Mangan - Chlor Molybdän - Cobalt Mangan - Chlor Molybdän

Seminar aus der Reihe “Nutritive Medizin"
Mangan - Chlor
Molybd
än - Cobalt
Molybdän
von Dr. med. Udo Bö
Böhm
Dr. Udo Bö
Böhm / Copyright 2015
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Inhalte
Allgemeines & Chemie
Wirkungen & Nebenwirkungen
Vorkommen,
Vorkommen, Formen & Dosierung
Anwendungsgebiete
Dr. Udo Bö
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1
Dr. Udo Bö
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Allgemeines zu Ma,
Ma, Cl, Mo, Co
• Mangan, Molybdä
Molybdän, Kobalt sind Spurenelemente und Metalle
• Chlor ist Mineralstoff, Nichtmetall und Halogen
(Halogene = reaktionsfreudige Salzbildner)
• Chlor ist Elektrolyt und vorwiegend extrazellulä
extrazellulär lokalisiertes
wichtiges negativ geladenes Anion:
-> Biologische Funktionen besitzt nur freies ChloridChlorid-Ion (Cl(Cl-)
Dr. Udo Bö
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4
2
Stoffe, die bisher ü
blicherweise nicht
üblicherweise
supplementiert werden,
weil kein wesentliches Mangelrisiko
bekannt ist
oder weil derzeit keine therapeutischen
Indikationen vorliegen
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Mangan
Mn = Atom Nr. 25
Atomgewicht = 54,9
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6
3
Allgemeines zu Mangan
Spurenelement (Metall)
Nebengruppenelement
Oxidationszahlen
7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
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Allgemeines zu Mangan
Körperbestand
Speicherorgan
1010-20 mg (Erwachsener)
Knochen
(Mn vor allem passiv gelagert)
Zufuhr über Nahrung
davon resorbiert
3-4 mg / Tag
5-60 %
Mechanismus nicht erforscht
Komplexbildner fö
fördern
Eisen ausgeprä
ausgeprägter Antagonist
(gleiches Transportsystem?)
Albumin, Transferrin,
Transferrin,
Alpha2Alpha2-Makroglobulin
Bindung an
Exkretion
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biliä
biliär
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Wirkungen von Mangan
1. Beteiligung an Enzymen, z.B.
• Mitochondriale MnMn-Superoxiddismutase
(Superoxid(Superoxid-Entgiftung)
• Pyruvatcarboxylase (Glukoneogenese)
Glukoneogenese)
• Arginase (Harnstoffzyklus)
• Glykosyltransferase (Proteoglykansynthese)
Proteoglykansynthese)
• Glutamatcysteinligasen (Glutathionbildung)
Glutathionbildung)
• Leucylaminopeptidase (Eiweiß
(Eiweißstoffwechsel)
2. Aktivierung von Enzymen ?
3. Beteiligt an KHKH-, FettFett- und Prtoeinstoffwechsel
(z.B. Glukosebildung aus Laktat)
Laktat)
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Wirkungen von Mangan
4. Beteiligt an Knochenmineralisierung
• Fördert Knochenmineraldichte und Knochenbildung
der Vertebrae lumbales
Bae YJ, Kim MH.: Manganese supplementation improves mineral density of the spine and
femur and serum osteocalcin in rats.
