Molibden je kemični element s simbolom elementa Mo in atomskim številom 42. V periodnem sistemu je v 5. obdobju in 6. podskupini (skupina VI B) ali kromovi skupini. Med vsemi elementi 5. obdobja ima molibden največ tališče. Molibden, kar je srebrna-barvana v čisti obliki, je v zemeljski skorji redka, vendar je najpogostejša redoks-aktivna kovina v oceanih. Je ena od prehodnih kovin in se uporablja v različnih zlitinah iz nerjavečega jekla za strjevanje in kataliziranje (pospeševanje) redoks reakcije (reakcije redukcije / oksidacije). Molibden se v njegovih spojinah pojavlja v oksidacijskih stopnjah MoII +, MoIII +, MoIV +, MoV + in MoVI +, med katerimi prevladujejo MoIV + in MoVI +. Molibden predstavlja bistveni (vitalni) element v sledovih za skoraj vse žive organizme. Oblika, ki je organizmu biološko na voljo in je presnovno aktivna, je molibdatni anion (MoO42-). Ta nekaterim deluje kot kofaktor encimi, kompleks molibdata in molibdopterina (heterociklična spojina), vezan na aktivnem mestu posameznega encima. Molibden-odvisni encimski sistemi človeškega telesa vključujejo ksantin oksidazo / dehidrogenazo (razgradnja purina - pretvorba hipoksantina v ksantin in slednjega v Sečna kislina, ki deluje kot antioksidant v kri plazmi), ki se pojavljajo v citozolu (tekoče sestavine citoplazme) celice, sulfit oksidaza, lokalizirana v mitohondriji ("Energetske elektrarne" celic) (razgradnja žveplo-vsebujejo aminokisline, Kot je metionin in cisteina - razstrupljanje sulfita v sulfat) in citozolne aldehid oksidaze (oksidacija in razstrupljanje (razstrupljanje) različnih dušik (N), ki vsebujejo heterociklične aromatske spojine, kot so pirimidini, purini in pteridini) [1, 4, 5, 10-13, 16, 19, 20, 21, 25, 31]. V encimsko katalizirani redoks reakcije, molibden - pretežno v obliki MoVI + - prevzame funkcijo sredstva za prenos elektronov zaradi njegove sposobnosti spreminjanja oksidacijskih stanj. Za razliko od drugih težke kovine, Kot je železo, bakerin mangan, molibden ima relativno nizko toksičnost (toksičnost). Vendar molibdenov prah, spojine, kot sta molibden (VI) oksid, in vodetopni molibdati, kot je tetratiomolibdat, lahko pri visokih odmerkih kažejo določeno toksičnost zaradi njihove hitre in skoraj popolne absorpcija (vnos skozi črevesje). Posamezniki, ki delajo v rudnikih molibdena, v proizvodnji molibdena ali v obratih za predelavo molibdena, so izpostavljeni molibdenu. Delavci v tovarni za predelavo molibdena, ki so vdihovali prah, ki vsebuje molibden, s hitrostjo približno 10 mg Mo / dan so imeli nekoliko povišan serum Sečna kislina ravni in povečala kri Serum koeruloplazmin (pomemben glikoprotein v železo in baker metabolizem), pa tudi zdravje pritožbe. Vendar ustreznih epidemioloških študij ni bilo mogoče izvesti zaradi visoke stopnje fluktuacije (nadomestitve) delavcev. Manjka sistematičnih in ustrezno zasnovanih študij za oceno tveganja za dolgotrajno povišan vnos molibdena pri ljudeh. Zato so študije na živalih še posebej pomembne. V poskusih na podganah so se reproduktivne in razvojne motnje izkazale kot najobčutljivejši kazalniki prekomernega vnosa molibdena, zaradi česar sta se priznana znanstvena odbora SCF (Znanstveni odbor za hrano) in FNB (Odbor za prehrano in prehrano, Medicinski inštitut) dogovorila o a NOAEL (Ni opažene stopnje škodljivega učinka): Ni opažene ravni neželenih učinkov - najvišja Odmerek snovi, ki je ni mogoče zaznati in izmeriti škodljivi učinki molibden 0.9 mg / kg telesne mase na dan. Pri izpeljavi UL (angleščina: Tolerable Upper Intake Level - varna najvišja raven mikrohranila, ki ne povzroča škodljivih učinkov zdravje učinki pri molibdenu pri skoraj vseh posameznikih vseh starosti pri dnevnem vnosu iz vseh virov), obstajajo razlike med ploščami na