โคบอลต์

โคบอลต์ เป็นองค์ประกอบทางเคมีและอยู่ในกลุ่มที่เรียกว่าเหล็ก - แพลทินัม มักเกิดกับนิกเกิลและเหล็ก ในทางชีววิทยามีบทบาทสำคัญในฐานะอะตอมกลางของวิตามินบี 12

โคบอลต์คืออะไร

โคบอลต์เป็นโลหะคล้ายเหล็กมีเลขอะตอม 27 ชื่อโคบอลต์มาจากภาษาละตินและแปลว่าก็อบลิน โคบอลต์เคยถือเป็นแร่เงินหรือทองแดงที่มีค่า

อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่สามารถแปรรูปได้และเนื่องจากเนื้อหาของสารหนูทำให้ไอระเหยที่มีกลิ่นเหม็นเมื่อถูกความร้อนคนงานจึงเรียกมันว่า Kobold โลหะหายากในเปลือกโลกเมื่อเทียบกับองค์ประกอบอื่น ๆ โดยธรรมชาติแล้วมักเกี่ยวข้องกับนิกเกิล โคบอลต์เป็นธาตุที่เกิดขึ้นในดินส่วนใหญ่ มีแร่โคบอลต์บางชนิดที่เกิดจากกระบวนการผุกร่อน อย่างไรก็ตามผลผลิตในแร่ซัลฟิดิคนั้นต่ำมากเพียง 0.1 ถึง 0.3 เปอร์เซ็นต์

ธาตุโคบอลต์เป็นโลหะหนักที่มีความเหนียวซึ่งเกิดจากการดัดแปลงสองแบบ โคบอลต์นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีเช่นเดียวกับโลหะทุกชนิด ในอากาศจะถูกส่งผ่านโดยชั้นออกซิเดชันผิวเผิน โคบอลต์สามารถสร้างสารประกอบเชิงซ้อนกับโมเลกุลอินทรีย์ ตัวอย่างทั่วไปคือโคบาลามิน (วิตามินบี 12)

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

โคบอลต์มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ในรูปของสารประกอบเชิงซ้อนหรือที่เรียกว่าโคบอลต์ โคบอลต์เป็นตัวแทนของกลุ่มวิตามินบี 12 ในที่นี้อะตอมของโคบอลต์ทำหน้าที่เป็นอะตอมกลางของสารประกอบเชิงซ้อนที่มีแกนด์หกตัว

อะตอมโคบอลต์ล้อมรอบด้วยอะตอมไนโตรเจนทั้งสี่ของวงแหวนคอร์ริน ลิแกนด์ไนโตรเจนตัวที่ 5 มาจากวงแหวน 5,6-dimethyl-benzimidazole ซึ่งเชื่อมต่อกับวงแหวนคอร์รินในลักษณะของนิวคลีโอไทด์ ลิแกนด์ที่หกสามารถใช้แทนกันได้และมีหน้าที่ในการแยกความแตกต่างของโคบาลามินต่างๆ รูปแบบเดียวของวิตามินบี 12 คือ adenosylcobalamin เชิงซ้อน Adenosylcobalamin ยังเป็นโคเอนไซม์บี 12 โคบอลต์เป็นสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกที่รู้จักกันดีเท่านั้นซึ่งโคบอลต์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยา วิตามินบี 12 ทำหน้าที่เป็นโคเอนไซม์สำหรับสองกระบวนการของเอนไซม์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยน homocysteine ​​เป็น methionine

โฮโมซิสเทอีนเป็นเมธิลในกระบวนการ ปฏิกิริยานี้เป็นส่วนสำคัญของปฏิกิริยาเมธิเลชันทั้งหมด ปฏิกิริยาของเอนไซม์อื่น ๆ ช่วยสลายกรดไขมันเลขคี่และกรดอะมิโนบางชนิดให้เป็นซัคซินิลโคเอ สารประกอบนี้เป็นตัวกลางในวัฏจักรกรดซิตริก ไม่สามารถผลิตโคบาลามินในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ได้ ดังนั้นมนุษย์จึงขึ้นอยู่กับการบริโภคผ่านอาหาร วิตามินบี 12 ผลิตในลำไส้ใหญ่โดยแบคทีเรียในลำไส้ อย่างไรก็ตามมันสามารถดูดซึมได้ในลำไส้เล็กเท่านั้นดังนั้นโคบาลามินที่สังเคราะห์ขึ้นในลำไส้ใหญ่จึงไม่มีความสำคัญทางสรีรวิทยา

