Español

podsumowanie

• atom molibdenu jest częścią kofaktora molibdenu w miejscu aktywnym czterech enzymów u ludzi: oksydazy siarczynowej, oksydazy ksantynowej, oksydazy aldehydowej i mitochondrialnego amidoksymu składnika redukującego. (Więcej informacji)
• nadmierne spożycie molibdenu powoduje śmiertelne choroby niedoboru miedzi u wypasanych zwierząt., Ich żwacz jest miejscem wysokiego wytwarzania siarczków, a interakcja molibdenu z siarką powoduje powstawanie tiomolibdanów. Tetratiomolibdenian, tiomolibdenian z czterema atomami siarki, może tworzyć kompleksy z miedzią zapobiegając jej wchłanianiu i blokując aktywność enzymów zależnych od miedzi. (Więcej informacji)
• u ludzi, terapia tetratiomolybdate została opracowana dla choroby Wilsona, choroby genetycznej, w której nagromadzenie miedzi w tkankach prowadzi do uszkodzenia wątroby i mózgu., Ostatnio zbadano stosowanie tetratiomolibdenianu w leczeniu raka i chorób zapalnych. (Więcej informacji)
• mutacje w szlaku biosyntetycznym kofaktora molibdenu prowadzą do łącznego niedoboru wszystkich enzymów zależnych od molibdenu. Niedobór kofaktora molibdenu typu A jest spowodowany mutacjami w genie MOCS1, podczas gdy niedobór typu B jest spowodowany mutacjami w MOCS2., Zarówno niedobory typu A, jak i typu B powodują utratę aktywności oksydazy siarczynowej, obserwowanej również w izolowanym niedoborze oksydazy siarczynowej i charakteryzującej się ciężkimi zaburzeniami neurologicznymi u chorych. (Więcej informacji)
• nowe możliwości leczenia niedoboru kofaktora molibdenu są rozważane. Cykliczna suplementacja monofosforanu piranopteryny u pacjentów z niedoborem typu A może korygować zaburzenia metaboliczne i zapobiegać pogorszeniu stanu neurologicznego. Pacjenci z niedoborem typu B nie mają tej cząsteczki i dlatego nie mogą odnieść korzyści z tego leczenia., Jednak ostatnie badania wykazały, że suplementacja pirydoksyny u tych pacjentów może złagodzić cierpienie poprzez zniesienie napadów padaczkowych. (Więcej informacji)
• zawartość molibdenu w żywności zależy od zawartości molibdenu w glebach, które mogą się znacznie różnić. Zmiany w zachorowalności na raka przełyku na całym świecie są związane z zawartością molibdenu w glebach i żywności. Podobne obserwacje poczyniono w celu zidentyfikowania czynników związanych z wydłużoną żywotnością populacji. (Więcej informacji)

molibden jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym dla praktycznie wszystkich form życia., Działa jako kofaktor dla wielu enzymów, które katalizują ważne przemiany chemiczne w globalnych cyklach węgla, azotu i siarki (1). Tak więc, enzymy zależne od molibdenu są wymagane nie tylko dla zdrowia ludzkiego, ale także dla zdrowia naszego ekosystemu.

funkcja

biologiczna postać atomu molibdenu jest cząsteczką organiczną znaną jako kofaktor molibdenu (Moco) obecny w miejscu aktywnym enzymów zawierających moco (molibdenizymy) (2)., U ludzi, molibden jest znany jako kofaktor dla czterech enzymów:

• oksydaza Siarczynowa katalizuje przemianę siarczanu do siarczanu, reakcja, która jest niezbędna do metabolizmu aminokwasów zawierających siarkę (metionina i cysteina).
• oksydaza ksantynowa katalizuje rozpad nukleotydów (prekursorów DNA i RNA) do postaci kwasu moczowego, który przyczynia się do zdolności antyoksydacyjnej osocza krwi.,
• oksydaza aldehydowa i oksydaza ksantynowa katalizują reakcje hydroksylacji, które obejmują wiele różnych cząsteczek o podobnych strukturach chemicznych. Oksydaza ksantynowa i oksydaza aldehydowa odgrywają również rolę w metabolizmie leków i toksyn (3).
• mitochondrialny Składnik redukujący amidoksym (mARC) został opisany dopiero niedawno (4), a jego dokładna funkcja jest badana. Wstępne badania wykazały, że mARC tworzy trójskładnikowy układ enzymatyczny z cytochromem b5 i reduktazą cytochromu B5 NADH, który katalizuje detoksykację mutagennych zasad N-hydroksylowanych (5).,

spośród tych enzymów oksydaza siarczynowa ma kluczowe znaczenie dla zdrowia człowieka. Dziedziczna ksantynuria, charakteryzująca się niedoborem oksydazy ksantynowej (Typ 1) lub niedoborem zarówno oksydazy ksantynowej, jak i oksydazy aldehydowej (Typ 2), może być bezobjawowa (6). Jednak w mniej niż połowie przypadków dotknięte osoby wykazują szereg problemów zdrowotnych o zmiennym nasileniu (7, 8).

interakcje składników odżywczych

Miedź

wczesne badanie wykazało, że spożycie molibdenu w ilości 500 µg/dzień i 1500 µg / dzień z sorgo zwiększa wydalanie miedzi z moczem (2)., Jednak wyniki niedawnego, dobrze kontrolowanego badania wykazały, że bardzo wysokie spożycie molibdenu w diecie (do 1500 µg/dzień) nie miało negatywnego wpływu na stan odżywienia miedzi u ośmiu zdrowych młodych mężczyzn (9).

Tetratiomolibdenian

stwierdzono, że nadmiar molibdenu w diecie powoduje niedobór miedzi u zwierząt wypasanych (przeżuwaczy). W przewodzie pokarmowym przeżuwaczy powstawanie związków zawierających siarkę i molibden, znanych jako tiomolibdany, zapobiega wchłanianiu miedzi i może powodować śmiertelne zaburzenia zależne od miedzi (10)., Tetratiomolibdenian (TM) jest cząsteczką, która może tworzyć kompleksy o wysokim powinowactwie z miedzią, kontrolując wolną miedź (miedź, która nie jest związana z ceruloplazminą) i hamując chaperony miedzi i enzymy zawierające miedź (11, 12). Zdolność TM do obniżania wolnego poziomu miedzi jest wykorzystywana w leczeniu choroby Wilsona, choroby genetycznej charakteryzującej się gromadzeniem miedzi w tkankach odpowiedzialnych za zaburzenia wątroby i neurologiczne. Pogorszenie neurologiczne wiązało się z toksycznym poziomem wolnej miedzi w surowicy pacjentów neurologicznie prezentujących się., Terapia TM wydaje się być w stanie ustabilizować stan neurologiczny i zapobiec pogorszeniu neurologicznemu u tych pacjentów, w przeciwieństwie do standardowego początkowego leczenia z wyboru (13).

miedź jest również niezbędnym kofaktorem enzymów biorących udział w zapaleniu i angiogenezie, o których wiadomo, że przyspiesza postęp nowotworu i przerzuty. U pacjentów z zaawansowanymi nowotworami złośliwymi rozpoczęto badania z zastosowaniem TM w celu zapobiegania progresji lub nawrotom choroby., Te badania pilotażowe wykazały obiecujące wyniki u osób z przerzutowym rakiem nerki( 14), przerzutowym rakiem jelita grubego (15) i rakiem piersi z wysokim ryzykiem nawrotu choroby (16). TM była stosunkowo dobrze tolerowana i ustabilizowana lub zapobiegała nawrotom choroby w korelacji z niedoborem miedzi., Skuteczność TM jest również badana w zwierzęcych modelach chorób zapalnych i związanych z odpornością (17, 18) i w tym momencie konieczne są badania kliniczne w celu oceny, czy niedobór miedzi może ustabilizować choroby i poprawić przeżywalność u ludzi, jak sugeruje badanie terapii TM u pacjentów z marskością żółciową (19).

