Biometallid (0)

Biometallid on organismide elutegevuses osalevad metallid. Biometalle vajab organism mikrokogustes. Nende liig mõjub mürgina, sest nad denatureerivad valke, moodustades valkudega lahustamatuid sulfiide. Organismides leiduvaid biometalle ja nende ülesandeid uurib bioanorgaaniline keemia.
Biometallid, mida on normaalseks elutegevuseks organismil vaja, jagatakse kaheks:

Meso - e. makrobiometallid (katioonid Ca2+, Na+, K+, Mg2+ )
Täidavad biofunktsioone valdavalt ioonsel kujul. Neid leidub organismis 0,... %.

Mikro - e. mikrobiometallid (Fe, Sn, Cr, Ni, V, Mo, Co, Mn, Zn, Cu)
Eri organismides on neid erinev hulk. Neid leidub organismis 0,00..%.
Biometalle aatomitena inimese organismis ei leidu, sest lihtainena on paljud metallid vähepüsivad ning rohkem on tuntud nende ühendid. Biometallidel on tähtis roll mitmetes biokeemilistes protsessides. Inimesed saavad biometalle toidust, joogiveest, sissehingatava õhust ja ümbritsevast keskkonnast.
MesoMETALLID
Mesoelementide hulka kuuluvad Na, K, Ca ja Mg. Organismis esinevad peamiselt kloriididena, karbonaatidena ja fosfaatidena. Mesoelemente vajatakse üle 100mg ööpäevas. Nende biometallidega varustamisel on toidul esmane tähtsus.
Na ja K
Na ja K on omavahel funktsionaalselt seotud. Nad tekitavad närvirakkudes elektrimpulsse, osalevad imendumisprotsessides ning reguleerivad veebilanssi vastandlikul toimel – Na seob vett ja K väljutab.
Liigsus: Kui aga Na on toidus liiga palju, koguneb vesi kudedesse, põhjustades jalgade ja näo turseid. Samuti põhjustab Na vererõhu tõusu. K liigsust tänapäeval eriti ei esine, sest toidust saadav Na kogus tavaliselt ületab K hulga.
Vähesus: Na defitsiit võib tingida kehakaalu langust, oksendamist, lihaskrampe ja isutust. Na esineb küllaldaselt peaaegu kõigis toiduainetes , puudust ei tarvitse segatoitu tarbivad inimesed karta . K vähesus võib tekkida kergemini. Selle peamisteks tunnusteks on lihaste nõrkus ja unetus. Vinnlööve ja kuiv nahk võivad samuti olla K defitsiidist tingitud.
Ca
Ca on üks kõige levinum makromineraal inimorganismis - 70 kg kaaluvas inimeses 1 kg.
99 % Ca paikneb luudes ja hammastes (Ca- fosfaadid ja -karbonaadid), ülejäänud on veres ja kudedes.
Ca on oluline luude ja kõhrkoe moodustumisel ning osaleb veel väga paljudes protsessides: vere hüübimine, ensüümide aktiveerimine ja lihaste normaalse tegevuse tagamine.
Liigsus: Ca ja vitamiin D megadoosid põhjustavad hüperkaltseemia. See võib tingida luude, kudede ja organite kaltsifikatsiooni. Tänapäeval Ca liigsust enamasti ei esine. Pigem kipub seda meie toidulauas nappima.
Defitsiit: Ca viivad organismist välja hapud toidud, must kohv ja šokolaad. Ca puuduse korral tekivad lihaskrambid, ajapikku võib kujuneda rahhiit (luu ainevahetushaigus) või osteoporoos (luude hõrenemine).
Mg
Põhilised Mg varud asuvad sooladena luukoes ja lihastes. (taimne toit, kalasaadused)
Ül: Mg peamine roll on luude terviklikkuse tagamisel . Ta aktiveerib väga paljusid ensüüme, ligikaudu 300. Ta lõdvestab lihaseid ja aitab paremini taastuda .
Liigsus: Mg liigsust kuigi kergesti ei teki, sest annuste suurenedes imendumine väheneb ja neerud eritavad liigse Mg organismist kergesti.
Defitsiit: Üsna sageli kujuneb Mg vähesus talvel ja kevadel. Mg defitsiidi sümptomite hulka kuuluvad närvilisus, depressioon ja nõrkus.
MikroMETALLID
Ühtviisi on organismile ohtlik nii mikrometallide puudus kui ka üleküllus. Mikroelementidest tavaliselt puudu ei tule, sest nende päevane vajadus on väike ning neid leidub mitmesugustes toiduainetes. Vaegusnähud võivad tekkida siis, kui nende omastamine on mingi haiguse tõttu häiritud või toitumine liiga ühekülgne. Tuleb aga mainida, et mikroelementide sattumine organismi väga suurtes kogustes , enamasti seoses keskkonna saastumisega, võib esile kutsuda mitmesuguseid mürgitusi.
