Kimyasal sembolü Latince Zinkum kelimesinden gelen “Zn” şeklindedir. İngilizce karşılığı “zinc” kelimesidir. Periyodik element tablosunun II-B grubunda yer alır. Atom numarası 30, atom ağırlığı 65,38’dir.

Mavimsi açık gri renginde geçiş elementi olan çinko, anot olarak katodik korozyon koruma ve galvanizleme işlemlerinde önemli bir metaldir.

Doğada çok dağınık olarak bulunur. Yerkabuğunun doğal bileşenlerindendir ve yaklaşık yüzde 0,013’ünü teşkil ettiği öngörülür. Volkanik kayalar yüksek oranda çinko içerir. Doğada serbest halde bulunmaz. Çinko blendi adı verilen sfalerit, çinkonun en önemli mineralidir. Çinkonun yüzde 90’ı bu metalden elde edilir. Diğer çinko mineralleri ise şunlardır: Çinko sülfat (gaslarit), çinko spatı (kalamin-simitsonit), willemit, franklinit, zinkit.

Çinko, birçok gıdada belirli oranlarda bulunur. Bir insanın günlük çinko ihtiyacı en az 15 mg’dır. Günlük 50 mg’dan fazla çinko alımı ise tavsiye edilmez. Çocuklarda 0-10 yaş arasında 5-10 mg günlük çinko alımı yeterli görülür. Hamile kadınlarda ise günlük 20 mg çinko alımı tavsiye edilir. Fazla çinko alımı bakır emilimini bozarak bağışıklık sistemini zayıflatır. Çinko içeren gıdaların başında et ve deniz ürünleri gelir. Diğer çinko içerikli gıdalardan bazıları da şunlardır: Et, balık, beyaz et, karides, istiridye, midye, ayçiçeği ve kabak çekirdeği, badem, ceviz, fındık, tahıllar, baklagiller, karaciğer, buğday tohumu, peynir, süt, yumurta, avokado, brokoli, lahana, mısır.

Kullanım Alanları

Demir, alüminyum ve bakırdan sonra en çok kullanılan metaller arasında yer alan çinkonun kimyasal özelliklerine bağlı olarak kullanım alanları da çeşitlidir. Havadan etkilenmediği için sac gibi çeşitli çatı uygulamalarında, çelik gibi metalleri korozyondan korumak için galvanizleme işlemlerinde, otomotivde kullanılan bazı dökümlerin kalıplarında, demir levhaların kaplanmasında çinko kullanılır. Pirinç, nikel, gümüş gibi bazı metallerle çeşitli alaşımlarda da kullanılan çinko, alaşım olarak özellikle kaplama uygulamalarında önemli rol oynar. Çinko alaşımları döküme uygundur ve daha ucuzdur. Pirinç, galvaniz, bakır, alüminyum, magnezyum gibi metallerle oluşturulan çeşitli alaşımlar birçok ürünün hammaddesidir. Kıymetli metallerin cevherden ayrılması ve malzemenin çeşitli fiziksel ve kimyasal değişimlere uğramasını sağlamak amacıyla kullanılan bir dizi ısıl işlemler olan pirometalurjik uygulamalar sayesinde çinko gibi metaller kazanılır.

Çinko içeren bileşik ve alaşımların kullanıldığı bazı ürünleri şöyle sıralayabiliriz: Diş dolguları ve alçıları, süs ve sanat ürünleri, ilaç ve merhemler, kozmetik ürünleri, saat akrep ve yelkovanları, kibrit, oto lastikleri, lambalar, tarım ilaçları, tekstil boyaları, lehim, mobilya yüzey koruma ürünleri, vitamin ve mineral katkıları, pil gövdeleri, yazıcı mürekkebi, sabunlar, koku gidericiler, kauçuk, pudralar, televizyon ekranları.

