Molybden chemický prvek se symbolem prvku Mo a atomovým číslem 42. V periodické tabulce je v 5. období a 6. podskupině (skupina VI B) nebo chromové skupině. Ze všech prvků 5. období má molybden nejvyšší bod tání. Molybden, který je stříbro- zbarvený ve své čisté formě, je vzácný v zemské kůře, ale je nejběžnějším redoxaktivním kovem v oceánech. Je to jeden z přechodných kovů a používá se v různých slitinách nerezové oceli pro kalení a pro katalýzu (zrychlení) redoxní reakce (redukční / oxidační reakce). Ve svých sloučeninách se molybden vyskytuje v oxidačních stavech MoII +, MoIII +, MoIV +, MoV + a MoVI +, z nichž převládají MoIV + a MoVI +. Molybden představuje základní (vitální) stopový prvek téměř pro všechny živé organismy. Forma, která je biologicky dostupná pro organismus a metabolicky aktivní, je molybdenanový anion (MoO42-). Pro některé to funguje jako kofaktor enzymy, komplex molybdenanu a molybdopterinu (heterocyklická sloučenina) vázaný v aktivním místě příslušného enzymu. Mezi enzymové systémy lidského těla závislé na molybdenu patří xanthinoxidáza / dehydrogenáza (degradace purinu - přeměna hypoxanthinu na xanthin a druhý na kyselina močová, který funguje jako antioxidant v krev plazma) vyskytující se v cytosolu (kapalné složky cytoplazmy) buňky, sulfit oxidáza lokalizovaná v mitochondrie („Energetické elektrárny“ buněk) (degradace síra-obsahující aminokyseliny, Jako methionin a cystein - detoxikace sulfit na síran) a cytosolická aldehyd oxidáza (oxidace a detoxikace (detoxikace) různých dusík (N) obsahující heterocyklické aromatické sloučeniny, jako jsou pyrimidiny, puriny a pteridiny) [1, 4, 5, 10-13, 16, 19, 20, 21, 25, 31]. V enzymaticky katalyzované redoxní reakce, molybden - převážně ve formě MoVI + - přebírá funkci činidla pro přenos elektronů díky své schopnosti měnit oxidační stavy. Na rozdíl od jiných těžké kovy, Jako železo, měď, a mangan, molybden vykazuje relativně nízkou toxicitu (toxicitu). Avšak prášky molybdenu, sloučeniny, jako je oxid molybdenu (VI), a voda- rozpustné molybdenany, jako je tetrathiomolybdenan, mohou vykazovat určitou toxicitu při vysokých dávkách kvůli jejich rychlému a téměř úplnému vstřebávání (absorpce střevem). Zejména jednotlivci pracující v těžbě molybdenu, ve výrobě molybdenu nebo v závodech na zpracování molybdenu jsou vystaveni zvýšené expozici molybdenu. Pracovníci v továrně na zpracování molybdenu, kteří inhalovali prach obsahující molybden v dávce asi 10 mg Mo / den, zaznamenali mírně zvýšené sérum kyselina močová úrovně a zvýšil krev sérum coeruloplasmin (důležitý glykoprotein v železo a měď koncentrace) a také zdraví stížnosti. Nebylo však možné provést odpovídající epidemiologické studie kvůli vysoké fluktuaci (míře náhrady) pracovníků. Neexistují systematické a adekvátně navržené studie k posouzení rizika dlouhodobého zvýšeného příjmu molybdenu u lidí. Z tohoto důvodu mají studie na zvířatech zvláštní význam. V experimentech na potkanech se jako nejcitlivější ukazatele nadměrného příjmu molybdenu ukázaly poruchy reprodukce a vývoje, které vedly dva renomované vědecké výbory SCF (Vědecký výbor pro potraviny) a FNB (Rada pro výživu a výživu, Lékařský institut) k dohodě na a NOAEL (úroveň bez pozorovaných nežádoucích účinků): úroveň bez pozorovaných nežádoucích účinků - nejvyšší dávka látky, která není detekovatelná a měřitelná nepříznivé účinky i při pokračujícím příjmu) pro molybden 0.9 mg / kg tělesné hmotnosti / den. Při odvozování UL (anglicky: Tolerable Upper Intake Level - bezpečná maximální úroveň mikroživiny, která nezpůsobuje nepříznivé účinky zdraví účinky u téměř všech jedinců všech věkových skupin denně, celoživotní příjem ze všech zdrojů) pro molybden, existují rozdíly mezi panely založené na nejistotách