Суточная потребность человека в цинке составляет 10-15 мг
В настоящее время описаны три вида распространенной патологии, зависящей от первичного дефицита цинка. Наиболее распространена болезнь Прасада, основными симптомами которой являются низкий рост, даже карликовость, сонливость, пониженный аппетит. Около 3% подростков, проживающих в сельской местности Ирана и Египта, страдают болезнью Прасада. Гипоцинкозчасто развивается, когда рацион состоит из бездрожжевого хлеба, приготовленного из цельной пшеницы.
Цинку принадлежит также важная роль в процессах образования костной ткани. При недостатке цинка процессы кальцификации затруднены, что приводит к увеличению пористости и ломкости костей. Дефицит цинка у беременных может не только обусловить у них родовую слабость, но и ряд пороков у плода и новорожденных – расщепление неба, образование грыжи, порок сердца и др.
Избыток цинкавызывает серьезные физиологические нарушения в организме, оказывает токсическое действие на организм. Токсические дозысолей цинка действуют на желудочно-кишечный тракт. Это приводит к острому, но излечимому заболеванию, сопровождающемуся тошнотой, рвотой, болями в желудке, коликами и диареей.
Несколько случаев, описанных в литературе, происходили главным образом из-за использования железных сосудов с гальваническим цинковым покрытием. Так, на одном приеме 300 человек из 400 присутствующих отравились пищей, которая в течение ночи хранилась в сосудах с гальваническим покрытием.
Следует помнить, что пищевые продукты, особенно кислые и жировые, нельзя обрабатывать в цинковой посуде, за исключением холодной питьевой воды, так как в первом случае цинк может переходить в продукты и, накапливаясь в больших количествах, вызывать отравление людей.
Основными источниками цинка для человека являются продукты животного происхождения: печень, говядина, яйца.
Содержание цинка в некоторых пищевых продуктах приведено в таблице.
| Наименование продукта | Содержа-ние, мг/100 г | Наименование продукта | Содержание, мг/100 г |
| Свежие устрицы Имбирный корень Бифштекс Баранина Орехи пекан Горох Говяжья печень Яичный желток Зерна пшеницы Зерна ржи Овес Арахис Миндаль Грецкие орехи Сардины Мясо цыплят Гречиха Фундук Хамса Тунец | 148,7 6,8 5,6 5,3 4,5 4,2 3,9 3,5 3,2 3,2 3,2 3,2 3,1 3,0 2,9 2,6 2,5 2,4 1,7 1,7 | Зеленый горошек Креветки Репа Петрушка Картофель Чеснок Морковь Хлеб из цельного зерна Цельное коровье молоко Свинина Кукуруза Виноградный сок Оливковое масло Цветная капуста Шпинат Капуста белокочанная Чечевица Огурцы Батат Мандарины | 1,6 1,5 1,2 0,9 0,9 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 |
Поступление цинка в человеческий организм в концентрации 6 г/сут может привести к летальному исходу.
МЫШЬЯК
Мышьяк широко распространен в окружающей среде. Он встречается почти во всех почвах. Степени окисления мышьяка -3, 0, +3, +5. Наиболее распространенными неорганическими соединениями мышьяка являются оксид трехвалентного мышьяка As2O3 и оксид пятивалентного мышьяка As2O5. Другими важными соединениями являются хлорид мышьяка (III) и различные соли, такие как арсенат свинца, также газообразное соединение с водородом – арсин (AsH3). По степени снижения токсичности соединения мышьяка располагаются в следующий ряд: AsH3 > As3+ > As5+ > RasX.
Для мышьяка, так же как и для ртути, характерна реакция метилирования. В природе наблюдается переход арсенатов в арсениты, а затем при их метилировании происходит образование метилмышьяковой и диметилмышьяковой кислот. В аэробных условиях образуется триметиларсин, в анаэробных – диметиларсин, включающиеся в пищевые цепи и сети.
Мировое производство мышьяка составляет приблизительно 50 тыс. тонн в год. В последнее время оно возрастает каждые 10 лет на 25%.
Мышьяк применяется в металлургии при получении некоторых сплавов для увеличения твердости и термостойкости сталей.
В химической промышленности мышьяк используется при производстве красящих веществ, а также стекла и эмалей.
