Хром в продуктах питания больше всего таблица: В чем содержится хром продукты таблица. Зачем нам нужен хром? Продукты богатые хромом

Для того чтобы избавиться от лишних объемов и снизить употребление покупных сладостей, нужно выбирать комплексный подход. Если вы ведете малоподвижный образ жизни, то все это в итоге, скорее всего, скажется на фигуре. А ожирение способно провоцировать инсулинорезистентность, которая тоже пробуждает тягу к потреблению большого количества сахаров*. Чтобы этого избежать, необходимо больше двигаться. Речь идет даже не о тренажерных залах: ежедневной получасовой зарядки и прогулки будет вполне достаточно. Только для того чтобы запустить процесс жиросжигания, гулять потребуется не менее получаса день в среднем темпе, а заниматься домашними тренировками — ежедневно. Занятия спортом тоже способствуют выработке дофамина, так что вместо шоколадки можно просто пробежаться или выполнить несколько упражнений (а еще лучше — записаться на танцы).

Правила низкоуглеводной диеты

Существует ли специальная безуглеводная диета для снижения веса? На самом деле почти в любой пище присутствуют углеводы, поэтому такая диета является низкоуглеводной, а не безуглеводной. К низкоуглеводным диетам можно отнести кетогенную диету, в которой упор сделан на преобладание жиров (соотношение жиров к углеводам может составлять до 3:1 или 4:1), ряд низкоуглеводных диет, в которых доля углеводов может составлять от 20 до 100 г в сутки, диету с преобладанием белков.

Вот правила низкоуглеводной диеты:

1. В рационе женщин должно быть ежедневно не менее 1800 калорий, мужчин — не менее 2100 калорий.
2. Рекомендуется не употреблять в пищу продукты с быстрыми углеводами, которые после приема пищи вызывают резкий скачок глюкозы в крови. Это, например, сладости (конфеты, кондитерские изделия, мороженое, шоколад).
3. Регулярно заниматься спортом или физкультурой.
4. Пить в день не менее 2-х литров чистой воды.
5. Данный режим питания нельзя соблюдать более месяца, иначе может начаться серьезная интоксикация организма (а также запор или серьезный упадок сил).

Контроль аппетита — это очень важная задача, и она решается с помощью хрома в составе комплекса от Siberian Wellness — Хромлипаза — Siberian Super Natural Sport. Он регулирует выработку инсулина и нормализует уровень глюкозы в крови, благодаря чему уменьшается чувство голода и пропадает тяга к сладкому.

Поможет облегчить выведение продуктов углеводного обмена травяная композиция на основе корня лопуха и травы люцерны — Фиточай из диких трав № 9 (Углеводный контроль) — Baikal Tea Collection. Чай с мягким сбалансированным вкусом особенно подойдет тем, кто контролирует потребление сладкого.

Какие продукты не содержат или содержат мало углеводов?




На низкоуглеводной диете стоит сделать упор на следующие продукты:
1. Кабачки (как гарнир или самостоятельная еда).
2. Цветная капуста.
3. Листовая свекла.
4. Грибы всех видов.
5. Стебли сельдерея.
6. Блюда из тыквы.
7. Помидоры черри.
8. Косточковые фрукты (абрикос, слива, вишня, нектарин, персик).
9. Клубника, земляника.
10. Грейпфруты.
11. Филе сома.
12. Консервированная горбуша.
13. Куриное белое мясо (филе, иногда допускается голень).
14. Фарш из мяса курицы или индейки.




15. Свиная или говяжья вырезка.
16. Мясо лосося.
17. Швейцарские сыры и тофу.
18. Домашний йогурт.
19. Творог средней жирности.
20. Козье молоко.
21. Тыквенные семечки.
22. Морепродукты.
23. Черный кофе, зеленый чай (без добавления сахара).
24. Спелое авокадо.

Скорректировать рацион и помочь контролировать его калорийность поможет освежающий напиток Напиток Weight Control (малина-гранат) — Yoo Go с натуральным фруктовым соком, источник натуральной клетчатки на каждый день. В составе — цитрусовые пищевые волокна, яблочный пектин, оболочки семян подорожника и гуаровая камедь.

Высокое содержание качественного белка (21 г) в каждой порции и приятный вкус вам подарит Сывороточный протеин Fitness Catalyst (черничный чизкейк). Концентрат сывороточного протеина с отличным аминокислотным профилем без искусственных подсластителей, разрыхлителей, усилителей вкуса и консервантов подходит для поклонников активного образа жизни и профессиональных атлетов.

Кому нельзя использовать низкоуглеводную диету?

