Ванадій: спортсменам, тим, хто худне, діабетикам
Ванадій (V)
Спортсменам, тим, хто худне, діабетикам.
В організмі людини ванадій бере участь в окисно-відновних процесах, диханні, кровотворенні. Важливу роль відіграє в процесах росту та репродукції, а також уповільнює синтез холестерину, необхідний для утворення кісткової тканини та зубів.
Добова потреба організму людини – 10–25 мкг.
В організмі дорослої людини міститься близько 100 мкг ванадію. Абсорбується менше 5% ванадію, що потрапив в організм перорально (у вигляді ванадила або ванадату). Ванадій входить до складу м’язової та кісткової тканини, може накопичуватися в серцевому м’язі, селезінці, щитовидній залозі, легенях, нирках. Потрапляючи в кров, ванадій, очевидно, конвертується у ванадил-трансферинових та ванадил-феритинових комплексах у рідинах організму та плазмі. Сеча – головний спосіб екскреції для абсорбованого ванадію, а кістки – головне місце депонування.
Біологічна роль в організмі людини. Біологічна роль ванадію недостатньо вивчена. Вважається, що ванадій бере участь у регуляції вуглеводного обміну та серцево-судинної діяльності, а також у метаболізмі тканин кісток і зубів.
Вважається, що ванадію властиві функції каталізатора окисно-відновних процесів. Ванадій є інгібітором і, можливо, регулятором Na+–K+–АТФази, рибонуклеази та інших ферментів. Ванадій посилює поглинання кисню тканинами печінки, каталізує окиснення фосфоліпідів ізольованими ферментами печінки, і, можливо, впливає на рівень цукру в крові. Ванадій діє на деякі функції очей, печінки, нирок, міокарда, нервової системи.
Вважається, що ванадію властиві функції каталізатора окисно-відновних процесів. Ванадій є інгібітором і, можливо, регулятором Na+–K+–АТФази, рибонуклеази та інших ферментів. Ванадій посилює поглинання кисню тканинами печінки, каталізує окиснення фосфоліпідів ізольованими ферментами печінки, і, можливо, впливає на рівень цукру в крові. Ванадій діє на деякі функції очей, печінки, нирок, міокарда, нервової системи.
В біологічних системах найбільш важливими формами ванадію є тетра- та пентавалентні стани, які легко утворюють комплекси з іншими речовинами, такими як трансферин або гемоглобін, таким чином, стабілізуючи їх проти окислення. Передбачається, що ванадій виступає кофактором ферментів фосфорилтрансферази, аденілатциклази та протеїнкінази; у формі ванадила – у біосинтезі гормонів, метаболізмі глюкози, ліпідів. Найбільше вивчена гало-пероксидаза – пероксидаза щитовидної залози.
В останні роки було встановлено, що ряд неорганічних сполук, а саме, солі ванадію, селену, молібдену та вольфраму, імітують ефекти інсуліну. Серед них найбільш вивченою є біологічна роль ванадію. Ймовірно, що найближчим часом застосування сполук, що містять ванадій, в терапії хворих на діабет I типу дозволить знизити дозу інсуліну, що вводиться діабетикам, а, можливо, і відмовитися від нього.
В останні роки було встановлено, що ряд неорганічних сполук, а саме, солі ванадію, селену, молібдену та вольфраму, імітують ефекти інсуліну. Серед них найбільш вивченою є біологічна роль ванадію. Ймовірно, що найближчим часом застосування сполук, що містять ванадій, в терапії хворих на діабет I типу дозволить знизити дозу інсуліну, що вводиться діабетикам, а, можливо, і відмовитися від нього.
Ванадій належить до біологічно значимої групи перехідних елементів. Хімія його надзвичайно складна. Він легко змінює стан окислення і може існувати як в аніонній, так і в катіонній формах. В фізіологічних умовах п’ятивалентний ванадій існує переважно у вигляді метаванадату (VO3–) і, можливо, ортованадату (VO43–), тоді як чотиривалентний ванадій в основному присутній у формі ванадила (VO2+). У плазмі крові концентрація ванадію становить близько 20 нг, і основною його формою є метаванадат, який проникає в клітину за допомогою аніон-транспортуючих систем і там відновлюється глутатіоном до ванадила. Інсуліноподібну дію проявляють обидві біологічно активні форми ванадію (ванадат і ванадил). По суті, всі основні ефекти інсуліну, спрямовані на регуляцію метаболізму вуглеводів і ліпідів, імітуються сполуками ванадію in vitro та in vivo.
Сполуки ванадію, окрім гіпоглікемічного ефекту, мають також антигіпертензивну та антихолестеринемічну активність. Крім того, сполуки, що містять ванадій, проявляють протипухлинну дію.
Синергисти та антагоністи ванадію. На сьогодні синергисти ванадію не виявлені.
Антагоністами ванадію є хром та білки, що містяться в їжі.
Антагоністами ванадію є хром та білки, що містяться в їжі.
Ознаки недостатності ванадію: недостатність ванадію може бути однією з причин захворювань серцево-судинної системи та нирок, збільшення ризику розвитку атеросклерозу, збільшення ризику розвитку цукрового діабету, зниження репродуктивної здатності та підвищення дитячої смертності.
Дефіцит ванадію у тварин призводить до підвищення частоти абортів та зниження кількості молока (приблизно 40% дитинчат гине), збільшення ваги щитовидної залози, зменшення росту.