kvůli nedostatku odpovídajících údajů o lidech. Na základě NOAEL pro molybden, SCF odvodil UL 0.01 mg Mo / kg tělesné hmotnosti / den, což odpovídá příjmu dospělého 600 µg Mo / den (6- až 12násobek doporučení pro denní příjem), s použitím nejistoty faktor 100 pro člověka. FNB na druhé straně stanovila UL pro molybden 2 mg / den pro dospělé na základě stejného NOAEL, ale s použitím faktoru nejistoty 30. U dětí a dospívajících oba vědecké orgány odvodily své vlastní tolerovatelné horní úrovně příjmu, odpovídající nižší UL pro dospělé, protože nadměrný příjem molybdenu u mladých zvířat nepříznivé účinky na růst. Skupina odborníků pro Spojené království dne Vitamíny a Minerály (EVM) nestanovila UL pro molybden kvůli nedostatečným údajům a domnívá se, že maximální dietní příjem molybdenu pozorovaný ve Velké Británii 230 µg / den nepředstavuje zdraví riziko. Přípustné sloučeniny molybdenu pro použití ve stravě doplňky a pro obohacení dietních a konvenčních potravin jsou sodík molybdenan a molybdenan amonný (jako anhydrát (bez voda molekuly) a tetrahydrát (s 4 voda molekuly)). Pro dietní doplňky, přidání molybdenu by mělo být omezeno na 80 µg na doporučený denní příjem a mělo by být jasně označeno, že tyto výrobky nejsou vhodné pro děti do 10 let včetně. Avšak vzhledem k existujícím nejistotám ohledně současného denního příjmu molybdenu a možnému překročení UL bylo přidání molybdenu do obou dietních doplňky je třeba se vyvarovat dietních potravin a konvenčních potravin běžné spotřeby. Molybden koncentrace v rostlinách silně závisí na obsahu molybdenu v půdě a na půdě nebo podmínkách prostředí. Pokles půdní organické hmoty - vyčerpání humusu - a nízké pH půdy nebo snížení pH půdy způsobené například kyselými dešti, které vedou k přeměně iontů MoO42 na těžko rozpustné oxidy, snižuje absorpci molybdenu rostlinami. V důsledku toho molybden koncentrace rostlinných a živočišných potravin se může značně lišit, a proto se někdy uvádějí velmi odlišné hodnoty pro příjem molybdenu z potravy a pitné vody u lidí. Potraviny bohaté na molybden zahrnují produkty z obilovin, ořechya luštěniny, jako jsou fazole, čočka a hrášek. Potraviny živočišného původu, ovoce a některá zelenina mají naopak nízký obsah molybdenu [7, 10–12, 16, 25]. V regionech, jako je Linxian na severu Čína, kde jsou půdy a potraviny chudé na molybden a výskyt (počet nových případů) gastroezofageálního („ovlivňujícího jícnu a žaludek„) Nádory jsou velmi vysoké, obohacení půd molybdenanem amonným by mohlo vést ke zlepšení nabídky molybdenu a ke snížení výskytu nádorů v populaci. Organismus rostlin vyžaduje molybden k aktivaci nitrátreduktázy, molybdoenzymu, který přeměňuje dusičnany absorbované půdou na dusitany a poskytuje redukovaný, metabolizovatelný (metabolizovatelný) dusík ve formě amonia (NH4 +) pro syntézu organických látek, jako je např aminokyseliny. V případě nedostatku molybdenu v důsledku snížené koncentrace v půdě dochází k downregulaci (downregulaci) nitrátreduktázy, kdy se dusičnan v rostlině přeměňuje na nitrosaminy, které vstupují do lidského organismu konzumací rostlinných potravin a působí jako karcinogeny (rakovina-způsobující látky). Zvýšená expozice nitrosaminům je jednou z příčin vysokého výskytu gastroezofageálních nádorů v přípravku Linxian. Obohacením půd molybdenanem amonným lze snížit tvorbu nitrosaminu v rostlinách, čímž se sníží riziko vývoje nádoru. Zda se také snižuje orální příjem doplňků molybdenu rakovina riziko je nejasné. V intervenční studii Blot et al (1993), ve které bylo po dobu 29,584 let sledováno 40 69 linxiánských subjektů ve věku 5–30 let, byla substituce (doplňky stravy) molybdenu (XNUMX µg / den) a vitamin C (120 mg / den) nesnížil výskyt gastroezofageálních a jiných nádorů.