Существует ряд противопоказаний к переходу на низкоуглеводные диеты. Прежде всего, это те лица, которым необходимо полноценное питание с привычным соотношением белков, жиров и углеводов: беременные и кормящие женщины, пациенты перед хирургическим вмешательством. Также не рекомендуется использовать низкоуглеводные диеты людям с хроническими заболеваниями почек, печеночной недостаточностью, сердечными аритмиями, недавно перенесенными инсультом или инфарктом. Им следует сначала посоветоваться с профильным врачом: нефрологом, гепатологом, кардиологом или неврологом. Людям, болеющим сахарным диабетом, тоже рекомендуется сначала проконсультироваться у врача, поскольку у них низкоуглеводная диета не только может вызвать гипогликемию, но и привести к кетоацидозу, которым является осложнением диабета, угрожающим жизни.

Диета с высоким содержанием белка приводит к повышению уровня мочевой кислоты в организме, поэтому не рекомендуется людям, больным подагрой, заболеванием с нарушением обмена мочевой кислоты




Заключение

Специальная диета, которая подразумевает питание пищей без углеводов, существует. Она эффективно снижает вес, но соблюдать такую диету на протяжении длительного периода времени не рекомендуется.

хрома в питьевой воде | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:

Фон на Chromium

Хром — металлический элемент без запаха и вкуса. Хром естественным образом содержится в камнях, растениях, почве, вулканической пыли и животных.

Наиболее распространенные формы хрома, встречающиеся в природных водах в окружающей среде:

• хром трехвалентный (хром-3)
• Хром шестивалентный (хром-6)

Хром-3 является важным элементом питания человека.Он содержится во многих овощах, фруктах, мясе, зернах и дрожжах. Хром-6 естественным образом встречается в окружающей среде в результате эрозии природных отложений хрома. Его также можно производить промышленным способом. Имеются продемонстрированные примеры выброса хрома в окружающую среду в результате утечки, ненадлежащего хранения или ненадлежащих методов утилизации промышленных отходов.

---

Стандарт питьевой воды по хрому

Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) требует от Агентства по охране окружающей среды определять уровень загрязняющих веществ в питьевой воде, при котором неблагоприятные последствия для здоровья маловероятны.Эти неосуществимые цели в области здравоохранения, основанные на возможных рисках для здоровья от воздействия на протяжении всей жизни, называются целевыми показателями максимального уровня загрязнения (MCLG).

EPA устанавливает обязательные стандарты для загрязнителей питьевой воды на основе наилучших доступных научных данных для предотвращения потенциальных проблем со здоровьем. В большинстве случаев обязательный стандарт известен как максимальный уровень загрязнения (MCL), максимально допустимый уровень загрязнения в воде, который доставляется любому пользователю системы водоснабжения общего пользования.Максимальные допустимые уровни загрязнения устанавливаются как можно ближе к целям в области здравоохранения с учетом затрат, выгод и способности государственных систем водоснабжения обнаруживать и удалять загрязнители с использованием подходящих технологий очистки.

Национальные правила первичной питьевой воды, установившие ПДК для общего содержания хрома в 0,1 мг / л мг / л миллиграммов на литр Mg / L Миллиграммов на литр Mg / L Миллиграммов на литр миллиграммов на литр, были обнародованы в 1991 году. SDWA требует EPA периодически пересматривать национальные правила первичной питьевой воды для каждого загрязнителя и, при необходимости, пересматривать правила.EPA провело обзор общего содержания хрома в рамках второго шестилетнего обзора, о котором было объявлено в марте 2010 года. В марте 2010 года Агентство отметило, что оно инициировало повторную оценку рисков для здоровья, связанных с воздействием хрома, и что Агентство не считает это целесообразным. пересмотреть национальное регулирование в области первичной питьевой воды, пока эта работа находилась в процессе.

В сентябре 2010 года EPA выпустило проект научной оценки здоровья человека (токсикологический обзор шестивалентного хрома) для общественного обсуждения и независимой экспертной оценки.Когда эта оценка здоровья человека будет завершена, EPA внимательно изучит выводы и рассмотрит всю соответствующую информацию, чтобы определить, следует ли пересмотреть текущий стандарт по хрому.

Для оценки уровней хрома-6 в питьевой воде Агентство по охране окружающей среды требует, чтобы определенное количество систем выполняло мониторинг содержания хрома-6 в соответствии с третьим Регламентом нерегулируемого мониторинга загрязняющих веществ (UCMR 3). Согласно UCMR 3, многие, но не все общественные системы водоснабжения должны контролировать содержание хрома-6 в течение одного года.

Частые вопросы

---

Каковы правила EPA для питьевой воды для хрома?

EPA имеет стандарт питьевой воды 0,1 миллиграмма на литр (мг / л) или 100 частей на миллиард (ppb) для общего содержания хрома. Это включает все формы хрома, включая хром-6. Водные системы необходимы для проверки на содержание общего хрома. Текущий стандарт основан на потенциальных неблагоприятных дерматологических эффектах в течение многих лет, таких как аллергический дерматит (кожные реакции).EPA регулярно пересматривает стандарты питьевой воды и, основываясь на новых научных данных о хроме-6, в 2008 году начало тщательный и всесторонний обзор его воздействия на здоровье.

