|
В. С. Кисличенко Минеральные вещества в организме
человека и в растениях.
|
Металлоэнзим |
Металл |
Ангокэльдегидраза | Zn |
Kарбоангидраза | Zn |
Дегидропептидаза | Zn |
Неорганическая пирофосфотаза | Mg |
Пироксидаза | Fe |
Фумариковая гидрогеназа | Fe |
Kарбооксипептидаза | Fe |
Цитохром | Fe |
Полифенолоксидаза | Cu |
Лактаза | Cu |
Аскорбинооксидаза | Cu |
Бутирил-СоА-дегидрогеназа | Mn |
Kсантиноксидаза | Мо |
Трипсин | Cr |
Щелочная фосфотаза | Zn, Mo, Cr |
Пирофосфотаза | Mg, Zn, Mn, Fe |
Аденозидтрифосфотаза | Mg, Mn, Ca, Co |
Аргиназа | Co, Ni, Mn, Fe |
Альдолаза | Zn, Co, Cu, Fe |
Kариозиназа | Mn, Zn |
Фосфоглюкомутаза | Mg, Mn, Co |
Металл, входящий в ферментную систему, может увеличить ее активность во много тысяч раз. Например, известно, что ионы железа способны разлагать перекись водорода на воду и кислород. При поступлении железа в структуру фермента каталазы реакции ускоряются в 10 млрд раз [47]. МЭ могут не только активизировать ферментный процесс, но и влиять на его направленность. Так, у карбооксипептидазы b-пептидазная активность под влиянием кобальта увеличивается, а эстеразная уменьшается; от кадмия, применяемого в тех же количествах (0,01 мг), наоборот, увеличивается эстеразная активность и подавляется пептидазная. Ионы-антагонисты иногда выступают в качестве активаторов одного и того же фермента. Например, кальций и магний, считающиеся антагонистами, активируют один и тот же фермент — пируватдекарбоксилазу [8, 37, 49].
Атомы металлов способны непосредственно соединяться с углеродом органических соединений, образуя при этом множество новых продуктов. При поступлении в организм они, кроме участия в ферментативных процессах, могут образовывать пока неизвестные продукты, играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Напомним, что лечебное действие органических соединений мышьяка и сурьмы рассматривается не как прямое, убивающее возбудителя средство [30, 41].
Необходимо учитывать также возможность влияния МЭ на нервные процессы, на что указывают экспериментальные исследования В. С. Раццесса [49].
МЭ могут непосредственно участвовать в образовании витаминов, например В12, в структуру которого входит кобальт. В работе [28] отмечен параллелизм между содержанием витаминов в тех или иных частях растений и наличием в них МЭ (марганца и висмута). При изучении взаимосвязи между МЭ и витаминами у ряда МЭ выявлена способность влиять на синтез некоторых витаминов — аскорбиновой кислоты, В12 [9, 39]. Возрос интерес к селену в связи с его отношением к витамину Е, которые совместно стимулируют образование антител и тем самым увеличивают жизненные силы организма [12].
Общее физиологическое значение МЭ связано также со специфической функцией желез внутренней секреции. Деятельность последних зависит от поступления определенных МЭ. Соответствующие данные получены при изучении химического строения гормонов и необходимости отдельных МЭ для функции данной железы (например, гормоны щитовидной железы и входящий в их структуру йод, инсулин и цинк, гормоны половых желез и марганец); избирательного отношения эндокринных желез и их структур к определенного МЭ (например, к цинку семенников инсулярного аппарата поджелудочной железы); по исследованию действия МЭ на определенный вид обменных процессов (цинк — на углеводный, марганец — на белковый, углеводный, фосфорный и т. д.); на основании изучения влияния МЭ на функцию физиологической системы, связанной с железами внутренней секреции или других образований (кроветворная функция и участие в ней железа, меди, кобальта) [5, 11, 16, 22, 32, 33, 44].
Представления о лечении металлами и минералами не могут быть полными, если не вспомнить о способности многих из них при определенных условиях вызывать отравления, иногда с летальным исходом.
Некоторые металлы и их соединения могут поступать в организм человека не только с пищей, через пищеварительный канал, но и в виде пыли, через дыхательные пути. Пылевые частицы откладываются на слизистой оболочке дыхательных путей и раздражают ее (это относится к нетоксической пыли, не являющейся ядовитой для организма). При вдыхании же токсической пыли возникают изменения в органах дыхания, особенно в легких, если токсический фактор не устранен продолжительное время (месяцы, годы). Токсическая пыль обладает химической активностью, так как содержит простые и сложные химические вещества, которые при поступлении в организм нарушают нормальные биохимические процессы.
