Vanád

Aktívne látky: Vanád
Vanad

Odborná špecifikácia vanádu

Vanád je kovový prvok, ktorý sa bežne nachádza v potravinách, vode, pôde, vzduchu a v ľudskom tele. Rovnako ako niektoré ďalšie toxické ťažké kovy, stopové množstvo vanádu sa považuje za nevyhnutné pre ľudské zdravie. Niektorí odborníci sa domnievajú, že tento minerál pomáha telu metabolizovať a zároveň podporuje silné kosti a zuby, plodnosť, správnu funkciu štítnej žľazy a produkciu určitých hormónov. V priemysle sa vanád používa ako prísada pri výrobe ocele, keramiky a skla.

Vanád si nájde cestu do tela hlavne prostredníctvom potravy a vody, ale aj dýchaním. Avšak iba asi 5 - 10% tohto minerálu sa v skutočnosti absorbuje v tele, kde sa hromadí prebytok vanádu a môže dosiahnuť toxickú hladinu. Vysoký obsah bielkovín, vitamínu C, železa, hliníka a chloridov v strave bráni absorpcii vanádu v tele. Neabsorbovaný vanád sa zvyčajne vylučuje výkalmi.

Vanád je 21. najpočetnejším prvkom v zemskej kôre a 2. najpočetnejším prechodným kovom v morskej vode. Prvok je všadeprítomný aj v sladkých vodách a živinách. Priemerné zaťaženie tela človeka predstavuje 1 mg. Všadeprítomnosť vanádu brzdí kontroly zamerané na jeho nevyhnutnosť. Pretože však vanadát možno považovať za dôkladný návrh fosfátu, pokiaľ ide o jeho nahromadenie, vanadát pravdepodobne preberá regulačnú funkciu v metabolických procesoch v závislosti od fosfátu. Pri bežných koncentráciách je vanád netoxický. Hlavným zdrojom potenciálne toxických účinkov spôsobených vanádom je vystavenie vysokému zaťaženiu oxidmi vanádu vo vzduchu priemyselných podnikov na spracovanie vanádu. Vanád môže vstúpiť do tela pľúcami alebo, obyčajne, žalúdkom. Väčšina diétneho vanádu sa vylučuje. Množstvo vanádu resorbovaného v gastrointestinálnom trakte je funkciou jeho oxidačného stavu (VV alebo VIV) a koordinačného prostredia. Zlúčeniny vanádu, ktoré vstupujú do krvného obehu, podliehajú špeciácii. Dominantnými druhmi vanádu v krvi sú vanadát a vanadyl viazané na transferín. Z krvi sa vanád distribuuje do telesných tkanív a kostí. Kosti fungujú ako zásobná plocha pre vanadát. Vo vodnej chémii vanádu (V) pri koncentrácii <10 μM dominuje vanadát. Pri vyšších koncentráciách prichádzajú oligovanadáty, najmä dekavanadát, ktorý je termodynamicky stabilný v rozmedzí pH 2,3–6,3 a pri vyššom pH sa môže ďalej stabilizovať interakciou s proteínmi.

Podobnosť medzi vanadátom a fosforečnanmi predstavuje vzájomné pôsobenie medzi enzýmami závislými od vanadátu a fosfátov: môžu byť inhibované fosfatázy, aktivované kinázy. Pokiaľ ide o liečivé aplikácie zlúčenín vanádu, zdá sa, že spôsob účinku vanádu súvisí s antagonizmom fosfát-vanadičnanu, s priamou interakciou zlúčenín vanádu alebo ich fragmentov s DNA a s príspevkom vanádu k vyváženej hladine reaktívnych v tkanive. kyslíkové druhy. Zlúčeniny vanádu zatiaľ nenašli súhlas s lekárskymi aplikáciami. Antidiabetický (inzulín zvyšujúci) účinok singulárneho komplexu vanádu, bis (etylmaltolato) oxidovanadu (IV) (BEOV), odhalil povzbudivé výsledky v klinických testoch fázy IIa. Okrem toho štúdie in vitro s bunkovými kultúrami a parazitmi, ako aj štúdie in vivo na zvieratách, odhalili široké potenciálne spektrum pre aplikáciu koordinačných zlúčenín vanádu pri liečbe srdcových a neuronálnych porúch, malígnych nádorov, vírusových a bakteriálnych infekcií (ako je chrípka, HIV a tuberkulóza) a tropické choroby spôsobené parazitmi, napr. Chagasova choroba, leishmanióza a amébiáza.

