Molibdenul este un element chimic cu simbolul elementului Mo și numărul atomic 42. În tabelul periodic se află în perioada 5 și 6 subgrup (grupa VI B) sau grupul crom. Dintre toate elementele perioadei a 5-a, molibdenul are cel mai mare punct de topire. Molibden, adică argint-colorată în forma sa pură, este rară în scoarța terestră, dar este cel mai frecvent metal redox activ în oceane. Este unul dintre metalele de tranziție și este utilizat în diferite aliaje de oțel inoxidabil pentru întărire și pentru catalizare (accelerare) reacții redox (reacții de reducere / oxidare). În compușii săi, molibdenul apare în stările de oxidare MoII +, MoIII +, MoIV +, MoV + și MoVI +, dintre care MoIV + și MoVI + sunt predominante. Molibdenul reprezintă un oligoelement esențial (vital) pentru aproape toate organismele vii. Forma care este biodisponibilă organismului și activă din punct de vedere metabolic este anionul molibdat (MoO42-). Acest lucru acționează ca un cofactor pentru unii enzime, un complex de molibdat și molibdopterină (compus heterociclic) legat în situsul activ al enzimei respective. Sistemele enzimatice dependente de molibden ale corpului uman includ xantină oxidază / dehidrogenază (degradarea purinei - conversia hipoxantinei în xantină și cea din urmă în acid uric, care acționează ca un antioxidant în sânge plasmă) care apar în citosol (componentele lichide ale citoplasmei) celulei, sulfit oxidaza localizată în mitocondriile („Centrale energetice” ale celulelor) (degradarea sulf-conținând aminoacizi, Cum ar fi metionină și cisteină - dezintoxicare de sulfit la sulfat) și aldehidă oxidază citosolică (oxidare și detoxifiere (detoxifiere) a diferitelor azot (N) care conține compuși aromatici heterociclici, cum ar fi pirimidine, purine și pteridine) [1, 4, 5, 10-13, 16, 19, 20, 21, 25, 31]. În catalizat enzimatic reacții redox, molibdenul - predominant sub forma MoVI + - își asumă funcția de agent de transfer de electroni datorită capacității sale de a schimba stările de oxidare. Spre deosebire de altele metale grele, Cum ar fi de fier, cupru, și mangan, molibdenul prezintă o toxicitate (toxicitate) relativ scăzută. Cu toate acestea, praf de molibden, compuși precum oxidul de molibden (VI) și de apă-molibdatele solubile, cum ar fi tetrathiomolibdatul, pot prezenta o anumită toxicitate la doze mari din cauza rapidă și aproape completă a acestora absorbție (captare prin intestin). În special, persoanele care lucrează în exploatarea molibdenului, fabricarea molibdenului sau fabricile de prelucrare a molibdenului sunt supuse unei expuneri crescute la molibden. Muncitorii dintr-o fabrică de prelucrare a molibdenului care au inhalat praful care conține molibden cu o rată de aproximativ 10 mg Mo / zi au prezentat un ser ușor crescut acid uric niveluri și a crescut sânge ser coeruloplasmină (o glicoproteină importantă în de fier și cupru concentrații metabolice), precum și sănătate reclamații. Cu toate acestea, nu a fost posibil să se efectueze studii epidemiologice corespunzătoare din cauza ratei mari de rotație (rata de înlocuire) a lucrătorilor. Există o lipsă de studii sistematice și concepute în mod adecvat pentru a evalua riscul consumului crescut de molibden pe termen lung la om. Din acest motiv, studiile pe animale au o importanță deosebită. În experimentele pe șobolani, tulburările de reproducere și dezvoltare s-au dovedit a fi cei mai sensibili indicatori ai aportului excesiv de molibden, ceea ce a determinat cele două comitete științifice renumite SCF (Comitetul științific pentru alimente) și FNB (Food and Nutrition Board, Institute of Medicine) să cadă de acord asupra a NOAEL (Fără un nivel de efect advers observat): Fără un nivel de efect advers observat - cel mai înalt doză a unei substanțe care nu are detectabile și măsurabile efecte adverse chiar cu aport continuat) pentru molibden de 0.9 mg / kg greutate corporală / zi. În derivarea UL (engleză: Tolerable Upper Intake Level - nivel maxim sigur al unui micronutrienți care nu cauzează efecte adverse sănătate efecte la aproape toți indivizii de toate vârstele, zilnic, consumul de viață din toate sursele) pentru molibden, există discrepanțe între grupuri pe baza incertitudinilor din cauza lipsei