Molibden: Vücut üzerindeki etkileri nelerdir? Besin kaynakları + eksiklik ve fazlalık belirtileri

Elementin temel özellikleri

Molibden temel bir kimyasal elementtir. Canlı organizmaların hayatta kalmaları için gerekli olan önemli bir bileşendir.

Latince molibdaenum kelimesinden türetilen Mo kimyasal sembolüne sahiptir.

Adı, kurşun anlamına gelen eski Yunanca "molybdos" kelimesinden gelmektedir. Bu yanlış isimlendirme, insanların molibden cevherlerini genellikle aynı görünüme sahip kurşun veya grafit cevherleriyle karıştırmasına dayanmaktadır.

Dahası, kurşun ismi eski zamanlarda kağıt veya diğer yüzeylerde iz bırakan siyahımsı gri mineraller için kullanılan evrensel bir isimdi.

Molibdenin keşif tarihi, İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele'nin molibdenit mineralinde bilinmeyen bir element olarak tanımladığı 1778 yılına kadar uzanır.

Ancak, insanlar bu minerali çok daha önceden biliyorlardı, çünkü uzun süre kurşun cevheri veya grafit ile karıştırılmıştı.

Molibden ilk kez 1781 yılında, ona adını da veren İsveçli kimyager Peter Jacob Hjelm tarafından bir metal olarak izole edilmiştir.

Molibden, kimyasal elementlerin periyodik tablosunun 6. grubunun bir elementidir ve 5. periyotta bulunur.

Geçiş elementleri veya geçiş metalleri olarak da adlandırılan bir element grubunda sınıflandırılır.

Bu isim, kimyagerlerin periyodik tablonun ortasındaki elementlere alkali metaller ve metal olmayanlar arasındaki geçiş özelliklerini atfettikleri bir zamandan gelmektedir.

Molibden gümüş grisi renginde parlak bir metaldir. Dövülebilir ve korozyona karşı oldukça dirençlidir.

Tüm elementler arasında en yüksek erime noktalarından birine sahiptir. Normal sıcaklıklarda su veya hava ile reaksiyona girmez.

Molibden hakkında temel kimyasal ve fiziksel bilgilerin tablosal bir özeti

Molibden, evrende, yerkabuğunda, suda, toprakta yaygın olarak bulunan ve nihayetinde insan vücudu da dahil olmak üzere canlı organizmalarda önemli işlevleri yerine getiren bir elementtir.

Molibden doğada serbest halde bulunmaz, en yaygın olarak molibdenit (MoS2), wulfenit (PbMoO4), powellit (CaMoO4) ve ferrimolibdit gibi minerallerde bulunur.

Endüstriyel kullanım açısından, üretilen molibdenin en büyük oranı metalürjide alaşımların (örneğin dökme demir, çelik) üretiminde kullanılır.

Molibden, elde edilen ürünlere benzersiz bir güç, sertlik, elektrik iletkenliği ve aşınma veya korozyona karşı direnç kazandırır.

Ek olarak, molibden ve bileşikleri şu şekilde kullanılabilir:

• Yüksek erime noktası nedeniyle elektrotların, elektrikli veya elektronik bileşenlerin bir parçası
• Özellikle yüksek sıcaklıklarda (yağların ayrıştığı) etkili bir katı yağlayıcı
• Petrol endüstrisinde katalizör
• Boya ve verniklerin metallere yapışmasını iyileştiren bir madde
• Plastik veya seramiklerde pigment
• Bitkiler için gübre
• Hayvan yeminin bir parçası
• Tıbbi görüntülemede radyoaktif izotop

Molibdenin biyolojik işlevi nedir?

Molibden, insan vücudunun temel eser elementlerinden biridir. Sadece eser miktarda, yani küçük miktarlarda gereklidir. Yine de varlığı gereklidir ve eksikliği ölümcül sonuçlara yol açabilir.

Vücut kendi başına molibden üretemez ve dış ortamdan alımına bağımlıdır.

İnsan vücudundaki molibden ihtiyacı, belirli enzimlerin işleyişiyle yakından ilgilidir. Molibden, bu enzimler için bir kofaktör görevi görür ve bu da çeşitli kimyasal reaksiyonların hızlandırılmasında rol oynayabilir - buna kataliz denir.

Kofaktörler, enzim molekülüne bağlı olan düşük molekül ağırlıklı kimyasallardır (enzimin protein olmayan bileşenidir). Önemleri, enzimlerin işlevi için gerekli olmaları gerçeğinde yatmaktadır. Varlıkları olmadan enzimler hiçbir aktivite göstermezler.

Kofaktörlerin ana rolü, enzimin dahil olduğu kimyasal reaksiyon sırasında atomları veya atom gruplarını transfer etmektir.

