Исторические аспекты изучения микроэлементов на примере селена и йода

Типология микроэлементов степени полезности, их роль в организме. Первые упоминания о биоэлементах. Изучение селена и йода с ХV по ХХ век. Современные концепции учения о биологической роли микроэлементов (селена и йода), научные методы их исследований.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

ПЛАН

Введение

1. Сущность понятия «микроэлементы»

1.1 Роль микроэлементов в организме

2. Исторический экскурс в развитии учения о микроэлементах

2.1 Первые упоминания о биоэлементах (йоде и селене)

2.2 Изучение селена и йода с ХV по ХХ век

2.3 Интенсивное развитие учения о микроэлементах с 20-х годов ХХ века

3. Современные концепции учения о биологической роли микроэлементов (селена и йода)

3.1 Методы исследований по определению селена и йода

3.2 Научные центры по исследованию микроэлементов в настоящее время

Заключение

Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

Изучение значения микроэлементов в обмене веществ животных и птиц необходимо для выявления новых возможностей управления их продуктивностью, поскольку микроэлементы могут выступать и как специфические и как неспецифические регуляторы обмена веществ[15,3].

Во многих жизненных процессах, происходящих в живых организмах на молекулярном уровне, микроэлементы принимают самое активное участие. Действуя через ферментную систему , микроэлементы могут стимулировать или ингибировать процессы роста, развития и репродуктивную функцию [13].

В этой связи рассматриваемая тема является весьма актуальной. 

Объект исследования - микроэлементы.

Предмет исследования - история изучения микроэлементов на примере селена и йода.

Проблема- наличие огромного количества разрозненных данных, противоречия между теориями.

Цель исследования - за счет выполнения работы я намерена проанализировать исторические аспекты изучения микроэлементов (селена и йода), систематизировать полученные данные.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

- Рассмотреть сущность понятия «микроэлементы»

- Изучить историю развития учения о микроэлементах

- Рассмотреть современное состояние исследований по определению селена и йода

Информационной базой для написания данной работы послужили публикации таких авторов, как: А.В. Скального,



1. СУЩНОСТЬ ПОНЯТИЯ «МИКРОЭЛЕМЕНТЫ»

Микроэлементы - это группа химических элементов, которые содержатся в организме человека и животных в очень малых количествах, в пределах 10-3-10-12% (при этом микроэлементы с содержанием ниже 10-5% иногда называют ультрамикроэлементами). Именно это определяет их названия: «следовые элементы» (traceelements) в немецком и английском языках, «олигоэлементы» - у французских авторов, «рассеянные элементы» - в трудах В.И. Вернадского.

По степени полезности для организма макро-микроэлементы можно разбить на следующие группы:

· Эссенциальные (жизненно-важные) элементы - это все структурные элементы (H, O, N, C; Ca, Cl, F, K, Mg, Na, P, S) + 8 микроэлементов (Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn) - всего 20 шт.

· Условно-эссенциальные (жизненно-важные, но вредные в определенных дозах) микроэлементы (Ag, Al, Au, B, Br, Co, Ge, Li, Ni, Si, V) - 11 шт.

· Условно-токсичные микроэлементы и ультрамикроэлементы (AsBaBeBi CdCeCsDyErEuGaGdHfHgHoInIrLaLuNbNdOsPbPdPrPtRbReRhRuSbScSmSnSrTaTbTeThTiTlTm U W Y YbZr) - всего 50 шт. Считается, что ртуть (Hg) вредна для человека и животных в любом количестве, поэтому ее можно назвать (безусловно) токсичным элементом.[14,5]



В тканях высших животных и птицы обнаружено около 70 химических элементов, многие из которых присутствуют в весьма малых количествах. Если элемент обычно содержится в тканях или требуется животным и птице в количествах меньших, чем железо, его условно относят к микроэлементам. Физиологические функции и роль большей части известных микроэлементов, находящихся в организме, пока достоверно не установлены. Однако известно, что те микроэлементы, которые хорошо изучены, являются сильными биологически активными веществами.

В организм животных и птицы микроэлементы попадают с вдыхаемым воздухом, с водой и в основном с кормом. С точки зрения организации полнорационного кормления особый интерес представляют две группы микроэлементов: незаменимые и токсичные

Незаменимые микроэлементы (эссенциальные)

Эта группа микроэлементов удовлетворяет следующим критериям: при скармливании животным одного элемента или веществ, содержащих данный элемент, наблюдается значительное увеличение роста и продуктивности животных; при отсутствии элемента или веществ, содержащих этот элемент в полноценных рационах кормления, появляются признаки недостаточности; имеется взаимосвязь между состоянием недостаточности и низким содержанием в крови или тканях элемента, введение которого вызывает увеличение скорости роста и продуктивности животных.