de date umane adecvate. Pe baza NOAEL pentru molibden, SCF a obținut un UL de 0.01 mg Mo / kg greutate corporală / zi, corespunzător unui aport adulților de 600 µg Mo / zi (de 6 până la 12 ori mai mare decât recomandarea zilnică de administrare), utilizând o incertitudine FNB, pe de altă parte, a stabilit un UL pentru molibden de 100 mg / zi pentru adulți, pe baza aceluiași NOAEL, dar utilizând un factor de incertitudine de 2. Pentru copii și adolescenți, ambele organe științifice au derivat niveluri de admisie superioare tolerabile, corespunzător mai mici decât UL pentru adulți, deoarece aporturile excesive de molibden la animalele tinere au avut efecte adverse pe creștere. Grupul de experți din Marea Britanie pe Vitamine și Minerale (EVM) nu a stabilit un UL pentru molibden din cauza datelor insuficiente și consideră că aportul alimentar maxim de molibden observat în Marea Britanie de 230 µg / zi nu reprezintă un sănătate risc. Compuși admisibili de molibden pentru utilizare în dietă suplimente iar pentru întărirea alimentelor dietetice și convenționale sunt sodiu molibdat și molibdat de amoniu (sub formă de anhidrat) de apă molecule) și tetrahidrat (cu 4 de apă molecule)). Pentru dietă suplimente, adăugarea de molibden ar trebui să fie limitată la 80 µg per aport zilnic recomandat și ar trebui să fie clar etichetat că astfel de produse sunt inadecvate copiilor cu vârsta de până la 10 ani inclusiv. Cu toate acestea, din cauza incertitudinilor existente cu privire la aporturile zilnice actuale de molibden și a posibilelor depășiri ale UL, adăugarea de molibden la ambele diete suplimente și alimente dietetice și alimente convenționale de consum general ar trebui evitate. Molibdenul concentrare la plante depinde puternic de conținutul de molibden al solului și de sol sau de condițiile de mediu. O scădere a materiei organice din sol - epuizarea humusului - și un pH scăzut al solului sau o scădere a pH-ului solului cauzată, de exemplu, de ploile acide, ceea ce duce la conversia ionilor MoO42- în oxizi puțin solubili, reduce absorbția molibdenului de către plante. În consecință, molibdenul concentrare a alimentelor vegetale și animale poate varia considerabil, motiv pentru care sunt raportate uneori valori diferite pentru aportul de molibden din alimente și apă potabilă la oameni. Alimentele bogate în molibden includ produse din cereale, nuciși leguminoase, cum ar fi fasolea, linte și mazăre. Alimentele de origine animală, fructele și unele legume, pe de altă parte, au un conținut scăzut de molibden [7, 10-12, 16, 25]. În regiuni, cum ar fi Linxian în nord China, unde solurile și alimentele sunt slabe în molibden și incidența (numărul de cazuri noi) gastroesofagian („care afectează esofagul și stomac„) Tumorile sunt foarte mari, îmbogățirea solurilor cu molibdat de amoniu ar putea conduce la o îmbunătățire a aportului de molibden și o reducere a incidenței tumorilor la populație. Organismul plantei necesită molibden pentru a activa nitrat reductaza, o molibdoenzimă care transformă nitrații absorbiți prin sol în nitriți, asigurând metabolizare redusă (metabolizabilă) azot sub formă de amoniu (NH4 +) pentru sinteza materiei organice, cum ar fi aminoacizi. În cazul unui deficit de molibden datorat unei reduceri concentrare în sol, are loc reglarea descendentă (downregulation) a nitratului reductază, prin care nitratul din plantă este transformat în nitrozamine, care intră în organismul uman prin consumul de alimente vegetale și acționează ca agenți cancerigeni (cancer-substanțe cauzatoare). Expunerea crescută la nitrozamine este una dintre cauzele incidenței ridicate a tumorilor gastroesofagiene în Linxian. Prin îmbogățirea solurilor cu molibdat de amoniu, formarea nitrozaminei la plante poate fi redusă, reducând astfel riscul de dezvoltare a tumorii. Reduce și aportul oral de suplimente de molibden cancer riscul este neclar. În studiul de intervenție realizat de Blot și colab (1993), în care 29,584 subiecți linxieni cu vârsta cuprinsă între 40-69 de ani au fost urmăriți pe o perioadă de 5 ani, substituirea (suplimentarea dietetică) a molibdenului (30 µg / zi) și vitamina C (120 mg / zi) nu a scăzut incidența tumorilor gastroesofagiene și a altor tumori.
