Висмут в каких продуктах питания содержится

БОЛГОВА И.В.,
ШАПОШНИКОВА И.А.,
ФАНДО Р.А.

Продолжение. См. № 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10/2008

Висмут

Роль в жизни растений

О содержании висмута в растениях данных нет. Известно лишь, что концентратором висмута является шалфей.

Присутствует висмут в сигаретном дыме. Кроме того, наряду с другими микроэлементами (молиб-деном, медью, никелем, кобальтом, оловом, золотом, скандием) он обнаружен в мумиё.

Роль в жизни животных и человека

Содержание висмута в организме животных составляет 0,00002% (по массе). В организм человека висмут поступает с пищей, а также с воздухом и водой.

Висмут в организме человека обнаружен в различных органах и тканях – крови, мышцах, волосах, почках, костях, головном мозге и др. Накапливается висмут в печени, почках, селезенке и костях.

Висмут принимает участие в процессах синтеза некоторых белков, образует структуры клеток почек.

Основные источники поступления в организм

Воздух. Вода. Продукты животного происхождения.

Наиболее распространенные соединения

Bi[C6H2(OH)3COO](OH)2 – дигидроксид-галлат висмута (III).

ВiОNО3– нитрат висмута основной.

Знаете ли вы, что…

• Висмут получил свое название от древнегерманского Bismutum – «белая масса» и упоминается в литературе с XV в.

• Суточное поступление висмута в организм с продуктами питания составляет 0,02 мг, а с воздухом – 0,00001 мг.

• Субнитрат висмута в виде мазей и присыпок используется как защитное и противовоспалительное средство при дерматите, экземе, эрозиях и язвах кожи.

• Основной трибромфенолят висмута, или ксероформ, обладает ярко выраженным антибактериальным действием. В виде порошка и мазей его используют для лечения ран, фистул и ожогов. Входит в состав мази Вишневского: 6 частей ксероформа, 3 части березового дегтя, 100 частей касторового масла.

• Нитрат висмута основной ВiОNО3 (викаир, викалин) оказывают вяжущее, противокислотное и умеренное слабительное действие.

• В виде порошка для присыпки ран и ожогов применяется дигидроксид-галлат висмута (III).

• Изотоп 206Bi используется для лечения лимфатической лейкемии.

Свинец

Роль в жизни растений, грибов

Содержание свинца в растениях обычно незначительно: примерно 0,001–0,002% (от массы золы), или 5 мг/кг. Верхний порог концентрации свинца не установлен. По мере роста растений свинец перераспределяются по их органам: корни ––> стебли ––> зерно.

В небольших количествах свинец растениям необходим. Его дефицит возникает при содержании в надземной части 2–6 мкг/кг сухого вещества. Избыток свинца ингибирует дыхание, фотосинтез, снижает поступление Zn, Ca, P, S. Вследствие этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество производимой продукции. ПДК свинца для почв в России составляет 30 мг/кг. При содержании в почве 100–500 мг/кг свинца наблюдается скручивание старых листьев. Менее устойчивы к его избытку злаки, более устойчивы – бобовые. Концентрация металла выше 10 мг/кг сухого вещества токсична для большинства культурных растений. Растением-индикатором повышенного содержания свинца является седмичник европейский. Много свинца содержит обычная лебеда. Интенсивно накапливают его грибы, мхи и лишайники. Рекордсменом среди организмов по стойкости к соединениям свинца являются дрожжи.

Причиной летнего листопада часто служит высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья очищают воздух. Наиболее восприимчивы к свинцу орешник и ель, наименее – клен, зеленый лук и ежа сборная.

Почти в 10 раз возрастает содержание свинца в растениях, выросших по краям автострад, причем растения абсорбируют его из воздуха, а не из почвы! В сухую погоду происходит накопление свинца на поверхности растений; после обильных дождей значительная часть (до половины) смывается.

Свинец обладает синергическим действием и увеличивает токсичность других металлов.

По некоторым данным, свинец проявляет мутагенное действие на организм.

Минимальная смертельная концентрация для морских свинок составляет: в случае карбоната свинца – 1000 мг/л, оксида свинца – 2000 мг/л, хлорида свинца – 1500–2000 мг/л, нитрата свинца – 2000 мг/л.