rats. Biol Trace Elem Res. 2008;124(1):282008;124(1):28-34
• Fördert Synthese des Knorpelgewebes
Glycosyltransferase (Mn = Cofaktor)
Cofaktor) katalysiert Biosynthese
von Proteoglykanen im KnorpelKnorpel- und Bindegewebe
• Reduziert OxStress und Entzü
Entzündungen
(Mn = Cofaktor der MnMn-SOD)
SOD)
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ManganMangan-Mangel
Nicht als kritisches Spurenelement eingestuft
Nur wenige Fälle von MnMn-Mangel bekannt
(z.B. infolge parenteraler Ernährung oder experimentell)
Stets in Kombination mit anderen Defiziten
Erniedrigte MnMn-Spiegel könnten auftreten z.B. bei
Ernährungsfehlern, Alkoholabusus,
Alkoholabusus, Stress,
Einnahme von Psychopharmaka
MnMn-MangelMangel-Folgen schwierig zu definieren,
evtl. Epilepsie, Insulinresistenz, Haarausfall, Dermatitiden sowie
Störungen der Reproduktionsfähigkeit, GelenksGelenks- und Skeletterkrankungen
(bei Tieren z.B. SkelettSkelett- und ZNSZNS-Stö
Störungen,
rungen, Osteoporose,
Verä
Veränderungen des KHKH- und Fettmetabolismus)
Fettmetabolismus)
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ManganMangan-Intoxikation
Alimentä
Alimentär nicht mö
möglich
Evtl. experimentell,
bei Minenarbeitern, in StahlStahl- und Farbstoffindustrie
(Hautkontakt, Staubinhalation)
Folgen:
• Blutbildverä
Blutbildveränderungen
• ZNSZNS-Schä
Schäden (parkinsonä
parkinsonähnliche Symptome,
Halluzinationen, Psychosen, Demenz)
• Atemwegsstö
Atemwegsstörungen
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Mangan–
Mangan–induzierter Parkinsonismus
• chronische MnMn-Exposition ist neurotoxisch
-> EPS - Parkinsonismus
• (Intentions(Intentions-) Tremor, Rigor, Hypokinesie
• Bradyphrenie / Psychose
• Vorkommen: Metallverarbeitung
• Pathologie: diskret - mononukleä
mononukleäre Zellinfiltration,
aktivierte Mikroglia,
Mikroglia, Gliose (Kim 1999, Olanow 1996)
Degeneration der Basalganglien (GP, CN, P, SN)
Stö
Störung im Bereich des Neurotransmitterstoffwechsels
durch oxidativen Stress ?
• Detoxikation:
Detoxikation: Chelate (z.B. CaNa2-EDTA, Liponsä
Liponsäure)
ure)
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Mangan: Bedarf & Dosierung
Bedarf
2-5 mg / Tag
(evtl. Mehrbedarf in Schwangerschaft / Stillzeit)
Dosierung:
0,750,75-5 mg (prä
(präventiv)
2-30 mg (therapeutisch)
Substitution über längeren Zeitraum
(Speicher nur langsam gefüllt)
Labor
Nachweis im Blut schwierig
(evtl. Versuch mit Haarmineralanalyse)
Normalwert im Blutserum: 0,40,4-1,2 µg/l
Normalwert im Vollblut:
6,66,6-10,2 μg/l
Normalwert im Urin:
0,20,2-1,0 µg/l
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Indikation für Mangan
GlukoseGlukose- und Fettmetabolismus
Enzyme MnMn-abhängig
z.B. Diabetes mellitus
Oxidativer Stress
MnMn-SOD
Enzyme MnMn-abhängig
z.B. Asthma
Histaminabbau
KollagenKollagen- und Knorpelbildung
Enzyme MnMn-abhängig
z.B. Orthopädie
Neurotransmitterstoffwechsel
Mn moduliert NTMNTM-Aktivität
z.b.
z.b. psychische Probleme
Blutgerinnung
Bildung von Prothrombin mit Vitamin K
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Natürliches Vorkommen von Mangan
Gute Quellen sind pflanzliche Lebensmittel wie
Getreide (insbes. Keime, Randschichten)
Reis
z.B.
