Cobalt is een chemisch element en behoort tot de zogenaamde ijzer-platina groep. Het wordt vaak samen met gevonden nikkel en ijzer Biologisch speelt het een belangrijke rol als het centrale atoom van vitamine B12.
Wat is kobalt?
Cobalt is een ijzer-achtig metaal met atoomnummer 27. De naam kobalt komt uit het Latijn en betekent cobold. Kobalt werd ooit als waardevol beschouwd zilver or koper erts. Omdat het echter niet kon worden verwerkt en stinkende dampen afgeven bij verhitting vanwege zijn arsenicum inhoud noemden mijnwerkers het cobold. Het metaal komt zelden voor in de aardkorst in vergelijking met andere elementen. In de natuur wordt het altijd geassocieerd met nikkel Kobalt is een sporenelement dat in de meeste bodems voorkomt. Er zijn enkele kobaltertsen die zijn gevormd door verweringsprocessen. De opbrengst aan sulfide-ertsen is echter erg laag, slechts 0.1 tot 0.3 procent. Elementair kobalt verschijnt als een taai zwaar metaal dat in twee modificaties voorkomt. Zoals alle metalen geleidt kobalt elektriciteit en warmte zeer goed. In lucht wordt het gepassiveerd door een oxidatielaag aan het oppervlak. Kobalt kan complexe verbindingen vormen met organisch moleculen Een typisch voorbeeld is cobalamine (vitamine B12).
Functie, actie en rollen
Kobalt is uitermate belangrijk voor het menselijk organisme in de vorm van complexe verbindingen, ook wel cobalaminen genoemd. De cobalaminen vertegenwoordigen de vitamine B12 groep. Hier fungeert een kobaltatoom als het centrale atoom van een complex met zes liganden. Het kobaltatoom is omgeven door de vier stikstof atomen van een corrinring. Een vijfde stikstof ligand is afgeleid van een 5,6-dimethylbenzimidazoolring, die nucleotide-gebonden is aan de corrinering. De zesde ligand is uitwisselbaar en is verantwoordelijk voor het differentiëren van de verschillende cobalaminen. De enige actieve vorm van vitamine B12 is het complexe adenosylcobalamine. Adenosylcobalamine is ook het co-enzym B12. De cobalaminen zijn tot dusver de enige bekende organometaalverbindingen waarin kobalt een belangrijke rol speelt in biologische processen. Vitamine B12 fungeert als een co-enzym voor twee enzymatische processen. Het is betrokken bij de omzetting van homocysteïne naar methionine In dit proces, homocysteïne is gemethyleerd. Deze reactie is een centraal onderdeel van alle methyleringsreacties. De andere enzymatische reactie helpt bij het opsplitsen van oneven nummers vetzuren en sommige aminozuren tot succinyl-CoA. Deze verbinding is een tussenproduct van de citroenzuur fiets. Cobalaminen kunnen niet in het menselijk organisme worden geproduceerd. Daarom zijn mensen afhankelijk van inname via de voeding. Is het waar dat vitamine B12 wordt geproduceerd door de darm bacteriën in de dikke darm. Het kan echter alleen worden opgenomen in de dunne darm, zodat de in de dikke darm gesynthetiseerde cobalamine geen fysiologische betekenis heeft. Vitamine B12 wordt opgeslagen in de lever Van daaruit komt het in het dunne darm via gal zuren en wordt daar door intrinsieke factor in het ileum opgenomen. Zo kan met een verminderde opname jarenlang aan de eigen behoefte van het lichaam worden voldaan.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Kobalt wordt in zijn biologisch actieve vorm aangetroffen in vitamine B12 in alle voedingsmiddelen die van dierlijke oorsprong zijn. Puur plantaardige voedingsmiddelen bevatten niet voldoende cobalamine. Biosynthese van de vitamine vindt plaats door bacteriën Herbivoren voorzien in hun behoeften door middel van special darmflora Mensen kunnen de cobalamine die in de dikke darm wordt geproduceerd, niet gebruiken omdat het onder het ileum wordt gevormd. Hier wordt het ongebruikt uitgescheiden. Herbivoren zijn echter ook afhankelijk van weilanden met een voldoende hoog concentratie van kobalt. Daarom moeten kobaltverbindingen in het voer van de dieren worden gemengd als de bodem kobaltarm is. Een kobalttekort manifesteert zich bij de dieren steeds verder bloedarmoede omdat vitamine B12 niet meer in voldoende hoeveelheden kan worden gevormd.
Ziekten en aandoeningen
Bloedarmoede kan zich ook bij mensen ontwikkelen als gevolg van een tekort aan vitamine B12. Dit tekort kan echter niet worden gecorrigeerd door suppletie met kobalt. Zoals eerder vermeld wordt vitamine B12 geproduceerd door bacteriën in de menselijke dikke darm wordt niet gebruikt. Mensen zijn afhankelijk van de toevoer van cobalamine in de dieet Omdat voornamelijk dierlijk voedsel kan worden beschouwd als een bron van cobalamine, zijn vegetariërs bovendien afhankelijk van vitamine B12 supplementenCobalamine heeft echter een halfwaardetijd van 450 tot 750 dagen in het lichaam. Het wordt opgeslagen in het lever en kan via de intrinsieke factor keer op keer worden opgenomen. Daarom zijn de opgeslagen reserves in het lever gaan meerdere jaren mee, ook al is de inname beperkt. Mensen hebben een dagelijkse behoefte van 3 microgram. Bij een daadwerkelijk tekort aan vitamine B12, bloedarmoede ontwikkelt. Bovendien ontstaan psychische problemen door een verstoring van de achterhersenen en piramidale paden. Bovendien is de bloed concentratie of homocysteïne neemt toe omdat zijn methylering tot methionine komt tot stilstand. Verhoogde homocysteïnespiegels bevorderen de ontwikkeling van atherosclerose. Tegelijkertijd kan de methylgroepdonor N5-methyl-tetrahydrofolaat (N5-methyl-THF) niet meer worden omgezet in THF (tetrahydrofolaat). THF is onder meer verantwoordelijk voor de vorming van nucleïnezuur bases, zodat nucleïnezuurvorming ook wordt geremd. Als gevolg hiervan wordt de hematopoëse vertraagd en worden de weinigen rood bloed cellen worden nog steeds overladen met hemoglobine Er is bloedarmoede ontstaan, die kan worden gecorrigeerd door administratie of foliumzuur of, nog beter, vitamine B12. Wanneer de absorptie van vitamine B12 wordt aangetast door de afwezigheid van intrinsieke factor, pernicieuze anemie resultaten.
