Molibden je kemijski element sa simbolom elementa Mo i atomskim brojem 42. U periodnom sustavu nalazi se u 5. razdoblju i 6. podskupini (skupina VI B) ili u skupini kroma. Od svih elemenata 5. razdoblja molibden ima najviše talište. Molibden, koji je srebroobojen u čistom obliku, rijedak je u zemljinoj kori, ali je najčešći redoks-aktivan metal u oceanima. Jedan je od prijelaznih metala i koristi se u raznim legurama od nehrđajućeg čelika za otvrdnjavanje i kataliziranje (ubrzavanje) redoks reakcije (reakcije redukcije / oksidacije). U svojim spojevima molibden se javlja u oksidacijskim stanjima MoII +, MoIII +, MoIV +, MoV + i MoVI +, od kojih prevladavaju MoIV + i MoVI +. Molibden predstavlja bitan (vitalni) element u tragovima za gotovo sve žive organizme. Oblik koji je bioraspoloživ za organizam i metabolički aktivan je anion molibdata (MoO42-). Ovo nekima djeluje kao kofaktor enzimi, kompleks molibdata i molibdopterina (heterociklički spoj) vezan na aktivnom mjestu odgovarajućeg enzima. Molibden-ovisni enzimski sustavi ljudskog tijela uključuju ksantin oksidazu / dehidrogenazu (razgradnja purina - pretvorba hipoksantina u ksantin, a potonji u mokraćne kiseline, koji djeluje kao antioksidans u krv plazme) koji se javljaju u citozolu (tekuće komponente citoplazme) stanice, sulfit oksidaza lokalizirana u mitohondriji ("Energetske elektrane" stanica) (degradacija sumporkoji sadržava aminokiseline, Kao što su metionina i cistein - detoksikacija sulfita u sulfat) i citozolne aldehid oksidaze (oksidacija i detoksikacija (detoksikacija) različitih dušik (N) koji sadrže heterocikličke aromatske spojeve, poput pirimidina, purina i pteridina) [1, 4, 5, 10-13, 16, 19, 20, 21, 25, 31]. U enzimski kataliziranom redoks reakcije, molibden - pretežno u obliku MoVI + - preuzima funkciju agensa za prijenos elektrona zbog svoje sposobnosti promjene oksidacijskih stanja. Za razliku od ostalih teški metali, Kao što su željezo, bakari mangan, molibden pokazuje relativno nisku toksičnost (toksičnost). Međutim, molibdenova prašina, spojevi poput molibden (VI) oksida i voda-topivi molibdati, poput tetratiomolibdata, mogu pokazati određenu toksičnost u velikim dozama zbog svoje brze i gotovo potpune apsorpcija (usvajanje kroz crijeva). Pojedinci koji rade u rudarstvu molibdena, proizvodnji molibdena ili pogonima za preradu molibdena izloženi su povećanoj izloženosti molibdenu. Radnici u tvornici za preradu molibdena koji su udisali prašinu koja sadrži molibden brzinom od oko 10 mg Mo / dan imali su blago povišeni serum mokraćne kiseline razine i povećane krv serum koeruloplazmin (važan glikoprotein u željezo i bakar metabolizam) koncentracije, kao i zdravlje prigovori. Međutim, nije bilo moguće provesti odgovarajuće epidemiološke studije zbog visoke stope fluktuacije (stope zamjene) radnika. Nedostaju sustavne i adekvatno dizajnirane studije za procjenu rizika dugotrajnog povišenog unosa molibdena u ljudi. Iz tog su razloga studije na životinjama od posebne važnosti. U pokusima na štakorima reproduktivni i razvojni poremećaji pokazali su se najosjetljivijim pokazateljima prekomjernog unosa molibdena, što je navelo dva poznata znanstvena odbora SCF (Znanstveni odbor za hranu) i FNB (Odbor za hranu i prehranu, Medicinski institut) a NOAEL (Nema uočene razine štetnih učinaka): Nema uočene razine štetnih učinaka - najviša doza tvari koja nema uočljivu i mjerljivu štetni učinci čak i uz kontinuirani unos) za molibden od 0.9 mg / kg tjelesne težine / dan. U izvođenju UL (engleski: Tolerable Upper Intake Level - sigurna maksimalna razina mikroelementa koja ne uzrokuje štetne posljedice) zdravlje učinci kod gotovo svih pojedinaca svih dobnih skupina pri dnevnom unosu iz svih izvora) za molibden, postoje odstupanja među panelima na temelju