niedobór

niedobór molibdenu w diecie nigdy nie zaobserwowano u zdrowych ludzi (2).,

nabyty niedobór molibdenu

jedyny udokumentowany przypadek nabyty niedobór molibdenu wystąpił u pacjenta z chorobą Leśniowskiego-Crohna na długoterminowe całkowite żywienie pozajelitowe (TPN) bez molibdenu dodawanego do roztworu TPN (20). Pacjent rozwinął szybkie tempo serca i oddechu, bóle głowy i ślepotę nocną, a ostatecznie zapadł w śpiączkę. U pacjenta rozpoznano wady w produkcji kwasu moczowego i metabolizmie aminokwasów siarkowych., Stan kliniczny pacjenta poprawił się, a nietolerancja aminokwasów zniknęła, gdy roztwór TPN został przerwany, a zamiast tego uzupełniony molibdenem w postaci molibdenianu amonu (160 µg/dzień) (20).

odziedziczony niedobór kofaktora molibdenu

ponieważ molibden działa tylko w postaci Moco u ludzi, wszelkie zaburzenia metabolizmu moco może zakłócić funkcję wszystkich molibdenianów., Obecne zrozumienie istotności molibdenu u ludzi opiera się w dużej mierze na badaniu osób z bardzo rzadkimi wrodzonymi zaburzeniami metabolicznymi spowodowanymi niedoborem Moco. Moco jest syntetyzowane de novo przez wieloetapowy szlak metaboliczny obejmujący cztery geny: MOCS1, MOCS2, MOCS3 i GPHN (ryc. 1). Do tej pory zidentyfikowano ponad 60 mutacji wpływających głównie na MOCS1 i MOCS2 (21).

brak funkcjonalnego Moco ma bezpośredni wpływ na aktywność molibdenianów., Zaburzenia metaboliczne ściśle związane z niedoborem aktywności oksydazy siarczynowej obejmują akumulację siarczynu, tauryny, s-sulfocysteiny i tiosiarczanu(patrz rysunek 2 poniżej). Ten profil metaboliczny jest identyczny z obserwowanym w izolowanym niedoborze oksydazy siarczynowej (ISOD), dziedzicznym stanie spowodowanym mutacjami w genie SUOX kodującym oksydazę siarczynową (22). W porównaniu z IZOD, niedobór Moco (MocoD) wpływa również na szlak ksantynowy i prowadzi do gromadzenia się hipoksantyny i ksantyny oraz niskiego do niewykrywalnego poziomu kwasu moczowego we krwi (patrz rysunek 3 poniżej)., MocoD i ISOD zostały zdiagnozowane u ponad 100 osób na całym świecie. Jednak globalna częstość występowania MocoD może być niedoszacowana w wyniku braku diagnozy lub zgłoszenia (21, 23, 24). Oba zaburzenia wynikają z cech recesywnych, co oznacza, że tylko osoby, które dziedziczą dwie kopie nieprawidłowego genu (po jednej od każdego rodzica) rozwijać chorobę. Osoby, które dziedziczą tylko jedną kopię nieprawidłowego genu są znane jako nosiciele cechy, ale nie wykazują żadnych objawów., IZOD i MocoD można rozpoznać stosunkowo wcześnie w ciąży (10-14 tygodni ciąży) na podstawie testów aktywności enzymów z wykorzystaniem komórek owodniowych i kosmówki kosmówkowej oraz na podstawie badań genetycznych (23, 25).