---

Является ли общее содержание хрома или хрома-6 в питьевой воде проблемой для здоровья?

Текущий федеральный стандарт питьевой воды для общего содержания хрома составляет 0,1 мг / л мг / л миллиграммов на литр или 100 частей на миллиард. Хром-6 и хром-3 подпадают под общий стандарт питьевой воды по хрому, потому что эти формы хрома могут преобразовываться в воду и в человеческий организм, в зависимости от условий окружающей среды.Измерение только одной формы может не захватить весь присутствующий хром. Чтобы гарантировать устранение наибольшего потенциального риска, постановление EPA предполагает, что измерение общего хрома составляет 100 процентов хрома-6, наиболее токсичной формы. Если водопроводная вода из общественной системы водоснабжения превышает этот федеральный стандарт, потребители будут уведомлены.

ПДК для общего хрома был установлен в 1991 году и основан на лучших научных данных того времени, которые указывали, что продолжающееся воздействие хрома-6 может привести к аллергическому дерматиту (кожным реакциям).EPA активно работает над разработкой оценки Интегрированной системы информации о рисках (IRIS), которая будет включать всестороннюю оценку потенциальных последствий для здоровья, связанных как с вдыханием, так и с приемом шестивалентного хрома. Исследование, проведенное Национальной токсикологической программой в 2008 году, будет включено в оценку токсичности шестивалентного хрома Агентством по охране окружающей среды вместе с другой опубликованной с тех пор литературой, прошедшей экспертную оценку.

Когда обзор будет завершен, EPA рассмотрит эту и другую информацию, чтобы определить, нужно ли пересмотреть стандарт питьевой воды по общему содержанию хрома.Для получения дополнительной информации о статусе оценки шестивалентного хрома IRIS посетите: https://cfpub.epa.gov/ncea/iris2/chemicalLanding.cfm?substance_nmbr=144.

---

Если EPA решит пересмотреть правила, которые включают хром-6 в питьевую воду, каков процесс, которого будет придерживаться Агентство?

Прежде чем EPA примет какие-либо решения о пересмотре нормативов по содержанию хрома в питьевой воде, EPA должно опубликовать окончательную оценку здоровья человека на содержание хрома-6. EPA внимательно изучит окончательную оценку и рассмотрит всю другую соответствующую информацию, чтобы определить, оправданы ли новые правила питьевой воды по хрому-6 или пересмотр текущего стандарта по общему содержанию хрома.

Дефицит хрома — обзор

B. Хром

У лабораторных животных дефицит хрома связан с увеличением концентрации глюкозы, холестерина и триглицеридов в крови. Это наблюдение привело к исследованию статуса хрома у людей. Биологически активный продукт элементарного хрома называется фактором толерантности к глюкозе [117]. Фактор толерантности к глюкозе состоит из никотиновой кислоты, элементарного хрома и аминокислот глутаминовой кислоты, глицина и цистеина.Он действует как кофактор инсулина и может способствовать взаимодействию рецептора инсулина с мембраной. Однако фактор толерантности к глюкозе снижает уровень глюкозы в плазме только в присутствии инсулина (постпрандиальное состояние), а не у голодных животных в течение ночи [118].

Большинство добавок хрома плохо всасываются, но в сочетании с пиколинатом абсорбция улучшается. Поскольку не существует метода определения дефицита хрома, распространенность дефицита неизвестна. Rabinowitz и его коллеги [119] изучали хром в волосах, сыворотке крови, моче и эритроцитах и ​​не смогли выявить дефицит хрома у людей с диабетом или без него.В трех двойных слепых перекрестных исследованиях у пациентов с диабетом прием добавок хрома не улучшил уровни глюкозы и липидов [120–122].

Недавние данные из Китая указывают на роль добавок хрома у людей с диабетом 2 типа. Людей с диабетом 2 типа случайным образом разделили на три группы и добавили 1000 мкг / день или 2000 мкг / день хрома или плацебо. Во всех трех группах уровни глюкозы натощак, 2-часовые концентрации и уровни гликозилированного гемоглобина снизились, но снижение у субъектов, получавших дополнительный хром, было намного больше.Концентрации инсулина натощак и через 2 часа также были снижены в двух группах, получавших добавки. Концентрация общего холестерина в плазме снизилась в группе, получавшей добавки, но не было никакого влияния добавок на холестерин ЛПВП, концентрацию триглицеридов или массу тела [123].