Çinko, İnsan Sağlığı ve Deri

Çinko esansiyel, yani olmazsa olmaz elementlerdendir. İnsan vücudunda protein, yağlar ve nükleik asitlerin yapımı ve yıkımında rol oynayan 200’den fazla enzimin kofaktörüdür.

Çinko vücutta %57 kas, %29 kemik, %6 deri, dişler, saçlar ve testiste olmak üzere geniş bir dağılım göstermektedir. %0,1’lik kısmı plazma proteinlerine bağlı olarak bulunmaktadır. Kan plazmasında 1/3’ü albümine, 2/3’ü ise globuline bağlı olarak bulunur.

Hücrelere ulaştığında hücre zarında demir iyonlarının yerini almakta ve metallotiyoninlerin (MT) seviyesini belirgin olarak artırmaktadır. MT’lerin yapısında yüksek oranda sülfidril bulunur ve bunlar oksidan olan hidroksil ve süperoksitleri bağlamaktadır. Bu süreç çinkonun antioksidan özelliğini sağlamaktadır. Çinko ve MT’ler bu özellikleri ile kadmiyumun neden olduğu hepatotoksisite ve nefrotoksisiteyi engellemektedir. Bu nedenle kadmiyum öncesi çinko sülfat verilmektedir.

MT’ler beyinde serbest çinko oranını dengelemektedir. Özellikle MT III, beyinde çinko dışında diğer metallerin de homeostazını sağlamaktadır. Bu durum, beyinde hipokampusun nörofizyolojik fonksiyonunda önemlidir. Çinkonun serbest formunun (Zn2+) nörotoksik olduğunu biliyoruz.

Çinkonun sindirim sistemi ya da deri yolu ile alımında emilimi tam olarak bilinmemekle birlikte, ancak %20–30’u emilebilmektedir. Emilim basit difüzyonla değil, vücut çinko homeostaz sistemi tarafından düzenlenmektedir. Bunda da bazı metalloenzimler rol oynamaktadır. Emilmeyen çinko feçes ile atılmaktadır.

Çinko vücutta hemoliz, doku hasarı ve enfeksiyonda gerekli olan protein sentezini sağlamaktadır. Bu durumlarda çinkonun vücutta depolandığı karaciğerden çinko salınarak bu süreç gerçekleşmektedir.

Vücutta çinko ve bakırın homeostaz sistemleri aynıdır. Bu homeostaz kortikosteroidler ve hormonlar tarafından kontrol edilmektedir.

Çinkonun dokulardaki aktivitesi ve seviyesi, dokulardaki diğer esansiyel elementler olan magnezyum ve selenyum ile yakın ilişkilidir.

Çinko Eksikliği ve Fazlalığı

Çinko eksikliğinde birçok hastalık ortaya çıkmaktadır. Plazma Zn seviyesinin 70 mg/dL altında olması eksikliği göstermektedir. Eksiklik, beslenme ile yetersiz çinko alımına, patolojik ve yetersiz emilime, metabolizma defektlerine ya da dokularda fazla kullanılmasına bağlı gelişmektedir.

Çinko eksikliği, büyümenin hızlı olduğu dönemler, hamilelik, pretermlik ve yaşlılık gibi fizyolojik nedenlerle olabildiği gibi; karaciğer hastalıkları, malabsorpsiyon sendromları ve uzun süre parenteral beslenme gibi patolojik nedenlerle de olabilir. Bazı besinler, vitaminler ve mineraller çinko emilimini etkileyerek çinko eksikliği veya fazlalığına neden olabilirler. Fitatlar, fosfatlar, lifli besinler, kalsiyum, oksalat, bakır, kadmiyum, inorganik demir, kalay ve toprak çinko emilimini azaltırken; proteinler, şarap, metiyonin, D vitamini, B6 vitamini ve D-penisilamin emilimini artırır.

