Мед от R. Borgacci

Какво

Какво е мед?

Медта ("мед" на английски) е химичен елемент със символа Cu (от латински "cuprum") и атомния номер 29.

Подобно на желязото и цинката, медта е също метал-микроелемент, необходим за всички по-висши живи организми - същото не е вярно за микроорганизмите. Включен преди всичко в окислително-редукционните реакции и в синтеза на протеини, например за производството на някои ензими, в човешкия организъм той играе основна роля за създаването на биологичен респираторен катализатор цитохром С оксидаза - известен също като комплекс IV, EC 1.9.3.1. Тялото на възрастни съдържа 1, 4 до 2, 1 милиграма мед на килограм тегло, а най-богатите тъкани са паренхимът на черния дроб, мускулите и костите.

Знаете ли, че ...

При мекотелите и ракообразните медът е съставна част на хемоцианина в кръвния пигмент; в тези организми той изпълнява същата функция като желязото за човешкия хемоглобин и много други гръбначни.

Хранителните нужди на медта за нашето тяло са обективно умерени и не е хранителен фактор, който нормално е лесно да влезе в дефицит; Нейният дефицит е по-вероятен, ако е свързан със снимки на общо недохранване. Сред най-богатите храни от мед се споменават: карантии, мекотели, ракообразни, маслодайни семена и зародиши от нишестени семена. Абсорбцията - чревна - се влияе не само от присъствието й в храната, но и от общия състав на храната - например поради наличието на големи количества желязо, цинк или анти-хранителни хелатиращи агенти. Неговият метаболизъм може да бъде засегнат от наследствени заболявания, дори и от сериозен характер.

Биологична роля

Биологична роля на медта

Биологичната роля на медта започва с появата на кислород в земната атмосфера. Медът е съществен микроелемент както в животинското, така и в растителното царство, но не и в бактериите и вирусите.

В природата медът се състои главно от протеини, като ензими и транспортери, които изпълняват различни роли в катализа и трансфера на биологични електрони или кислород - процеси, които използват лесното преобразуване на мед тип I и II - Cu (I) и Cu (II),

Медта е от съществено значение за аеробното дишане на всички еукариотни клетки. В митохондриите, той се намира в ензима цитохром С оксидаза, последният протеин в оксидативното фосфорилиране, който свързва O2 между мед и железен йон, прехвърляйки 8 електрона към молекулата на О2 и следователно я намалява, поради последващата връзка с водород, до две молекули вода.

Медта се среща и в много супероксидни дисмутазни ензими, протеини, които катализират разлагането на супероксидите чрез превръщането им в кислород и водороден пероксид.

задълбочаване

Реакцията на ензима супероксид дисмутаза е както следва:

Cu2 + -SOD + O2- → Cu + -SOD + O2 (редукция на мед, супероксидно окисление)

Cu + -SOD + O2- + 2H + → Cu2 + -SOD + H2O2 (окисление на мед, намаляване на супероксида)

Хемоцианиновият протеин е векторът на кислорода в повечето мекотели и някои членестоноги, като праисторическият ракообразен Limulus polyphemus . Тъй като хемоцианинът е син, тези организми имат кръв от същия цвят, а не червен - вместо хемоглобина на базата на желязо.

Няколко медни протеини, като "сини медни протеини", не взаимодействат директно със субстратите и не са ензими . Тези полипептиди вместо това предават електрони през процеса, наречен " пренос на електрони ".

метаболизъм

Меден метаболизъм в човешкия организъм

Медта се абсорбира в червата и се инжектира в кръвния поток, където се свързва с албумина и се транспортира до черния дроб. След чернодробния метаболизъм, той се разпределя в други тъкани главно поради церулоплазмин протеина. Последното също така предава медта, секретирана в млякото на бозайници и е особено добре абсорбируема. За повече информация вижте: Церулоплазмин.

Обикновено медът се влива в ентерохепатална циркулация - "рециклиране" от около 5 mg / ден - докато само 1 mg / ден се абсорбира с диетата и се изхвърля. Ако е необходимо, организмът е в състояние да елиминира това в излишък чрез жлъчката, което следователно няма да бъде реабсорбирано от червата.

Човешкото тяло съдържа мед в количество от около 1, 4 - 2, 1 mg / kg тегло - особено в черния дроб, мускулите и костите.

диета

Източник IOM на медното изискване

През 2001 г. "Медицинският институт на САЩ" (МОМ) актуализира прогнозните средни изисквания (EAR) и препоръчаните хранителни добавки (RDA) за мед. Когато няма достатъчно информация за установяване на EAR и RDA, например за новородени, се използва оценка, определена като адекватно приемане (адекватен прием - AI).