Токсичные микроэлементы

Присутствуя в корме в очень малых количествах, токсичные микроэлементы вызывают отравление или симптомы заболевания у животных. Такие отравления наблюдаются, в частности, при попадании в пищу микроэлементов мышьяка, ртути, свинца.

Мышьяк (AS) постоянно содержится в организме животных и птицы, однако его биологическая роль выяснена недостаточно. Особенно сильным ядом является белый мышьяк, или мышьяковистый ангидрид (AS2O3).

Ртуть (Hg) и ее соединения при хронических отравлениях .вызывают симптомы онемения конечностей, губ, языка и аналогичные проявления, связанные с атрофией нервных клеток мозжечка и других областей головного мозга. Источниками отравления ртутью животных и птицы могут быть инсектициды, которыми обрабатывают посевы злаков.

Свинец (РЬ), попадая в организм, адсорбируется эритроцитами, костной и нервной тканью, почками, что приводит к анемии у животных, а при хроническом отравлении развивается нефрит.

Однако токсичные микроэлементы содержатся во многих весьма важных органах. Так, в эритроцитах сосредоточено около 80% мышьяка нормальной крови, а мышьяковистый ангидрид широко используют как лечебный медицинский препарат. В медицинских целях применяют также соединения ртути и свинца.[11]

1.1 РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ

Наиболее характерной особенностью микроэлементов является их способность функционировать в организме в крайне малых количествах. В отношении минимальных потребностей разных животных и содержания в организме среди микроэлементов имеются большие различия. Например, потребность млекопитающих в меди во много раз выше, чем в йоде, а содержание цинка в тканях животных во много раз превышает содержание марганца. Микроэлементы не менее, чем витамины и незаменимые аминокислоты, важны в обмене веществ в организме.

Способность к образованию стойких комплексов (лигандов) увеличивает возможность металлов участвовать в качестве специфических катализаторов важнейших жизненных процессов. Микроэлементы входят в структуру многих гормонов, витаминов, ферментов и других органических веществ, участвующих в регулировании жизненных процессов.[28,29]



2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ЭКСКУРС В РАЗВИТИИ УЧЕНИЯ О МИКРОЭЛЕМЕНТАХ

Применение минералов и металлов в лечебных целях известно со времен древнейших цивилизаций Китая, Индии, Месопотамии. Большую популярность приобрело применение солей в качестве лекарств во время Парацельса (XV в.). Вплоть до начала XX в. металлы и их соединения широко использовались в медицине. Огромное влияние на развитие учения о микроэлементах оказало такое событие в мировой науке, как создание Д.И.Менделеевым периодической системы элементов (1869).

История изучения роли химических элементов в питании животных и человека (Pais, Jones, 1997, с дополнениями А.В. Скального, 2003)

Дата	Событие
89 до н.э.	Падение Фив ускорилось из-за падежа крупного рогатого скота (вызванного неизвестными факторами), хотя его пасли на прекрасных пастбищах
40 до н. э. -- 79	Виргилий и Плиний рекомендовали давать животным различные соли, чтобы получать больше молока
40--120	Во времена Плутарха домашних животных кормили солью
1295	Клинические случаи отравления селеном пастбищного скота в Китае были подробно описаны Марко Поло
до 1680	Сиденхэм лечил анемию железными опилками
1747	Менгини обнаружил в крови железо
1748	Ганн сообщил, что в костях присутствует фосфор
1770	Шили обнаружил, что в... Другие файлы: Моделирование мясорастительного паштета поликомпонентного состава и обогащение его селеном и йодом Роль микроэлементов в обеспечении гомеостаза. Селендефицитные состояния человека и пути его коррекции. Учет синергизма микроэлементов на примере взаим... Роль микроэлементов в кормлении животных Исследование роли минерального кормления сельскохозяйственных животных в профилактике заболеваний, связанных с недостаточным поступлением минеральных... Медико-биологическое значение соединений селена Биологическая роль химических элементов в организме. Открытие селена, распространенность и нахождение в природе. Суточная потребность в селене, его пи... Биологическая роль йода История открытия йода французским химиком-технологом Б. Куртуа. Описание физических и химических свойств йода, его биологическая роль в организме. Бол... Йод - лекарство моей аптечки Краткая история открытия йода, его основные физические и химические свойства. Функции йода, его роль и значение для организма. Причины и негативные по...