Dołącz do czytelników
Brak wyników

Biochemia

2 września 2021

NR 46 (Wrzesień 2021)

Kilka słów o jodzie

0 69

Na początek trochę historii

Był rok 1811, kiedy francuski chemik, Bernard Curtois, zajmował się produkcją saletry z wykorzystaniem suszonych wodorostów. Pewnego dnia, do czyszczenia miedzianych kotłów, w których powstawała mieszanina warzelnicza, dodał zbyt dużo kwasu siarkowego, czego konsekwencją było pojawienie się fioletowych oparów o nieprzyjemnym, drażniącym zapachu. Jako że Curtois nie miał takich możliwości w swoim laboratorium, poprosił znajomych francuskich badaczy – Charlesa Bernarda Desormesa i Nicolasa Clémenta – o pomoc w identyfikacji zjawiska. W grudniu roku 1813 zostało potwierdzone, iż w ten przypadkowy sposób odkryto nowy pierwiastek. Nazwany został przez Louisa-Josepha Gay-Lussaca jodem, od pochodzącego z języka greckiego słowa ioeidēs = fioletowy. Dość długo panowało mylne przekonanie, iż odkrywcą jest chemik Humphry Davy, który wyprodukował jod metodą Curtoisa i wysłał raport o zidentyfikowaniu nowego pierwiastka do Royal Institution w Londynie.

POLECAMY

Z chemicznego punktu widzenia

Jod jest pierwiastkiem należącym do niemetali, w temperaturze pokojowej występującym jako niebiesko-czarne, błyszczące ciało stałe (fot. 1). Jego temperatura topnienia to 113,7o C (236,7oF), a wrzenia 184,4oC (364,0oF). Łatwo ulega sublimacji, tzn., że po podgrzaniu ciało stałe przechodzi w stan gazowy z pominięciem fazy ciekłej. Powstaje piękna niebieskofioletowa chmura gazowa o drażniącym zapachu. Jod jest bardzo reaktywny chemicznie, szczególnie wobec metali, z którymi tworzy jodki. Takie związki mają różne barwy, np. jodek srebra jest jasnożółty, trochę matowy, jodek ołowiu żółtozłoty, jodek rtęci (II) pomarańczowoczerwony, jodek cyny (IV) pomarańczowy, jodek bizmutu ciemnobrunatny. Z kolei jodki potasu i sodu są białe. W reakcji jodu z wodą amoniakalną powstaje amonikat trijodku azotu. To czarne ciało stałe, bardzo niestabilne i wrażliwe na dotyk, pod którego wpływem wybucha. Poznanych jest 37 izotopów jodu (różnią się od siebie liczbą masową), ale w przyrodzie występuje tylko jeden stabilny izotop 127I. Najbardziej znanym sztucznym, radioaktywnym izotopem jest 131I, którego okres półtrwania wynosi osiem dni oraz izotop 123I, którego czas połowicznego rozpadu to trzynaście godzin. Szacuje się, że obfitość jodu w skorupie ziemskiej to 4,5 × 10-1 mg/kg, a obfitość oceaniczna 6 × 10-2 mg/kg, zawarta głównie w wodorostach. Obecnie jod pozyskuje się głównie ze złóż jodanu sodu (NaIO3) oraz nadjodanu sodu (NaIO4) w Chile i Boliwii (wg Thomas Jefferson National Accelerator Facility, U.S. Department Of Energy). Jako źródło jodu, choć na niewielką skalę, wykorzystywane są także wodorosty morskie z rodziny Laminaria, występujące u wybrzeży Chin.
 

Fot. 1. Jod jako ciało stałe w temperaturze pokojowej


Jod a zdrowie

Dla człowieka jod jest ważnym pierwiastkiem śladowym na wszystkich etapach życia. Stanowi składową hormonów tarczycy – tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3) (fot. 2), które regulują wiele ważnych reakcji biochemicznych, jak np. synteza białek i aktywność enzymatyczna, są też niezbędne do prawidłowego rozwoju szkieletu i ośrodkowego układu nerwowego u płodów i niemowląt. Czynność tarczycy jest regulowana głównie przez tyreotropinę (TSH), hormon wydzielany przez przysadkę mózgową, którego wydzielanie zwiększa wychwyt jodu przez tarczycę oraz stymuluje syntezę i uwalnianie T3 i T4. W przypadku braku wystarczającej ilości jodu poziom TSH pozostaje podwyższony, co prowadzi do wola, powiększenia tarczycy, to odzwierciedla próbę wyłapania przez organizm większej ilości jodu z krążenia i produkcji hormonów tarczycy.
Jednym z najlepszych źródeł jodu w pożywieniu są wodorosty spożywcze (nori, kombu i wakame) (fot. 3). Inne dobre źródła to ryby i owoce morza, a także jajka. Jest również obecny w mleku kobiecym i preparatach dla niemowląt. Ponadto jod w mniejszych bądź większych ilościach może być też w mięsie, w zależności od tego, czy zwierzęta były karmione mieszanką zawierającą ten pierwiastek. Może też znajdować się w pieczywie, do którego produkcji użyto jako dodatku jodku potasu lub jodanu wapnia. Produktem powszechnie wzbogacanym jodem jest sól kuchenna. A dlaczego joduje się sól? Zbyt mało tego pierwiastka w diecie jest bardzo częstą przyczyną niepełnosprawności intelektualnej. Szczególnie ważna jest odpowiednia podaż jodu u kobiet w czasie ciąży oraz we wczesnym okresie niemowlęcym, niedobór bowiem może powodować nieodwracalne zmiany i deficyty neurorozwojowe, takie jak niższa niż przeciętna inteligencja mierzona IQ. Łagodny do umiarkowanego niedobór jodu u matki jest również związany ze zwiększonym ryzykiem zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi u dzieci, a u dorosłych łagodny do umiarkowanego niedobór jodu może powodować wole, a także upośledzenie funkcji umysłowych i wydajności pracy w następstwie niedoczynności tarczycy. Przewlekły niedobór może się wiązać ze zwiększonym ryzykiem pęcherzykowej postaci raka tarczycy. Warto też zwrócić uwagę, czy dieta nie jest zbyt bogata w produkty zakłócające wychwyt jodu przez tarczycę, tzw. goitrogeny, inaczej substancje wolotwórcze. Do takich należą np. soja, warzywa kapustne, jak kapusta, brokuły, kalafior, także truskawki, szpinak, orzeszki ziemne. Nadmiar takich produktów będzie z pewnością niekorzystny dla ludzi z niedoborem jodu czy z c...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy