Kobalt

Kobalt je chemický prvek a patří do tzv. skupiny železo-platina. Často se vyskytuje u niklu a železa. Biologicky hraje hlavní roli jako centrální atom vitaminu B12.

Co je kobalt

Kobalt je železný kov s atomovým číslem 27. Název kobalt pochází z latiny a znamená goblin. Kobalt byl dříve považován za hodnotnou stříbrnou nebo měděnou rudu.

Protože však nemohl být zpracován a vzhledem ke svému obsahu arzenu uvolňoval při zahřátí páchnoucí páry, označili ho horníci Kobold. Kov je v zemské kůře vzácný ve srovnání s jinými prvky. V přírodě je to vždy spojeno s niklem. Kobalt je stopový prvek, který se vyskytuje ve většině půd. Tam jsou některé kobaltové rudy, které se vytvořily v průběhu povětrnostních procesů. Jeho výtěžnost v sulfidických rudách je však velmi nízká, pouze 0,1 až 0,3 procenta.

Elemental kobalt je těžký těžký kov, který se vyskytuje ve dvou modifikacích. Stejně jako všechny kovy, kobalt vede elektřinu a teplo velmi dobře. Ve vzduchu je pasivována povrchovou oxidační vrstvou. Kobalt může tvořit komplexní sloučeniny s organickými molekulami. Typickým příkladem je kobalamin (vitamin B12).

Funkce, efekt a úkoly

Kobalt je pro lidský organismus nesmírně důležitý ve formě komplexních sloučenin, které jsou také známé jako kobalaminy. Kobalaminy představují skupinu vitaminu B12, kde atom kobaltu působí jako centrální atom komplexu se šesti ligandy.

Atom kobaltu je obklopen čtyřmi atomy dusíku korinového kruhu. Pátý dusíkový ligand pochází z 5,6-dimethylbenzimidazolového kruhu, který je nukleotidovým způsobem navázán na korinový kruh. Šestý ligand je zaměnitelný a je zodpovědný za diferenciaci různých kobalaminů. Jedinou aktivní formou vitaminu B12 je komplex adenosylcobalamin, adenosylcobalamin je také koenzym B12. Kobalaminy jsou jediné známé organokovové sloučeniny, ve kterých kobalt hraje důležitou roli v biologických procesech. Vitamin B12 působí jako koenzym pro dva enzymatické procesy. Podílí se na přeměně homocysteinu na methionin.

Homocystein se při tom methyluje. Tato reakce je ústřední součástí všech methylačních reakcí. Další enzymatická reakce pomáhá rozkládat liché mastné kyseliny a některé aminokyseliny na sukcinyl-CoA. Tato sloučenina je meziproduktem v cyklu kyseliny citronové. Cobalaminy nemohou být produkovány v lidském organismu. Proto jsou lidé závislí na požití potravou. Vitamin B12 je produkován v tlustém střevě bakteriemi střeva. Může se však vstřebávat pouze v tenkém střevě, takže kobalamin syntetizovaný v tlustém střevě nemá fyziologický význam.

Vitamin B12 je uložen v játrech. Odtud se dostane do tenkého střeva pomocí žlučových kyselin a je absorbován tam v ileu vnitřním faktorem. Tímto způsobem mohou být vlastní potřeby těla pokryty roky se sníženým příjmem.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Kobalt je obsažen ve své biologicky aktivní formě v vitaminu B12 ve všech potravinách živočišného původu. Čistě rostlinné potraviny neobsahují dostatek kobalaminu. Biosyntéza vitaminu se provádí bakteriemi. Herbivores splňují jejich potřeby speciální střevní flórou.

Lidé nemohou využít kobalamin produkovaný ve tlustém střevě, protože je tvořen pod ileem. Zde se vylučuje nevyužitý. Bylinožravci jsou však také závislí na pastvinách s dostatečně vysokou koncentrací kobaltu. Proto musí být sloučeniny kobaltu přidávány do krmiva zvířat v půdách chudých na kobalt. Nedostatek kobaltu se u zvířat projevuje jako zvyšující se anémie, protože vitamin B12 již nemůže být vytvářen v dostatečném množství.

Nemoci a poruchy

Anémie se může také vyvinout u lidí v důsledku nedostatku vitaminu B12. Tento nedostatek však nelze napravit přidáním kobaltu. Jak již bylo zmíněno, vitamin B12 produkovaný bakteriemi v tlustém střevě člověka se nepoužívá.

Lidé jsou závislí na příjmu kobalaminu v potravě. Protože krmiva pro zvířata jsou hlavním zdrojem kobalaminu, jsou vegetariáni také závislí na doplňcích vitaminu B12. Cobalamin však má v těle poločas 450 až 750 dnů. Je uložen v játrech a může být znovu a znovu absorbován prostřednictvím vnitřního faktoru. Skladované zásoby v játrech jsou tedy dostatečné po dobu několika let, i když je jejich zásobování omezené. Lidé mají denní požadavek na 3 mikrogramy. Anémie se vyvíjí, když je skutečný nedostatek vitaminu B12.

Kromě toho se vyvinou psychologické problémy, které jsou způsobeny narušením zadních kordů a pyramidálního traktu. Kromě toho se zvyšuje koncentrace homocysteinu v krvi, protože jeho methylace na methionin se zastaví. Zvýšené hladiny homocysteinu podporují rozvoj arteriosklerózy. Současně donor N5-methyl-tetrahydrofolátu methylové skupiny (N5-methyl-THF) již nemůže být převeden zpět na THF (tetrahydrofolát). Mimo jiné je za tvorbu nukleových bází zodpovědný THF, takže je také inhibována tvorba nukleových kyselin.

V důsledku toho je tvorba krve zpožděna a několik červených krvinek je stále přetíženo hemoglobinem. Vyvinula se anémie, kterou lze napravit podáváním kyseliny listové nebo, lépe, vitaminu B12. Pokud je absorpce vitaminu B12 narušena z důvodu nedostatku vnitřního faktoru, dochází k perniciózní anémii.