Однако, прежде чем можно будет рекомендовать добавки хрома, необходимо провести двойные слепые перекрестные исследования влияния добавок хрома у людей с диабетом с известным потреблением хрома с пищей.Пока не будет доказано обратное, предполагается, что хром действует как питательное вещество, а не как терапевтическое средство, и что он приносит пользу только людям с предельной непереносимостью глюкозы, признаки и симптомы которых связаны с маргинальным или явным дефицитом хрома [124].

fnrb796: USDA ARS

Фолиевая кислота, запасающая толстую кишку и сердце

Доказательства того, что фолиевая кислота, известная как фолиевая кислота на этикетках добавок, может снизить риск колоректального рака, получили новый импульс в недавнем исследовании на крысах.По мере увеличения количества фолиевой кислоты в их рационе пропорционально уменьшалось количество крыс, у которых развились опухоли толстой и прямой кишки из-за высоких доз известного канцерогена. То же самое и с количеством опухолей на крысу. В рационе человека зеленые овощи, мясные субпродукты и цитрусовые являются богатыми источниками фолиевой кислоты.

Колоректальный рак, вторая по значимости причина смерти от рака в США, уносит 60 000 жизней ежегодно. Каждый год диагностируется 150 000 новых случаев, и до 90 процентов, как считается, связаны с диетой.Другие эпидемиологические исследования неоднократно обнаруживали более предраковые образования или аденоматозные полипы в толстой кишке людей с низким потреблением фолиевой кислоты или уровнем в крови. Они также обнаружили обратное: меньше полипов в толстой кишке у людей с высоким потреблением фолиевой кислоты или уровнем в крови.

В поисках причинно-следственной связи исследователи ARS обратились к модели на крысах, в которой клетки толстой кишки претерпевают предраковые изменения, аналогичные таковым у людей. Одной группе крыс давали рекомендованный для крыс уровень фолиевой кислоты в корме.Вторая группа получила в четыре раза рекомендуемый уровень, а третья группа получила в 20 раз рекомендованный уровень, в то время как контрольная группа не получала фолиевой кислоты.

Примерно у 70 процентов контрольных крыс развились опухоли после заражения высокими дозами канцерогенного диметилгидразина. Это снизилось до 40 процентов в группе с учетом рекомендованного уровня фолиевой кислоты и только до 10 процентов в группе, получавшей четырехкратный рекомендуемый уровень. Однако чрезмерное количество фолиевой кислоты не увеличивало защиту.Фактически, в группе, получавшей в 20 раз больше рекомендуемого уровня, как правило, было больше опухолей, чем у крыс, получавших в четыре раза больше нормы. Такая же картина наблюдалась для количества опухолей на крысу.

Результаты расширяют результаты более раннего исследования, в котором дополнительный фолат защищал колоректальные клетки этой породы крыс от предраковых изменений после заражения гораздо более низкой дозой того же канцерогена.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Джоэлем Б. Мэйсоном, (617) 556-3194, Исследовательский центр питания человека Министерства сельского хозяйства США по проблемам старения Джин Майер в Тафтсе, Бостон, Массачусетс, Массачусетс, США

Получение достаточного количества фолиевой кислоты с пищей может снизить риск сердечных заболеваний и инсульт, даже у тех, у кого есть сбой в генах превращения аминокислоты гомоцистеина в менее токсичный родственник.Фолат, также известный как фолиевая кислота или фолицин, активирует один из ферментов, которые способствуют этому преобразованию, и, таким образом, помогает предотвратить резервное копирование гомоцистеина в клетках, которое попадает в кровоток. Исследования показывают, что повышенный уровень гомоцистеина в крови увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, по-видимому, за счет сужения артерий.

В 1988 году группа канадских исследователей обнаружила мутацию в гене, который является основой этого фермента. Эта мутация производит менее эффективный фермент.Исследователи ARS в сотрудничестве с одним из канадских исследователей хотели узнать, зависит ли активность фермента от уровня фолиевой кислоты в крови. Поэтому они проверили образцы крови 365 человек, участвовавших в исследовании семейного сердца Национального института сердца, легких и крови, и обнаружили, что это так, но только у субъектов, у которых было две копии генетического варианта, по одной на каждой хромосоме.

Двенадцать процентов испытуемых имели этот двойной вариант, сообщили исследователи в Circulation (vol.93, нет. 1). В этой группе с двойным вариантом те, чьи уровни фолиевой кислоты в крови были ниже медианы исследования — 6,8 нанограмм на миллилитр — имели значительно более высокие уровни гомоцистеина, чем субъекты, у которых была только одна копия варианта или не было ни одной копии. Но у тех, у кого уровень фолиевой кислоты был выше среднего, уровень гомоцистеина был нормальным.

Этот генетический вариант довольно распространен, как показало исследование. У 47% испытуемых была хотя бы одна копия, а у 41% ее не было. Достаточно фолиевой кислоты легко получить с пищей.Зеленые овощи и цитрусовые — богатые источники.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Полом Ф. Жаком, (617) 556-3322, Жан Майер Центр исследования питания человека Министерства сельского хозяйства США по проблемам старения в Тафтсе, Бостон, Массачусетс, Массачусетс, США

Назад к содержанию

---

Плюсы и минусы хрома

Бодибилдерам не поможет бутылка с добавками хрома, вопреки утверждениям, что они повышают силу и мышечную массу, уменьшая при этом жир. Новое, хорошо контролируемое исследование 36 молодых людей, ведущих сидячий образ жизни, которые добровольно приняли участие в программе силовых тренировок, показало, что сообщают другие исследования: те, кто ежедневно принимал дополнительные 200 микрограммов (мкг) хрома, не набирали больше силы или мышечной массы, чем те, кто получил плацебо.И ни у одного из мужчин не было значительных изменений жировых отложений даже после двух месяцев тренировок пять дней в неделю.

