Роль германия (Ge) в организме человека. Избыток, недостаток, нормы
Некоторые микроэлементы настолько хорошо изучены наукой, что даже странно, почему часть из них до сих пор остаётся без такого внимания. Германий – вещество, которое есть в таблице Менделеева, но до сих пор его изучением занимаются многие деятели науки. Свойства нутриента заставляют задуматься, есть ли в нём скрытые функции, от которых сильно зависит здоровье человека?
Описание свойств германия
Вещество относится к группе металлов, открыли его в 1886 году. В естественном виде имеет серебристо-белый оттенок. При воздействии кислорода не окисляется, этот процесс запускается только при условии высоких температур – от 600 градусов.
Германий – редкий микроэлемент, который присутствует в микроскопических дозировках в продуктах питания и организме человека.
Норма (суточная потребность)
Случаи отравления германием неизвестны медицине. Однако при использовании даже самых полезных веществ в больших количествах никто не застрахован от развития побочных эффектов. Точная суточная потребность в микроэлементе ещё не установлена, но предполагается, что она равна 0,4 – 1,5 мг. На цифру влияет возраст человека, особенности его организма.
Микроэлемент быстро и почти полностью усваивается человеческим организмом – поглощается до 95% вещества. При этом излишки выводятся мочой в количестве до 90%. Специфического воздействия на германий других веществ, которые могли бы улучшить или ухудшить его усвояемость, не выявлено.
Действие на организм
В крови человека германий содержится в достаточно большой концентрации. Этот факт и побудил учёных обратить внимание на процессы, происходящие в организме, в которых участвует микроэлемент.
Подтверждённых и точных на 100% данных о пользе германия для здоровья нет. Однако некоторые механизмы позволяют сделать вывод о существенном влиянии вещества на кислородный обмен и свойства крови.
Германий защищает кровь от гипоксии при сокращении в ней количества гемоглобина. Отмечено, что микроэлемент активно участвует в выработке интерферонов – незаменимых веществ иммунной системы человека.
На основании этого можно предположить, что германий обладает следующими положительными свойствами:
- переносит кислород к тканям, замещая свойства гемоглобина при его снижении в результате травм, заболеваний или других причин;
- стимулирует иммунитет, защищает от размножения бактерий, воздействует на механизм запуска выработки противомикробных клеток;
- нейтрализует действие отрицательно заряженных частиц, предотвращая образование опухолей, эта же особенность придаёт ему свойства антиоксиданта;
- влияет на передачу нейронных импульсов, связанных с болью, частично подавляет неприятные ощущения.
Германий, предположительно, влияет на перистальтику кишечника, а при недостаточном поступлении в организм развивается дисбаланс нутриентов, вызывающий отклонения и заболевания.
Симптомы и последствия недостатка
Германия, как и других микроэлементов, коснулся деструктивный результат жизнедеятельности человека. Из почвы и воды это вещество почти исчезло, что резко сократило его количество в продуктах питания и привело к дефициту, который каждый день испытывает до 80% населения России.
Стремительное распространение злокачественных заболеваний, в том числе в молодом возрасте, частично связано с дисбалансом необходимых витаминов и минералов в организме людей. И дефицит германия нельзя исключать из обширного перечня причин этого процесса.
Среди последствий и симптомов недостатка германия можно выделить остеопороз. Однако это не специфический признак. Другие факторы, которые могут указывать на недостаток микроэлемента, не подтверждены.
Избыток микроэлемента
Большие дозировки германия опасны для организма и могут вызывать отравление. Особенно высокой токсичностью отличается двухвалентный микроэлемент. Путь отравления чаще всего связан с вдыханием паров чистого германия и оксидов в рамках производственных мероприятий (от 2 мг на куб. м).
Второй путь – контакт с хлоридом германия или применение больших дозировок внутрь. В этом случае наблюдается раздражение кожи, поражение печени и почек.
Впервые полезными свойствами вещества с целью дальнейшего использования в медицине заинтересовались японцы. Прорыв был сделан доктором Асаи, который открыл связь состава крови и её насыщенности кислородом с германием.
Нивелировать действие микроэлемента при большом поглощении невозможно специфическими методами. Лечение проводят симптоматическое, используя сорбенты и другие вещества, выводящие металлы из организма.
Содержание в продуктах питания
Вместе с пищевыми продуктами человек каждый день получает не более 1,5 мг германия, в большинстве случаев этот показатель равен 1 мг.
Больше всего вещества содержится в скудеющих продуктах:
- натуральный томатный сок;
- бобовые;
- лососина;
- молоко и молочные продукты;
- чеснок;
- лесные грибы;
- частично содержится в крупах;
- корень женьшеня.
Однако содержание в них микроэлемента настолько мало, что для восполнения потребности человеку пришлось бы съедать в день до 5 кг мяса лосося или употреблять до 10 л томатного сока.
