Κοβάλτιο

Κοβάλτιο είναι ένα χημικό στοιχείο και ανήκει στη λεγόμενη ομάδα σιδήρου-πλατίνας. Εμφανίζεται συχνά με νικέλιο και σίδηρο. Βιολογικά, παίζει σημαντικό ρόλο ως το κεντρικό άτομο της βιταμίνης Β12.

Τι είναι το κοβάλτιο

Το κοβάλτιο είναι ένα μέταλλο που μοιάζει με σίδηρο με τον ατομικό αριθμό 27. Το όνομα κοβάλτιο προέρχεται από τα λατινικά και σημαίνει goblin. Το κοβάλτιο αποτελούσε πολύτιμο ασήμι ή χαλκό.

Ωστόσο, δεδομένου ότι δεν μπορούσε να υποβληθεί σε επεξεργασία και λόγω της περιεκτικότητάς του σε αρσενικό, εκπέμποντας ατμούς με μυρωδιές όταν θερμάνθηκαν, οι ανθρακωρύχοι το ονόμασαν Kobold. Το μέταλλο είναι σπάνιο στο φλοιό της γης σε σύγκριση με άλλα στοιχεία. Στη φύση συνδέεται πάντα με το νικέλιο. Το κοβάλτιο είναι ένα ιχνοστοιχείο που εμφανίζεται στα περισσότερα εδάφη. Υπάρχουν κάποια μεταλλεύματα κοβαλτίου που έχουν σχηματιστεί μέσω των καιρικών διαδικασιών. Ωστόσο, η απόδοσή του σε θειούχα μεταλλεύματα είναι πολύ χαμηλή μόνο 0,1 έως 0,3 τοις εκατό.

Το στοιχειακό κοβάλτιο είναι ένα σκληρό βαρύ μέταλλο που εμφανίζεται σε δύο τροποποιήσεις. Όπως όλα τα μέταλλα, το κοβάλτιο μεταφέρει ηλεκτρισμό και θερμότητα πολύ καλά. Στον αέρα απενεργοποιείται από ένα επιφανειακό στρώμα οξείδωσης. Το κοβάλτιο μπορεί να σχηματίσει σύνθετες ενώσεις με οργανικά μόρια. Ένα τυπικό παράδειγμα είναι η κοβαλαμίνη (βιταμίνη Β12).

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Το κοβάλτιο είναι εξαιρετικά σημαντικό για τον ανθρώπινο οργανισμό με τη μορφή σύνθετων ενώσεων, επίσης γνωστών ως κοβαλαμινών. Οι κοβαλαμίνες αντιπροσωπεύουν την ομάδα βιταμίνης Β12. Εδώ, ένα άτομο κοβαλτίου δρα ως το κεντρικό άτομο ενός συμπλόκου με έξι προσδέματα.

Το άτομο κοβαλτίου περιβάλλεται από τα τέσσερα άτομα αζώτου ενός δακτυλίου κορίνης. Ένας πέμπτος συνδέτης αζώτου προέρχεται από ένα δακτύλιο 5,6-διμεθυλ-βενζιμιδαζολίου, ο οποίος συνδέεται με τον δακτύλιο κορίνης με νουκλεοτιδικό τρόπο. Το έκτο πρόσδεμα είναι εναλλάξιμο και είναι υπεύθυνο για τη διαφοροποίηση των διαφόρων κοβαλαμινών. Η μόνη ενεργή μορφή της βιταμίνης Β12 είναι η σύνθετη αδενοσυλοκοβαλαμίνη, ενώ η αδενοσυλοκοβαλαμίνη είναι επίσης το συνένζυμο Β12. Οι κοβαλαμίνες είναι οι μόνες γνωστές οργανομεταλλικές ενώσεις στις οποίες το κοβάλτιο παίζει σημαντικό ρόλο στις βιολογικές διεργασίες. Η βιταμίνη Β12 δρα ως συνένζυμο για δύο ενζυματικές διεργασίες. Συμμετέχει στη μετατροπή της ομοκυστεΐνης σε μεθειονίνη.

Η ομοκυστεΐνη μεθυλιώνεται στη διαδικασία. Αυτή η αντίδραση αποτελεί κεντρικό μέρος όλων των αντιδράσεων μεθυλίωσης. Η άλλη ενζυματική αντίδραση βοηθά στη διάσπαση των περιττών αριθμημένων λιπαρών οξέων και ορισμένων αμινοξέων σε ηλεκτρικό-CoA. Αυτή η ένωση είναι ένα ενδιάμεσο στον κύκλο κιτρικού οξέος. Οι κοβαλαμίνες δεν μπορούν να παραχθούν στον ανθρώπινο οργανισμό. Επομένως, οι άνθρωποι εξαρτώνται από την κατάποση μέσω τροφής. Η βιταμίνη Β12 παράγεται στο παχύ έντερο από εντερικά βακτήρια. Ωστόσο, μπορεί να απορροφηθεί μόνο στο λεπτό έντερο, έτσι ώστε η κοβαλαμίνη που συντίθεται στο παχύ έντερο να μην έχει φυσιολογική σημασία.

