4631370335

BIOLOGICZNE ZNACZENIE CHROMU 381

WPROWADZENIE

Chrom, pierwiastek przejściowy leżący w szóstej grupie układu okresowego, został odkryty w 1798 r. przez francuskiego chemika L. N. Vauqelina. Jego nazwa wywodzi się z greckiego słowa chromos — barwny i jest odzwierciedleniem różnokolorowych związków, jakie może tworzyć [1].

Analiza oddziaływania chromu na organizmy żywe wykazała jego zarówno pozytywne, jak i negatywne właściwości. Są one związane z dwoma trwałymi stopniami utlenienia, na których występuje chrom: +3 i +6. Za niekorzystny, a nawet szkodliwy uważany jest chrom na szóstym stopniu utlenienia, wykazujący działanie kancerogenne, teratogenne i mutagenne [2-6]. Ta forma jest łatwo wchłaniana przez organizm w drodze transportu aktywnego. Najważniejszą przyczyną aktywności mutagennej są właściwości utleniająco-redu-kujące tego jonu. W trakcie przyswajania przez organizm, dzięki obecności licznych reduktorów biologicznych łatwo przechodzi do formy Cr(III) [7]. Ważne jest jednak, aby do redukcji doszło poza komórką, ponieważ jeśli nastąpi ona w komórce, produkty metabolizmu, czyli Cr(V), Cr(IV) i Cr(III) oraz wolne rodniki mogą bezpośrednio oddziaływać z DNA. Efektem tego oddziaływania może być rozerwanie nici, powstawanie wiązań krzyżowych między nićmi DNA oraz cząsteczkami DNA i białek. To wszystko powoduje niebezpieczeństwo genotoksyczności. Kancerogenność tej formy chromu objawia się możliwością wywoływania raka płuc [2, 3, 5, 6].

Dobroczynna moc chromu była do tej pory wiązana z trzecim stopniem utlenienia tego pierwiastka. Jednak bardzo słaba rozpuszczalność związków Cr(III) w wodzie przy pH 7 powoduje, iż jon ten w bardzo małym stopniu przechodzi przez błonę komórkową [8-10].

Chrom znajdujący się we krwi może być wiązany do transferyny i albuminy. Transferyna jest białkiem o masie 77 kDa, mającym dwa miejsca wiążące: A i B, które różnią się powinowactwem do jonów żelaza i chromu. Domena A jest preferowana przez jony żelazowe, B natomiast przez jony chromu. Jeśli możliwości transferyny do wiązania jonów Cr(III) zostaną całkowicie wykorzystane, albumina przejmuje część jonów, odciążając w ten sposób transfer ynę [10].

Biorąc pod uwagę zdolności wchłaniania jonu Cr(III) przez organizm człowieka, określono dawkę niezbędną do utrzymania optymalnego poziomu tego pierwiastka. Uznano, że dzienne zapotrzebowanie konieczne dla normalnego rozwoju człowieka wynosi ok. 13-56 gg. Wyznaczenie dokładniejszego zakresu jest bardzo trudne, gdyż popyt na chrom zależy od spożywanych pokarmów. Jedzenie słodyczy np. powoduje wzrost wydalania chromu z moczem, a co za tym idzie, zwiększa zapotrzebowanie na ten pierwiastek. Ogólnie stwierdzono jednak, iż zawartość chromu w diecie w pełni pokrywa zapotrzebowanie na ten pierwiastek. Do żywności chrom przedostaje się głównie z pokarmem roślinnym, ponieważ rośliny pobierają rozpuszczalne formy tego pierwiastka z gleby.