Треть мужчин приняла пиколинат хрома. Другая треть взяла для сравнения хлорид хрома — неорганическую форму минерала, а остальные получили плацебо, похожее на плацебо. Их общая численность увеличилась в среднем с 28 до 36 процентов в зависимости от группы. Однако их оценки статистически не отличались друг от друга из-за широкого диапазона типов телосложения в каждой группе.Исследователи пришли к выводу в Американском журнале клинического питания (том 63, № 6), что положительное влияние добавок хрома на состав тела проявляется только у людей с низким потреблением.

Большинство американцев потребляют менее 50 мкг каждый день — нижняя граница диапазона, который считается достаточным — и, возможно, действуют на предельных уровнях. Поскольку содержание хрома в продуктах питания варьируется, иногда значительно, одна из страховок от дефицита — это есть широкий выбор продуктов и выбирать обогащенные злаки и цельнозерновой хлеб вместо более рафинированных продуктов.

Исследование также показало, что мужчины, принимавшие пиколинат хрома, но не хлорид хрома, демонстрировали ранние признаки дефицита железа в трех различных анализах статуса железа. Это говорит о том, что длительное использование может быть вредным, особенно у женщин перед менопаузой, и требует дальнейшего изучения.

За дополнительной информацией обращайтесь к Генри К. Лукаски, (701) 795-8353, Исследовательский центр питания человека в Гранд-Форкс, Гранд-Форкс, Северная Дакота; нет адреса электронной почты.

Положительным моментом является то, что добавки пиколината хрома заметно снижают уровень сахара в крови и инсулин у китайцев с диабетом типа II в течение двух-четырех месяцев.Самый чувствительный показатель контроля диабета — гемоглобин A1C — упал до нормы у тех, кто принимал 1000 микрограммов (мкг) в день. И он был значительно ниже в группе, принимавшей 200 мкг в день, по сравнению с группой, получавшей плацебо. Результаты этого исследования под руководством ARS, проведенного в Китае, являются предварительными и должны быть воспроизведены в этой стране, прежде чем хром можно будет рекомендовать для лечения диабета. Но они обещают, что этот минерал будет добавлен к существующим методам лечения.

Китайские врачи набрали 180 пациентов с диабетом II типа в трех пекинских больницах и распределили их на три группы по 60 человек в каждой.Одна группа принимала 500 мкг пиколината хрома два раза в день; другая группа принимала по 100 мкг два раза в день, а третья получала плацебо, похожее на плацебо. Все пациенты производили инсулин; ни один из них не был в запущенной стадии болезни.

Пациенты, получавшие 1000 мкг или 1 миллиграмм (мг) ежедневно, завершили четырехмесячное исследование со средним уровнем гемоглобина A1C 6,6 процента по сравнению с 8,5 процентами в группе плацебо. Это мера того, сколько сахара связано с гемоглобином, которое составляет около 6.2 или меньше у здоровых людей. Уровень глюкозы натощак снизился до 129 миллиграммов на децилитр против 160 мг / дл в группе плацебо и около 120 мг / дл у людей без диабета.

Пациенты, получавшие 200 мкг в день, закончили исследование с гемоглобином A1C 7,5% — также значительно ниже группы плацебо. Но уровень глюкозы в крови был незначительно ниже. Как в группах с высоким, так и с низким содержанием хрома наблюдалось значительное снижение уровня инсулина в плазме. Люди на ранних стадиях диабета типа II производят больше инсулина, чем обычно, потому что он менее эффективен для очистки крови от глюкозы.Хром, по-видимому, делает самосекретируемый гормон более эффективным. Не влияет на вводимый инсулин.

За дополнительной информацией обращайтесь к Ричарду А. Андерсону, (301) 504-8091, Beltsville Human Nutrition Research Center, Beltsville, MD

Назад к содержанию

---

Хром — загрязняющее вещество продуктов питания

Зерновые культуры, в частности злаки с отрубями являются одними из основных источников хрома, согласно последним исследованиям 40 продуктов питания. Из семи проанализированных злаков пять содержали от 10 до 20 процентов минимально рекомендуемого потребления хрома на порцию в одну или две унции.Но ломтик цельнозернового хлеба или унция поджаренных пшеничных отрубей обеспечивает лишь около одного процента от минимума, что позволяет предположить, что большая часть хрома в пищевых продуктах обусловлена ​​другими факторами и не присуща самой пище. Высокие уровни в зерновых, вероятно, были случайно добавлены во время обогащения другими минералами или витаминами.

