Молибденът е химичен елемент със символа на елемента Мо и атомен номер 42. В периодичната таблица той е в 5-ти период и 6-та подгрупа (група VI B) или хромова група. От всички елементи на 5-ия период молибденът има най-много точка на топене. Молибден, който е сребърен-оцветен в чист вид, рядко се среща в земната кора, но е най-често срещаният редокс-активен метал в океаните. Той е един от преходните метали и се използва в различни сплави от неръждаема стомана за втвърдяване и за катализиране (ускоряване) редокс реакции (реакции на редукция / окисление). В неговите съединения молибденът се среща в окислителните състояния MoII +, MoIII +, MoIV +, MoV + и MoVI +, от които MoIV + и MoVI + са преобладаващи. Молибденът представлява основен (жизненоважен) микроелемент за почти всички живи организми. Формата, която е бионалична за организма и метаболитно активна е молибдатен анион (MoO42-). Това действа като кофактор за някои ензими, комплекс от молибдат и молибдоптерин (хетероциклично съединение), свързани в активното място на съответния ензим. Молибденозависимите ензимни системи на човешкото тяло включват ксантин оксидаза / дехидрогеназа (разграждане на пурина - превръщане на хипоксантин в ксантин и последното в пикочна киселина, който действа като антиоксидант в кръв плазма), възникващи в цитозола (течни компоненти на цитоплазмата) на клетката, сулфит оксидаза, локализирана в митохондрии („Енергийни централи“ на клетките) (разграждане на сяра-съдържащ аминокиселини, Като метионин намлява цистеин - детоксикация на сулфит до сулфат) и цитозолна алдехид оксидаза (окисляване и детоксикация (детоксикация) на различни азот (N) -съдържащи хетероциклични ароматни съединения, като пиримидини, пурини и птеридини) [1, 4, 5, 10-13, 16, 19, 20, 21, 25, 31]. В ензимно катализираната редокс реакции, молибден - предимно под формата на MoVI + - поема функцията на електронно предаващ агент поради способността му да променя окислителните състояния. За разлика от други тежки метали, Като желязо, мед, и манган, молибденът проявява относително ниска токсичност (токсичност). Молибденов прах обаче, съединения като молибденов (VI) оксид и вода-разтворими молибдати, като тетратиомолибдат, могат да проявят известна токсичност при високи дози поради тяхната бърза и почти пълна абсорбция (поглъщане през червата). По-специално лицата, работещи в добив на молибден, в производството на молибден или в преработвателни предприятия за молибден, са обект на повишено излагане на молибден. Работници във фабрика за преработка на молибден, които са вдишвали прах, съдържащ молибден със скорост от около 10 mg Mo / ден, са имали леко повишен серум пикочна киселина нива и увеличени кръв серум коерулоплазмин (важен гликопротеин в желязо намлява мед метаболизъм) концентрации, както и здраве оплаквания. Въпреки това не беше възможно да се проведат съответни епидемиологични проучвания поради високия процент на текучество (процент на заместване) на работниците. Липсват систематични и адекватно разработени проучвания за оценка на риска от дългосрочен повишен прием на молибден при хората. Поради тази причина изследванията върху животни са от особено значение. В експерименти с плъхове репродуктивните и развитието на нарушения се оказаха най-чувствителните показатели за прекомерен прием на молибден, което накара двата известни научни комитета SCF (Научен комитет по храните) и FNB (Борд по храните и храненето, Медицински институт) да се споразумеят за a NOAEL (Няма наблюдавано ниво на неблагоприятен ефект): Няма наблюдавано ниво на неблагоприятен ефект - най-високото доза на вещество, което няма откриваемо и измеримо неблагоприятни ефекти дори при продължителен прием) за молибден от 0.9 mg / kg телесно тегло / ден. При извеждането на UL (на английски: Tolerable Upper Intake Level - безопасно максимално ниво на микроелемент, което не причинява неблагоприятни здраве ефекти при почти всички индивиди от всички възрасти при ежедневно приемане през целия живот от всички източници) за молибден, има несъответствия между панелите въз основа на несигурност поради липса на адекватни човешки данни. Въз основа на NOAEL за молибден, SCF получи UL от 0.01 mg Mo / kg телесно тегло / ден, съответстващо на прием на възрастен от 600 µg Mo / ден (6- до 12 пъти препоръката за дневен прием), използвайки несигурност фактор 100 за хората. FNB, от друга страна, определя UL за молибден от 2 mg / ден за възрастни, въз основа на същия NOAEL, но използвайки коефициент на несигурност от 30. За децата и юношите и двата научни органа изведоха своите собствени допустими горни нива на прием, съответно по-ниски от UL за възрастни, тъй като прекомерният прием на молибден при млади животни е имал неблагоприятни