nesigurnosti zbog nedostatka odgovarajućih ljudskih podataka. Na temelju NOAEL-a za molibden, SCF je izveo UL od 0.01 mg Mo / kg tjelesne težine / dan, što odgovara unosu odraslih od 600 µg Mo / dan (6- do 12 puta veća preporuka dnevnog unosa), koristeći nesigurnost faktor 100 za ljude. S druge strane, FNB je odredio UL za molibden od 2 mg / dan za odrasle, na temelju istog NOAEL-a, ali koristeći faktor nesigurnosti 30. Za djecu i adolescente, oba su znanstvena tijela izvela svoje vlastite podnošljive gornje razine unosa, odgovarajuće niže od UL za odrasle, jer je prekomjerni unos molibdena u mladih životinja imao štetni učinci na rast. Britanska stručna skupina za Vitamini i Minerali (EVM) nije odredio UL za molibden zbog nedovoljnih podataka i smatra da maksimalni prehrambeni unos molibdena zabilježen u Velikoj Britaniji od 230 µg / dan ne predstavlja zdravlje rizik. Dopušteni molibdenovi spojevi za upotrebu u prehrani dodataka a za obogaćivanje dijetalne i konvencionalne hrane su natrij molibdat i amonijev molibdat (u obliku anhidrata (bez voda molekule) i tetrahidrata (sa 4 voda molekule)). Za prehranu dodataka, dodavanje molibdena trebalo bi biti ograničeno na 80 µg po preporučenom dnevnom unosu i trebalo bi biti jasno označeno da su takvi proizvodi neprikladni za djecu do i uključujući 10 godina. Međutim, zbog postojećih nesigurnosti oko trenutnog dnevnog unosa molibdena i mogućih prekoračenja UL, dodavanje molibdena u obje prehrambene dodataka a treba izbjegavati dijetalnu hranu i konvencionalnu hranu opće potrošnje. Molibden koncentracija u biljkama snažno ovisi o sadržaju molibdena u tlu i o tlu ili uvjetima okoliša. Smanjenje organske tvari u tlu - iscrpljivanje humusa - i nizak pH tla ili smanjenje pH tla uzrokovano, na primjer, kiselom kišom, što dovodi do pretvorbe MoO42-iona u teško topive okside, smanjuje unos molibdena u biljke. Slijedom toga, molibden koncentracija biljne i životinjske hrane mogu se znatno razlikovati, zbog čega se ponekad navode vrlo različite vrijednosti za unos molibdena iz hrane i vode za piće kod ljudi. Hrana bogata molibdenom uključuje proizvode od žitarica, orašasto voćei mahunarke, poput graha, leće i graška. S druge strane, hrana životinjskog podrijetla, voće i neko povrće imaju nizak sadržaj molibdena [7, 10-12, 16, 25]. U regijama, poput Linxian-a na sjeveru Kina, gdje su tla i hrana siromašni molibdenom i učestalost (broj novih slučajeva) gastroezofagealnih („koji utječu na jednjak i želudac“) Tumori su vrlo visoki, obogaćivanje tla amonijevim molibdatom moglo bi dovesti na poboljšanje opskrbe molibdenom i smanjenje učestalosti tumora u populaciji. Biljni organizam zahtijeva molibden za aktiviranje nitrat-reduktaze, molibdoenzima koji pretvara nitrat apsorbiran kroz tlo u nitrit, pružajući smanjenu, metabolizirajuću (metabolizibilnu) dušik u obliku amonija (NH4 +) za sintezu organske tvari, kao što je aminokiseline. U slučaju nedostatka molibdena zbog smanjenog koncentracija u tlu dolazi do smanjenja regulacije (redukcije) nitrat-reduktaze, pri čemu se nitrat u biljci pretvara u nitrozamine, koji ulaze u ljudski organizam konzumacijom biljne hrane i djeluju kao kancerogeni (Raka-proizvodne tvari). Povećana izloženost nitrosaminima jedan je od uzroka velike incidencije gastroezofagealnih tumora u Linxianu. Obogaćivanjem tla amonijevim molibdatom može se smanjiti stvaranje nitrosamina u biljkama, smanjujući tako rizik od razvoja tumora. Smanjuje li se i oralni unos dodataka molibdena Raka rizik je nejasan. U interventnoj studiji Blot i suradnici (1993), u kojoj je tijekom 29,584 godina praćeno 40 Linxian ispitanika u dobi od 69-5 godina, supstitucija (dodatak prehrani) molibdena (30 µg / dan) i Vitamin C (120 mg / dan) nije smanjila učestalost gastroezofagealnih i drugih tumora.