Хром также может быть внесен в результате обработки или обращения. Одна чашка консервированных грибов содержала более 10 процентов рекомендуемого минимального потребления хрома, как и одна чайная ложка какао-порошка.Но шоколадного сиропа было вдвое меньше на порцию. Консервированные цельные томаты и ломтики ананаса показали наивысший результат по содержанию хрома в этом исследовании: одна чашка обеспечивала от 33 до 43 процентов минимально рекомендуемой нормы потребления. Многие консервы и полуфабрикаты готовятся в емкостях из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома. Это, по-видимому, случай хорошего загрязнения, поскольку организм может преобразовывать неорганический хром в пригодную для использования форму.

Для этих анализов исследователь выбрал 20 часто употребляемых продуктов и 20 других продуктов, включая злаки, приправы и закуски, которые, как ожидается, будут иметь более высокий уровень хрома.Исчерпывающих баз данных о содержании хрома в пищевых продуктах нет. И еще десять лет назад аналитические методы обнаружения хрома в пищевых продуктах были весьма ненадежными. Последние достижения в области атомно-абсорбционной спектрометрии в графитовых печах, использованные в этом исследовании, обеспечивают быстрый и высокоточный метод обнаружения небольших количеств хрома в пищевых продуктах.

За дополнительной информацией обращайтесь к Нэнси Дж. Миллер-Ихли, (301) 504-8252, Beltsville Human Nutrition Research Center, Beltsville, MD

Назад к содержанию

---

Анализ жировых отложений у женщин-военнослужащих

Средний- пожилые женщины-военнослужащие, которые не соответствуют стандарту жировой прослойки, основанному на измерениях с помощью рулетки, теперь имеют некоторые данные, чтобы поставить под сомнение свой результат.В исследовании, проведенном с участием женщин в возрасте от 40 до 60 лет, метод измерения с помощью рулетки позволил завысить оценку жировых отложений на 9–14 процентов у некоторых женщин и занизить их на 7–11 процентов у других женщин по сравнению с подводным взвешиванием — давно принятым стандартом. . Это потому, что уравнения, которые каждая ветвь вооруженных сил использует для оценки телесного жира по измерениям окружности рук, ног и живота, были разработаны на основе исследований молодых людей.

Исследователи хотели знать, точно ли уравнения отражают жировые отложения у пожилых сотрудников, потому что военнослужащие и женщины, которые не соответствуют стандартам, должны проходить программу контроля веса до тех пор, пока они не сбросят лишний жир.В противном случае они могут быть выписаны. Нормы содержания жира в организме варьируются от 26 процентов для всех женщин в морской пехоте США до 36 процентов для женщин старше 40 лет в армии США.

Основываясь на этих стандартах, армейское уравнение завышало количество жировых отложений у наименьшего числа протестированных женщин — одной из 52 или двух процентов группы. В уравнении ВМС чаще всего переоценивались жировые отложения — у семи из 35 протестированных женщин, или на 20 процентов. Большинство из тех, кто соответствовал стандартам, основанным на измерениях с помощью рулетки, также соответствовали им в подводном взвешивании, сообщают исследователи в Медицина и наука в спорте и упражнениях (т.27, нет. 7).

Полученные данные указывают на необходимость более масштабного исследования для оценки и, возможно, пересмотра этих уравнений для более чем 40 сотрудников. Исследователи решили сначала изучить пожилых женщин, потому что эта группа наиболее недопредставлена ​​в текущих уравнениях. Но они подозревают, что уравнения могут нуждаться в пересмотре и для пожилых мужчин.

За дополнительной информацией обращайтесь к Гастону П. Баталону, (202) 782-2011, Армейский медицинский центр Уолтера Рида, Вашингтон, округ Колумбия, или Вирджинии А. Хьюз, (617) 556-3079, Исследовательский центр Министерства сельского хозяйства США по вопросам питания Джин Майер по адресу: Старение в Тафтсе, Бостон, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, Массачусетс, США

Назад к содержанию

---

500 Plus Foods are key

The U.Согласно недавно опубликованным данным общенационального обследования потребления пищевых продуктов, проведенного Министерством сельского хозяйства США в 1989-91 годах, население S. Эти 527 продуктов питания квалифицируются как основные продукты питания из-за количества, потребляемого на душу населения, а также их питательной ценности. Цельное молоко является основным продуктом питания для 13 из 14 питательных веществ, вызывающих озабоченность, а двухпроцентное молоко обеспечивает 12 из этих питательных веществ в значительных количествах.Яйца, сыр чеддер и моцарелла содержат 10 или более выбранных питательных веществ, в том числе натрий, холестерин, витамин А, каротин, витамин B6, витамин C, калий и цинк в дополнение к шести уже перечисленным. Как и молоко, многие ключевые продукты, такие как белый хлеб и хлопья для завтрака, обогащены.