Запыленность воздуха частицами металлов и минералов наблюдается при промышленном получении, переработке и добыче руд. При длительной работе на предприятиях с низким уровнем защиты технологических процессов, нарушением санитарно-гигиенических норм возможно развитие профессиональных заболеваний. К числу вредных металлов относятся: кадмий, ванадий, алюминий, кобальт, вольфрам, никель, молибден, олово, цинк, медь и др. [32, 41, 43]
В таблице 2 представлены данные о токсических действиях металлов и минералов, вызванных превышением предельно допустимых концентраций, а также приводится их суточная потребность.
Наименование металла, минерала | Заболевание |
Суточная потребность, мг/кг |
Kремний, двуокись кремния | силикоз |
0,4-0,5 |
Оливин (магний, железо, кремний) | оливикоз |
железо: 10 (мужчины); 18 (женщины) |
Kаолин (глина) | каоликоз |
- |
Марганец, оксид марганца | манганокониоз |
3-5-10 |
Углерод, графит, угарный газ | графитовый пневмониоз, эмфизема, фиброз |
- |
Ванадий | шлаковый пневмокониоз |
- |
Олово, оксид олова | станноз |
- |
Алюминий, оксид алюминия | алюминоз, энцефалопатия |
49,01 |
Соли кальция, мрамор | халикоз, мочекаменная болезнь |
0,8-1,0 |
Сульфиды кальция, магния | кожные токсикозы (трещины, раны) |
сульфид магния: 0,4 |
Сульфид свинца (галенит) | блокирует альвеолы легких (летальный исход) |
- |
Никель, кобальт, мышьяк | деструктивные, неопластические процессы во внутренних органах |
кобальт: 0,1-0,2 |
Никель | заболевание роговицы глаза |
0,63 |
Фтор, свинец, ртуть и ее пары, марганец | нарушение внутриклеточного метаболизма, поражение ЦНС |
фтор: 0,5-1,0 |
Олово | нарушение энергообмена |
- |
Мышьяк | снижение артериального давления, кома, поражение печени, судороги, смерть |
- |
Бериллий и его радиоактивные изотопы | последствия радиоактивного облучения |
- |
Медь | гепатоцеребральная дистрофия, болезнь Вильсона |
2-3 |
Сера, сероводород, сероуглерод | общая интоксикация организма, удушье |
1,5 |
Kадмий (фосфатные нитраты) | откладывается в печени, диарея, шок, спазмы, рвота |
- |
Белый и желтый фосфор | гепатотоксикоз, местное токсическое проявление, размягчение костей |
1,5 |
Серебро | нервозность, головная боль, головокружение |
20 мг/л |
Золото | нарушения функций почек, состава крови, роста зубов и волос, нервные аномалии |
- |
Молибден |
|
0,2-0,3 |
Селен |
|
0,5 |
Цинк |
|
5-22 |
Йод | нарушение функции щитовидной железы |
0,1-0,2 |
Рубидий |
|
0,05-0,5 |
Хлор | возникновение отеков, заболевания печени, почек и язвы желудка, артериальная гипертензия |
2,42 |
Натрий | возникновение отеков, заболевания печени, почек и язвы желудка, артериальная гипертензия |
2,0-4,0 |
Нарушения содержания МЭ вполне определенно проявляются в патологии. Установлено влияние недостаточности МЭ на жизнеспособность потомства. P. Aggett и S. Rose [40,57] показали, что дефицит МЭ у матери способен вызвать аномалии развития различных органов и тканей, а также преждевременную гибель эмбриона и плода. Ткани зародыша на определенном этапе развития особенно чувствительны к нарушениям МЭ гомеостаза [5, 40]. Особенно интенсивное накопление МЭ идет в первые три месяца развития зародыша [37, 46, 53].
Исследования последних лет показали, что длительная недостаточность некоторых МЭ может приводить к предраковому состоянию, а также к резкому увеличению числа случаев рака определенных органов в микроэлемент-дефицитных регионах некоторых стран [50, 51].
Литература
Полный список литературы имеется в редакции
Главная • Архив • Реклама на сайте • Почта: [email protected] |