MocoD i ISOD zwykle występują w pierwszych dniach życia, chociaż kilka przypadków z mocod o późnej prezentacji zostały opisane (26-28)., Utrata aktywności oksydazy siarczynowej w IZOD i MocoD prowadzi do ciężkich zaburzeń neurologicznych charakteryzujących się atrofią mózgową, opóźnieniem umysłowym, napadami oporności i zwichnięciem soczewek ocznych. Obecnie nie jest jasne, czy efekty neurologiczne są wynikiem nagromadzenia toksycznego metabolitu, takiego jak siarczan, czy niewystarczającej produkcji siarczanów. Stwierdzono również u pacjentów z IZOD i MocoD ze zwiększonym wydalaniem semialdehydu α-amino adypinowego (α-AASA) (29)., akumulacja α-AASA to metaboliczna sygnatura niedoboru dehydrogenazy α-Aasa obserwowana u pacjentów z padaczką zależną od pirydoksyny. Niedobór enzymatyczny u tych osób powoduje wzrost α-AASA i jego cyklicznej postaci piperydeino-6-karboksylanu (P6C). P6C może uwięzić pirydoksal-5-fosforan( PLP), aktywną formę witaminy B6 (pirydoksyna), prowadząc do niedoboru PLP, który jest korygowany za pomocą dodatkowej pirydoksyny. Zmniejszenie PLP zaobserwowano również w płynie mózgowo-rdzeniowym u pacjentów z ISOD i MocoD (30)., Nie jest jasne, czy siarczyn jest odpowiedzialny za akumulację α-AASA i niedobór PLP u pacjentów z ISOD i MocoD. Niemniej jednak suplementacja pirydoksyny i kwasu foliowego u pacjentów z MocoD skutecznie znormalizowała poziom PLP i zniosła napady u dwóch pacjentów z mutacjami w MOCS2 (MocoD typu B) (31). Chociaż leki przeciwpadaczkowe i ograniczenie diety aminokwasów zawierających siarkę mogą być korzystne w niektórych przypadkach (32), nie ma możliwości leczenia pacjentów z mutacjami w MOCS2, Gphn (MocoD Typu C) lub genów SUOX., Suplementacja pirydoksyny jest nową opcją rozważaną w celu złagodzenia specyficznych cech klinicznych u pacjentów.

opisano skuteczne leczenie przy użyciu cyklicznego monofosforanu piranopteryny (cPMP) u pacjentów z mutacjami w genie MOCS1 i trwa badanie kliniczne z zastosowaniem podejścia retrospektywnego w celu oceny jego bezpieczeństwa. Gen MOCS1 kontroluje początkowy etap szlaku biosyntetycznego Moco, katalizując konwersję trifosforanu guanozyny do cPMP. Dlatego u pacjentów z mutacjami w genie MOCS1 brak cPMP., Codzienne podawanie cPMP pacjentom rozwiązało wszystkie zaburzenia metaboliczne związane z wadliwymi drogami oksydazy siarczanowej i ksantyny i zapobiegło dalszym objawom pogorszenia stanu neurologicznego(33, 34). Wczesna diagnoza i rozpoczęcie leczenia są niezbędne do zapewnienia sukcesu (34). Ponieważ terapia zastępcza cPMP może przynieść korzyści tylko MocoD typu A, wymagane są dodatkowe metody leczenia.

zalecana dieta (RDA)

zalecana dieta (RDA) dla molibdenu została ostatnio zmieniona w styczniu 2001 r. (2)., Został on oparty na wynikach badań równowagi żywieniowej przeprowadzonych u ośmiu zdrowych młodych mężczyzn w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych (35, 36). Wartości RDA dla molibdenu są wymienione w tabeli 1 w mikrogramach (µg) / dzień według wieku i płci. Odpowiednie poziomy spożycia (AI) zostały ustalone dla niemowląt wyłącznie na podstawie średniego spożycia molibdenu z mleka ludzkiego.