Vanád je všestranný a všadeprítomný prvok, ktorý môže dosiahnuť oxidačné stavy - III až + V. Nízko valentný vanád je stabilizovaný silne π-prijímajúcimi ligandmi, najmä oxidom uhoľnatým, vysoko valentný vanád donormi σ a π predstavovanými tvrdými, kyslíkovými a dusíkatými funkčnými ligandmi. Mäkké ligandy, ako sú tiofunkčné, sa nachádzajú predovšetkým v zlúčeninách vanádu s vanádom v stredných oxidačných stavoch. Vanádová dusíkatá látka je príkladom prirodzene sa vyskytujúcej zlúčeniny vanádu, kde sa vanád prepína medzi oxidačnými stavmi + II a + IV: Vo vanádovej dusíkatej látke z baktérií fixujúcich dusík, ako je Azotobacter, je vanád - integrálna súčasť klastra Fe7VS9 M - koordinované na tri sulfidy, histidín-N a dve kyslíkové funkcie homocitrátu. Vanád (III) koordinovaný s molekulami vody je prítomný vo vanadocytoch morských striekačiek. Oxidačné stavy + IV a + V, ktoré vo fyziologicky relevantných vanádových systémoch jednoznačne prevládajú, zvyčajne obsahujú „jadro“ VIVO2 +, VVO3 + alebo VVO2 +, aj keď existujú výnimky. Príkladom „holého“ komplexu vanádu (IV) je prirodzene sa vyskytujúci amavadín, kde je V4 + koordinovaný na dva tetradentátové N-oxyimino-2,2'-dipropionátové ligandy. Amavadín sa nachádza v hubách patriacich do rodu Amanita, ako napríklad muchovník. Oxidovanádiové (V) jadro je prítomné vo vanadično-závislých haloperoxidázach, okrem iného z morských rias, s vanadátom H2VO4− koordinovane spojeným s aktívnym centrom histidín-N.

Doteraz zostali haloperoxidázy závislé od vanadátu a dusičnany vanádu jediné identifikované prirodzene sa vyskytujúce enzýmy na báze vanádu. Či je vanád základným prvkom pre evolučne mladšie organizmy vrátane stavovcov, je potrebné overiť. Je pravdepodobná funkčná úloha jednoduchých zlúčenín vanádu (najmä vanadátu) u stavovcov, a teda aj u ľudí, čo je predpoklad, ktorý je založený na podobnosti medzi vanadátom a fosfátom. V tomto kontexte sú haloperoxidázy závislé od vanadátu obzvlášť zaujímavé, pretože napodobňujú alebo modelujú enzýmy zapojené do metabolizmu fosfátov, kde je doména viažuca proteín pre fosfát blokovaná vanadátom.