Çinko eksikliğinde; büyüme-gelişme geriliği, hipogonadizm, hepatosplenomegali, parakeratoz, alopesi, yara iyileşmesinde gecikme, konjenital anomaliler, intrauterin büyüme geriliği, enfeksiyonlara duyarlılıkta artma, bozulmuş nörofizyolojik performans ve koku-tat duyusu bozukluğu gibi klinik bulgular ortaya çıkar.

Çinkonun ağır ve kronik eksikliği doğumsal ya da sonradan gelişebilir. Cücelik, hipogonadizm, infertilite ve akrodermatitis enteropatika gibi deri problemleri ile birlikte olabilmektedir.

Hayvansal kaynaklı proteinlerin pişirilmesi ve işlenmesi sırasında içeriklerindeki çinko kaybolmaktadır. Bazı lifler ve fitatlar çinkoyu bağlayarak besinlerden çinko emilimini azaltmaktadır.

Prematür bebeklerde anne sütü ile beslenme sırasında anne sütündeki çinkoyu bağlayan bazı ligandlar, ek besin ve mamalarla beslenen bebekte çinkonun biyoyararlanımını daha fazla artırmaktadır. Örneğin normal bebekte feçeste atılan çinko 5,59 mg/L iken anne sütü kullanıldığında bu 1,18 mg/L’ye düşmektedir.

Yüksek ısılarda metalurjide çalışanlarda çinko klorür ve çinko oksit solunması, "metal duman ateşi" olarak tanımlanan 6-12 saat içerisinde gelişen ateş, yorgunluk, kas ağrısı ve öksürüğe neden olmaktadır.

Çinko ve Deri

Yukarıda tanımladığımız gibi tüm vücut çinkosunun %6’sı deride bulunmaktadır. Bunun da dörtte üçü epidermiste yer almaktadır. Sağlıklı bir insanda deride çinko seviyesi; epidermiste $60\pm 14\mu \text{g/g}$, papiller dermiste $40\pm 10\mu \text{g/g}$ ve retiküler dermiste $10\mu \text{g/g}$ kadardır. Epidermiste de en fazla stratum germinativumda bulunmaktadır.

Çinko kıl şaftında ve foliküllerde bulunmaktadır.

Çinko klorür deri temasında iritasyon yapmaktadır. Buna bağlı olarak porokeratozis, hiperkeratozis, epidermis ve yüzeysel dermiste inflamasyon gelişmektedir. Çinkonun deride bu yan etkisi asetat ve sülfatta daha az, çinko oksitte ise hiç yoktur.

Çinko oksit deriye oklüzyon altında uygulansa bile serum çinko seviyeleri değişmemektedir. Çinko deri yüzeyine uygulandıktan sonraki 2. saat epidermiste, 4. saat dermiste ölçülebilmektedir. Çinko deride histidin gibi sülfidril içeren proteinlere bağlanmaktadır.

Çinko klorür deri kanserlerinin cerrahi uygulaması sonrası uygulandığında kalan kanser hücrelerinin dökülmesini sağlamaktadır.

Çinko oksit kimyasal olmayan güneş koruyucudur. %25’lik çinko oksitin (2,9 mg/cm2) 48 saat uygulandığında deride iritasyon yapmadığı gösterilmiştir.

Derinin fizyolojik dökülmesi (deskuamasyon) ile deriden çinko kaybı çok anlamlı değildir. Ancak keratinizasyon düzensizliklerinde (kepek ve psoriazis'te) belirgin bir deriden çinko kaybı olmaktadır.

Terleme ile belirgin düzeyde çinko kaybı yaşanabilir (erkeklerde daha fazla). Normal günlük aktivitede terleme ile çinko kaybı $0,5\text{ mg}$’dır.

İnsan saçlarında homojen olarak çinko bulunmaktadır. 15 yaşından sonra saçlarda çinko içeriği daha artmaktadır. Ancak düşük çinko seviyesi sistemik çinko eksikliğini yansıtırken, normal ya da yüksek saç çinko seviyesi sistemik çinko yüksekliğini göstermeyebilir. Bu, çevresel çinkonun da saçlarda birikebilmesinden kaynaklanmaktadır.