ефекти върху растежа. Експертната група на Обединеното кралство по Витамини намлява Полезни изкопаеми (EVM) не е определил UL за молибден поради недостатъчни данни и счита, че максималният хранителен прием на молибден, наблюдаван в Обединеното кралство от 230 µg / ден, не представлява здраве риск. Допустими молибденови съединения за диетично приложение добавки и за обогатяване на диетични и конвенционални храни са натрий молибдат и амониев молибдат (като анхидрат (без вода молекули) и тетрахидрат (с 4 вода молекули)). За диетични добавки, добавянето на молибден трябва да бъде ограничено до 80 µg на препоръчителен дневен прием и трябва да бъде ясно обозначено, че такива продукти са неподходящи за деца до 10-годишна възраст включително. Въпреки това, поради съществуващата несигурност относно дневния дневен прием на молибден и възможните превишения на UL, добавянето на молибден към двете диетични добавки и трябва да се избягват диетични храни и конвенционални храни с общо потребление. Молибденът концентрация при растенията силно зависи от съдържанието на молибден в почвата и от почвата или условията на околната среда. Намаляването на почвените органични вещества - изчерпване на хумуса - и ниското рН на почвата или намаляването на рН на почвата, причинено например от киселинни дъждове, което води до превръщането на йоните на MoO42 в трудно разтворими оксиди, намалява усвояването на молибден от растенията. Следователно, молибденът концентрация на растителни и животински храни може да варира значително, поради което понякога се отчитат много различни стойности за приема на молибден от храната и питейната вода при хората. Храните, богати на молибден, включват зърнени продукти, ядкии бобови растения, като боб, леща и грах. Храните от животински произход, плодовете и някои зеленчуци, от друга страна, имат ниско съдържание на молибден [7, 10-12, 16, 25]. В региони, като Linxian в северната част Китай, където почвите и храните са бедни на молибден и честотата (брой нови случаи) на гастроезофагеални („засягащи хранопровода и стомах“) Туморите са много високи, обогатяването на почвите с амониев молибдат би могло олово до подобряване на предлагането на молибден и намаляване на честотата на тумори сред популацията. Растителният организъм изисква молибден, за да активира нитрат редуктаза, молибдоензим, който превръща абсорбирания през почвата нитрат в нитрит, осигурявайки редуциран, метаболизируем (метаболизируем) азот под формата на амоний (NH4 +) за синтез на органични вещества, като напр аминокиселини. В случай на дефицит на молибден поради намален концентрация в почвата настъпва понижаване (понижаване) на нитрат редуктазата, при което нитратът в растението се превръща в нитрозамини, които постъпват в човешкия организъм чрез консумацията на растителни храни и действат като канцерогени (рак-причиняващи вещества). Повишената експозиция на нитрозамини е една от причините за високата честота на гастроезофагеални тумори в Linxian. Чрез обогатяване на почвите с амониев молибдат, образуването на нитрозамин в растенията може да бъде намалено, като по този начин се намалява рискът от развитие на тумор. Дали пероралният прием на молибденови добавки също намалява рак рискът е неясен. В интервенционното проучване на Blot et al (1993), при което 29,584 40 лица от Линкси на възраст 69-5 години са били проследявани в продължение на 30-годишен период, заместване (хранителни добавки) на молибден (XNUMX µg / ден) и витамин С (120 mg / ден) не намалява честотата на гастроезофагеални и други тумори.
Абсорбцията
Молибденът се абсорбира в тънко черво, вероятно предимно в дванадесетопръстник (дванадесетопръстник) и йеюнум (йеюнум), като молибдат (MoO42-). Към днешна дата малко се знае за механизма. Предполага се, че молибден абсорбция е пасивен и че този процес не е наситен. В зависимост от източника на микроелемента, абсорбция нормите варират от около 35% до> 90% [4, 5, 11, 28-30]. Молибденов оксид и молибдати, като напр. калций молибдат и тиомолибдат, бързо се абсорбират в ентероцити (клетки на тънките черва епителий) с висока ефективност (до 80%). Скоростта на усвояване се увеличава с намаляване на предлагането и се намалява, когато предлагането надвишава търсенето. Колкото по-необработена или естествена е храната, толкова по-добре бионаличност на молибден. Тъй като сулфатният анион (SO42-) има електронна конфигурация, подобна на тази на молибдатния анион (MoO42-), последният инхибира транспорта на молибдат както през апикалната (клетъчната страна обърната към лумена), така и базолатералната (клетъчната страна, обърната към кръв) ентероцитни мембрани. По същия начин, мед йони намаляват чревните (кормя-облицовъчна) абсорбция на молибдат.