Нитрат свинца оказывает гибельное действие на рыб в концентрации 0,1–0,16 мг/л, на бактерии – 0,5 мг/л, на дафний – 5,0 мг/л; хлорид свинца – на рыб в концентрации 0,33–1,0 мг/л, на простейшие организмы – 0,01–0,5 мг/л, на дафний – 0,5 мг/л; сульфат свинца – на рыб в концентрации 25,0 мг/л, на простейшие организмы – 0,5 мг/л; ацетат свин-ца – на рыб в концентрации 0,4–2,8 мг/л.

Роль в жизни животных и человека

Представители животного мира аккумулируют свинец по-разному: беспозвоночные – в основном, в твердых покровах; позвоночные – в костной ткани и, кроме того, птицы – в перьях, рыбы – в гонадах, млекопитающие – в головном мозге и печени. Этот металл жизненно необходим для животных, они испытывают недостаток этого элемента при концентрации его в корме менее 0,05–0,5 мг/кг.

В организме взрослого человека массой 70 кг в среднем содержится около 120 мг свинца: в костях – 20 мг/кг, печени – 1 мг/кг, почках – 0,8 мг/кг, головном мозге – 0,1 мг/кг. Период полураспада в костях составляет около 10 лет. С возрастом количество накопленного в костях свинца увеличивается и к 30–40 годам у лиц, по роду деятельности не связанных со свинцовым загрязнением, составляет 80–200 мг. Свинец влияет на синтез белка, энергетический баланс клетки и ее генетический аппарат, участвует в обменных процессах костной ткани.

В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания (от 40 до 70%), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной свинцом почвы. С атмосферным воздухом поступает всего 1–2% свинца, но весь он абсорбируется. В атмосферном воздухе большинства российских городов (с общим населением около 44 млн) среднегодовая концентрация составляет 0,01–0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК (0,3 мкг/м3). Около 10 млн человек проживает в городах с содержанием свинца 0,1–0,2 мкг/м3. В природных водах содержание свинца составляет 0,001–0,023 мг/л. При поступлении свинца с питьевой водой в течение длительного времени токсичными являются концентрации 0,18 мг/л.

По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу высокоопасных веществ. Его опасность определяется значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме, проявлением канцерогенных, тератогенных и мутагенных свойств. Токсичная доза свинца для человека составляет 1 мг, а летальная – 10 г. Под воздей-ствием свинца нарушается синтез порфинов и гема, развивается атеросклероз, элемент накапливается в почках, печени, селезенке и костных тканях. Поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия), нервная система (энцефалопатия и нейропатия) и почки (нефропатия). Наиболее восприимчива к свинцу гематопоэтическая система, особенно у детей. Наблюдаются повышенная смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, рост общей заболеваемости, изменения в легких детей, поражения органов кроветворения, нервной и сердечно-сосудистой систем, печени, почек, нарушения течения беременности, родов, менструального цикла, мертворождаемость, врожденные уродства.

При увеличении концентрации свинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития. Допустимый уровень содержания свинца в волосах – 8– 9 мкг/г. У маленьких детей изменения психомоторных реакций связывают с повышенным поступлением свинца в организм при облизывании пальцев рук или игрушек, побывавших на загрязненной почве. Влияние свинца проявляется также в изменениях двигательной активности, координации движений, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в трудности обучения. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов кальция.

Основные источники поступления в организм

Вдыхаемый воздух. Продукты растительного и животного происхождения: консервы в жестяной таре, рыба сырая и мороженая, пшеничные отруби, желатин и ракообразные; корнеплоды и другие растительные продукты, выращенные на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.

Наиболее распространенные соединения

PbO2 – оксид свинца (IV).

Pb(СН3СОО)2 – ацетат свинца.

Pb3O4 – сурик.

Знаете ли вы, что…

• Свинец вместе с золотом, серебром, медью, оловом, железом и ртутью входит в число 7 металлов, известных людям с незапамятных времен. Его название происходит от лат. плумбум – так древ-ние римляне называли сплав свинца с оловом.

• В организме человека 2,3 х 1020 атомов свинца, а в одной клетке – 2,3 х 106.

• Суточное поступление свинца в организм с продуктами питания составляет 26–42 мкг, а с водой – до 0,1 мг.

• При ушибах часто используют свинцовые примочки, а при некоторых заболеваниях кожи врачи назначают свинцовый пластырь, в котором антисептиком служит оксид свинца (IV) PbO2.