В результате широкого распространения в окружающей среде и использования в сельском хозяйстве мышьяк присутствует в большинстве пищевых продуктов. Обычно его содержание достаточно мало – менее 0,5 мг/кг и редко превышает 1 мг/кг, за исключением некоторых морских организмов, которые аккумулируют этот элемент. При отсутствии значительных загрязнений содержание мышьяка в хлебных изделиях составляет до 2,4 мг/кг; фруктах – до 0,17 мг/кг; напитках – до 1,3 мг/кг; мясе – до 1,4 мг/кг; молочных продуктах – до 0,23 мг/кг. В морских продуктах содержится больше мышьяка, обычно на уровне 1,5 – 15,3 мг/кг.
Мышьяк присутствует почти во всех пресных водах. Однако в питьевой воде из различных источников уровни содержания мышьяка определяются природой залегающих пород. В некоторых геологических формациях залегает арсенопирит, который является источником мышьяка в пресных водах и приводит к увеличению его концентрации до 0,5 – 1,3 мг/л. Регулярное использование таких вод в домашнем хозяйстве может привести к избыточному поступлению мышьяка в организм и вызвать симптомы хронического отравления мышьяком.
Например, в Аргентине наблюдалось хроническое отравление мышьяком, вызванное потреблением воды, содержащей от 1 до 4 мг/л As2O3. Аналогичная ситуация наблюдалась в Антофагасте (Чили). Употребление колодезной воды, содержащей 0,6 мг/л мышьяка, привело к локальным хроническим отравлениям на о. Тайвань.
Промышленные, а также случайные загрязнения могут привести к значительному увеличению естественного уровня мышьяка в пищевых продуктах и напитках.
В Балтиморе была обнаружена территория, где смертность от рака в 4,5 раза выше, чем в городе в целом. Эта полоса окружает бывшую фабрику, производившую в течение 100 лет мышьяк.
Трагический случай произошел в Японии в 1955 году. Когда отравилось более 12000 детей. Их кормили молочной смесью. В состав которой входило сухое молоко, загрязненное оксидом мышьяка (III). Он случайно попал в фосфат натрия, которым стабилизировали порошок молока. Фосфат натрия являлся отходом при выделении алюминия из боксита, в котором содержалось существенное количество мышьяка. Более 120 детей погибли от потребления смеси через 33 дня при ежедневной дозе As2O3 3,5 мг.
Использование соединений мышьяка в составе пестицидов для обработки виноградников привело к случаям отравления винами.
Мышьяк может вызывать как острые, так и хронические отравления. Острые отравления хорошо известны криминалистам.
Истории известен ряд примеров. Один из них – дело Мари Мадлен де Бренвилье (1630 – 1676 гг.). Мари Мадлен родилась в богатой дворянской семье и с отроческих лет блистала красотой. С целью овладения огромным наследством, которого ее лишали из-за непристойного поведения, Мари Мадлен подсыпает мышьяк в пищу отцу и двум братьям. Верховный суд парижского парламента приговорил ее к смертной казни.
Существует также версия об отравлении мышьяком Наполеона Бонапарта. С помощью нейтронно-активационного анализа волос Наполеона разных периодов его жизни эксперты установили, что содержание мышьяка в них в 13 раз превышает обычную норму для человеческих волос, а отложения мышьяка в растущих волосах совпадали по времени с периодом пребывания Наполеона на острове Святой Елены.
Хроническое отравление мышьяком и его соединениями возникает при длительном употреблении питьевой воды с концентрацией мышьяка 0,3 – 2,2 мг/л. Разовая доза мышьяка 30 мг смертельна для человека.
Механизм токсического действия мышьяка заключается в связывании им сульфгидрильных групп белков и ингибировании действия многих ферментов, участвующих в процессах клеточного метаболизма и дыхания.
Хроническое отравление приводит к потере аппетита и снижению массы, гастрокишечным расстройствам, периферийным неврозам, коньюктивиту, гиперкератозу и меланоме кожи. Меланома возникает при длительном воздействии мышьяка и может привести раку кожи.
По данным экспертов ФАО/ВОЗ, в организм взрослого человека поступает в среднем 0,005 – 0,42 мг мышьяка в сутки, то есть около 0,007 мг/кг массы тела, и может достигать 1 мг в зависимости от его содержания в рационе питания и окружающей среде.
Экспертами ФАО и ВОЗ установлена ДСД мышьяка 0,05 мг/кг массы тела,что для взрослого человека составляет около 3 мг/сут.
МАРГАНЕЦ
Марганец входит в состав многих ферментов, играет важную роль в процессах роста, кроветворения, образования костной ткани.