Sindirim sisteminden emilen çinko hızla deriye gelmekte ve deride birçok fonksiyona katılmaktadır. Eksikliğinde deride atrofi ve egzamatöz değişiklikler, ayaklarda yaralar, yatak yaraları, ağızda aftlar, akne, saçlarda kepeklenme olabilmektedir.

İnsanda çinko metabolizmasında primer bir defekt sonucu ortaya çıkan tek kalıtsal hastalık akrodermatitis enteropatikadır. Otozomal resesif geçiş paterni gösterir. Tüm vücut çinko depolarının boşaldığı ağır bir çinko eksikliği vardır. Tüm organ sistemleri etkilenebilir. Semptomlar nonspesifiktir ve sıklıkla fark edilmez. İştahsızlık, ağır çinko eksikliğinin en erken semptomlarındandır. İştahsızlığı; koku ve tat duyusu bozukluğu, kişilik değişiklikleri ve kognitif fonksiyonlarda azalma izler. Simetrik olarak vücut uç noktalarında, ağız, burun, göz ve anüs çevresinde dermatit, ishal, saç ve kaşlarda dökülme (alopesi), gelişme geriliği, hipogonadizm, emosyonel değişiklikler, irritabilite, tremor, depresyon, blefarit, konjonktivit, fotofobi ve/veya korneal opasiteler gibi göz bulguları, immün fonksiyonlarda azalma, enfeksiyonlara duyarlılık artışı ve ölüm ortaya çıkan klinik bulgulardır. Çinkonun bağırsaklarda emiliminde azalmanın bu genetik hastalıktan sorumlu olduğu, çinko spesifik membran taşıyıcılarında bağırsaklarda defekt sonucu duodenum ve jejunal ince bağırsak mukozasında aktif çinko transportunda bir defekt ortaya çıktığı düşünülmektedir.

Son yıllarda çinko metabolizmasından sorumlu olduğu düşünülen bazı insan genleri saptanmıştır. Bu genler metallotiyoninler, ZNT4 (SLC30A4), ZIP gen ailesi ve Çinko parmak (Zinc finger) proteini’dir.

İnsan fizyolojisinde özellikle deri metabolizmasında çinko ve bakır ilişkisi bilinmektedir. Bazı hastalıklarda (kanser, inflamatuar ve non-inflamatuar hastalıklar) Cu/Zn oranı değişmektedir.

Çinkonun deri inflamatuar hastalıklarında keratinositlerden salgılanan TNF-$\alpha$ gibi sitokinleri azalttığı bilinmektedir. Bu, alerjik deri hastalıklarında çinkonun neden iyi geldiğini açıklamaktadır.

Epidermisin olgunlaşması, fibroblastların çoğalması ve kollajen sentezinde çinko seviyeleri deride normal olmalıdır. Çinko bu nedenle deri iyileşmesinde topikal olarak kullanılmaktadır.

Çinko akne tedavisinde sebum yapımını baskılaması, bakterilerin lipaz aktivitelerini azaltması nedeniyle kullanılmaktadır. Çinko asetat bu amaçla kullanılan en etkili çinko tuzlarındandır.

İnsanlarda ne çinko metalinin ne de çinko tuzlarının alerjen olmadıkları bilinmektedir.

Organik çinko, çinko piritiyon (kepek şampuanı olarak kullanılmaktadır) ve çinko dimetil ve dietilditiyokarbamat (kauçuk ve plastik yapımında kullanılmaktadır) nadiren alerjiye neden olabilmektedir.

Mesleki olarak çinko tuzları akciğerde astıma neden olabilmektedir.

Çinko eksikliği enfeksiyonlara yatkınlığı artırmaktadır. İmmün sistemde çinko eksikliğinde hücresel immünite, T lenfosit konsantrasyonu azalmakta ve lenfatik dokuda atrofi gelişmektedir.