• Оксид свинца (II) PbO входит в состав шихты для варки хрусталя.

• Одна из самых распространенных красных красок – сурик Pb3O4.

• Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в России является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин.

• В бытовых отходах (отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, провода и кабели, лакокрасочные покрытия, изделия из хрусталя и свинцового стекла, глазированная керамика, паяные изделия, в т.ч. консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия) содержание свинца превышает таковое в земной коре в сотни и даже тысячи раз, т.е. достигает 0,16–1,6%.

Алюминий

Роль в жизни растений

Содержание алюминия в растениях составляет в среднем 0,02% (по массе), колеблясь от 4 мг/кг сухого вещества в картофеле до 46 мг/кг в репе. Организмы – концентраторы алюминия, например плауны (Lycopodiaceae), содержат его до 5,3% (в золе).

Алюминий оказывает вредное действие на растения, начиная с концентрации 1 мг/л воды, поэтому использование алюминийсодержащих сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур нецелесообразно. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, алюминий нарушает их поглощение корнями.

Избыток алюминия в почве приводит к деформации органов: листья большинства растений скручиваются, на них появляются белые пятна; падает урожайность зерновых культур, возделываемых на кислых почвах (около 40% всех обрабатываемых земель). При выпадении «кислотных дождей» токсичность алюминия повышается, поскольку он переходит в растворимое состояние и вымывается из глины. При этом в клетках корневой меристемы образуется весь спектр аберраций – геномных, хромосомных и хроматидных.

Ученые Корнельского университета при изучении сорго, пятой по важности зерновой культуры в мире, клонировали неизвестный ранее ген, обеспечивающий устойчивость к почвенному алюминию. Этот ген кодирует мембранный переносчик, активирующийся в ответ на воздействие алюминия и обеспечивающий высвобождение лимонной кислоты, эффективно связывающей токсичные ионы и предотвращающей их проникновение внутрь корней. С помощью нового гена ученые уже создали устойчивые к алюминию растения резушки Таля (Arabidopsis thaliana) и пшеницы, следующее на очереди сорго.

Роль в жизни животных и человека

Природные соединения алюминия (Al2O3) практически нерастворимы, поэтому они не усваиваются живыми организмами, тем не менее, в органах млекопитающих животных обнаружено от 0,00001 до 0,001% (по массе) алюминия.

В органах и тканях человека содержится от 0,2 до 0,6 мкг/г алюминия (в виде иона Al3+), который накапливается в костях, легких, печени, сером веществе головного мозга. Больше всего алюминия содержится в ногтях (до 927 мг/кг), волосах (до 10 мг/кг), зубах (до 325 мг/г). В яичниках, семенниках, мышцах, мозге среднее содержание алюминия составляет 0,4 мкг/г. На производстве при вдыхании пыли, содержащей соединения алюминия, его концентрация в легких может достигать 20–60 мкг/г. С возрастом в головном мозге и легких содержание алюминия увеличивается.

В организме алюминий участвует в образовании фосфатных и белковых комплексов; процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной тканей; оказывает, в зависимости от концентрации, тормозящее или активирующее действие на пищеварительные ферменты; влияет на функцию околощитовидных желез. Алюминий тормозит усвоение многих биоэлементов и витаминов (кальций, магний, железо, витамин В6, аскорбиновая кислота) и серусодержащих аминокислот.

Алюминий в небольших количествах необходим для организма, особенно для костной ткани, а при избытке может представлять серьезную опасность для здоровья, вызывая алюминиевую энцефалопатию.

При длительном применении препаратов алюминия (альмагель, белая глина, гидроокись алюминия и др.), особенно с нарушением оптимальных дозировок, у людей пожилого возраста возможны токсические осложнения и нарушения функций центральной нервной системы. В целом алюминий относят к токсичным (иммунотоксичным) элементам. Токсическая доза для человека – 5 г. Оценивают содержание алюминия в организме по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание алюминия в плазме крови составляет 2 мкг/л, в моче – 1–20 мкг/л, а в волосах – 1–20 мг/кг.

Дефицит алюминия развивается при его поступлении в организм в количествах менее 1 мкг/сутки.