Адекватен прием на мед

Медните ИИ до една година отговарят на:

200 μg / ден мед за мъже и жени 0-6 месеца
220 μg / ден мед за мъже и жени 7-12 месеца.

Препоръчителна хранителна медна дажба

АРР за мед са:

340 μg / ден мед за мъже и жени 1-3 години
440 мкг / ден мед за мъже и жени на 4-8 години
700 μg / ден мед за мъже и жени на възраст 9-13 години
890 μg / ден мед за мъже и жени на възраст 14-18 години
900 μg / ден мед за мъже и жени на възраст 19 години или повече
1000 μg / ден мед за бременни жени на възраст 14-50 години
1300 μg / ден мед за кърмещи жени на възраст 14-50 години.

Допустими горни нива на прием на мед

Що се отнася до нивото на безопасност, с достатъчно данни, за да ги установят, МОМ също налага допустими високи нива на прием (UL). В случая на мед, UL е фиксиран на 10 mg / ден.

Забележка : колективно EAR, RDA, IA и UL се наричат Диетични референтни приема - DRI.

Медни изисквания за източника на EFSA

Европейският орган за безопасност на храните (ЕОБХ) се позовава на общия набор от информация, като например Референтни стойности на храната (DRV), с референтния прием на населението (PRI) вместо с RDA и средното изискване (AR), вместо EAR. За жени и мъже на възраст 18 и повече години AIs са съответно 1, 3 и 1, 6 mg / ден. AI за бременност и кърмене са 1, 5 mg / ден. За деца на възраст от 1 до 17 години, AIs се увеличават с възраст от 0, 7 до 1, 3 mg / ден - следователно те са по - високи от САЩ RDAs. EFSA определи своя UL на 5 mg / ден, което е половината от стойността на САЩ.

Мед в етикета на храните в САЩ

За целите на етикетирането на хранителни добавки и диетични храни в Съединените щати количеството мед в част се изразява като процент от дневната стойност (% дневна стойност -% DV).

100% от ДВ е 2, 0 mg, но от 27 май 2016 г. е преразгледано до 0, 9 mg, за да бъде приведено в съответствие с АРР.

храна

Храни, богати на мед

Храни, богати на мед, съдържат и животински, и растителни храни. Типични примери са: черен дроб като храна, бъбрек или бъбрек като храна, стриди, раци, омари, какао, орехи, пекани, фъстъци, слънчогледови семена и свързано масло, царевичен зародиш и негово масло, пшенични или ръжени трици, боб. леща, какао, шоколад и др.

Вторични източници: месо, особено агнешко, и някои плодове като лимони, ябълки, папая, кокос и др., Гъби и бирена мая.

Темата е най-добре разработена на страницата: Мед в храни.

недостиг

Симптомите на хранителния дефицит на мед

Поради ролята си за улесняване на абсорбцията на желязо, хранителният дефицит на мед може да предизвика симптоми, подобни на сидеропенната анемия, с възможност за:

неутропения
костни аномалии
хипопигментации
намален растеж
увеличаване на честотата на инфекциите
остеопороза
хипертиреоидизъм
аномалии в метаболизма на глюкозата и холестерола.

Диагностика на хранителния дефицит на мед

Тежък дефицит на мед може да се намери чрез изследване на плазмените нива на минералната или серумна мед - на церулоплазмин и супероксиддисмутазата в червените кръвни клетки. Забележка : тези параметри не са чувствителни към граничния дефицит на мед в диетата. Алтернативно, ензимната активност на цитохромоксидазата може да се използва в левкоцити и тромбоцити, но не е ясно дали резултатите от този тест дават наистина повторяеми резултати.

токсичност

Токсичност на хранителната мед

Наблюдавайки някои опити за самоубийство, беше установено, че прекомерните количества мед - под формата на соли - могат да предизвикат остра токсичност, вероятно поради окисляване и генериране на реактивни кислородни видове, вредни за ДНК.

При различни селскостопански животни, като зайци, токсичното количество медни соли е еквивалентно на 30 mg / kg. За да се осигури задоволителен растеж, се изискват най-малко 3 ррт / ден и 100, 200, 500 ррт могат да повлияят благоприятно на анаболния метаболизъм и следователно на скоростта на растеж на животните.

При хората, като правило, малко вероятно е да се случат хронична токсичност, благодарение на транспортните системи, които регулират абсорбцията и екскрецията на минерала.