zapobieganie chorobom

Rak przełyku

linxian jest małym regionem w północnych Chinach, gdzie częstość występowania raka przełyku i żołądka jest bardzo wysoka (10 razy wyższa niż średnia w Chinach i 100 razy wyższa niż średnia w USA)., Gleba w tym regionie jest niska w molibdenu i innych pierwiastków mineralnych; dlatego spożycie molibdenu w diecie jest również niska. Badania przeprowadzone w innych obszarach o niskiej i wysokiej częstości występowania raka przełyku wykazały, że zawartość molibdenu i cynku we włosach i paznokciach jest znacznie niższa u mieszkańców regionów wysokiego ryzyka w porównaniu do zimnych miejsc. Ponadto, pacjenci z rakiem przełyku wykazują zmniejszoną zawartość pierwiastków śladowych w porównaniu do zdrowych krewnych (37, 38).,

zwiększone spożycie nitrozoamin, które są znanymi czynnikami rakotwórczymi, może być jednym z wielu czynników żywieniowych i środowiskowych, które przyczyniają się do rozwoju raka przełyku u mieszkańców regionów wysokiego ryzyka. Dodanie molibdenianu amonu do gleby może pomóc zmniejszyć ryzyko raka przełyku poprzez ograniczenie ekspozycji nitrozaminy. Nie jest jasne, czy suplementacja molibdenu w diecie jest korzystne w zmniejszaniu ryzyka raka przełyku., Badania interwencyjne przeprowadzone na obszarze Linxian z wykorzystaniem suplementacji diety minerałów i witamin, w tym molibdenu (30 µg / dzień), nie zmniejszyły częstości występowania i śmiertelności raka przełyku lub innych nowotworów w okresie pięciu lat (przegląd w 39).

długowieczność

Rugao to Powiat w prowincji Jiangsu (Chiny) znany z długowieczności swoich mieszkańców., Wydłużoną długowieczność trudno przypisać znaczącym różnicom w tradycjach, stylu życia lub zwyczajach żywieniowych wśród mieszkańców, a większość długowiecznych ludzi nie jest ze sobą spokrewniona, ograniczając możliwy wpływ genetyki. Jednak Hrabstwo ma dużą liczbę różnych gleb, których skład może wpływać na rozmieszczenie pierwiastków śladowych w wodzie i uprawach, a ostatecznie być związane ze zdrowiem człowieka i długowiecznością., Stwierdzono istotne korelacje między stosunkiem osób powyżej 90 roku życia na 100 000 mieszkańców a pierwiastkami śladowymi, w tym molibdenem, w glebie, wodzie pitnej i ryżu, które stanowią kluczowe elementy ich środowiska naturalnego (40). Odsetek ludzi długowiecznych (>80 lat) w Zhongxiang (Prowincja Hubei) był również pozytywnie związany z zawartością molibdenu w ich podstawowej żywności, ryżu (41)., W tych regionach jest prawdopodobne, że kombinacje pierwiastków śladowych przyczyniają się do optymalnego zdrowia i długowieczności w przeciwieństwie do jedynego efektu molibdenu.

Źródła

źródła żywności

Total Diet Study, coroczne badanie zawartości minerałów w typowej amerykańskiej diecie, wskazuje, że spożycie molibdenu średnio 76 µg/dzień dla kobiet i 109 µg / dzień dla mężczyzn. Tak więc, zwykle spożycie molibdenu są znacznie powyżej RDA dla molibdenu. Rośliny strączkowe, takie jak fasola, soczewica i groch, są najbogatszym źródłem molibdenu., Produkty zbożowe i orzechy są uważane za dobre źródła, podczas gdy produkty zwierzęce, owoce i wiele warzyw są na ogół niskie w molibdenu (2). Ponieważ zawartość molibdenu roślin zależy od zawartości molibdenu w glebie i innych warunków środowiskowych, zawartość molibdenu w żywności może się znacznie różnić (38, 42).

suplementy

molibden w suplementach diety jest na ogół w postaci molibdenianu sodu lub molibdenianu amonu (43).