Apsorpcija
Molibden se apsorbira u tankog crijeva, vjerojatno prvenstveno u dvanaesnika (duodenum) i jejunum (jejunum), kao molibdat (MoO42-). O mehanizmu se do danas malo zna. Pretpostavlja se da molibden apsorpcija je pasivan i da taj proces nije zasićiv. Ovisno o izvoru elementa u tragovima, apsorpcija stope se kreću od oko 35% do> 90% [4, 5, 11, 28-30]. Molibden oksid i molibdati, poput kalcijum molibdat i tiomolibdat, brzo se apsorbiraju u enterocite (stanice tankog crijeva epitelijum) s visokom učinkovitošću (do 80%). Stopa apsorpcije povećava se smanjenjem ponude i smanjuje se kada ponuda premašuje potražnju. Što je hrana više neobrađena ili prirodna, to je bolja bioraspoloživost molibdena. Budući da sulfatni anion (SO42-) ima elektronsku konfiguraciju sličnu onoj molibdatnog aniona (MoO42-), potonji inhibira transport molibdata kroz apikalnu (stanična strana okrenuta prema lumenu) i bazolateralnu (stanična strana okrenuta prema krv) enterocitne membrane. Slično tome, bakar ioni smanjuju crijeva (crijevo-suočenje) apsorpcija molibdata.
Transport i raspodjela u tijelu
Apsorbirani molibdat putuje do jetra putem portala vena a odatle u ekstrahepatična ("izvan jetre") tkiva krvotokom. Sadržaj molibdena u ljudskom tijelu od 5-10 mg (0.07-0.13 mg / kg tjelesne težine) ravnomjerno je raspoređen među organima i tkivima, s najvišim koncentracijama utvrđenim u jetra, bubreg, nadbubrežne žlijezdei kosti (0.1-1 mg Mo / g mokre težine). Sadržaj molibdena u jetra i bubreg ne utječe biološka dob i spol. Unutarstanično (unutar stanica) dolazi do vezanja molibdena na njih dvoje sumpor (S) atomi molibdopterina. Vezivanjem kompleksa molibdat-molibdopterin na molibdoenzime, oni se aktiviraju. Dok atom molibdena u molibdopterinu mitohondrijske sulfit oksidaze ima isključivo kisik atoma vezanih, u kofaktoru citosolne ksantin oksidaze / dehidrogenaze i aldehid oksidaze na atomu molibdena jedan od atoma kisika zamjenjuje se za sumpor (→ sumporni molibden kofaktor). Dakle, u ljudskom organizmu postoje dva različita kofaktora molibdena (desulfurizirani / sumporni). Molibden se u tijelu javlja uglavnom u vezanom obliku i samo u maloj mjeri kao slobodni molibdat. U punoj krvi (1-10 µg Mo / l) element u tragovima pretežno se nalazi u eritrociti (crvene krvne stanice), gdje je između ostalog vezan za molibdoenzime u kompleksu s molibdopterinom. U serumu (tekući, bezćelijski dio krvi minus faktori zgrušavanja), koji ima koncentraciju molibdena <1µg / l, vežući se za alfa-2-makroglobuline (proteini krvne plazme), kao što su koeruloplazmin, navodno je prisutan, koji transportira molibden iz jetre u ekstrahepatična tkiva. U jetri se molibden nalazi gotovo isključivo u kompleksu s molibdopterinom, s približno 60% tih kofaktora molibdena koji se vežu za molibdoenzime i oko 40% se javlja kao slobodni kofaktori. U kosti i zubi, molibden je ugrađen u mikrokristale apatita, što objašnjava njegov pozitivan učinak na