apoptogenesis in malignant prostate cells / P. Feng [et al.] // Mol. Cancer. - 2008. - Vol. 7. - P. 25.Dineley, K. E. Zinc inhibition of cellular energy production: implications for mitochondria and neurodegeneration / K. E. Dineley, T. V. Votyakova, I. J. Reynolds // J. Neurochem. - 2003. - Vol. 85. - P. 563-570.Dineley, K. E. Zinc inhibition of cellular energy production: implications for mitochondria and neurodegeneration / K. E. Dineley, T. V. Votyakova, I. J. Reynolds // J. Neurochem. - 2003. - Vol. 85. - P. 563-570.Direct effect of zinc on mitochondrial apoptogenesis in prostate cells / P. Feng [et al.] // Prostate. - 2002. - Vol. 52. - P. 311-318.Direct effect of zinc on mitochondrial apoptogenesis in prostate cells / P. Feng [et al.] // Prostate. - 2002. - Vol. 52. - P. 311-318.Membrane potential-controlled inhibition of cytochrome c oxidase by zinc / D. A. Mills [et al.] // J. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 14894-14901.Membrane potential-controlled inhibition of cytochrome c oxidase by zinc / D. A. Mills [et al.] // J. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 14894-14901.Zinc homeostasis and signaling in health and diseases: Zinc signaling / T. Fukada [et al.] // J Biol Inorg Chem. - 2011. - Vol. 16. - P. 1123-1134.Zinc homeostasis and signaling in health and diseases: Zinc signaling / T. Fukada [et al.] // J Biol Inorg Chem. - 2011. - Vol. 16. - P. 1123-1134.Применение лейцина и цинка сульфата для коррекции нарушений метаболизма, вызванных парацетамолом / В. М. Шейбак [и др.] // Эксп. и клиническая фармакология. - 2007. - Т. 70, № 3. - С. 40-42.Применение лейцина и цинка сульфата для коррекции нарушений метаболизма, вызванных парацетамолом / В. М. Шейбак [и др.] // Эксп. и клиническая фармакология. - 2007. - Т. 70, № 3. - С. 40-42.Nitric oxide synthase inhibitor attenuates inflammatory lesions in the skin of zinc-deficient rats / L. Cui [et al.] // Nutrition. - 2000. - Vol. 16. - P. 34-41.Nitric oxide synthase inhibitor attenuates inflammatory lesions in the skin of zinc-deficient rats / L. Cui [et al.] // Nutrition. - 2000. - Vol. 16. - P. 34-41.Oteiza, P. I. Zinc and the modulation of redox homeostasis / P. I. Oteiza // Free Radic Biol Med. - 2012. - Vol. 53, № 9. - P. 1748-1759.Oteiza, P. I. Zinc and the modulation of redox homeostasis / P. I. Oteiza // Free Radic Biol Med. - 2012. - Vol. 53, № 9. - P. 1748-1759.Maret, W. Redox biochemistry of mammalian metallothioneins / W. Maret // J Biol Inorg Chem. - 2011. - Vol. 16. - P. 1079-1086.Maret, W. Redox biochemistry of mammalian metallothioneins / W. Maret // J Biol Inorg Chem. - 2011. - Vol. 16. - P. 1079-1086.Уровень свободных аминокислот в плазме крови и отделах головного мозга после однократного введения таурина и цинка сульфата / В. М. Шейбак [и др.] // Журнал ГрГМУ. - 2006. - № 4. - С. 92-95.Уровень свободных аминокислот в плазме крови и отделах головного мозга после однократного введения таурина и цинка сульфата / В. М. Шейбак [и др.] // Журнал ГрГМУ. - 2006. - № 4. - С. 92-95.Влияние аспартата цинка и таурина на пул свободных аминокислот в головном мозге крыс / В. М. Шейбак [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. - 2012. - № 3. - С. 77-81.Влияние аспартата цинка и таурина на пул свободных аминокислот в головном мозге крыс / В. М. Шейбак [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. - 2012. - № 3. - С. 77-81.Шейбак, В. М. Биологическая роль цинка при алкогольном и вирусном поражениях печени (обзор литературы) / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая, А. Ю. Павлюковец // Проблемы здоровья и экологии. - 2013. - № 2. - С. 14-20.Шейбак, В. М. Биологическая роль цинка при алкогольном и вирусном поражениях печени (обзор литературы) / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая, А. Ю. Павлюковец // Проблемы здоровья и экологии. - 2013. - № 2. - С. 14-20.Шейбак, В. М. Оценка влияния курсового введения крысятам цинка аспартата и цинка сульфата на показатели метаболизма аминокислот в тканях и состояние тонкого кишечника / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2013. - № 8. - С. 31-34.Шейбак, В. М. Оценка влияния курсового введения крысятам цинка аспартата и цинка сульфата на показатели метаболизма аминокислот в тканях и состояние тонкого кишечника / В. М. Шейбак, М. В. Горецкая // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2013. - № 8. - С. 31-34.The role of zinc in the modulation of neuronal proliferation and apoptosis. / A. M. Adamo [et al.] // Neurotox Res. - 2010. - Vol. 17. - P. 1-6.The role of zinc in the modulation of neuronal proliferation and apoptosis. / A. M. Adamo [et al.] // Neurotox Res. - 2010. - Vol. 17. - P. 1-6.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.