Konkurenčné správanie vanadičnanu vo vzťahu k fosforečnanom je pravdepodobne tiež kľúčom k inzulínovo mimetickému / inzulín zvyšujúcemu potenciálu zlúčenín vanádu, a teda k vzostupu dizajnu antidiabetických komplexov vanádu za posledné dve desaťročia. Tento priaznivý vývoj tiež inicioval výskum smerujúci k návrhu biologicky aktívnych komplexov vanádu pri hľadaní farmakologickej kontroly rakoviny, kardiovaskulárnej nerovnováhy a chorôb spôsobených vírusmi, baktériami, amébami a bičíkovými prvokmi. V niekoľkých prípadoch sa použili ligandy, ktoré sa týkajú originálnych farmakologicky aplikovaných liekov, s cieľom zvýšiť účinnosť lieku a rozšíriť spektrum terapeutického použitia využitím spoločného účinku kovu a ligandu. Výskum týchto medicínskych aplikácií zahrnuje funkčné alternatívy antagonizmu fosforečnanu a vanadátu, napríklad priamu interakciu zlúčeniny vanádu s DNA nádorovej bunky alebo patogénu.

Odporúčané produkty

Odporúčaná denná dávka vanádu

Denné odporúčané dávky vanádu sa pohybujú medzi 100 až 300 mcg. Medzi vanádom a meďou môže dôjsť k vzájomnej väzbe, a preto, ak sa využívajú oba tieto prvky, treba ich brať oddelene.

Zdroje vanádu

Potraviny ako zdroj vanádu

Kovový (elementárny) vanád sa zriedka vyskytuje v potravinách. Zlúčeniny vanádu sa však dajú prirodzene nájsť v morských plodoch, sóji, hubách, vajciach, celozrnnom chlebe, obilninách, pohánke, zelenine (napr. mrkva, kapusta, kôpor, petržlen, reďkovka, paradajky), zelenej fazuli, cesnaku, cibuli, čierne korenie, orechy, olivový, arašidový, svetlicový a slnečnicový olej, pivo, víno, umelo sladené nápoje, jahody a jablká. Spracované potraviny obsahujú vyššie hladiny tohto minerálu, pretože je prítomný v kovových častiach zariadenia na spracovanie potravín. Priemerná strava poskytuje medzi 10 a 20 μg vanádu denne.

Vanád ako doplnok výživy

Vanád je dostupný aj v športových doplnkoch, ktorých cieľom je zvýšiť výkonnosť. Väčšina lekárov však kvôli svojej toxicite použitie týchto doplnkov neodporúča. Vedci v skutočnosti nevedia, či ľudia vôbec potrebujú doplnky vanádu. Prípustná horná úroveň príjmu vanádu je 1,8 mg denne.

Nedostatok vanádu

Niektorí odborníci, hoci to nemá vplyv na mužov, naznačujú, že nedostatok vanádu môže brániť ženám v schopnosti otehotnieť. Predpokladá sa tiež, že nedostatok vanádu spôsobuje spomalenie tvorby červených krviniek, ktoré môže viesť k anémii, problémom s metabolizmom železa, krehkými zubami a kosťami a zlej tvorbe chrupaviek. 

Nadbytok vanádu

Všetky zlúčeniny vanádu sa považujú za toxické, hoci sa nepovažujú za vážne zdravotné riziká. Nepriaznivé účinky toxických množstiev vanádu na zdravie sa môžu pohybovať od straty chuti do jedla a bežných problémov s trávením (napr. nevoľnosť, vracanie, bolesť žalúdka, plynatosť, hnačka a riedka stolica) až po poškodenie pečene a nervového systému, zlyhanie obličiek a nedostatočný rast. Medzi ďalšie príznaky toxicity vanádu patrí podráždenie slizníc a horných dýchacích ciest, zápal žalúdka a čriev, kožné vyrážky, krvácanie z nosa a vnútorné krvácanie, závraty a bolesti hlavy, kardiovaskulárne problémy a zmeny správania.