podlagi negotovosti zaradi pomanjkanja ustreznih človeških podatkov. Na podlagi NOAEL za molibden je SCF z negotovostjo izpeljal UL 0.01 mg Mo / kg telesne teže / dan, kar ustreza vnosu 600 µg Mo / dan za odrasle (6- do 12-kratno priporočilo dnevnega vnosa) faktor 100 za ljudi. FNB pa je določil UL za molibden 2 mg / dan za odrasle na podlagi istega NOAEL, vendar z uporabo faktorja negotovosti 30. Za otroke in mladostnike sta oba znanstvena telesa lastne sprejemljive zgornje ravni vnosa, kar je nižje od UL za odrasle, ker je prekomerni vnos molibdena pri mladih živalih škodljivi učinki na rast. Strokovna skupina Združenega kraljestva za vitamini in Minerali (EVM) zaradi nezadostnih podatkov ni določil UL za molibden in meni, da največji prehranski vnos molibdena v Združenem kraljestvu 230 µg / dan ne predstavlja zdravje tveganje. Dovoljene molibdenove spojine za uporabo v prehrani dodatki in za obogatitev prehranskih in običajnih živil natrijev molibdat in amonijev molibdat (v obliki anhidrata (brez vode molekule) in tetrahidrat (s 4 vode molekule)). Za prehrano dodatki, dodatek molibdena je treba omejiti na 80 µg na priporočeni dnevni vnos in jasno označiti, da so takšni izdelki neprimerni za otroke do 10. leta starosti. Zaradi obstoječih negotovosti glede trenutnega dnevnega vnosa molibdena in morebitnih preseganj UL pa dodajanje molibdena k prehrani dodatki izogibati se je treba dietetični in običajni hrani za splošno uporabo. Molibden koncentracija v rastlinah je močno odvisna od vsebnosti molibdena v tleh in od tal ali pogojev okolja. Zmanjšanje organske snovi v tleh - izčrpavanje humusa - in nizek pH v tleh ali znižanje pH v tleh, ki ga povzroča na primer kisli dež, kar vodi do pretvorbe ionov MoO42 v težko topne okside, zmanjša absorpcijo molibdena v rastlinah. Posledično molibden koncentracija rastlinske in živalske hrane se lahko zelo razlikujejo, zato včasih poročajo o zelo različnih vrednostih vnosa molibdena iz hrane in pitne vode pri ljudeh. Živila, bogata z molibdenom, vključujejo žitne izdelke, oreškiin stročnice, kot so fižol, leča in grah. Po drugi strani pa imajo živila živalskega izvora, sadje in nekaj zelenjave nizko vsebnost molibdena [7, 10-12, 16, 25]. V regijah, kot je Linxian na severu Kitajska, kjer so tla in živila revni v molibdenu in pogostnost (število novih primerov) gastroezofagealnih („prizadene požiralnik in želodec“) Tumorjev je zelo veliko, obogatitev tal z amonijevim molibdatom bi lahko vodi izboljšanju oskrbe z molibdenom in zmanjšanju pojavnosti tumorjev v populaciji. Rastlinski organizem zahteva molibden za aktiviranje nitrat-reduktaze, molibdoencima, ki pretvori nitrat, absorbiran skozi tla, v nitrit, kar zagotavlja reducirano, presnovljivo (presnovljivo) dušik v obliki amonija (NH4 +) za sintezo organskih snovi, kot npr aminokisline. V primeru pomanjkanja molibdena zaradi zmanjšane koncentracija v tleh pride do regulacije (navzdol) regulacije nitrat reduktaze, pri čemer se nitrat v rastlini pretvori v nitrozamine, ki vstopijo v človeški organizem z uživanjem rastlinske hrane in delujejo kot rakotvorne snovi (rakpovzročitelji snovi). Povečana izpostavljenost nitrozaminom je eden od vzrokov za veliko pojavnost gastroezofagealnih tumorjev v Linxianu. Z obogatitvijo tal z amonijevim molibdatom lahko zmanjšamo tvorbo nitrosamina v rastlinah in s tem zmanjšamo tveganje za razvoj tumorja. Ali se tudi peroralni vnos dodatkov molibdena zmanjša rak tveganje ni jasno. V intervencijski študiji Blot in sod. (1993), v kateri so v 29,584-letnem obdobju spremljali 40 oseb iz Linxia, starih od 69 do 5 let, nadomestitev (prehransko dopolnilo) molibdena (30 µg / dan) in vitamin C (120 mg / dan) ni zmanjšal incidence gastroezofagealnih in drugih tumorjev.