При вирощуванні кіз на дієті, спеціально бідній ванадієм, спостерігалося збільшення числа викиднів і смертності серед новонароджених тварин. При цьому настання смерті часто супроводжувалося судорогами (конвульсіями). У піддослідних тварин відзначалася деформація скелета (задніх кінцівок) та збільшення обсягу щитовидної залози.
У дослідах на щурах було показано, що введення ванадію на фоні дефіциту йоду або дії інших струмогенних факторів здатне надавати позитивний ефект на відновлення функцій щитовидної залози.
Оскільки ванадій може впливати на метаболізм йоду та функцію щитовидної залози, передбачається, що він може мати нутриційну значущість при стресі, який викликає різке зниження нормального статусу щитовидної залози.
Недостатність ванадію може супроводжуватися зниженням рівня холестерину та підвищенням вмісту тригліцеридів, печінкових ліпідів та фосфоліпідів у плазмі крові, збільшенням гематокриту.
Дефіцит ванадію у тварин призводить до підвищення частоти абортів та зниження кількості молока (приблизно 40% дитинчат гине), збільшення ваги щитовидної залози, зменшення росту.
При вирощуванні кіз на дієті, спеціально бідній ванадієм, спостерігалося збільшення числа викиднів і смертності серед новонароджених тварин. При цьому настання смерті часто супроводжувалося судорогами (конвульсіями). У піддослідних тварин відзначалася деформація скелета (задніх кінцівок) та збільшення обсягу щитовидної залози.
У дослідах на щурах було показано, що введення ванадію на фоні дефіциту йоду або дії інших струмогенних факторів здатне надавати позитивний ефект на відновлення функцій щитовидної залози.
Оскільки ванадій може впливати на метаболізм йоду та функцію щитовидної залози, передбачається, що він може мати нутриційну значущість при стресі, який викликає різке зниження нормального статусу щитовидної залози.
Недостатність ванадію може супроводжуватися зниженням рівня холестерину та підвищенням вмісту тригліцеридів, печінкових ліпідів та фосфоліпідів у плазмі крові, збільшенням гематокриту.
Надмірне надходження ванадію в організм зазвичай пов’язане з екологічними та виробничими факторами. При гострому впливі токсичних доз ванадію у робітників відзначаються місцеві запальні реакції шкіри та слизових оболонок очей, верхніх дихальних шляхів, скупчення слизу в бронхах та альвеолах. Виникають і системні алергічні реакції типу астми та екземи, а також лейкопенія та анемія, які супроводжуються порушеннями основних біохімічних параметрів організму.
Встановлено, що ванадій може гальмувати синтез жирних кислот, пригнічувати утворення холестерину. Ванадій інгібує ряд ферментних систем, гальмує фосфорилювання та синтез АТФ, знижує рівень коензимів А та Q, стимулює активність моноаміноксидази та окисне фосфорилювання.
Встановлено, що ванадій може гальмувати синтез жирних кислот, пригнічувати утворення холестерину. Ванадій інгібує ряд ферментних систем, гальмує фосфорилювання та синтез АТФ, знижує рівень коензимів А та Q, стимулює активність моноаміноксидази та окисне фосфорилювання.
Відомо також, що при шизофренії вміст ванадію в крові значно підвищується.
При введенні ванадію тваринам (в дозах 25–50 мкг/кг) відзначається уповільнення росту, діарея та збільшення смертності.
Підвищений вміст білків та хрому в раціоні знижує токсичну дію ванадію.
Підвищений вміст білків та хрому в раціоні знижує токсичну дію ванадію.
Основні прояви надлишку ванадію: зниження вмісту в організмі аскорбінової кислоти, зниження вмісту цистину у волоссі, підвищення частоти захворювань бронхолегеневої системи, збільшення ризику розвитку новоутворень.
Ванадій необхідний: при діабеті, гіперинсулінемії, анемії, підвищеному артеріальному тиску, при лікуванні туберкульозу, сифілісу, ревматизму, при запланованому зниженні ваги, в спортивній підготовці.
Продуктові джерела ванадію: молюски, морська риба, жирне м’ясо, печінка, овочі: імбир, картопля, кабачки, ламінарія (морська капуста), морква, патисони, редис, чорна редька, ріпа, буряк, селера, пастернак, петрушка, топінамбур, гарбуз, хрін, часник; зелень: базилік, коріандр (кінза), зелена цибуля, порей, шнітт-цибуля, зелень петрушки, черешки ревеню, рукола, салат, зелень селери, кріп, черемша, зелень часнику, шпинат, щавель, естрагон; чорний перець, оливки; злакові та бобові: гречка, кукурудза, вівсянка, пшоно, пшениця м’яка, пшениця тверда, жито, рис білий довгозернистий, рис білий круглозернистий, рис нешліфований, дикий рис, боби, горох, соя, квасоля, сочевиця, ячмінь; фрукти та ягоди: абрикоси, айва, ананаси, апельсини, виноград, вишні, гранати, грейпфрути, груші, диня, суниця, інжир, калина, журавлина, лимони, мандарини, обліпиха, персики, горобина чорноплідна, смородина чорна, хурма, черешня, чорниця, шовковиця, яблука; сухофрукти: родзинки, сушений інжир, курага, фініки, чорнослив; горіхи та насіння: арахіс, кеш’ю, кунжут, мак, макадамія, мигдаль, бразильський горіх, волоський горіх, кедровий горіх, насіння соняшника, насіння гарбуза, фісташки, ліщини; рослинні олії; гриби: білі гриби, лисички.