Кобальт в биологии
Кобальт необходим для обмена веществ всех животных . Это ключевой компонент кобаламина , также известного как витамин B12 , основного биологического резервуара кобальта как ультра-микроэлемента . [ 1 ] [ 2 ] Бактерии в желудках жвачных животных преобразуют соли кобальта в витамин B 12 , соединение, которое могут производить только бактерии или археи . Таким образом, минимальное присутствие кобальта в почве заметно улучшает здоровье пасущихся животных, и рекомендуется его потребление в размере 0,20 мг/кг в день, поскольку у них нет другого источника витамина B 12 . [ 3 ]
Белки на основе кобаламина используют коррин для удержания кобальта. Коэнзим B 12 имеет реакционноспособную связь C-Co, которая участвует в реакциях. [ 4 ] У человека B 12 имеет два типа алкильных лигандов : метил и аденозил. MeB 12 способствует переносу метильной (-CH 3 ) группы. Аденозильный вариант B 12 катализирует перегруппировки, при которых атом водорода непосредственно переносится между двумя соседними атомами с сопутствующей заменой второго заместителя X, который может представлять собой атом углерода с заместителями, атом кислорода спирта или амина. Метилмалонил-коэнзим А-мутаза (MUT) превращает MML-CoA в Su-CoA , что является важным этапом извлечения энергии из белков и жиров. [ 5 ]
Хотя они гораздо менее распространены, чем другие металлопротеины известны и другие кобальтопротеины (например, цинка и железа), помимо B 12 . Эти белки включают метионинаминопептидазу 2 , фермент, который встречается у людей и других млекопитающих и не использует корриновое кольцо B 12 , но напрямую связывает кобальт. Другим некорриновым ферментом кобальта является нитрилгидратаза , фермент бактерий, который метаболизирует нитрилы . [ 6 ]
Дефицит кобальта
[ редактировать ]У человека потребление кобальтсодержащего витамина B 12 удовлетворяет все потребности в кобальте. Для крупного рогатого скота и овец, которые удовлетворяют потребности в витамине B12 за счет синтеза резидентными бактериями в рубце, существует функция неорганического кобальта. В начале 20 века, во время развития земледелия на вулканическом плато Северного острова в Новой Зеландии, крупный рогатый скот страдал от так называемой «кустарниковой болезни». Было обнаружено, что в вулканических почвах отсутствуют соли кобальта, необходимые для пищевой цепи крупного рогатого скота. [ 7 ] [ 8 ] Было обнаружено, что «береговая болезнь» овец в пустыне Девяносто миль на юго-востоке Южной Австралии в 1930-х годах возникла из-за недостатка в питании микроэлементов кобальта и меди. животного Дефицит кобальта был преодолен за счет разработки «кобальтовых пуль» — плотных гранул оксида кобальта, смешанных с глиной, которые вводились перорально и попадали в рубец . [ нужны разъяснения ] [ 9 ] [ 8 ] [ 10 ]
-
-
Овцы с дефицитом кобальта
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ямада, Казухиро (2013). «Глава 9. Кобальт: его роль в здоровье и заболеваниях». В Астрид Сигел; Хельмут Сигель; Роланд К.О. Сигел (ред.). Взаимосвязь между ионами незаменимых металлов и заболеваниями человека . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 13. Спрингер. стр. 295–320. дои : 10.1007/978-94-007-7500-8_9 . ISBN 978-94-007-7499-5 . ПМИД 24470095 .
- ^ Кракан, Валентин; Банерджи, Рума (2013). «Глава 10 Транспорт и биохимия кобальта и корриноидов». В Банки, Люсия (ред.). Металломика и клетка . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 12. Спрингер. стр. 333–374. дои : 10.1007/978-94-007-5561-1_10 . ISBN 978-94-007-5560-4 . ПМИД 23595677 . электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронный- ISSN 1868-0402 .
- ^ Шварц, Ф.Дж.; Кирхгесснер, М.; Штангл, Г.И. (2000). «Потребность мясного скота в кобальте – потребление корма и рост при различных уровнях обеспечения кобальтом». Журнал физиологии животных и питания животных . 83 (3): 121–131. дои : 10.1046/j.1439-0396.2000.00258.x .
- ^ Фут, Джудит Г.; Воэт, Дональд (1995). Биохимия . Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья. п. 675 . ISBN 0-471-58651-Х . ОСЛК 31819701 .
- ^ Смит, Дэвид М.; Голдинг, Бернард Т.; Радом, Лео (1999). «Понимание механизма B12-зависимой метилмалонил-КоА-мутазы: частичный перенос протона в действии». Журнал Американского химического общества . 121 (40): 9388–9399. дои : 10.1021/ja991649a .
- ^ Кобаяши, Мичихико; Симидзу, Сакаю (1999). «Кобальтовые белки». Европейский журнал биохимии . 261 (1): 1–9. дои : 10.1046/j.1432-1327.1999.00186.x . ПМИД 10103026 .
- ^ «Почвы» . Университет Вайкато. Архивировано из оригинала 25 января 2012 г. Проверено 16 января 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Макдауэлл, Ли Рассел (2008). Витамины в питании животных и человека (2-е изд.). Хобокен: Джон Уайли и сыновья. п. 525. ИСБН 978-0-470-37668-3 .
- ^ Австралийская академия наук > Умершие научные сотрудники > Хедли Ральф Марстон 1900–1965, по состоянию на 12 мая 2013 г.
- ^ Снук, Лоуренс К. (1962). «Кобальт: его использование для борьбы с истощением» . Журнал Министерства сельского хозяйства Западной Австралии . 4. 3 (11): 844–852.