Molibdenin biyolojik önemi esasen ancak 1950'lerde ilk molibden içeren enzimlerin keşfedilmesiyle tanımlanmıştır.

Molibden tek bir element olarak organizmada hiçbir role sahip değildir çünkü bu formda inaktiftir. Sadece bir enzimle kompleks oluşturduğunda önemli hale gelir.

Bu da vücudumuzdaki biyolojik olarak aktif molibden formunun organik bir molekül olan molibden kofaktörü olduğu anlamına gelir.

Yapı bakımından önemli farklılıklar gösteren iki tür molibden kofaktörü vardır.

Birincisi, nitrojenaz enziminin bir parçası olan demir iyonu içeren molibden kofaktörüdür (FeMoCo olarak kısaltılır). Bu enzim insanları etkilemez ancak bazı bakterilerde bulunur ve atmosferdeki nitrojeni sabitlemeye yarar.

İkinci tür ise pterin bazlı molibden kofaktörüdür (MoCo olarak kısaltılır). İnsan vücudundakiler de dahil olmak üzere 100'den fazla farklı enzim türünün bileşenidir.

İnsanlarda, aktiviteleri için bir kofaktör olarak molibden varlığına ihtiyaç duyan şimdiye kadar sadece 4 enzim tanımlanmıştır - yani sülfit oksidaz, ksantin oksidaz, aldehit oksidaz ve mitokondriyal amido-redüksiyon bileşeni.

Metaloenzimler olarak da adlandırılırlar. Rolleri sülfür, karbon veya nitrojen gibi elementler içeren bileşiklerin oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarını katalize etmektir (yani hızlandırmak).

Sülfit oksidaz, ^SO32- sülfitlerin ^SO42- sülfatlara dönüşümünü katalize eden bir enzimdir.

Bu reaksiyon, vücutta sistein ve metiyonin gibi sülfür içeren amino asitlerin parçalanması ve bozunması sürecinde önemli bir adımdır.

Sülfit oksidaz eksikliği ciddi nörolojik bozuklukların gelişmesine yol açabilir.

Sülfit oksidaz, gıdalardaki sülfitlerin parçalanmasında bile rol oynar. Sülfitler, koruyucu veya antioksidan olarak işlev gördükleri gıdalarda (şarap, içecek, peynir veya meyve) yaygın katkı maddeleridir.

Ksantin oksidaz enzimi, DNA ve RNA nükleik asitlerinin yapı taşları olan pürinlerin parçalanmasını katalize eder. Bu parçalanma reaksiyonunun son ürünü ürik asittir.

Vücutta ksantin oksidaz bulunmaması toksisiteye ve hatta hücrelerin genetik bilgilerinin zarar görmesine yol açabilir.

Aldehit oksidazın önemi, öncelikle ilaçların ve toksik bileşiklerin metabolizmasına dahil olmasında yatmaktadır. Ayrıca, çeşitli doğadaki bileşiklerin hidroksilasyon reaksiyonlarını katalize eder.

Molibden içeren enzimler dörtlüsü, mitokondriyal amidoksim indirgeyici bileşen (mARC) adı verilen bir enzim tarafından tamamlanır.

Bu enzim ilaç öncüllerinin metabolizmasında rol oynar.

Bir ilaç öncüsü, vücuda alındıktan sonra ürün olarak hareket edebilen aktif bir ilaç oluşturmak için metabolize edilen bir ilacın inaktif bir formudur.

İlaç öncüleri en yaygın olarak aktif ilaç molekülüne bir oksijen atomunun eklenmesiyle oluşur. mARC enzimi moleküldeki bu oksijen bağını azaltabilir ve böylece ilacın aktif formunun oluşumundan sorumludur.

Molibden enzimlerinin yukarıda belirtilen birincil işlevlerine ek olarak, nitritin nitrik okside indirgenmesindeki rollerinden de bahsedebiliriz; bu da kan damarı kasılmasını, kan basıncını, hücresel solunumu ve hücrelerin stresten korunmasını düzenler.

Molibden - alımından atılımına kadar

Absorpsiyon

Molibdenin vücuda girdiği ana yol, molibdenin gıda veya içme suyuyla alınmasıdır.

Molibdenin sindirim sistemi yoluyla emilebilmesi için altı değerlikli ^Mo6+ formunda olması ve çoğunlukla oksiyanyon olarak oksijenle birlikte bulunması gerekir.

Emilim bölgesi mide ve ince bağırsaktır. En yüksek emilim oranı ince bağırsaktadır.

Molibden nispeten hızlı bir şekilde emilir ve toplam diyet alımının yaklaşık %88-93'ünü oluşturur.

Emilen molibden miktarı sadece diyetteki molibden miktarına değil, aynı zamanda tüketilen gıdanın bileşimine de bağlıdır.

Bakır ve sülfatların aynı anda alınması durumunda molibden, sülfür ve bakırın çözünmeyen kompleksleri oluşur ve bu elementlerin emilimi engellenir.

