Kobalt

Kobalt kémiai elem, és az úgynevezett vas-platina csoporthoz tartozik. Gyakran előfordul nikkel és vas esetében. Biológiai szempontból fontos szerepet játszik a B12-vitamin központi atomjaként.

Mi az a kobalt?

A kobalt egy vasszerű fém, 27. atomszámmal. A kobalt név a latin eredetű, és goblinot jelent. A kobaltot értékes ezüst- vagy rézércként tartották.

Mivel azonban nem lehetett feldolgozni, és arzéntartalma miatt hevítéskor rosszul szagú gőzöket bocsátott ki, a bányászok Koboldnak hívták. A fém ritka a földkéregben, mint más elemek. A természetben mindig társul a nikkelhez. A kobalt egy nyomelem, amely a legtöbb talajban előfordul. Vannak olyan kobaltércék, amelyek időjárási folyamatok során képződtek. A szulfidércek kitermelése azonban nagyon alacsony, mindössze 0,1-3,3%.

Az elemi kobalt egy kemény nehézfém, amely kétféleképpen fordul elő. Mint minden fémet, a kobalt nagyon jól vezeti az áramot és a hőt. A levegőben egy felületes oxidációs réteg passziválja. A kobalt komplex vegyületeket képezhet szerves molekulákkal. Jellemző példa a kobalamin (B12-vitamin).

Funkció, hatás és feladatok

A kobalt rendkívül fontos az emberi szervezet számára komplex vegyületek formájában, más néven kobalaminok. A kobalaminok a B12-vitamin csoportot képviselik, itt egy kobalt-atom hat ligandummal rendelkező komplexum központi atomjaként működik.

A kobalt atomot egy corrin gyűrű négy nitrogénatomja veszi körül. Az ötödik nitrogén ligandum egy 5,6-dimetil-benzimidazol-gyűrűből származik, amely nukleotid módon kapcsolódik a corrin-gyűrűhöz. A hatodik ligandum cserélhető és felelős a különböző kobalaminok megkülönböztetéséért. A B12-vitamin egyetlen aktív formája a komplex adenozil-kobalamin, az adenozil-kobalamin szintén a B12-koenzim. A kobalaminok az egyetlen ismert fémorganikus vegyület, amelyekben a kobalt fontos szerepet játszik a biológiai folyamatokban. A B12-vitamin koenzimként működik két enzimes folyamatban. Részt vesz a homocistein metioninná történő átalakításában.

A homocisztein metilálódik a folyamat során. Ez a reakció az összes metilezési reakció központi része. A másik enzimatikus reakció elősegíti a páratlan számozott zsírsavak és egyes aminosavak szukcinil-CoA-k bontását. Ez a vegyület egy közbenső termék a citromsav ciklusban. A kobalaminok nem termelődhetnek az emberi szervezetben. Ezért az emberek függ attól, hogy táplálékot kapnak-e. A B12-vitamint a vastagbélben bélbaktériumok termelik. Azonban csak a vékonybélben szívódik fel, így a vastagbélben szintetizált kobalaminnak nincs fiziológiai jelentősége.

A B12-vitamint a máj tárolja. Onnan az epesavak útján eljut a vékonybélbe, és a belső faktor által felszívódik az ileumban. Ily módon a test saját szükségletei évekig fedezhetők csökkentett bevitel mellett.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A kobalt biológiailag aktív formájában található a B12-vitaminban minden állati eredetű élelmiszerben. A tisztán növényi alapú élelmiszerek nem tartalmaznak elegendő kobalamin tartalmat. A vitamin bioszintézisét baktériumok végzik. A növényevők speciális bélflórával kielégítik igényeiket.

Az emberek nem használhatják fel a vastagbélben termelt kobalaminot, mert az az ileum alatt képződik. Itt felhasználhatatlanul ürül ki. A növényevők azonban a kellően magas kobalt-koncentrációjú legelőktől is függnek. Ezért kobaltvegyületeket kell adni az állatok takarmányához olyan talajon, amelyekben alacsony a kobalt. A kobalthiány az állatokban fokozza a vérszegénységet, mivel a B12-vitamin már nem képződik elegendő mennyiségben.

Betegségek és rendellenességek

A vérszegénység embereken is kialakulhat a B12-vitamin hiánya miatt. Ezt a hiányt azonban nem lehet orvosolni kobalt hozzáadásával. Mint már említettük, az emberi vastagbélben a baktériumok által termelt B12-vitamint nem használják.

Az emberek függnek a kobalamin táplálékfelvételétől. Mivel az állati ételek a kobalamin fő forrása, a vegetáriánusok is a B12-vitamin-kiegészítőktől függenek. A kobalamin felezési ideje azonban a testben 450-750 nap. A májban tárolódik, és a belső faktoron keresztül újra és újra felvehető. A májban tárolt készletek tehát néhány évre elegendőek, még akkor is, ha a készletek korlátozottak. Az emberek napi szükséglete 3 mikrogramm. A vérszegénység akkor alakul ki, ha ténylegesen hiányzik a B12-vitamin.

Ezen felül pszichológiai problémák alakulnak ki, amelyek a hátsó zsinór és a piramis traktus meghibásodásának következményei. Ezen túlmenően a homocisztein vérkoncentrációja növekszik, mivel metioninná történő metilezése megáll. Az emelkedett homocisztein szint elősegíti az arteriosclerosis kialakulását. Ugyanakkor a metilcsoport-donor N5-metil-tetrahidrofolát (N5-metil-THF) már nem konvertálható vissza THF-re (tetrahidrofolát). A THF többek között felelős a nukleinbázisok képződéséért, így a nukleinsavak képződése is gátolt.

Ennek eredményeként a vérképződés késik, és néhány vörösvérsejt még mindig túlterhelt a hemoglobinszinttel. Vérszegénység alakult ki, amelyet folsav vagy - még ennél is jobb - B12-vitamin beadásával gyógyíthatunk. Ha a B12-vitamin felszívódása a belső faktor hiánya miatt romlik, veszélyes anaemia alakul ki.