Paljude mikroelementide bioloogiline tähtsus inimese organismis on veel selgitamata. Rubiidium (Rb), strontsium (Sr), plii (Pb), alumiinium (Al), kaadmium (Cd), baarium (Ba), liitium (Li), berüllium (Be), vismut (Bi) ja hõbe (Ag) on metallid, mille ülesannet organismis ei teata.
OLULISED MIKROBIOMETALLID: Fe, Zn, Cu, Cr, Ni, Co, Mn, V
Fe
Fe leidub veres hemoglobiini koostises ja lihastes müoglobiinis ning ta kuulub mõningate ensüümide koostisse. Inimese organismis on Fe levinud kõikjal. Fe on isegi silmaläätse ja sarvkesta kudedes, kus ei ole üldse veresooni. Kõge rohkem leidub teda siiski maksas ja põrnas. Kõige püsivamad on Fe(III)-ühendid.
Kõrvalekalded raua ainevahetuses võivad põhjustada tõsiseid haigusi. Kui inimene omastab toidust 3 – 4 korda rohkem Fe kui ta seda vajab, tekib pikapeale hemokromatoos . (sümptomiteks maksa suurenemine, põletikud soolestikus ja nahavärvuse muutus)
Rauavaene toit põhjustab aneemiat, väsimust ja külmatunnet.
Zn
85 – 90% asub luudes ja skeletilihastes. Samuti on Zn nahas, juustes, närvikoes ja maksas. Zn leidub toiduainetes väga väikestes kogustes. Punane liha on hea Zn allikas.
Zn võtab osa kasvamise ja arenemise protsessidest. Ta on seotud alkoholi metabolismiga. Tsingil on suur tähtsus haavade paranemisel.
Zn lahustub kergesti piima- ja äädikahappes ning toidusse tekivad tsingisoolad. Seepärast ei tohi toitu valmistada ega säilitada tsingitud nõudes. Tsingimürgituse tunnusteks on oksendamine ja kõhulahtisus.
Cu
Cu on redoksmetall, mis esineb mono- (Cu+) ja divalentsena (Cu2+). (Peamised Cu sisaldavad produktid on maks, looma- ja kalaliha, täisteraviljatooted, joogivesi)
Cu osaleb hemoglobiini sünteesis. Ta aitab hoida luud , veresooned ja närvid terved ning immuunsussüsteemi normaalselt funktsioneerivana.
Cu defitsiidi sümptomiks on üldine väsimus. Cu liigsuse haigus on Wilsoni tõbi ( haruldane pärilik haigus, inimesel puudub toidus sisalduva vase kõrvaldamiseks vajalik ensüüm ja seetõttu on kehas liiga palju Cu).
Mürgised MIKROBIOmetallid
Eriti ohtlikud on kaadiumi-, elavhõbeda- ja pliiühendid, mis kahjustavad elusorganisme juba väga väikese sisalduse korral. Nende metallide ühendite ohtlikkust suurendab see, et nad ladestuvad organismis, põhjustades pidevat kahjulikku toimet. Järelikult võib ka väga väikeste ühendikoguste korduval sattumisel organismi tekkida pikapeale ohtlik mürgistus.
Kaadmium (Cd)
Cd ei ole teadaolevalt organismis mingit kasutusotstarvet. Cd mürgisus võib osaliselt seonduda sellega, et aine kuulub elementide perioodilisuse tabelis samasse rühma nagu Zn, mis võib organisme eksitada nagu oleks tegemist kasuliku elemendiga. Ka mineraalides esineb Cd sageli koos Zn, seetõttu on Cd sattunud loodusse enamasti just Zn tootmise käigus. Praegusel ajal kasutatakse Cd muu hulgas värvainetes (nt. Cd- sulfiid , värvuselt kollane).
Elavhõbe (Hg)
Hg on elektronide paigutuse poolest Zn ja Cd sugulaselement, kuid elektronide ehituselt siiski erinev. Hg mürgine mõju on väga ohtlik eelkõige seepärast, et ta ladestub kiiresti organismi rasvkoesse ja seondub proteiinidega. Inimene saab päevas toiduga 0,004-0,02 mg, mürgistust põhjustab 0,4mg, surmaannus on aga 0,15-0,3 g elavõbedat.
Plii (Pb)
Bioloogilist kasutusotstarvet pole teada. Aine on mürgine ka väikestes kogustes. Inimeses hakkab Pb organismi järjest kuhjuma ning tal on neurotoksiline toime.
KOKKUVÕTE Leidsin ühe huvitava fakti.
Oled ehk kuulnud , kui inimesed ütlevad, et on nii näljased, et võiksid hobuse ära süüa. Aga kui pistaks kinni kaheistmelise lennuki? Täpselt seda tegi 1978. aastal prantslane Michel Lotito. Ta hakkis ühe Cessna sõrmeküüne suurusteks tükkideks ja sõi siis need üksteise järel ära. Lotito, kes suutis hävitada kuni 1kg metalli päevas, rändas maailmas ringi, süües selliseid asju nagu jalgrattakodarad ja ostukärud. Tema tähelepanuväärse ande tunnustuseks autasustas „Guinnessi rekordite raamat“ teda pronksist medaliga. Ta sõi selle ära.
Teema lõpetuseks sobib Paracelsuse tsitaat: „Kõik ühendid on mürgised. Pole olemas ainet, mis poleks mürk. Õige doos eristab mürki ja ravimit.“