Absorbție
Molibdenul este absorbit în intestinului subtire, probabil în primul rând în duoden (duoden) și jejun (jejun), ca molibdat (MoO42-). Se știe puțin despre mecanism până în prezent. Se presupune că molibdenul absorbție este pasiv și că acest proces nu este saturabil. În funcție de sursa oligoelementului, absorbție ratele variază de la aproximativ 35% la> 90% [4, 5, 11, 28-30]. Oxid de molibden și molibdate, cum ar fi calciu molibdat și tiomolibdat, sunt absorbite rapid în enterocite (celule ale intestinului subțire epiteliu) cu randament ridicat (până la 80%). Rata de absorbție crește odată cu scăderea ofertei și este redusă atunci când oferta depășește cererea. Cu cât un aliment este mai netratat sau mai natural, cu atât este mai bun biodisponibilitate de molibden. Deoarece anionul sulfat (SO42-) are o configurație electronică similară cu cea a anionului molibdat (MoO42-), acesta din urmă inhibă transportul molibdatului atât prin apical (partea celulei orientată spre lumen), cât și bazolateral (partea celulei spre sânge) membrane enterocitare. În mod similar, cupru ionii scad intestinal (intestin-facere) absorbție molibdat.
Transportul și distribuția în organism
Molibdatul absorbit se deplasează către ficat prin portal nervură și de acolo la țesuturile extrahepatice („în afara ficatului”) prin fluxul sanguin. Conținutul de molibden din corpul uman de 5-10 mg (0.07-0.13 mg / kg greutate corporală) este distribuit uniform între organe și țesuturi, cu cele mai mari concentrații găsite în ficat, rinichi, glandei suprarenaleși os (0.1-1 mg Mo / g greutate umedă). Conținut de molibden în ficat și rinichi nu este afectat de vârsta și sexul biologic. Intracelular (în interiorul celulelor), legarea molibdenului are loc la cele două sulf (S) atomi de molibdopterină. Legând complexul molibdat-molibdopterină de molibdoenzime, acestea sunt activate. În timp ce atomul de molibden din molibdopterina sulfit oxidazei mitocondriale are exclusiv oxigen legați de atomi, în cofactorul xantin oxidazei / dehidrogenazei citosolice și al aldehidoxidazei la atomul de molibden se schimbă unul dintre atomii de oxigen pentru sulf (→ cofactor de molibden sulfurat). Astfel, în organismul uman există doi cofactori de molibden diferiți (desulfurați / sulfurizați). Molibdenul apare în organism în principal sub formă legată și doar într-o mică măsură ca molibdat liber. În sângele integral (1-10 µg Mo / l), oligoelementul se găsește predominant în eritrocite (celule roșii din sânge), unde este legată de molibdoenzime în complex cu molibdopterină, printre altele. În ser (porțiune lichidă, fără celule, din sânge minus factorii de coagulare), care are o concentrație de molibden <1µg / l, care se leagă de alfa-2-macroglobuline (proteine de plasmă sanguină), cum ar fi coeruloplasmină, se spune că este prezent, care transportă molibdenul din ficat către țesuturile extrahepatice. În ficat, molibdenul se găsește aproape exclusiv în complex cu molibdopterină, cu aproximativ 60% din acești cofactori de molibden legați de molibdoenzime și aproximativ 40% care apar ca cofactori liberi. În os și dinții, molibdenul este încorporat în microcristale apatite, ceea ce explică efectul său pozitiv asupra