วิตามินบี 12 จะถูกเก็บไว้ที่ตับ จากนั้นมันไปถึงลำไส้เล็กผ่านกรดน้ำดีและถูกดูดซึมที่ลำไส้เล็กโดยปัจจัยภายใน ด้วยวิธีนี้ความต้องการของร่างกายสามารถครอบคลุมได้เป็นเวลาหลายปีด้วยการบริโภคที่ลดลง

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

โคบอลต์มีอยู่ในรูปแบบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในวิตามินบี 12 ในอาหารทุกชนิดที่มาจากสัตว์ อาหารจากพืชล้วนไม่มีโคบาลามินเพียงพอ การสังเคราะห์วิตามินนั้นเกิดจากแบคทีเรีย สัตว์กินพืชตอบสนองความต้องการของพวกมันด้วยพืชในลำไส้ชนิดพิเศษ

มนุษย์ไม่สามารถใช้โคบาลามินที่ผลิตในลำไส้ใหญ่ได้เนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นใต้อุ้งเชิงกราน ที่นี่จะถูกขับออกโดยไม่ได้ใช้ อย่างไรก็ตามสัตว์กินพืชยังขึ้นอยู่กับทุ่งหญ้าที่มีความเข้มข้นของโคบอลต์สูงเพียงพอ ดังนั้นจึงต้องเติมสารประกอบโคบอลต์ลงในอาหารสัตว์ในดินที่มีโคบอลต์ไม่ดี การขาดโคบอลต์จะปรากฏในสัตว์ว่าเป็นโรคโลหิตจางที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากวิตามินบี 12 ไม่สามารถสร้างขึ้นในปริมาณที่เพียงพอได้อีกต่อไป

โรคและความผิดปกติ

โรคโลหิตจางสามารถพัฒนาในมนุษย์ได้เนื่องจากการขาดวิตามินบี 12 อย่างไรก็ตามการขาดนี้ไม่สามารถแก้ไขได้โดยการเติมโคบอลต์ ดังที่ได้กล่าวไปแล้วไม่ได้ใช้วิตามินบี 12 ที่ผลิตโดยแบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์

มนุษย์ขึ้นอยู่กับการบริโภคโคบาลามินในอาหาร เนื่องจากอาหารจากสัตว์เป็นแหล่งหลักของโคบาลามินผู้ทานมังสวิรัติจึงขึ้นอยู่กับอาหารเสริมวิตามินบี 12 อย่างไรก็ตามโคบาลามินมีครึ่งชีวิตในร่างกาย 450 ถึง 750 วัน มันถูกเก็บไว้ในตับและสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้อีกครั้งผ่านทางปัจจัยภายใน เสบียงที่เก็บไว้ในตับจึงเพียงพอสำหรับสองสามปีแม้ว่าอุปทานจะมี จำกัด ก็ตาม มนุษย์มีความต้องการวันละ 3 ไมโครกรัม โรคโลหิตจางเกิดขึ้นเมื่อมีการขาดวิตามินบี 12

นอกจากนี้ปัญหาทางจิตใจยังพัฒนาซึ่งเกิดจากการหยุดชะงักของสายหลังและทางเดินเสี้ยม นอกจากนี้ความเข้มข้นของเลือดของโฮโมซิสเทอีนจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากเมทิลเลชั่นของเมไทโอนีนหยุดนิ่ง ระดับโฮโมซิสเทอีนที่สูงขึ้นจะส่งเสริมการเกิดภาวะหลอดเลือด ในขณะเดียวกันผู้บริจาคกลุ่มเมทิล N5-methyl-tetrahydrofolate (N5-methyl-THF) ไม่สามารถเปลี่ยนกลับเป็น THF (tetrahydrofolate) ได้อีกต่อไป เหนือสิ่งอื่นใด THF มีหน้าที่ในการก่อตัวของฐานนิวคลีอิกดังนั้นการสร้างกรดนิวคลีอิกจึงถูกยับยั้งเช่นกัน

ส่งผลให้การสร้างเลือดล่าช้าและเม็ดเลือดแดงบางส่วนยังมีฮีโมโกลบินมากเกินไป มีการพัฒนาโรคโลหิตจางซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการให้กรดโฟลิกหรือวิตามินบี 12 ที่ดีกว่า หากการดูดซึมวิตามินบี 12 บกพร่องเนื่องจากการขาดปัจจัยภายในจะเกิดโรคโลหิตจางที่เป็นอันตราย