zdravlje kostiju i zuba. Na primjer, prevalencija (učestalost bolesti) od karijes je vrlo nizak u područjima s tlima siromašnim fluorom, a istodobno bogatim molibdenom, što je vjerojatno posljedica povećane crijevne apsorpcije molibdena (uzrokovane molibdenom) fluorid i njegova povećana ugradba u zub emajl. U krvnoj plazmi mogu se stvoriti netopivi kompleksi bakar-molibden i / ili sumpor-molibden koji utječu na kinetiku (brzinu biokemijskih procesa) odgovarajućeg mikrohranjivog sastojka. Na primjer, nefiziološki visoka koncentracija bakra ili sumpora u tijelu dovodi do povećanog vezanja molibdena, što otežava njegov transport u tkiva i njegovu unutarstaničnu ugradnju u molibdopterin. Rezultat je manjak molibdena i smanjena aktivnost molibdoenzima. Simptomi nedostatka molibdena do sada su primijećeni samo u bolesnika na trajnoj umjetnoj prehrani, poput ukupne parenteralna prehrana (prehrana zaobilazeći gastrointestinalni trakt), s prekomjerno niskim udjelom molibdena i / ili prekomjernom koncentracijom bakra ili sumpora u otopini za infuziju, te u djece s rijetkom urođenom pogreškom metabolizma, poput nedostatka kofaktora molibdena (poremećaji u biosintetskom putu) organske komponente kofaktora molibdena, molibdopterin, koji ograničava aktivnost molibdoenzima) i izolirani nedostatak sulfit oksidaze (oslabljena je oksidacija iz sulfita u sulfat, što rezultira nedostatkom sulfata i povećanjem koncentracije sulfita u svim tjelesne tekućine → toksičnost sulfita), uočene su. Postoji uska veza između koncentracije molibdena u serumu i funkcionalnog statusa jetre. Na primjer, koncentracije molibdena mogu se naći u brojnim hepato-bilijarnim sustavima („koji utječu na jetru i žuč kanali ”) bolesti, kao što su hepatitis (upala jetre), ciroza jetre (završni stadij kronične bolesti jetre s poremećenom arhitekturom tkiva, nodularnim promjenama i vezivno tkivo proliferacija), alkohol- i oštećenje jetre izazvano lijekovima, kao i žuč začepljenja kanala (uzrokovane žučni kamenci, tumori ili upalne otekline s posljedicom povratka žuči u jetru), otkrivaju povišenu razinu molibdena u krvnom serumu. Oni se temelje ili na smanjenom unosu elementa u tragovima u jetru ili na povećanom oslobađanju molibdena iz oštećenih parenhimskih stanica.
izlučivanje
Apsorbirani molibdat se u osnovi izlučuje mokraćom (10-16 µg / l) putem bubreg. Eliminacija (izlučivanje) putem žuč s izmetom (stolica) igra manju ulogu. U dojilja se oko 10% crijevno apsorbiranog molibdena dodatno izluči s mlijeko (1-2 ug / l). Neapsorbirani molibden napušta tijelo stolicom. Homeostatska regulacija (samoregulacija ravnoteže) molibdena događa se manje crijevnom apsorpcijom nego prilagodbom endogenog izlučivanja (izlučivanja). Bubreg je od presudne važnosti u ovom procesu, oslobađanje molibdena u mokraću kao funkcija količine unosa hrane. Izlučivanje molibdena bubregom (utječe na bubreg) povećava se povećanim unosom prehrane i sulfatom (SO42-).