sănătății osoase și dentare. De exemplu, prevalența (frecvența bolii) a carie este foarte scăzută în zonele cu soluri sărace în fluor și, în același timp, bogate în molibden, care se datorează probabil absorbției intestinale crescute induse de molibden (declanșate de molibden) fluorură și încorporarea sa crescută în dinte smalț. În plasma sanguină se pot forma complexe insolubile cupru-molibden și / sau sulf-molibden, care afectează cinetica (rata proceselor biochimice) a micronutrienților respectivi. De exemplu, o concentrație de fiziologie din cupru sau sulf ridicată în organism duce la legarea crescută a molibdenului, ceea ce afectează transportul său către țesuturi și încorporarea sa intracelulară în molibdopterină. Rezultatul este o deficiență a molibdenului și o activitate redusă a molibdoenzimelor. Simptomele deficitului de molibden au fost observate până acum doar la pacienții cu nutriție artificială permanentă, cum ar fi totalul nutriție parenterală (nutriție ocolind tractul gastro-intestinal), cu un conținut excesiv de scăzut de molibden și / sau o concentrație excesivă de cupru sau sulf din soluția de perfuzie și la copiii cu o rară eroare înnăscută a metabolismului, cum ar fi deficiența cofactorului de molibden (tulburări ale căii biosintetice componentului organic al cofactorului de molibden, molibdopterina, care limitează activitatea molibdoenzimelor) și deficitul izolat de sulfit oxidază (oxidarea de la sulfit la sulfat este afectată, rezultând o deficiență de sulfat și o creștere a concentrației de sulfit în toate fluide ale corpului → toxicitate sulfit), se observă. Există o relație strânsă între concentrația serică de molibden și starea funcțională a ficatului. De exemplu, concentrațiile de molibden pot fi găsite într-un număr de hepato-biliare („care afectează ficatul și bilă conducte ”) boli, precum hepatită (inflamația ficatului), ciroză hepatică (stadiul final al bolii hepatice cronice cu arhitectură tisulară perturbată, modificări nodulare și țesut conjunctiv proliferare), alcool- și leziuni hepatice induse de medicamente, precum și bilă obstrucții ale conductelor (cauzate de calculi biliari, tumori sau umflături inflamatorii care rezultă în fluxul biliar în ficat), detectează niveluri crescute de molibden în serul sanguin. Acestea se bazează fie pe absorbția scăzută a oligoelementului de către ficat, fie pe eliberarea crescută de molibden din celulele parenchimatoase deteriorate.
Excreţie
Molibdatul absorbit este excretat în esență în urină (10-16 µg / l) prin rinichi. Eliminare (excreție) prin intermediul bilă cu fecalele (scaunul) joacă un rol minor. La femeile care alăptează, aproximativ 10% din molibdenul absorbit intestinal este excretat suplimentar cu lapte (1-2 pg / l). Molibdenul neabsorbit părăsește corpul cu scaunul. Reglarea homeostatică (autoreglarea echilibrului) a molibdenului are loc mai puțin prin absorbția intestinală decât prin ajustarea excreției endogene (excreția). Rinichiul are o importanță critică în acest proces, eliberând molibden în urină în funcție de cantitatea de aport alimentar. Excreția renală (care afectează rinichii) de molibden este crescută prin aportul alimentar crescut și prin sulfat (SO42-).