Η βιταμίνη Β12 αποθηκεύεται στο ήπαρ. Από εκεί φτάνει στο λεπτό έντερο μέσω των χολικών οξέων και απορροφάται εκεί στον ειλεό από τον εγγενή παράγοντα. Με αυτόν τον τρόπο, οι ανάγκες του ίδιου του σώματος μπορούν να καλυφθούν για χρόνια με μειωμένη πρόσληψη.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Το κοβάλτιο περιέχεται στη βιολογικά δραστική του μορφή σε βιταμίνη Β12 σε όλα τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης. Οι αμιγώς φυτικές τροφές δεν περιέχουν αρκετή κοβαλαμίνη. Η βιοσύνθεση της βιταμίνης πραγματοποιείται από βακτήρια. Τα φυτοφάγα ζώα ικανοποιούν τις ανάγκες τους με ειδική εντερική χλωρίδα.

Οι άνθρωποι δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την κοβαλαμίνη που παράγεται στο παχύ έντερο επειδή σχηματίζεται κάτω από τον ειλεό. Εδώ απεκκρίνεται αχρησιμοποίητο. Ωστόσο, τα φυτοφάγα ζώα εξαρτώνται επίσης από βοσκότοπους με αρκετά υψηλή συγκέντρωση κοβαλτίου. Επομένως, οι ενώσεις κοβαλτίου πρέπει να προστεθούν στη διατροφή των ζώων σε εδάφη φτωχά σε κοβάλτιο. Μια ανεπάρκεια κοβαλτίου εκδηλώνεται στα ζώα ως αυξανόμενη αναιμία επειδή η βιταμίνη Β12 δεν μπορεί πλέον να σχηματιστεί σε επαρκείς ποσότητες.

Ασθένειες & Διαταραχές

Η αναιμία μπορεί επίσης να αναπτυχθεί στους ανθρώπους λόγω της έλλειψης βιταμίνης Β12. Ωστόσο, αυτή η ανεπάρκεια δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί με την προσθήκη κοβαλτίου. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η βιταμίνη Β12 που παράγεται από βακτήρια στο ανθρώπινο παχύ έντερο δεν χρησιμοποιείται.

Οι άνθρωποι εξαρτώνται από την πρόσληψη κοβαλαμίνης στα τρόφιμα. Δεδομένου ότι οι ζωικές τροφές είναι η κύρια πηγή κοβαλαμίνης, οι χορτοφάγοι εξαρτώνται επίσης από τα συμπληρώματα βιταμίνης Β12. Ωστόσο, η κοβαλαμίνη έχει χρόνο ημιζωής στο σώμα 450 έως 750 ημερών. Αποθηκεύεται στο ήπαρ και μπορεί να απορροφηθεί ξανά και ξανά μέσω του εγγενή παράγοντα. Οι αποθηκευμένες προμήθειες στο συκώτι είναι επομένως επαρκείς για λίγα χρόνια, ακόμη και αν η παροχή είναι περιορισμένη. Οι άνθρωποι έχουν ημερήσια απαίτηση 3 μικρογραμμαρίων. Η αναιμία αναπτύσσεται όταν υπάρχει πραγματική ανεπάρκεια στη βιταμίνη Β12.

Επιπλέον, αναπτύσσονται ψυχολογικά προβλήματα, τα οποία οφείλονται σε διακοπή των οπίσθιων κορδονιών και της πυραμιδικής οδού. Επιπλέον, η συγκέντρωση της ομοκυστεΐνης στο αίμα αυξάνεται επειδή η μεθυλίωσή της σε μεθειονίνη σταματά. Τα αυξημένα επίπεδα ομοκυστεΐνης προάγουν την ανάπτυξη αρτηριοσκλήρωσης. Ταυτόχρονα, ο δότης μεθυλομάδας Ν5-μεθυλ-τετραϋδροφολικός εστέρας (Ν5-μεθυλ-ΤΗΡ) δεν μπορεί πλέον να μετατραπεί ξανά σε THF (τετραϋδροφολικό). Μεταξύ άλλων, το THF είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό νουκλεϊκών βάσεων, έτσι ώστε να αναστέλλεται επίσης ο σχηματισμός νουκλεϊκών οξέων.

Ως αποτέλεσμα, ο σχηματισμός αίματος καθυστερεί και τα λίγα ερυθρά αιμοσφαίρια εξακολουθούν να είναι υπερφορτωμένα με αιμοσφαιρίνη. Έχει αναπτυχθεί αναιμία, η οποία μπορεί να αντιμετωπιστεί με τη χορήγηση φολικού οξέος ή, ακόμη καλύτερα, βιταμίνης Β12. Εάν η απορρόφηση της βιταμίνης Β12 είναι μειωμένη λόγω της έλλειψης του εγγενή παράγοντα, εμφανίζεται κακοήθης αναιμία.