Dağılım

Emilen molibden sindirim sistemini terk ederek kana karışır ve buradan vücudun çeşitli bölgelerine dağılır.

Genellikle ^Mo4+ veya ^Mo6+ formundadır ve sülfür veya oksijene bağlıdır.

Bir yetişkinin vücudunda yaklaşık 9 mg molibden bulunur. Bunun çoğu molibden enzimlerinin bir parçasıdır. En büyük miktarlar karaciğer, böbrekler, ince bağırsak ve adrenal bezlerde yoğunlaşmıştır.

Bununla birlikte, dişlerde veya kemiklerde de bulunur.

Molibdenin kandaki fizyolojik konsantrasyonu yaklaşık 0,6 ng/ml'dir. Bununla birlikte, değeri diyetle molibden alımına da bağlıdır.

Patolojik olarak yüksek kan molibden konsantrasyonları, virüslerin neden olduğu akut enflamatuar karaciğer hastalıkları olan hastalarda ve alkole bağlı karaciğer hasarı olan hastalarda görülür.

Atılım

Molibdenin ana atılım yolu idrardır. Molibdenin diyetle alımı ne kadar yüksekse, atılım oranı da o kadar yüksektir.

Molibden atılımının düzenlenmesi, molibden homeostazının korunmasında, yani molibden seviyelerinin fizyolojik seviyelerde tutulmasında en önemli adımdır.

Molibdenin küçük bir miktarı da dışkı yoluyla vücuttan atılır. Bu esas olarak sindirim sisteminde emilmeyen ve doğrudan vücuttan atılan kısımdır.

Safra yoluyla eliminasyondan da bahsedilmelidir. Safra ile birlikte molibden bağırsaklara girer ve daha sonra tekrar dışkı ile vücuttan atılır.

Molibden atılım süreci muhtemelen vücuttaki bakır ve sülfat varlığından etkilenir. Bu etkileşim böbrekler tarafından idrarla molibden atılımının artmasına neden olur.

Tavsiye edilen günlük molibden alımı nedir?

Günlük ortalama molibden alımı için öneriler, veri eksikliği nedeniyle oluşturulmamıştır.

Bununla birlikte, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi yeterli molibden alımı için değerler yayınlamaktadır. Yeterli alım, gözleme dayalı ortalama bir değerdir ve nüfusun ihtiyaçları için yeterli olduğu varsayılmaktadır.

Buna ek olarak, insanlar için hala tolere edilebilen bir molibden alım üst sınırı da vardır.

Bu sınır, olumsuz sağlık etkileri riskinin olmadığı tüm kaynaklardan maksimum uzun vadeli günlük molibden alımını temsil eder.

Yaşa göre yeterli günlük alım miktarı ve molibden alımının üst sınırına ilişkin tablo özeti

Diyetle alınan molibden kaynakları

İnsanlar için en önemli molibden kaynağı gıdalar ve daha az oranda da içme suyudur.

Molibden açısından zengin gıdalar başlıca baklagiller (fasulye, bezelye, mercimek), yapraklı sebzeler, tahıllar ve tahıl ürünleri (buğday, yulaf), pirinç, fındık, ayçiçeği tohumu, süt ve süt ürünleridir.

Daha az oranda et ve sakatat, örneğin karaciğer.

Molibden içeriği gıdadan gıdaya değişir. Gıdanın türüne ve ayrıca bitkisel gıdanın yetiştirildiği topraktaki molibden konsantrasyonuna bağlıdır. Hayvansal ürünler söz konusu olduğunda, hayvan yeminin doğasına bağlıdır.

Daha alkali topraklar genellikle daha yüksek seviyelerde molibden içerir.

Besin takviyeleri de molibden kaynağı olabilir. Şu anda piyasada sadece diğer bileşenlerin yanı sıra molibden içeren çok bileşenli preparatlar mevcuttur.

Bunlar çeşitli multivitamin veya mineral takviyeleridir. Bunlarda molibden, amonyum molibdat veya sodyum molibdat formunda bulunur.

Bununla birlikte, genellikle klorürler veya sitrik asit tuzları şeklinde de kullanılır.

Molibden eksikliğinin sonuçları nelerdir?

Diğer mineraller veya eser elementlerde olduğu gibi, molibden konsantrasyonlarını fizyolojik aralıkta tutmak önemlidir.

Ancak o zaman bu element vücut için faydalı ve güvenli olabilir.

Belirlenen değerlerden herhangi bir önemli sapma, sağlık komplikasyonlarının başlamasına ve gelişmesine neden olabilir.

İki durum ortaya çıkabilir - vücutta aşırı miktarda molibden oluşması veya tam tersine eksikliği veya yetersiz işlevi.