Транспорт и разпределение в тялото
Погълнатият молибдат пътува до черен дроб чрез портала вена и оттам към екстрахепаталните („извън черния дроб“) тъкани чрез кръвообращението. Съдържанието на молибден в човешкото тяло от 5-10 mg (0.07-0.13 mg / kg телесно тегло) е равномерно разпределено между органите и тъканите, като най-високите концентрации са открити в черен дроб, бъбрек, надбъбречна жлезаи костите (0.1-1 mg Mo / g мокро тегло). Съдържание на молибден в черен дроб намлява бъбрек не се влияе от биологичната възраст и пол. Вътреклетъчно (в клетките) свързването на молибден се случва с двете сяра (S) атоми на молибдоптерин. Чрез свързване на молибдат-молибдоптериновия комплекс с молибдоензими те се активират. Докато атомът на молибден в молибдоптерина на митохондриалната сулфит оксидаза има изключително кислород атоми, свързани, в кофактора на цитозолната ксантиноксидаза / дехидрогеназа и алдехид оксидаза при атома на молибден един от кислородните атоми се заменя за сяра (→ сулфуриран молибден кофактор). По този начин в човешкия организъм съществуват два различни кофактора на молибден (десулфурирани / сулфуризирани). Молибденът се среща в тялото главно в свързана форма и само в малка степен като свободен молибдат. В пълната кръв (1-10 µg Mo / l) микроелементът се намира предимно в еритроцити (червени кръвни клетки), където се свързва с молибдоензими в комплекс с молибдоптерин, наред с други. В серума (течна, безклетъчна част от кръвта минус факторите на кръвосъсирването), който има концентрация на молибден <1µg / l, свързващ се с алфа-2-макроглобулини (протеини на кръвна плазма), като коерулоплазмин, се казва, че присъства, който транспортира молибден от черния дроб до екстрахепаталните тъкани. В черния дроб молибден се намира почти изключително в комплекс с молибдоптерин, като приблизително 60% от тези кофактори на молибден се свързват с молибдоензими и около 40% се срещат като свободни кофактори. В кости и зъбите, молибденът е включен в апатитовите микрокристали, което обяснява неговия положителен ефект върху здравето на костите и зъбите. Например разпространението (честотата на заболяванията) на кариес е много ниска в райони с бедни на флуор и в същото време богати на молибден почви, което вероятно се дължи на индуцирана от молибден (предизвикана от молибден) повишена чревна абсорбция на флуорид и повишеното му включване в зъба емайл. В кръвната плазма могат да се образуват неразтворими медно-молибденови и / или сярно-молибденови комплекси, влияещи върху кинетиката (скоростта на биохимичните процеси) на съответния микроелемент. Например, нефизиологично висока концентрация на мед или сяра в организма води до повишено свързване на молибден, което нарушава транспорта му до тъканите и неговото вътреклетъчно включване в молибдоптерин. Резултатът е дефицит на молибден и намалена активност на молибдоензими. Симптоми на дефицит на молибден досега са наблюдавани само при пациенти на постоянно изкуствено хранене, като общо парентерално хранене (хранене, заобикалящо стомашно-чревния тракт), с прекалено ниско съдържание на молибден и / или прекомерна концентрация на мед или сяра в инфузионния разтвор, и при деца с рядка вродена грешка в метаболизма, като дефицит на кофактор на молибден (нарушения в биосинтетичния път) на органичния компонент на молибденов кофактор, молибдоптерин, който ограничава активността на молибдоензимите) и изолиран дефицит на сулфитна оксидаза (окисляването от сулфит до сулфат е нарушено, което води до дефицит на сулфат и увеличаване на концентрацията на сулфит във всички телесни течности → сулфитна токсичност), се наблюдават. Съществува тясна връзка между концентрацията на серумен молибден и функционалния статус на черния дроб. Например, концентрации на молибден могат да бъдат намерени в редица хепато-билиарни („засягащи черния дроб и жлъчка канали ”) заболявания, като хепатит (възпаление на черния дроб), чернодробна цироза (краен стадий на хронично чернодробно заболяване с нарушена тъканна архитектура, нодуларни промени и съединителната тъкан разпространение), алкохол- и увреждане на черния дроб, причинено от лекарства, както и жлъчка запушване на канал (причинено от камъни в жлъчката, тумори или възпалителни отоци с произтичащ обратен поток на жлъчката в черния дроб), откриват повишени нива на молибден в кръвния серум. Те се основават или на намалено усвояване на микроелемента от черния дроб, или на повишено освобождаване на молибден от увредените паренхимни клетки.
отделяне
Абсорбираният молибдат се екскретира по същество с урината (10-16 µg / l) чрез бъбрек. Елиминация (екскреция) чрез жлъчка с изпражненията (изпражненията) играе второстепенна роля. При кърмещи жени около 10% от абсорбирания в червата молибден се екскретира допълнително с мляко (1-2 µg / l). Неабсорбираният молибден напуска тялото с изпражненията. Хомеостатичната регулация (саморегулиране на равновесието) на молибден се проявява по-малко чрез чревна абсорбция, отколкото чрез регулиране на ендогенната екскреция (екскреция). Бъбрекът е от решаващо значение в този процес, освобождавайки молибден в урината като функция от количеството хранителен прием. Бъбречната (засягаща бъбреците) екскреция на молибден се увеличава чрез увеличен хранителен прием и от сулфат (SO42-).