Absorpcija
Molibden se absorbira v Tanko črevo, verjetno predvsem v dvanajstnik (dvanajstnik) in jejunum (jejunum) kot molibdat (MoO42-). O mehanizmu je do danes malo znanega. Predpostavlja se, da molibden absorpcija je pasiven in da ta postopek ni nasičen. Glede na vir elementa v sledovih absorpcija stopnje se gibljejo od približno 35% do> 90% [4, 5, 11, 28-30]. Molibdenov oksid in molibdati, kot kalcij molibdat in tiomolibdat, se hitro absorbirata v enterocite (celice tankega epitelija) z visoko učinkovitostjo (do 80%). Stopnja absorpcije narašča z zmanjšanjem ponudbe in se zmanjša, ko ponudba preseže povpraševanje. Bolj ko je živilo neobdelano ali naravno, boljše je biološko uporabnost molibdena. Ker ima sulfatni anion (SO42-) elektronsko konfiguracijo, podobno konfiguraciji molibdatnega aniona (MoO42-), slednji zavira transport molibdata skozi apikalno (celična stran obrnjena proti lumenu) in bazolateralno (celična stran obrnjena proti kri) enterocitne membrane. Podobno, baker ioni zmanjšujejo črevesje (črevo(soočanje)) absorpcija molibdata.
Prevoz in porazdelitev v telesu
Absorbirani molibdat potuje do jetra prek portala Vena in od tam do zunaj jeter (zunaj jeter) tkiva prek krvnega obtoka. Vsebnost molibdena v človeškem telesu 5-10 mg (0.07-0.13 mg / kg telesne teže) je enakomerno porazdeljena med organe in tkiva, najvišje koncentracije pa jetra, ledvice, nadledvična žlezain kosti (0.1-1 mg Mo / g mokre teže). Vsebnost molibdena v jetra in ledvice ne vpliva na biološko starost in spol. Znotraj celic (znotraj celic) pride do vezave molibdena na oba žveplo (S) atomi molibdopterina. Z vezavo kompleksa molibdat-molibdopterin na molibdoencime se aktivirajo. Medtem ko ima atom molibdena v molibdopterinu mitohondrijske sulfit oksidaze izključno kisik atomi vezani, v kofaktorju citozolne ksantin oksidaze / dehidrogenaze in aldehid oksidaze na molibdenovem atomu se eden od atomov kisika zamenja za žveplo (→ žveplov molibden kofaktor). Tako v človeškem organizmu obstajata dva različna kofaktorja molibdena (razžvepljeni / žvepljeni). Molibden se v telesu pojavlja predvsem v vezani obliki in le v majhni meri kot prosti molibdat. V polni krvi (1-10 µg Mo / l) je element v sledovih pretežno v eritrocitov (rdeče krvne celice), kjer je med drugim vezan na molibdoencime v kombinaciji z molibdopterinom. V serumu (tekoči, brezcelični del krvi minus faktorji strjevanja krvi), ki ima koncentracijo molibdena <1 μg / l, ki se veže na alfa-2-makroglobulin (beljakovin krvne plazme), kot npr koeruloplazmin, naj bi bil prisoten, ki prenaša molibden iz jeter v ekstrahepatična tkiva. V jetrih se molibden nahaja skoraj izključno v kombinaciji z molibdopterinom, pri čemer je približno 60% teh kofaktorjev molibdena vezanih na molibdoencime in približno 40% kot prosti kofaktorji. V kosti in zob je molibden vključen v mikrokristale apatita, kar pojasnjuje njegov