mg pro 100 g
Hülsenfrü
lsenfrüchte
Haferflocken
4,9
Nüsse
Weizenvollkorn
3,4
Geringer Gehalt in
Fleisch, Fisch, Milchprodukten
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Weizenvollkornbrot
2,3
Weizenkeime
9,2
Sojamehl, vollfett
4,0
Haselnü
Haselnüsse
5,6
Walnü
Walnüsse, Mandeln
2,0
Vollkornreis
1,1
Schwarztee
0,10,1-0,2
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Chlor
Cl = Atom Nr. 17
Atomgewicht = 35,5
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Allgemeines zu Chlor
Mineralstoff (Nichtmetall)
Gasfö
Gasförmiges Halogen
Bildet bei Reaktion mit Metallen Salze (z.B. NaCl)
NaCl)
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Wirkungen von Chlor
Biologische Funktionen besitzt nur Freies ChloridChlorid-Ion (Cl-)
Neben Na (Kation
(Kation)) wichtigstes extrazellulä
extrazelluläres Ion
-> Wichtigstes Anion im Extrazellulä
Extrazellulärraum
Aufrechterhaltung von osmotischem Druck
Aufrechterhaltung des Membranpotentials
Transport von anderen Ionen durch Zellmembran
(Cl(Cl- oder NaNa-abhä
abhängige Cotransporter)
Cotransporter)
Aufrechterhaltung des Sä
Säureure-BasenBasen-Gleichgewicht
(Cave:
Cave: problematisch, da Säurebildener)
urebildener)
Bildung von Salzsä
Salzsäure
(Belegzellen der Magenschleimhaut)
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ChlorChlor-Stoffwechsel
Gekoppelt an NatriumNatrium- & KaliumKalium-Stoffwechel
(wegen elektrischer Neutralitä
Neutralität in Flü
Flüssigkeiten)
Nahrung
Gute Resorption
(bis 100 %)
Aufnahme im
Jejunum
Verteilung und Nutzung
Ausscheidung
Stuhl
Schweiß
Schweiß
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Aldosteron fördert
tubulä
tubuläre Rü
Rückresorption von Cl + Na
und Exkretion von Ka + HH-Ionen
Niere
(Hauptweg)
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ChlorChlor-Mangel
Selten (nicht als kritisches Spurenelement eingestuft)
Ursachen:
Langdauerndes Erbrechen
Extremes Schwitzen
ThiazidThiazid- und Schleifendiuretikagabe
(Hemmung von Rü
Rückresorption bzw. Rü
Rücktransport)
Nierenerkrankungen
Folgen:
Kompensatorischer Anstieg von Bikarbonat
mit hypochlorä
hypochlorämischer Alkalose
Hypochlorä
Hypochlorämisches Erbrechen, Kopfschmerz, Krä
Krämpfe
(Wasserverschiebung in Gehirn/Gewebe)
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ChlorChlor-Überschuß
berschuß
Durch Nierenerkrankungen
mit verminderter ChlorChlor-Ausscheidung
Folgen:
Abnahme von Bikarbonat mit
hyperchlorä
hyperchlorämischer Azidose
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Chlor: Bedarf & Dosierung
ChlorChlor-Bestand: 8080-100 g (1mmol = 35 mg)
85 % im Extrazellularraum, davon 1/6 im Knochen
15 % in Zellen (4mmol/l), vor allem in Erythrozyten
PlasmaPlasma-Spiegel: 3,53,5-4,0 mg/l (97(97-110 mmol/l)
Bedarfsverhä
Bedarfsverhältnis Na : Cl wie 1 : 1,5
Zufuhrempfehlungen der DGE
Säuglinge und Kinder bis 4 Jahre: 0,20,2-0,7 g Chlor/Tag
Kinder ab 4 Jahre und Erwachsene: 11-4g Chlor/Tag
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Indikation fü
für Chlor
Chlorid als „physiologische Kochsalzlö
Kochsalzlösung“
sung“ (0,9 % NaCl)
NaCl)
fü r
InjektionsInjektions-, InfusionsInfusions-, Dialysatlö
Dialysatlösungen
Kurzfristigen Volumenersatz
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Natü
Natürliches Vorkommen von Chlor
Chlor ist enthalten:
Vor allem in Kochsalz und
in mit Kochsalz hergestellten Lebensmitteln
(z.B. FleischFleisch- und Wurstwaren, Kä
Käse, Salzhering,
Snacks, Brot)
Grundnahrungsmittel enthalten wenig Chlor
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Molybd
än
Molybdän
Mo = Atom Nr. 42
Atomgewicht = 95,9
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Allgemeines zu Molybdän
Spurenelement (Metall)
Nebengruppenelement
Ordnungszahl
Atommasse
Oxidationszahlen
42
96