Въпреки това, автозомно-рецесивните мутации в транспортните белтъци на медта могат да дезактивират тези системи, което води до болестта на Уилсън с натрупване на мед - също в очите, обикновено наричани Кайзер-Флишер Рингс - и цироза на черния дроб при хора, които са наследили две дефектни гени. За повече информация относно лекарствата и лечението на болестта на Уилсън прочетете и статия.

Прекалените нива на мед също са свързани с влошаването на симптомите на болестта на Алцхаймер.

Токсичност на излагане на мед

В Съединените щати администрацията по безопасност и здраве при работа (OSHA) е определила допустима граница на експозиция (PEL) към медните прахове и свързаните с тях работни пари на 1 mg / m3 - средно претеглени във времето (TWA). Националният институт за безопасност и здраве при работа (NIOSH) е определил препоръчителна граница на експозиция (REL) от 1 mg / m3 TWA. Стойността "незабавно опасна за живота и здравето" (IDLH) е 100 mg / m3.

Медта е също съставна част от тютюневото растение, което бързо абсорбира метали от околните почви, за да ги натрупа в листата. С тютюнопушенето, в допълнение към това на токсичните съставки на горенето - чиято вредност е широко документирана - се подозира и потенциално вредна роля на тези елементи.

материал

Свойства и характеристики на медта като материал

Като материал притежава свойства на мекота, ковкост, изключителна дуктилност и висока топлинна и електрическа проводимост. Повърхността на чистата мед, едва изложена - следователно още не окислена - има червено-оранжев цвят. Медта се използва като проводник на топлина и електроенергия, като строителен материал и като компонент на различни сплави, например сребро, използвано в бижутерията, купроникел, използван за производство на морски хардуер и монети, и константан, използван за тензометри и термодвойки полезни за измерване на температурата.

задълбочаване

Медът е един от малкото метали, намиращи се в природата във формата, която вече може да се използва - местен метал. Това позволява използването му от човека още през 8000 г. пр. Хр. Той е първият метал, разтопен от минерала (5000 г. пр. Хр.), Първият отпечатан (4000 г. пр. Хр.) И първият, който представлява преднамерена сплав с друг метал, калай, за да се създаде бронз (3500 г. пр. Хр.).

В миналото - още в римска епоха - медта е била широко извличана и използвана за различни приложения. Най-често срещаните съединения в артефактите са медните соли (мед II или Cu II), които често дават син или зелен цвят на минерали като азурит, малахит и тюркоаз - широко използвани като пигменти. Медта, използвана в сградите, обикновено като облицовка, се окислява, образувайки зелена патина. Медта понякога се използва и в декоративното изкуство, както в елементарната метална форма, така и в други съединения. Като бактериостатични агенти, фунгициди и консерванти за дърво се използват различни медни продукти.

Антибиоокисляване - антибиокумулатор

Медта е биостатично съединение, т.е. не позволява растежа на бактерии и много други форми на живот.

Ето защо той е много ефективен антибиологично замърсяване и затова, вече в миналото, е открил изобилна употреба в морския сектор - първо по чистота, след това в сплав мунц (40% цинк) или медна боя. Медта е необходима, за да се структурират и покрият компоненти и повърхности, разположени под водолинията - живата структура на лодката - върху която обикновено се развиват водорасли, миди, грамостини (зъби на кучета), патела и др.

Благодарение на свойството на "антибиокумулатор", медни сплави след това се превръщат в основни материали в кръстосаното свързване в аквакултурата; те също имат отлични антимикробни, структурни и корозионноустойчиви свойства.

Антимикробна мед

Антибактериалните контактни повърхности от медни сплави имат естествени свойства, които разрушават широк спектър от микроорганизми - например Е. coli O157: H7, резистентни към метицилин Staphylococcus aureus (MRSA), Staphylococcus, Clostridium difficile, грип А, аденовирус и различни гъби. Почистени редовно, стотици медни сплави показват, че убиват над 99, 9% от патологичните бактерии само за два часа. "Агенцията за опазване на околната среда на САЩ" (EPA) одобри регистрацията на тези медни сплави като "антимикробен материал с ползи за общественото здраве", което позволява на производителите да претендират за ползите. В допълнение, СИП одобри дълъг списък от медни антимикробни продукти от тези сплави, като перила, парапети, мивки, смесители, вратички, тоалетни хардуер, компютърни клавиатури, оборудване за уелнес центрове и дръжки за колички за пазаруване. Медните дръжки се използват в болниците за намаляване на преноса на патогени. Бактерията от "болестта на легионера" или "легионела" ( Legionella pneumophila ) се подтиска от използването на медни тръби в хидравличните системи. Антимикробните продукти от медни сплави са инсталирани в здравните заведения в: Обединеното кралство, Ирландия, Япония, Корея, Франция, Дания и Бразилия, както и в транспортната система на метрото в Сантяго, Чили, където - между 2011 г. и 2014 г. - в около 30 станции ще бъдат монтирани парапети от мед и цинкова сплав.