bezpieczeństwo

toksyczność

toksyczność związków molibdenu wydaje się być stosunkowo niska u ludzi., Zwiększony poziom w surowicy kwasu moczowego i ceruloplasminy (enzym utleniający żelazo) odnotowano w pracy narażonych pracowników w palarni molibdenit (44). Objawy podobne do dny moczanowej odnotowano również w populacji Ormian zużywających 10 do 15 miligramów (mg) molibdenu z pożywienia dziennie (45). W innych badaniach stężenie kwasu moczowego we krwi i moczu nie było podwyższone przez spożycie molibdenu do 1,5 mg / dobę (2). Odnotowano tylko jeden raport ostrej toksyczności związanej z molibdenu z suplementu diety: dorosły mężczyzna podobno spożywał łącznie 13.,5 mg molibdenu w okresie 18 dni (300-800 µg / dobę) i rozwinęła się ostra psychoza z halucynacjami, drgawkami i innymi objawami neurologicznymi (46). Jednak kontrolowane badanie w czterech, zdrowych młodych mężczyzn stwierdzono, że spożycie molibdenu, w zakresie od 22 µg / dzień do 1490 µg / dzień (prawie 1,5 mg/dzień), wywołał żadnych poważnych skutków ubocznych, gdy molibdenu podawano przez 24 dni (35).

food and Nutrition Board (FNB) Instytutu Medycyny znaleziono niewiele dowodów, że nadmiar molibdenu był związany z niekorzystnymi wynikami zdrowotnymi u ogólnie zdrowych ludzi., Aby określić tolerowany górny poziom spożycia (UL), FNB wybrał niekorzystne skutki reprodukcyjne u szczurów jako najbardziej wrażliwy wskaźnik toksyczności i zastosował duży współczynnik niepewności, ponieważ wykorzystano dane dotyczące zwierząt (2). UL dla molibdenu jest wymienione według grup wiekowych w tabeli 2.

interakcje z lekami

stwierdzono, że Wysokie dawki molibdenu hamują metabolizm paracetamolu u szczurów (47); jednak nie wiadomo, czy występuje to w klinicznie istotnych dawkach u ludzi.,

rekomendacja Instytutu Linusa Paulinga

RDA dla molibdenu (45 µg / dzień dla dorosłych) jest wystarczająca, aby zapobiec niedoborowi. Chociaż spożycie molibdenu najbardziej prawdopodobne do promowania optymalnego zdrowia nie jest znany, obecnie nie ma dowodów, że spożycie wyższe niż RDA są korzystne. Większość ludzi w USA spożywać więcej niż wystarczającą ilość molibdenu w ich dietach, co suplementacja niepotrzebne., Zgodnie z ogólnym zaleceniem Instytutu Linus Pauling, aby wziąć suplement multiwitaminowy / mineralny, który zawiera 100% dziennych wartości (DV) dla większości składników odżywczych, prawdopodobnie dostarczy 75 µg/dzień molibdenu, ponieważ DV dla molibdenu nie został zmieniony w celu odzwierciedlenia najnowszego RDA. Chociaż ilość molibdenu obecnie znajduje się w większości suplementów multiwitaminowych / mineralnych jest wyższa niż RDA, jest znacznie poniżej tolerowanego górnego poziomu spożycia (UL) 2000 µg / dzień i powinna być bezpieczna dla dorosłych.,

starsi dorośli (> 50 lat)

ponieważ starzenie się nie wiąże się ze znacznymi zmianami w zapotrzebowaniu na molibden (2), nasze zalecenia dla osób starszych są takie same jak dla osób dorosłych w wieku 50 lat i młodszych.

autorzy i recenzenci

oryginalnie napisane w 2001 roku przez:
Jane Higdon, Ph. D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

zaktualizowane w kwietniu 2007 roku przez:
Victoria J. Drake, Ph. d.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

zaktualizowane w czerwcu 2013 roku przez:
Barbara Delage, Ph. D.,
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Reviewed in July 2013 by:
Ralf R. Mendel, Ph. d.
Professor of Plant Biology and Head
Department of Plant Biology
Braunschweig University of Technology
Braunschweig, Germany

Copyright 2001-2021 Linus Pauling Institute