6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2
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Allgemeines zu Molybdän
Körperbestand
8-10 mg (Erwachsener)
Speicherorgane
Knochen, Leber
Niere, Zä
Zähne, Haut
Resorption (gut)
Transport
passiv im Dü
Dünndarm
Mechanismus nicht erforscht
proteingebunden in Ery‘
Ery‘s
Ausscheidung
renal
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Wirkungen von Molybdä
Molybdän
Beteiligung an Enzymsystemen als Cofaktor
• Xanthinoxidase
• Aldehydoxidase
• Sulfitoxidase
• Nitratreduktase
Harnsä
Harnsäurebildung,
Eisenmetabolismus,
Eisenmetabolismus, Antioxidative Aktionen
Katecholaminabbau,
Katecholaminabbau, Alkoholabbau
Abbau schwefelhaltiger AS (mitochondrial
(mitochondrial))
und toxischer Sulfite (Wein)
reduziert Nitrat zu Nitrit
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MolybdänMolybdän-Mangel
In Literatur nur 1 Fall von MoMo-Mangel bekannt:
Parenterale Ernä
Ernährung über 18 Monate bei M.Crohn
Stö
Störung der SulfitSulfit- und Xynthinoxidase
Tachykardie,
Tachykardie, Kopfschmerz, Nachtblindheit, Erbrechen, Koma
MoMo-Mangel evtl. auch bei
• Tumoren (in Kombination mit anderen Spurenelementen)
• Resorptionsstö
Resorptionsstörungen (Darmresektion, Darmerkrankungen,
Übermäß
ige Zufuhr von Kupfer, Sulfat oder Wolfram)
bermäßige
• „moderne“
moderne“ Ernä
Ernährung mit technisch verä
veränderten
Nahrungsmitteln
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MolybdänMolybdän-Mangel
Mangelsymptome:
• Stö
Störungen der SulfitSulfit- und Xanthinoxidase
(Xanthinsteinrisiko erhö
erhöht)
• Tachykardie
• Kopfschmerz
• Nachtblindheit
• Erbrechen
• Koma
• Übelkeit
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MolybdänMolybdän-Intoxikation
Alimentä
Alimentär nicht bekannt
Evtl. bei Hyperurikä
Hyperurikämie ?
Symptome:
Leichte GIGI-Beschwerden ?
Diarrhoe ?
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Molybdän: Bedarf & Dosierung
Bedarf
7575-250 mcg / Tag
(Essentialitä
(Essentialität bewiesen
durch MoMo-EnzymEnzym- und Cofaktordefekte)
Cofaktordefekte)
Dosierung:
5050-100 mcg (prä
(präventiv)
75250
mcg
(therapeutisch)
75
Nicht als kritisches Spurenelement eingestuft
Labor
VollblutVollblut- und Haarmineralanalyse hilfreich
VollblutVollblut-Spiegel
SerumSerum-Spiegel
3030-700 nmol/l
ca. 5 nmol/l
(als Molybdat MoO42-)
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Indikation für Molybdän
Sulfitempfindlichkeit
Enzyme MoMo-abhä
abhängig
Darmdysbiosen
Förderung physiologischer Flora ?
Kariesprophylaxe
Aufbau von Zahnschmelz ?
Krebsprä
Krebsprävention und –Therapie
Belegung von AndrogenAndrogen-, ÖstrogenstrogenProgesteronProgesteron- und GlukocorticoidGlukocorticoidRezeptoren
GIGI- und Immunstö
Immunstörungen
Reduzierung von Darmgasbildung,
Positive Wirkung auf physiologische E.
Coli
Diabetes
Insulinä
Insulinähnliche Wirkung
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Natürliches Vorkommen von Molybdän
Weit verbreitet
Gute Quellen sind z.B.
Getreide (insbes. Keime,
Randschichten)
Hülsenfrü
lsenfrüchte
Gemü
Gemüse
Innereien
Eier
Milchprodukte
z.B.
mcg pro 100 g
Sojamehl
180
Rotkohl
120
Weisse Bohnen
100
Kartoffeln
5-85
Reis
80
Trockenerbsen
70
Spinat
70
Weizenkeime
100
Innereien
75
Schweinefleisch
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Kobalt
Co = Atom Nr. 27
Atomgewicht = 58,9
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Allgemeines zu Kobalt
Spurenelement (Metall)
Nebengruppenelement
Ordnungszahl
Atommasse
Oxidationszahlen
27
59
5, 4, 3, 2, 1, 0, -1
Nr. 30 der Hä
Häufigkeit in de Erdkruste
Silbergrau glä
glänzendes Metall
Magnetische Eigenschaften
Härter als Stahl
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Allgemeines zu Kobalt
Bestand:
1-2 mg
(85 % entfallen auf Vitamin B12)
Aufnahme pro Tag:
5-470 mcg (?)