В организм человека алюминий попадает в небольших количествах с растительными продуктами. Источниками повышенного поступления алюминия могут быть запыленный воздух (в районах расположения алюминиевых, горно-рудных, лакокрасочных, бумажных, текстильных предприятий), загрязненная питьевая вода и пища (особенно консервированная). Излишки алюминия могут содержать: чай, морковь, некоторые травы и плавленые сыры, лекарственные вещества, антациды, дезодоранты, бумажные полотенца, а также продукты, контактирующие с алюминиевой фольгой.

Основные источники поступления в организм

Воздух. Продукты питания растительного происхождения: многие овощи, ягоды, фрукты, продукты переработки зерна, субтропические плоды. Продукты животного происхождения.

Наиболее распространенные соединения

Al2O3х 2SiO2х 2H2O – силикат алюминия, белая глина, каолин.

Аl(ОН)3 – гидроксид алюминия.

АlРО4 – фосфат алюминия.

Знаете ли вы, что…

• Свое название алюминий получил от лат. alu-men – квасцы (двойная соль алюминия и калия). Впервые был получен в 1825 г. датским физиком Х.К. Эрстедом.

• В теле человека 2,2 х 1021 атомов алюминия, а в одной клетке – 2,2 х 107.

• Суточное поступление алюминия в организм с продуктами питания составляет 45 мг, а с воздухом – 0,01 мг.

• Силикат алюминия (белая глина, каолин Al2O3 х 2SiO2 х 2H2O) применяется наружно в виде присыпок, мазей и паст при лечении кожных заболеваний. Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 вместе с окcидом магния МgO входят в состав обволакивающего сред-ства «Альмагель». Фосфат алюминия АlРО4 обладает противоязвенным, адсорбирующим действием, снижает кислотность желудка.

• Сплавы алюминия с магнием, так называемые магналии, используются для создания упаковок для пищевых продуктов: консервных банок, оберток для сыров, фольги для тушения мяса, банок для напитков и т.д.

• Оксид алюминия Al2O3, или глинозем, встречается в природе в виде кристаллического минерала корунда. Его прозрачные кристаллы, окрашенные примесями в красный или синий цвет, и есть драгоценные камни – рубин и сапфир.

Титан

Роль в жизни растений

Содержание титана в растительных организмах составляет 0,000001% (по массе). Растения поглощают титан из почв. В небольших количествах он обнаружен во многих пищевых растениях. Наибольшее его количество содержится в водоросли Cladophora (0,032% по массе). Фосфорсодержащие комплексы титана ускоряют рост и развитие растений.

Роль в жизни животных и человека

Содержание титана в организме животных составляет 0,00001–0,0001% (по массе). Животные получают его из растительной пищи. Наибольшее количество титана обнаружено в организме жука навозника обыкновенного (0,0049% по массе).

У млекопитающих животных и птиц больше всего титана в рогах, волосах, перьях, много его в кобыльем молоке.

В организме взрослого человека содержится до 20 мг титана. Он необходим для построения эпителиальной ткани. Оказывает возбуждающее действие на центральную нервную систему, дыхание, органы кровообращения, катализирует синтез гемоглобина крови, активирует реакции клеточного и гуморального иммунитета. Наиболее богаты титаном селезенка, надпочечники и щитовидная железа. В этих органах содержание титана с возрастом не изменяется, а в легких за 65 лет жизни оно возрастает более чем в 100 раз. Отмечено, что наличие титана в крови резко уменьшается при заболеваниях крови, раке, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, болезни Боткина, токсикозе, болезнях почек у беременных, а также при ожогах и заболеваниях микробной экземой.

Основные источники поступления в организм

Продукты растительного происхождения: чечевица, морские водоросли. Продукты животного происхождения: молочные продукты, легкие, почки.

Наиболее распространенные соединения

TiO2– оксид титана (IV).

ВаТiО3 – титанат бария.

Знаете ли вы, что…

• Титан открыт английским минералогом У.Гре-гором в 1791 г. и назван в честь титанов – исполинов древнегреческой мифологии, детей бога Урана и богини Геи.

• В организме человека 1,3 х 1020 атомов титана, а в одной клетке – 1,3 х 106.

• Суточное поступление титана в организм с продуктами питания составляет 0,85 мг.

• Оксид титана (IV) применяется в дерматологии при лечении простого герпеса, угрей, воспаления губ и полости рта; как биосовместимый материал титан используется при изготовлении имплантатов в ортопедии, челюстно-лицевой и нейрохирургии.

Продолжение следует

Source: bio.1september.ru