Kobalt

Kobalt jest pierwiastkiem chemicznym i należy do tzw. grupy żelazowo-platynowej. Często występuje w przypadku niklu i żelaza. Biologicznie odgrywa główną rolę jako centralny atom witaminy B12.

Co to jest kobalt

Kobalt to metal podobny do żelaza o liczbie atomowej 27. Nazwa kobalt pochodzi z łaciny i oznacza goblin. Kobalt był używany jako cenna ruda srebra lub miedzi.

Ponieważ jednak nie można go było przerobić i ze względu na zawartość arsenu podczas podgrzewania wydzielał cuchnące opary, górnicy nazwali go Koboldem. Metal występuje rzadko w skorupie ziemskiej w porównaniu z innymi pierwiastkami. W naturze zawsze kojarzony jest z niklem. Kobalt jest pierwiastkiem śladowym występującym w większości gleb. Istnieje kilka rud kobaltu, które powstały w wyniku procesów wietrzenia. Jednak jego wydajność w rudach siarczkowych jest bardzo niska i wynosi zaledwie 0,1 do 0,3 procent.

Pierwiastkowy kobalt to twardy metal ciężki występujący w dwóch odmianach. Jak wszystkie metale, kobalt bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło. W powietrzu jest pasywowana przez powierzchowną warstwę utleniania. Kobalt może tworzyć złożone związki z cząsteczkami organicznymi. Typowym przykładem jest kobalamina (witamina B12).

Funkcja, efekt i zadania

Kobalt jest niezwykle ważny dla organizmu człowieka w postaci złożonych związków zwanych kobalaminami. Kobalaminy reprezentują grupę witaminy B 12. W tym przypadku atom kobaltu pełni rolę centralnego atomu kompleksu z sześcioma ligandami.

Atom kobaltu jest otoczony czterema atomami azotu pierścienia korryny. Piąty ligand azotowy pochodzi z pierścienia 5,6-dimetylobenzimidazolu, który jest związany z pierścieniem korryny w sposób nukleotydowy. Szósty ligand jest wymienny i odpowiada za różnicowanie różnych kobalamin. Jedyną aktywną formą witaminy B12 jest kompleks adenozylokobalaminy, a także koenzym B12 - adenozylokobalamina. Kobalaminy to jedyne znane związki metaloorganiczne, w których kobalt odgrywa ważną rolę w procesach biologicznych. Witamina B12 działa jako koenzym w dwóch procesach enzymatycznych. Bierze udział w konwersji homocysteiny do metioniny.

W procesie tym następuje metylacja homocysteiny. Ta reakcja jest centralną częścią wszystkich reakcji metylacji. Druga reakcja enzymatyczna pomaga rozbić nieparzyste kwasy tłuszczowe i niektóre aminokwasy do sukcynylo-CoA. Związek ten jest półproduktem w cyklu kwasu cytrynowego. Kobalaminy nie mogą być produkowane w ludzkim organizmie. Dlatego ludzie są uzależnieni od przyjmowania pokarmu. Witamina B12 jest wytwarzana w okrężnicy przez bakterie jelitowe. Jednak może być wchłaniany tylko w jelicie cienkim, tak więc kobalamina syntetyzowana w jelicie grubym nie ma fizjologicznego znaczenia.

Witamina B12 jest magazynowana w wątrobie. Stamtąd dociera do jelita cienkiego poprzez kwasy żółciowe i jest tam wchłaniany w jelicie krętym przez czynnik wewnętrzny. W ten sposób własne potrzeby organizmu mogą być zaspokajane przez lata przy zmniejszonym spożyciu.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Kobalt jest zawarty w swojej biologicznie aktywnej postaci w witaminie B12 we wszystkich produktach pochodzenia zwierzęcego. Żywność wyłącznie pochodzenia roślinnego nie zawiera wystarczającej ilości kobalaminy. Biosynteza witaminy jest prowadzona przez bakterie. Roślinożercy zaspokajają swoje potrzeby dzięki specjalnej florze jelitowej.

Ludzie nie mogą wykorzystać kobalaminy wytwarzanej w jelicie grubym, ponieważ powstaje poniżej jelita krętego. Tutaj jest wydalany nieużywany. Jednak zwierzęta roślinożerne są również uzależnione od pastwisk o wystarczająco wysokim stężeniu kobaltu. W związku z tym do żywienia zwierząt w glebach ubogich w kobalt należy dodawać związki kobaltu. Niedobór kobaltu objawia się u zwierząt nasilającą się anemią, ponieważ witamina B12 nie może już tworzyć się w wystarczających ilościach.

Choroby i zaburzenia

Niedokrwistość może również rozwinąć się u ludzi z powodu braku witaminy B12. Jednak tego niedoboru nie można naprawić przez dodanie kobaltu. Jak już wspomniano, witamina B12 wytwarzana przez bakterie w jelicie grubym człowieka nie jest wykorzystywana.

Ludzie są uzależnieni od spożycia kobalaminy w pożywieniu. Ponieważ głównym źródłem kobalaminy są pokarmy pochodzenia zwierzęcego, wegetarianie są również uzależnieni od suplementów witaminy B12. Jednak okres półtrwania kobalaminy w organizmie wynosi od 450 do 750 dni. Jest magazynowany w wątrobie i może być wielokrotnie wychwytywany przez czynnik wewnętrzny. Dlatego zapasy magazynowane w wątrobie wystarczają na kilka lat, nawet jeśli podaż jest ograniczona. Ludzie mają dzienne zapotrzebowanie na 3 mikrogramy. Niedokrwistość rozwija się, gdy występuje rzeczywisty niedobór witaminy B12.

Ponadto rozwijają się problemy psychologiczne, które są spowodowane przerwaniem tylnych sznurków i przewodu piramidowego. Ponadto stężenie homocysteiny we krwi wzrasta, ponieważ jej metylacja do metioniny zostaje zatrzymana. Podwyższony poziom homocysteiny sprzyja rozwojowi arteriosklerozy. Jednocześnie N5-metylo-tetrahydrofolian będący donorem grup metylowych (N5-metylo-THF) nie może już być ponownie przekształcony w THF (tetrahydrofolian). THF jest między innymi odpowiedzialny za tworzenie zasad nukleinowych, dzięki czemu hamowane jest również tworzenie się kwasów nukleinowych.

W rezultacie tworzenie się krwi jest opóźnione, a kilka czerwonych krwinek nadal jest obciążonych hemoglobiną. Rozwinęła się anemia, którą można wyleczyć podając kwas foliowy lub jeszcze lepiej witaminę B12. Jeśli wchłanianie witaminy B12 jest upośledzone z powodu braku czynnika wewnętrznego, pojawia się niedokrwistość złośliwa.