Resorptionsrate (Nahrung) 70-100 %
Normalwerte:
Serum:
Vollblut:
Urin:
Dosierung
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0,4 ug/l
0,9-3,9 ug/l
0,5-2,2 ug/l
präventiv
0,2-1 mg
Therapeutisch 1-5 mg
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19
Wirkungen von Kobalt
• Zentralatom in Cobalamin/Vitamin
Cobalamin/Vitamin B12
B12B12-Zufuhr fü
für Menschen essentiell
-> Kobalt diesbezü
diesbezüglich fü
für Menschen unbedeutend
Bakterien, Algen, Hefen synthetisieren B12,
Tiere verwenden B12 der Darmflora
-> Anreicherung von Tierfutter mit Kobalt
• Kofaktor von Enzymen (z.B. MethymalonylMethymalonyl-CoA–
CoA–Isomerase)
Isomerase)
• Methylierung von Homocystein zu Methionin
• Fördert Eisenresorption und Aufnahme von Jod in Schilddrüse
• Beeinflusst Nervenfunktion günstig
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KobaltKobalt-Intoxikation
Orale Aufnahme relativ ungiftig
Ursachen für Intoxikation:
Intoxikation:
Arbeitsbedingtes Einatmen oder Verschlucken von
Kobaltverbindungen
Symptome ab Aufnahme von 500 mg CoCo-Salz:
• Verä
Verätzungen in GIGI-Trakt und Lunge
• Diarrhoe
• Erbrechen
• Hitzegefü
Hitzegefühl
• Myocardiopathie
• Krebs (Inhalierter Staub giftig und krebserregend)
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40
20
KobaltKobalt-Mangel
Ursache:
Vit B12B12-Mangel
s. auch Vit B12 (z.B. bei veganer Ernä
Ernährung, Resorptionsstö
Resorptionsstörungen)
Folgen:
Gedä
Gedächtnisstö
chtnisstörungen
s. auch Vit B12
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KobaltKobalt-Indikation
• keine spezielle Indikation beim Menschen bekannt
• Evtl. Homocysteinerhö
Homocysteinerhöhung
• Evtl. EisenEisen- und Jodmangel
Medizinische Nutzung:
• GammaGamma-Bestrahlung mit 60Co in der Onkologie
(HWZ von 60Co = 5,7 Jahre)
• Sterilisierung
• Materialprü
Materialprüfung
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Diagnostik von Ma,
Ma, Cl, Mo, Co
• Ernä
Ernährungshrungs- und Lebensstilanamnese
• Spezielle Symptomatik
• Laboruntersuchung
Substanz
Blutwerte
Mangan (Ma
(Ma))
Serum: 0,40,4-1,2 µg/l
Vollblut: 6,66,6-10,2 μg/l
(Urin:
0,20,2-1,0 µg/l)
Chlor (Cl)
Plasma: 3,53,5-4,0 mg/l (97(97-110 mmol/l)
Molybdä
Molybdän (Mo)
Vollblut: 3030-700 nmol/l
Serum: ca. 5 nmol/l (als Molybdat MoO42-)
Kobalt (Co)
Serum: 0,4 ug/l
ug/l
Vollblut: 0,90,9-3,9 ug/l
ug/l
(Urin: 0,50,5-2,2 ug/l)
ug/l)
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Dosierung von Ma,
Ma, Cl, Mo, Co
Substanz
Bedarf
(z.B. DGE)
Prä
Prävention
(Erwachsene)
Therapie
Mangan
2-5 mg/Tg
mg/Tg
0,750,75-5 mg/Tg
mg/Tg
2-30 mg/Tg
mg/Tg
Chlor
1-4 g/Tg
g/Tg
1-4 g/Tg
g/Tg
Nach Bedarf
Molybdä
Molybdän
7575-250 μg/Tg
g/Tg
5050-400 μg/Tg
g/Tg
100100-1000 μg/Tg
g/Tg
Kobalt
Keine Angaben
s. Vit B12
Sonstiges:
• Chlor: Bedarfsverhältnis Na : Cl wie 1 : 1,5
• Kobalt: Bedarf äußerst gering und üblicherweise durch Vit B12 gedeckt
(Co = Bestandteil von Vit B12)
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Mangan, Chlor, Molybdän, Kobalt
Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit
Dr.med.
Dr.med. Udo Bö
Böhm
[email protected]
www.boehmwww.boehm-udo.de
Dr. Udo Bö
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