Диетологи ARS обновили список основных продуктов питания на основе результатов общенационального исследования потребления продуктов питания в 1989-91 годах. Он используется для определения приоритетов пищевых продуктов, подлежащих химическому анализу, для постоянного пересмотра электронных баз данных о питательных веществах.Чтобы определить, какие продукты содержат не менее 80 процентов выбранных питательных веществ, диетологи обращаются к своим электронным файлам рецептов, чтобы разбить комбинированные продукты, такие как макароны с сыром или бургер быстрого приготовления, на ингредиенты по процентному соотношению. Например, макароны и сыр составляют примерно 39 процентов макарон, 35 процентов молока, 16 процентов сыра, 3 процента маргарина и так далее. Это позволяет диетологам добавлять всю пасту, молоко, сыр и т. Д., Потребляемые в течение дня. Затем они объединяют эти итоговые значения со значениями питательных веществ для каждого продукта.Отчет о конкретной процедуре появится в следующем выпуске журнала Journal of Food Composition and Analysis . В настоящее время сотрудники составляют список основных продуктов питания на основе данных обследования, собранных в 1994 году.

За дополнительной информацией обращайтесь к Дэвиду Хейтовицу, (301) 734-8491, Beltsville Human Nutrition Research Center, Riverdale, MD

Назад к содержанию

---

Остановить болезнь Лайма в ее источнике

Клещи, передающие болезнь Лайма людям, могут оказаться смертельными, если бесплатно проехаться на белохвостых оленях.Это из-за новой кормушки для оленей, получившей название «балдахин» и запатентованной ARS. Кормушка получила свое название от четырех загруженных пестицидами роликов, которые наносят химические вещества против клещей на голову и шею оленя, когда он засовывает голову внутрь устройства, чтобы полакомиться кукурузой. Обработанный олень помогает избавиться от клещей в лесных массивах, а не бросить вредителей в поисках другого хозяина. Поскольку олени пестициды не едят, этот метод безопасен для использования в период охоты с октября по декабрь, когда большинство взрослых черноногих клещей питаются оленями.Устранение взрослых клещей предотвращает откладывание яиц и следующее поколение.

Пестициды, используемые в роликах, являются экспериментальными, но исследователи говорят, что «балдахин» более эффективен, чем ограждение оленей из зараженных клещами участков. Болезнь Лайма наиболее распространена на северо-востоке, верхнем Среднем Западе и в Калифорнии. Если исследования докажут, что люди защищают, отдельные штаты могут выдать специальные разрешения на использование пестицидов на белохвостых оленях.

За дополнительной информацией обращайтесь к J. Mathews Pound, (210) 792-0342, U.Лаборатория исследования насекомых-насекомых С. Книплинга-Бушленда, Керрвилл, Техас; нет адреса электронной почты.

Назад к содержанию

---

Гарантия качества козьего молока без антибиотиков

Тестовые наборы для проверки остатков антибиотиков в коровьем молоке также хорошо работают с козьим молоком. Существовали сомнения, потому что козье молоко имеет более высокое количество соматических клеток и отличается по составу, чем коровье молоко — различия, которые могут повлиять на результаты тестов на остатки антибиотиков, разработанных для коровьего молока. Но в недавнем исследовании молока от 85 коз коммерческие наборы для анализа остатков, разработанные для коровьего молока, дали только один ложноположительный результат из 935 тестов.

Исследования показывают, что по крайней мере 5 процентов массовых партий молока содержат обнаруживаемые количества антибиотиков, используемых для лечения домашнего скота. Эта потенциальная опасность для здоровья человека привела к разработке наборов для анализа остатков.

За дополнительной информацией обращайтесь к Макс Дж. Паапе, (301) 504-8302, Лаборатория иммунологии и устойчивости к болезням, Белтсвилл, Мэриленд

Назад к содержанию

---

Облучение вместо фумигации

Произведено два коммерческих сорта черники во Флориде хорошо переносят облучение, лечение, которое могло бы заменить бромистый метил, который теперь используется для избавления плодов от карантинных вредителей.Метилбромид, химический фумигант, должен быть запрещен в Соединенных Штатах в 2001 году. Ученые ARS подвергли Climax и Sharpblue голубику облучению в низких дозах с незначительными эффектами, которые не должны повлиять на восприятие потребителями, сообщили они в HortScience (тт. 29 и 30). Черника, поставляемая в некоторые США и на экспортные рынки, должна быть сертифицирована на отсутствие определенных карантинных вредителей. В настоящее время бромистый метил является единственным одобренным карантинным препаратом для черники против опарыша яблока, опарыша черники и сливы curculio.