Vstřebávání
Molybden je absorbován v tenké střevo, pravděpodobně primárně v duodenum (duodenum) a jejunum (jejunum), jako molybdenan (MoO42-). O tomto mechanismu je dosud známo jen málo. Předpokládá se, že molybden vstřebávání je pasivní a že tento proces není saturovatelný. V závislosti na zdroji stopového prvku vstřebávání sazby se pohybují od přibližně 35% do> 90% [4, 5, 11, 28–30]. Oxid molybdeničitý a molybdenany, jako je vápník molybdenan a thiomolybdenan, se rychle vstřebávají do enterocytů (buněk tenkého střeva epitel) s vysokou účinností (až 80%). Míra absorpce se zvyšuje s klesající nabídkou a snižuje se, když nabídka převyšuje poptávku. Čím více je neošetřená nebo přírodní potravina, tím lépe biologická dostupnost molybdenu. Vzhledem k tomu, že síranový anion (SO42-) má elektronovou konfiguraci podobnou molybdenanovému aniontu (MoO42-), tento inhibuje transport molybdenanu jak apikálním (buněčná strana obrácená k lumenu), tak bazolaterální (buněčná strana směřující k krev) membrány enterocytů. Podobně, měď ionty snižují střevní (střevo-facing) absorpce molybdenanu.
Transport a distribuce v těle
Absorbovaný molybdenan putuje do játra přes portál žíla a odtud do extrahepatálních („mimo játra“) tkání krví. Obsah lidského těla molybdenu 5–10 mg (0.07–0.13 mg / kg tělesné hmotnosti) je rovnoměrně rozdělen mezi orgány a tkáně, přičemž nejvyšší koncentrace jsou nalezeny v játra, ledvina, nadledvinkaa kost (0.1 až 1 mg Mo / g vlhké hmotnosti). Obsah molybdenu v játra a ledvina není ovlivněn biologickým věkem a pohlavím. Intracelulárně (v buňkách) dochází k vazbě molybdenu na tyto dva síra (S) atomy molybdopterinu. Vazbou komplexu molybdenan-molybdopterin na molybdoenzymy se aktivují. Zatímco atom molybdenu v molybdopterinu mitochondriální sulfit oxidázy má výlučně kyslík vázané atomy, v kofaktoru cytosolické xanthinoxidázy / dehydrogenázy a aldehyd oxidázy na atomu molybdenu je jeden z atomů kyslíku vyměněn za síra (→ sírný kofaktor molybdenu). V lidském organismu tedy existují dva různé kofaktory molybdenu (odsířený / sirný). Molybden se v těle vyskytuje hlavně ve vázané formě a jen v malé míře jako volný molybdenan. V plné krvi (1–10 µg Mo / l) se stopový prvek nachází převážně v erytrocyty (červené krvinky), kde je mimo jiné vázán na molybdoenzymy v komplexu s molybdopterinem. V séru (tekutá, bezbuněčná část krve minus faktory srážlivosti), které má koncentraci molybdenu <1 µg / l, váže se na alfa-2-makroglobuliny (Proteinů krevní plazmy), jako je coeruloplasminse říká, že je přítomen a transportuje molybden z jater do extrahepatálních tkání. V játrech se molybden nachází téměř výlučně v komplexu s molybdopterinem, přičemž přibližně 60% těchto kofaktorů molybdenu se váže na molybdoenzymy a přibližně 40% se vyskytuje jako volné kofaktory. v kosti a zuby je molybden zabudován do apatitových mikrokrystalů, což