Кобальт в организме человека: роль, источники, дефицит и избыток
Кобальт (Со) - химический элемент, который в Периодической системе Д.И. Менделеева занимает 27-е место. В элементарном виде кобальт представляет собой серебристо-белый с желтоватым оттенком с розоватым или синеватым отливом металл.
Кобальт известен людям с давних пор. Его соединениями придавали синий цвет стеклу, на их основе изготавливали краски, эмали, пигменты. Даже в гробницах фараонов Древнего Египта находят вещи, окрашенные соединениями кобальта. Первые синие краски на основе соединений кобальта в промышленных масштабах стали производить на рубеже XVIII-XIX веков.
Свое название этот химический элемент получил от немецкого "коболд", что значит "домовой", "дух жилища", "гном", причем с негативным подтекстом. Дело в том, что при обжиге кобальтовых руд выделяется оксид мышьяка, который очень ядовит и в то время доставлял металлургам одни лишь неприятности в виде ухудшения здоровья или даже смертельного отравления. В этом плане генезис названия кобальта очень схож с происхождением названия никеля. Данное совпадение не случайно, поскольку кобальт и никель обычно встречаются в одних и тех же минералах.
Первый металлический кобальт был выделен в 1735 году шведским минералогом Георгом Брандтом. Он также установил, что именно соединения кобальта окрашивают стекло в синий цвет.
Кобальт довольно распространен в природе. В земной коре его среднее содержание составляет 4•10-3% (40 граммов на тонну). В морской воде концентрация кобальта очень низка (около 10-10%, то есть одна миллионная доля грамма на тонну) В некоторых минералах содержание кобальта в сотни раз больше (каролит, линнеит, кобальтин, сферакобальтит, скуттерудит, смальтин и другие). Всего насчитывают более 30 минералов кобальта. Этому химическому элементу обычно сопутствуют хром, марганец, железо, никель, медь. Самое крупное месторождение кобальта расположено в Демократической Республике Конго, поэтому данное государство является основным поставщиком кобальта в мире. Однако его месторождения также встречаются в США, Канаде, России, Франции, Замбии, Казахстане и других странах.
Роль кобальта в организме человека
В организме взрослого человека содержится не более 1,5 мг кобальта, поэтому он относится к микроэлементам, причем жизненно важным нашему организму.
36% кобальта сконцентрировано в жировой ткани, 30% - в волосах, 28% - в костях, остальная часть в скелетных мышцах и печени.
Суточная потребность организма в кобальте составляет 7-15 мкг, но учитывая его невысокую всасываемость в желудочно-кишечном тракте, в суточном рационе человека должно содержаться 20-50 мкг кобальта.
Основное значение кобальта состоит в том, что он входит в качестве обязательного компонента в витамин В12 (кобаламин), и выполняет там следующие функции:
- задействован в процессе кроветворения;
- необходим для нормального функционирования нервной системы и печени.
Помимо этого кобальт:
- участвует в синтезе гормонов щитовидной железы;
- задействован в белковом, жировом и углеводном обмене;
- является активатором многих пищеварительных ферментов;
- способствует снижению уровня холестерина в крови, тем самым предотвращая образование атеросклеротических бляшек;
- принимает участие в синтезе ДНК и РНК, служащих основными переносчиками генетической информации;
- необходим для образования и регенерации костной ткани;
- стимулирует образование в костном мозге и селезенке гемоглобина и эритроцитов;
- повышает усвоение организмом железа;
- повышает активность лейкоцитов, тем самым способствуя укреплению иммунитета, усиливает действие антибиотиков (пенициллина);
- угнетает жизнедеятельность и деление раковых клеток;
- входит в состав инсулина, поэтому необходим для предупреждения развития сахарного диабета;
- участвует в восстановление -S-S- групп, которые вовлечены в процессы связывания токсичных элементов и свободных радикалов.
Источники кобальта в организме человека
Кобальт присутствует во многих продуктах питания, особенно животного происхождения. В овощах, фруктах и зелени тоже может быть много кобальта, но в желудочно-кишечном тракте усваивается не более 20% этого микроэлемента. Для того чтобы не испытывать нехватку кобальта, в пищу необходимо употреблять:
- продукты животного происхождения (говядину, почки, печень (особенно телячью), сердце, крольчатину, свинину, куриные яйца);
- молочные продукты (сметану, кефир, простоквашу, сливки, творог);
- морепродукты (кальмары, печень трески, треску, ставриду, рыбные консервы);
- бобовые и зерновые культуры (горох, бобы, фасоль, манную, пшеничную, рисовую, овсяную, кукурузную и ячневую крупы);
- овощи и зелень (красную свеклу, капусту, редис, морковь, огурцы, картофель, репчатый и зеленый лук, чеснок, шпинат, салат, петрушку);
- фрукты и ягоды (груши, виноград, абрикосы, землянику, черную смородину, клюкву).
Нехватка кобальта в организме человека
При дефиците кобальта в организме человека развивается акобальтоз, симптомами которого являются:
- слабость, повышенная утомляемость, ослабление памяти;
- потеря аппетита;
- вегетососудистая дистония;
- сердечная аритмия;
- анемия (малокровие);
- аллергические дерматозы;
- задержка умственного и физического развития у детей;
- медленный процесс заживления ран и выздоровления после болезней.
Причинами недостатка кобальта могут быть:
- вегетарианское питание, несбалансированное питание, голодание;
- заболевания желудочно-кишечного тракта;
- интенсивные физические нагрузки;
- кровопотери;
- гельминтозы;
- нарушения кобальтового обмена;
- заболевания поджелудочной железы;
- авитаминоз В12;
- алкоголизм.
Нередко эти факторы обнаруживаются в комплексе (например, алкоголизм, плохое питание и заболевания поджелудочной железы).
Избыток кобальта в организме человека
Избыток кобальта - явление не менее неприятное, чем его недостаток, хотя и встречается намного реже. Токсическая доза кобальта составляет 10 мг.
Причинами избытка кобальта могут быть:
- гипервитаминоз В12;
- работа на производстве, связанном с постоянным контактированием с соединениями кобальта (в стекольной, металлургической и цементной промышленности).
В 1960-х годах некоторые американские компании для стабилизации пены стали добавлять соединения кобальта в пиво. Последствия не заставили себя долго ждать: началась самая настоящая эпидемия кардиомиопатии, а среди любителей этого напитка зарегистрировано даже несколько случаев со смертельным исходом. С тех пор использование кобальта в пищевой промышленности запрещено.
Симптомами избытка кобальта являются:
- склероз легких;
- кардиомиопатия (сердечная недостаточность);
- контактный дерматит и другие поражения кожи;
- увеличение (гиперплазия) щитовидной железы;
- гипертония;
- увеличение количества эритроцитов в крови;
- наличие большого количества жиров в крови;
- неврит слухового нерва.