pozitiven učinek na zdravje kosti in zob. Na primer razširjenost (pogostnost bolezni) karies je zelo nizka na območjih s tistimi, ki so revna s fluorom in hkrati bogata z molibdenom, kar je verjetno posledica povečane črevesne absorpcije molibdena (sproži ga molibden) fluorid in njegovo povečano vključevanje v zob emajl. V krvni plazmi se lahko tvorijo netopni kompleksi baker-molibden in / ali žveplo-molibden, ki vplivajo na kinetiko (hitrost biokemijskih procesov) ustreznega mikrohranila. Na primer, nefiziološko visoka koncentracija bakra ali žvepla v telesu povzroči povečano vezavo molibdena, kar poslabša njegov transport v tkiva in njegovo znotrajcelično vključitev v molibdopterin. Posledica tega je pomanjkanje molibdena in zmanjšana aktivnost molibdoencimov. Simptome pomanjkanja molibdena so doslej opazili le pri bolnikih s trajno umetno prehrano, kot je skupna parenteralna prehrana (prehrana ob prebavilih), s pretirano nizko vsebnostjo molibdena in / ali prekomerno koncentracijo bakra ali žvepla v infuzijski raztopini in pri otrocih z redko prirojeno presnovo, kot je pomanjkanje kofaktorja molibdena (motnje v biosintetski poti organske sestavine molibdenovega kofaktorja, molibdopterin, ki omejuje aktivnost molibdoencimov) in izolirano pomanjkanje sulfit oksidaze (oslabljena je oksidacija iz sulfita v sulfat, kar povzroči pomanjkanje sulfata in povečanje koncentracije sulfita v vseh telesnih tekočinah → toksičnost sulfita). Obstaja tesna povezava med koncentracijo molibdena v serumu in funkcionalnim stanjem jeter. Na primer, koncentracije molibdena najdemo v številnih hepato-biliarnih ("vplivajo na jetra in žolč kanali «) bolezni, kot so hepatitis (vnetje jeter), ciroza jeter (končna stopnja kronične jetrne bolezni z moteno tkivno arhitekturo, vozličkimi spremembami in vezivnega tkiva širjenje), alkohol- in poškodbe jeter, ki jih povzročajo zdravila, pa tudi žolč ovire kanalov (ki jih povzroča žolčnih kamnov, tumorji ali vnetne otekline s posledičnim povratkom žolča v jetra), zaznajo povišane ravni molibdena v krvnem serumu. Temeljijo na zmanjšanem vnosu elementa v sledovih v jetra ali na povečanem sproščanju molibdena iz poškodovanih parenhimskih celic.
Izločanje
Absorbirani molibdat se v bistvu izloči z urinom (10-16 µg / l) preko ledvice. Izločanje (izločanje) preko žolč z blatom (blato) igra manjšo vlogo. Pri doječih ženskah se približno 10% črevesno absorbiranega molibdena dodatno izloči s mleko (1-2 µg / l). Neabsorbirani molibden zapusti telo z blatom. Homeostatska regulacija (samoregulacija ravnotežja) molibdena se pojavi manj s črevesno absorpcijo kot s prilagoditvijo endogenega izločanja (izločanja). Ledvica je v tem procesu ključnega pomena, saj sprošča molibden v urin kot funkcijo količine vnosa prebave. Izločanje molibdena skozi ledvice (prizadene ledvice) se poveča s povečanim vnosom s hrano in s sulfatom (SO42-).