задълбочаване

Chromobacterium violaceum и Pseudomonas fluorescens могат да мобилизират твърда мед като цианидно съединение.

библиография

McHenry, Charles, ed. (1992). Новата енциклопедия Британика. 3 (15 изд.). Чикаго: Енциклопедия Британика, Инк. 612.
Encyclopaedia Britannica, 11-то издание, Vol. 7, p. 102.
Johnson, MD PhD, Larry E., ed. (2008 г.). "Мед". Ръководство за здравето на ръководството на Merck. Merck Sharp & Dohme Corp., дъщерно дружество на Merck & Co., Inc., получено на 7 април 2013 г.
Мед в човешкото здраве
Еддинг, Марио Е., Флорес, Хектор и Миранда, Клаудио, (1995), експериментално използване на медно-никелова сплавна мрежа в марикултурата. Част 1: Възможност за използване в умерен пояс; Част 2: Демонстрация на употреба в студена зона; Окончателен доклад до Международната асоциация по мед
Корозионно поведение на медни сплави, използвани в морската аквакултура. (PDF). copper.org. Възстановен на 8 ноември 2011 г.
Повърхности от мед докосване Архивирани 23 юли 2012 г. в Wayback Machine. Медни сензорни повърхности. Възстановен на 8 ноември 2011 г.
EPA регистрира мед-съдържащи продукти от сплави, май 2008 г.
Biurrun, Amaya; Кабалеро, Луис; Пелаз, Кармен; Леон, Елена; Gago, Alberto (1999). "Лечение на колонизирана водоразпределителна система Legionella pneumophila, използваща йонизация на мед и сребро и непрекъснато хлориране". Контрол на инфекциите и епидемиология в болницата. 20 (6): 426-428.
Чилийското метро, защитено с Antimicrobial Copper - Rail News от Archived 24 July 2012 в Wayback Machine. rail.co. Възстановен на 8 ноември 2011 г.
Codelco ще предостави антимикробна мед за нови линии на метрото (Чили) [мъртва връзка]. Construpages.com.ve. Възстановен на 8 ноември 2011 г.
PR 811 Чилийска метрото инсталира антимикробен мед, архивиран на 23 ноември 2011 г. в машината Wayback. (PDF). antimicrobialcopper.com. Възстановен на 8 ноември 2011 г.
Джефри Майкъл Гад (март 2010 г.). "Метали, минерали и микроби: геомикробиология и биоремедиация". Микробиология. 156 (3): 609-643.
Джефри Майкъл Гад (март 2010 г.). "Метали, минерали и микроби: геомикробиология и биоремедиация". Микробиология. 156 (3): 609-643.
Harbhajan Singh (2006-11-17). Миоремедиация: Биоремедиация на гъбички. стр. 509.
Вест, Катрин Е .; Hashemi, Hayaa F; Кобин, Пол А. (2013). "Глава 13 Медният метал в еукариотните клетки". В Banci, Lucia. Металомика и клетка, метални йони в науките за живота. 12. Springer.
"Забавни факти". Раци подкова. Университет на Делауеър. Възстановен на 13 юли 2008 г.
SJ Lippard, JM Berg "Принципи на неорганичната химия" Университетски научни книги: Mill Valley, CA; 1994 година.
Decker, H. & Terwilliger, N. (2000). "КС и разбойници: предполагаема еволюция на медни кислород-свързващи протеини". Вестник на експерименталната биология. 203 (Pt 12): 1777-1782.
Шнайдер, Лиза К.; Wüst, Anja; Помовски, Аня; Джан, Лин; Einsle, Oliver (2014). "Глава 8. Никакъв проблем със смеха: Премахването на парниковия газ динитронов монооксид чрез редуктаза на азотния оксид". В Peter MH Kroneck; Марта Е. Соса Торес. Метално-задвижваната биогеохимия на газообразните съединения в околната среда. Метални йони в науките за живота. 14. Springer. стр. 177-210.
Denoyer, Delphine; Достатъчно, Sharnel AS; Кейт, Майкъл А. (2018). "Глава 16. Медни комплекси при лечение на рак". В Сигел, Астрид; Sigel, Helmut; Фрайзингер, Ева; Сигел, Роланд КО Метални лекарства: Развитие и действие на противоракови агенти. 18. Берлин: de Gruyter GmbH. стр. 469-506.
"Количество мед в нормалното човешко тяло" и "други хранителни факти за медта". Възстановен на 3 април 2009 г.