Источник
Органический германий и его применение в медицине
Супоненко А. Н. к.х.н.,
Генеральный директор ООО «Гермацентр»
Органический германий. История открытия.
Химик Винклер, открыв в 1886 году в серебряной руде новый элемент таблицы Менделеева германий, и не подозревал, какое внимание ученых-медиков привлечет этот элемент в ХХ веке.
Для медицинских нужд наиболее широко германий первыми начали применять в Японии. Испытания различных германийорганических соединений в опытах на животных и в клинических испытаниях на людях показали, что они в разной степени положительно влияют на организм человека. Прорыв наступил в 1967 г., когда доктор К. Асаи обнаружил, что органический германий, способ синтеза которого был ранее разработан в нашей стране, обладает широким спектром биологического действия.
Среди биологических свойств органического германия можно отметить его способности:
· обеспечивать перенос кислорода в тканях организма;
· повышать иммунный статус организма;
· проявлять противоопухолевую активность
Так японскими учеными был создан первый препарат с содержанием органического германия «Германий – 132», использующийся для коррекции иммунного статуса при различных заболеваниях человека.
В России биологическое действие германия изучалось давно, но создание первого российского препарата «Гермавит» стало возможным только в 2000 г., когда финансы в развитие науки и, в частности, медицины стали вкладывать российские бизнесмены, понимающие, что здоровье нации требует самого пристального внимания, а его укрепление является важнейшей социальной задачей нашего времени.
Где содержится германий.
Следует отметить, что процессе геохимической эволюции земной коры произошло вымывание значительного количества германия с большей части поверхности суши в океаны, поэтому в настоящее время количество этого микроэлемента, содержащегося в почве – крайне незначительно.
Среди немногих растений, способных абсорбировать германий и его соединения из почвы, лидером является женьшень (до 0.2 %), широко применяемый в тибетской медицине. Германий также содержат в себе чеснок, камфара и алоэ, традиционно используемые для профилактики и лечения различных заболеваний человека. В растительном сырье органический германий находится в форме полуоксид карбоксиэтила. В настоящее время синтезированы органические соединения германия – сесквиоксаны с пиримидиновым фрагментом. Это соединение близко по структуре к природному соединению германия, содержащемуся в биомассе корня женьшеня.
Германий относится к редким микроэлементам, присутствует во многих пищевых продуктах, но в микроскопических дозах. Рекомендуемая суточная доза германия в органической форме – 8 — 10 мг.
Оценка количества германия, поступающего с пищей, проведенная путем анализа 125 видов пищевых продуктов, показала, что ежедневно с пищей поступает 1.5 мг германия. В 1 г сырых продуктов его обычно содержится 0.1 – 1.0 мкг. Этот микроэлемент содержится в томатном соке, бобах, молоке, лососине. Однако для обеспечения суточной потребности организма в германии необходимо выпивать, например, до 10 л томатного сока в день или съедать до 5 кг лососины, что нереально по физическим возможностям организма человека. Кроме того цены на данные продукты делают невозможным регулярное употребление для большей части населения нашей страны.
Территории нашей страны слишком обширна и на 95 % ее территории недостаток германия составляет от 80 до 90 % от необходимой нормы, поэтому возник вопрос о создании германийсодержащего препарата.
Распределение органического германия в организме и механизмы его воздействия на организм человека.
В экспериментах, определяющих распределение органического германия в организме через 1.5 часа после его перорального введения, были получены следующие результаты: большое количество органического германия содержится в желудке, тонком кишечнике, костном мозге, селезенке и крови. Причем высокое его содержание в желудке и кишечнике показывает, что процесс его всасывания в кровь имеет пролонгированное действие.
Высокое содержание органического германия в крови позволило выдвинуть доктору Асаи следующую теорию механизма его действия в организме человека. Предполагаются, что в крови органический германий ведет себя аналогично гемоглобину, также несущему в себе отрицательный заряд и подобно гемоглобину участвует в процессе переноса кислорода в тканях организма. Тем самым предупреждается развитие кислородной недостаточности (гипоксии) на тканевом уровне. Органический германий предотвращает развитие так называемой кровяной гипоксии, возникающей при уменьшении количества гемоглобина, способного присоединить кислород (уменьшении кислородной ёмкости крови), и развивающейся при кровопотерях, отравлении окисью углерода, при радиационных воздействиях. Наиболее чувствительны к кислородной недостаточности центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек, печени.
В результате опытов было также установлено, что органический германий способствует индукции гамма интерферонов, которые подавляют процессы размножения быстро делящихся клеток, активируют специфические клетки (Т-киллеры). Основными направлениями действия интерферонов на уровне организма является антивирусная и противоопухолевая защита, иммуномодулирующие и радиозащитные функции лимфатической системы.