Paradoxne (keď vezmeme do úvahy vyššie uvedené predpokladané prínosy pre zdravie), vysoké dávky vanádu môžu spôsobiť anémiu, nízky počet bielych krviniek, náhly pokles hladiny cukru v krvi (hypoglykémia), vysoký cholesterol, problémy s plodnosťou a vrodené chyby. Preto by sa ľudia s cukrovkou, ochorením obličiek alebo pečene, vážnymi infekciami, anémiou a vysokým cholesterolom, tými, ktorí užívajú antikoagulačné lieky a tehotné ženy, mali vyhýbať doplnkom, ktoré obsahujú vanád. Najnovší výskum tiež naznačuje, že vanád môže zvyšovať riziko rakoviny prsníka. Vdýchnutie vanádu môže spôsobiť podráždenie nosa, hrdla a pľúc, bronchitídu a zápal pľúc. Štúdie na zvieratách navyše zistili, že vdychovanie vanádu môže zvýšiť riziko vzniku rakoviny pľúc.

Vanád a jeho vplyv na zdravie

Hoci vanád neovplyvňuje mužov, niektorí odborníci naznačujú, že nedostatok vanádu môže brániť schopnosti ženy otehotnieť. Nedostatok vanádu je tiež považovaný za príčinu spomalenia tvorby červených krviniek, čo môže viesť k anémii, problémom s metabolizmom železa, krehkým zubom a kosťami a zlej tvorbe chrupaviek.

Niektoré štúdie ukázali, že vanád môže mať rovnaké účinky na hladinu cukru v krvi ako inzulín. Zistilo sa, že znižuje hladinu cukru v krvi u pacientov s cukrovkou 2. typu a tiež zlepšuje citlivosť na inzulín. Väčšina vedcov však pochybuje, že užívanie vanádu v dávkach oveľa vyšších, ako sú prípustné horné dávky, ktoré sú potrebné na zníženie hladiny cukru v krvi, je skutočne bezpečné.

Funkcia vanádu v našom tele

  • znižuje hladinu cholesterolu v krvi, chráni pred kardiovaskulárnymi chorobami a najmä pred cukrovkou
  • možno ho využiť spolu s chrómom pri liečbe cukrovky, ale treba ho brať každý v inú dobu
  • ovplyvňuje plodnosť mužov aj žien

Iné Minerály

Meď

Meď je esenciálny minerál, ktorý prospieva zdraviu kostí, nervov a kostry. Je dôležitá pre tvorbu hemoglobínu a červených krviniek, ako aj pre správne využitie železa a kyslíka v krvi.

Síra

Síra je nevyhnutnou súčasťou všetkých živých buniek. Má protizápalové, antimikrobiálne a antioxidačné účinky a preto je vhodná na kĺby a imunitný systém.

Kremík

Kremík je prirodzene sa vyskytujúci minerál. Je to druhý najrozšírenejší prvok na Zemi po kyslíku. Potravinové zdroje zahŕňajú vodu, ovocie a zeleninu.

Kobalt

Kobalt pomáha pri oprave myelínu, ktorý obklopuje a chráni nervové bunky. Pomáha tiež pri tvorbe hemoglobínu, čo je metaloproteín obsahujúci železo, ktorý sa nachádza v červených krvinkách a ktorý sa používa na prepravu kyslíka po tele.

Jód

Jód sa zriedka vyskytuje ako prvok, skôr sa vyskytuje ako soľ; z tohto dôvodu sa označuje ako jodid a nie jód. Jodid sa rýchlo a takmer úplne absorbuje v žalúdku a dvanástniku.

Nikel

Nikel podporuje vstrebávanie a pôsobenie železa a chráni pred anémiou, podporuje metabolizmus cukrov a podporuje liečenie cukrovky II. typu.

Železo

Železo je stopový minerál, ktorý sa nachádza v každej živej bunke nášho tela. Je primárnou zložkou dvoch proteínov: hemoglobínu a myoglobínu. Hemoglobín je časť červených krviniek, ktorá prenáša kyslík do tkanív tela, zatiaľ čo myoglobín je časť svalových buniek, ktoré zadržiavajú kyslík.

Zinok

Zinok je základný minerál, ktorý sa používa na podporu imunity, liečbu prechladnutia, urýchľuje hojenie rán a spomaľuje progresiu vekom podmienenej makulárnej degenerácie.