Adelstein, SJ; Vallee, BL (1961). "Меден метаболизъм в човека". Вестник на Нова Англия по медицина. 265 (18): 892-897.
MC Linder; Wooten, L.; Cerveza, P.; Памук, S.; Shulze, R; Lomeli, N. (1 май 1998 г.). "Меден транспорт". Американският вестник за клинично хранене. 67 (5): 965S-971S.
Frieden, E .; Hsieh, HS (1976). "Церулоплазмин: транспортният белтък на медта с есенциална оксидазна активност". Напредък в ензимологията и свързаните области на молекулярната биология. Напредък в ензимологията и свързаните с него области на молекулярната биология. 44: 187-236.
SS Percival; Harris, ED (1 януари 1990 г.). "Транспортиране на мед от церулоплазмин: Характеризиране на механизма на поглъщане на клетките". American Journal of Physiology. Клетъчна физиология. 258 (1): С140-6.
Референтни приема за хранене: RDA и AI за борда на храните и храненето на витамини и елементи, Институт по медицина, Национална преса за академии, 2011. Получени 18 април 2018 г.
Мед. В: Референтни хранителни количества за витамин А, витамин К, арсен, бор, хром, мед, йод, желязо, манган, молибден, никел, силиций, ванадий и мед. Национална преса за академия. 2001, PP. 224-257.
"Преглед на хранителните референтни стойности за населението на ЕС, извлечен от Експертната група на EFSA по диетични продукти, хранене и алергии" (PDF). 2017.
Допустими нива на горен прием за витамини и минерали (PDF), Европейски орган за безопасност на храните, 2006
"Federal Register May 27, 2016 Етикетиране на храните: Преразглеждане на етикетите с факти за храненето и добавките FR страница 33982" (PDF).
"Промени в панела с факти за храненето - дата на съответствие"
Бонъм, Максин; O'Connor, Jacqueline М .; Hannigan, Bernadette M .; Strain, JJ (2002). "Имунната система като физиологичен показател за граничен статут на медта?". British Journal of Nutrition. 87 (5): 393-403.
Ли, Yunbo; Труш, Майкъл; Yager, James (1994). "Увреждане на ДНК, причинено от реактивни кислородни видове от медно-зависимо окисление на 2-хидрокси катехола на естрадиол". Канцерогенеза. 15 (7): 1421-1427.
Гордън, Старкебаум; Джон, М. Харлан (април 1986 г.). "Увреждане на ендотелните клетки, дължащо се на катализирано с мед образуване на водороден пероксид от хомоцистеин". J. Clin. Инвестирайте. 77 (4): 1370-6.
"Информационен профил за пестициди за меден сулфат". Университет Корнел. Приета 10 юли 2008 г.
Hunt, Charles E. & William W. Carlton (1965). "Сърдечно-съдови увреждания, свързани с експериментален дефицит на мед в зайците". Вестник на храненето. 87 (4): 385-394.
Ayyat MS; Marai IFM; Alazab AM (1995). "Хранене с меден протеин на новозеландски бели зайци при египетски условия". Световна заек на науката. 3 (3): 113-118.
Brewer GJ. Излишък от мед, дефицит на цинк и загуба на познавателна способност при болестта на Алцхаймер. BioFactors (Оксфорд, Англия). Март 2012; 38 (2): 107-113.
"Мед: болест на Алцхаймер". Examine.com. Получено на 21 юни 2015 г.
"Пътеводител на NIOSH за химически опасности # 0150". Национален институт за безопасност и здраве при работа (NIOSH).
OEHHA мед
Talhout, Reinskje; Шулц, Томас; Флорек, Ева; Van Benthem, Jan; Wester, Piet; Opperhuizen, Antoon (2011).
"Опасни съединения в тютюневия дим". Международно списание за изследване на околната среда и обществено здраве. 8 (12): 613-628.
Alireza Pourkhabbaz, Hamidreza Pourkhabbaz Разследване на токсични метали в тютюна на различни ирански марки цигари и свързаните с тях здравни проблеми, Иран J Basic Med Sci. 15 (1): 636-644.
Дейвид Бернхард, Андреа Росман и Георг Уик Метали в цигарения дим, IUBMB Life, 57 (12): 805-809, декември 2005.