В процессе изучения патологических тканей и тканей с первичными признаками заболеваний было установлено, что они всегда характеризуются недостатком кислорода и присутствием положительно заряженных радикалов водорода Н+. Ионы Н+ оказывают крайне негативное воздействие на клетки организма человека, вплоть до их гибели. Ионы кислорода, обладая способностью объединяться с ионами водорода, позволяют выборочно и локально компенсировать повреждения клеток и тканей, которые наносят им ионы водорода. Действие германия на ионы водорода обусловлено его органической формой – формой сесквиоксида.
Несвязанный водород очень активен, поэтому легко взаимодействует с атомами кислорода, находящимися в германиевых сесквиоксидах. Гарантией нормального функционирования всех систем организма должна быть беспрепятственная транспортировка кислорода в тканях. Органический германий обладает ярко выраженной способностью доставлять кислород в любую точку организма и обеспечивать его взаимодействие с ионами водорода. Таким образом, в основе действия органического германия при взаимодействии его с ионами Н+ лежит реакция дегидрации (отщепление водорода от органических соединений), а кислород, принимающий участие в этой реакции, можно сравнить с «пылесосом», вычищающим организм от положительно заряженных ионов водорода, органический германий – со своего рода «внутренней люстрой Чижевского».
Источник
Германий – помощник железа
Германий – химический элемент серо-белого цвета, обладающий полупроводниковыми свойствами. В природе встречается в сульфидных и железных рудах, и встречается почти во всех силикатах. Он широко используется электротехнической промышленности в качестве полупроводника, а также, применяется в волоконной и инфракрасной оптиках. Хотя, германий не считается важным элементом для высших животных, тем не менее, он играет свою значимую роль в организме человека, и некоторые его органические соединения даже изучаются, как потенциальные лекарственные средства.
Полезные свойства германия в организме человека
Изучение поведения этого элемента в организме животных, показало, что германий обладает способностью переносить кислород в кровеносной системе на ровне с гемоглобином, не накапливаясь при этом в костях и других органах и системах. Еще он стимулирует выработку интерферонов, которые борются в нашем организме с вирусами и бактериями, что в свою очередь, оказывает положительную помощь иммунной системе. Также, уже установлено, что органический германий проявляет мощные антиоксидантные свойства и способен подавлять рост раковых клеток.
При различных неблагоприятных условиях (травма, радиоактивное излечение и т.д. ) в организме может возникнуть такое опасное явление, как гипоксия – это когда в крови резко падает уровень гемоглобина и организм начинает испытывать кислородное голодание. И в зоне риска поражения от кислородного голодания на первом месте находится головной мозг. Германий, в этом случае, способен брать на себя роль гемоглобина и помогать переносить кислород к клеткам, в том числе и к клеткам мозга.
Установлено также еще одно положительное свойство германия. Он способен снижать болевые ощущения во время травм, помогая упорядочивать нервные импульсы, появившиеся во время сильного стресса.
Установлено, что большая часть в человеческом организме содержится в желудке, селезенке, кровяном русле и костном мозге. Попадая в межклеточное пространство, он полностью поглощается клетками, но затем 90% его быстро выделяется и выводится почками вместе с мочой.
Дефицит германия в организме человека
Установлена предположительная суточная потребность человеческого организма в германии – она примерно составляет 0,4-1,5 мг. В принципе, человеческий организм получает в достатке германия вместе с пищей, но потребность в этом микроэлементе возрастает при: малокровии, низком гемоглобине, различных инфекционных и вирусных поражениях. Также его усвоение может быть снижено при дисбактериозе, а дополнительный дефицит возникнуть при приеме мочегонных.
Симптомами проявления дефицита германия считаются: остеопороз, деминерализация костей, ослабление иммунной системы и увеличение риска развития онкологических заболеваний.
Избыток германия в организме человека
Германий во всем мире признан безопасным и нетоксичным элементом для человека и живых организмов, поэтому сведений о его передозировке нет. Токсичностью обладают лишь некоторые соединения германия, но контакт с ними может произойти только где-нибудь на производстве и, их симптоматика будет зависеть скорее от того, с чем германий был соединен. Чаще всего угрозу представляют пары соединений германия, а значит, поражаться, в первую очередь, будут легкие.
Источники германия
Из природных источников германия на первом месте опять же находятся свежие морепродукты. Также им богата природная минеральная вода. Его содержание в растениях будет зависеть от состава почвы, на которой они выращены. Из них следует обратить внимание на: чеснок, женьшень, отруби, бобовые, белые грибы и томаты.
Усвоение германия
Большая часть германия всасывается в кишечнике, поэтому для его усвоения, он должен быть здоровым и содержать здоровую микрофлору. Синергистом (усиливающим действие) германия является селен, и вместе они составляют хорошую противорадикальную защиту для клеток организма.
Источник