Molibden eksikliği ve sonuçları

Vücudun molibden kaynağı esas olarak gıdalardır.

Bu nedenle molibden açısından zengin gıdaların yetersiz alımının molibden eksikliğinin ilk nedeni olabileceği mantıklıdır.

Bununla birlikte, düşük diyet alımına bağlı olarak vücutta molibden eksikliği nadirdir ve insanlarda neredeyse hiç yoktur.

Düşük molibden alımının bir sonucu olarak bir eksikliğin geliştiği kaydedilen tek vaka (1981), birkaç ay boyunca molibden takviyesi olmadan total parenteral beslenme alan Crohn hastalığı olan bir hastaydı.

Bu hastada gözlenen semptomlar bulantı, hızlı nefes alma ve kalp atış hızı, görme sorunları ve koma idi. Laboratuvar testleri ürik asit üretiminde ve sülfür içeren amino asitlerin metabolizmasında bozulma olduğunu ortaya koydu.

Bozulmuş molibden fonksiyonunun varlığı, vücuttaki molibden eksikliğine kıyasla çok daha olasıdır.

Bu durumda, vücuda yeterli miktarda bu eser element alınır, ancak yine de düzgün çalışmaz.

Molibden aktivitesinin gerçekleşmesi için, molibden kofaktörü - MoCo şeklinde bir enzimin parçası olması gerekir.

MoCo oluşum süreci birkaç adımdan oluşur ve bu süreçteki herhangi bir hata MoCo'nun yanlış sentezlenmesine neden olur.

MoCo daha önce bahsedilen dört enzimin temel bir bileşeni olduğundan, oluşumundaki bir başarısızlık sonuç olarak molibden enzimlerinin işleyişi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır.

MoCo'nun doğru sentezindeki kusurlar mutasyon olarak adlandırılır (60'tan fazla tür tanımlanmıştır). Bunlar çok nadir görülen doğum kusurlarıdır.

MoCo oluşumundaki mutasyonlar ya tüm molibden enzimlerinin ya da sadece belirli bir enzimin işlev bozukluğuna yol açabilir.

Zayıf molibden enzim fonksiyonunun sonuçları şunlardır:

1. Sülfit oksidaz eksikliği

• Vücutta sülfür bileşiklerinin birikmesi (çünkü enzim tarafından parçalanmazlar)
• Bireyde nörolojik bozuklukların ve ciddi gelişim geriliğinin ortaya çıkması

2. Ksantin oksidaz eksikliği

• Vücutta ve idrarda pürin türevlerinin birikmesi (çünkü bunlar enzim tarafından parçalanmaz)
• Düşük kan ürik asit seviyeleri (kanın antioksidan fonksiyonunun azalması)

3. Tüm enzimlerin eksikliği

• Yenidoğanlarda yeme sorunları, nöbetler, aşırı ağlama, lens pozisyonunda değişiklik meydana gelir
• Yaşamın ilk yıllarında bireyler hareket edemez, çevreyle iletişim kuramaz, beslenmeye bağımlıdır ve genel zihinsel gelişimleri durur
• Genellikle yaşamın ilk yıllarında ölümle sonuçlanır

Aşırı molibden ve sonuçları

Molibdenin kendisi ve bileşikleri, yüksek dozlarda bile insan vücudu için önemli bir risk oluşturmaz. Molibden kaynaklı toksisite olasılığı nispeten düşüktür.

Aşırı molibden alımının (topraktaki yüksek konsantrasyonundan dolayı) eklem ağrısı, idrarda ürik asit artışı, kanda molibden artışı veya gut benzeri semptomlar gibi semptomlara yol açtığı birkaç vaka bildirilmiştir.

Bu semptomların doğası, artan molibden alımının molibden enzimlerinin üretimini ve aktivitesini de artırdığını göstermektedir.

Ciddi molibden toksisitesi şimdiye kadar sadece hayvanlarda, özellikle de geviş getiren hayvanlarda gözlenmiştir.

Aşırı molibden alımı, emilemeyen komplekslerin oluşumu nedeniyle bakır emilim oranını azaltır.

İkincil bakır eksikliği ortaya çıkar ve bu hastalık molibdenoz veya hipokuproz olarak adlandırılır. Şiddetli ishal, iştahsızlık, tüylerin grileşmesi, uzuvlarda sertlik, anemi ve hatta kısırlık ile kendini gösterir.

Bu nedenle, aşırı dozda molibden alımından kaynaklanan bakır eksikliği gelişimi de insanlar için bir risk oluşturabilir, ancak çok nadirdir.

Molibdenin bakır ile etkileşimi şu anda vücutta aşırı bakır birikiminin meydana geldiği bir bakır metabolizması bozukluğu olan Wilson hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır. Molibden uygulaması kandaki serbest bakır oranını azaltır, böylece dokularda birikmesini ve toksisiteyi önler