vysvětluje jeho pozitivní účinek na zdraví kostí a zubů. Například prevalence (frekvence onemocnění) zubní kaz je velmi nízká v oblastech s nízkým obsahem fluoru a současně s půdami bohatými na molybden, což je pravděpodobně způsobeno zvýšenou intestinální absorpcí molybdenu (vyvolanou molybdenem) fluorid a jeho zvýšené začlenění do zubu smalt. V krevní plazmě se mohou tvořit nerozpustné komplexy mědi a molybdenu a / nebo síry a molybdenu, které ovlivňují kinetiku (rychlost biochemických procesů) příslušné mikroživiny. Například nefyziologicky vysoká koncentrace mědi nebo síry v těle vede ke zvýšené vazbě molybdenu, což zhoršuje jeho transport do tkání a jeho intracelulární zabudování do molybdopterinu. Výsledkem je nedostatek molybdenu a snížená aktivita molybdoenzymů. Příznaky nedostatku molybdenu byly dosud pozorovány pouze u pacientů na permanentní umělé výživě, jako je celková parenterální výživa (výživa obcházející gastrointestinální trakt), s nadměrně nízkým obsahem molybdenu a / nebo s nadměrnou koncentrací mědi nebo síry v infuzním roztoku a u dětí se vzácnou vrozenou chybou metabolismu, jako je nedostatek kofaktoru molybdenu (poruchy biosyntetické dráhy organické složky kofaktoru molybdenu, molybdopterinu, který omezuje aktivitu molybdoenzymů) a izolovaného deficitu sulfit oxidázy (oxidace ze sulfitu na sulfát je narušena, což vede k deficitu síranu a zvýšení koncentrace siřičitanu ve všech tělní tekutiny → toxicita siřičitanu). Mezi koncentrací molybdenu v séru a funkčním stavem jater existuje úzký vztah. Například koncentrace molybdenu lze nalézt v řadě hepato-biliárních („ovlivňuje játra a žluč nemoci, jako např zánět jater (zánět jater), jaterní cirhóza (konečné stadium chronického onemocnění jater s narušenou tkáňovou architekturou, nodulární změny a pojivové tkáně proliferace), alkohol- a poškození jater vyvolané léky a také žluč překážky v potrubí (způsobené žlučové kameny, nádory nebo zánětlivé otoky s výsledným zpětným tokem žluči do jater) detekují zvýšené hladiny molybdenu v krevním séru. Jsou založeny buď na sníženém příjmu stopových prvků játry, nebo na zvýšeném uvolňování molybdenu z poškozených parenchymálních buněk.
Vylučování
Absorbovaný molybdenan se v podstatě vylučuje močí (10–16 µg / l) prostřednictvím ledvina. Odstranění (vylučování) prostřednictvím žluč s výkaly (stolice) hraje podružnou roli. U kojících žen se přibližně 10% střevně vstřebávaného molybdenu vylučuje navíc mléko (1 až 2 ug / l). Neabsorbovaný molybden opouští tělo stolicí. Homeostatická regulace (samoregulace rovnováhy) molybdenu nastává méně intestinální absorpcí než úpravou endogenní exkrece (exkrece). Ledvina má v tomto procesu zásadní význam a uvolňuje molybden do moči v závislosti na množství přijímaného potravy. Vylučování molybdenu ledvinami (ovlivňujícími ledviny) se zvyšuje zvýšeným příjmem potravy a síranem (SO42-).