За дополнительной информацией обращайтесь к Уильяму Р. Миллеру / Рою Э. Макдональду, (407) 897-7309, Лаборатория садоводческих исследований США, Орландо, Флорида

Сладкий картофель, выращенный во Флориде, можно подвергнуть легкой дозе облучения. контролировать сладкого картофельного долгоносика. Это открытие исследователей ARS. Сладкий картофель — важная культура на юго-востоке Соединенных Штатов, и там, где долгоносика нет, его ждет отличный рынок. Но отправка в районы, свободные от долгоносиков, такие как Калифорния, запрещена, если продукт не был окурен бромистым метилом, карантинной обработкой после сбора урожая, одобренной для уничтожения этого вредителя.И у этой обработки есть свои ограничения: сладкий картофель имеет более короткий срок хранения после фумигации, а прекращение производства бромистого метила планируется к 2001 году. Облучение, используемое в качестве карантинной обработки картофельного долгоносика, не оставляет следов и не оказывает отрицательного воздействия. вкус или внешний вид сладкого картофеля, даже после того, как он был приготовлен.

За дополнительной информацией обращайтесь к Дженнифер Шарп, (305) 238-9321, Исследовательская станция субтропического садоводства, Майами, Флорида

Назад к содержанию

---

11.7. Хром — Medicine LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF
1. Нормы потребления хрома с пищей
2. Ссылки

Функционирование хрома в организме менее изучено, чем функция большинства других минералов.Он усиливает действие инсулина, поэтому он играет роль в метаболизме углеводов, жиров и белков. В настоящее время результаты научных исследований, оценивающих полезность добавок хрома для профилактики и лечения диабета 2 типа, в основном неубедительны. Необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше определить, полезен ли хром при лечении определенных хронических заболеваний, и если да, то в каких дозах. Если в организме возникает дефицит хрома, признаки и симптомы включают потерю веса, периферическую невропатию, повышенные концентрации глюкозы в плазме или нарушение использования глюкозы, а также высокие концентрации свободных жирных кислот в плазме.Хотя токсичность минерала представляет собой низкий риск для людей, он может вызвать повреждение ДНК, повреждение органов и проблемы с почками. Ткани с высоким содержанием хрома включают печень, селезенку и кости.

Нормы потребления хрома с пищей

Рекомендуемая доза хрома составляет 35 мкг в день для взрослых мужчин и 25 мкг в день для взрослых женщин. Недостаточно доказательств для установления UL для хрома.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Нормы потребления хрома с пищей

Возрастная группа	AI (мкг / день)
Младенцы (0-6 месяцев)	0.2
Младенцы (6-12 месяцев)	5,5
Дети (1-3 года)	11
Дети (4-8 лет)	15
Дети (9-13 лет)	25 (самцы), 21 (самки)
Подростки (14-18 лет)	35 (мужчины), 24 (женщины)
Взрослые (19-50 лет)	35 (самцы), 25 (самки)
Взрослые (> 50 лет)	30 (самцы), 20 (самки)

Источник: The National Academies Press (2006).Рекомендации по питанию: Основное руководство по потребностям в питательных веществах. Национальные академии наук, инженерная медицина. 296. Пищевые источники хрома. Пищевые источники хрома включают мясо, орехи и цельнозерновые продукты.

границ | Воздействие пищевого трехвалентного хрома усиливает липидный обмен у коралловой форели: данные анализа транскриптома

Введение

На показатели роста животного в значительной степени влияет качество корма, а безопасность корма влияет на его качество.В августе 2005 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США официально одобрило производство органического хрома (CrPic) (FDA, 2005). CrPic — трехвалентный хром [Cr (III)], и его безопасность является спорной. Несмотря на это, Cr (III) считается важным элементом и широко используется в пищевых добавках для животных и людей (Tian et al., 2013; Hamilton et al., 2018; Mayorga et al., 2018; Krol et al., 2020).

Несколько исследований показали, что CrPic оказывает кардиозащитное действие у крыс с гиперлипидемией (Shafik et al., 2017), гепатопротекторной активности у мышей, получавших дозу аллоксана (Fan et al., 2012), и антиоксидантного действия у крыс (Marmett et al., 2018). В частности, Cr (III) считается фактором толерантности к глюкозе (GTF) и обладает повышающим эффектом чувствительности к инсулину. Cr считается важным микронутриентом и связан со многими процессами, регулируемыми в организме человека, включая активацию рецепторов инсулина олигопептидом хромудулином для поддержания гомеостаза глюкозы, тем самым повышая чувствительность к инсулину и передачу сигналов (NIH, 2013).Дефицит Cr может вызвать непереносимость глюкозы, гипергликемию натощак, повышение циркулирующего инсулина и даже может нарушить рост (Vincent, 2000). Wang et al. продемонстрировали, что AMP-активированная протеинкиназа активирует увеличение содержания CrPic в пище, ингибирует секрецию инсулинорезистентных адипоцитов 3T3-L1 (Wang et al., 2009). CrPic может также улучшать отложение белка через , регулируя уровни мРНК убиквитина (Ub), рецептора инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1R) и инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) в клетках скелетных мышц крыс. (Peng et al., 2010), а также поглощение и метаболизм глюкозы через , активируя уровни мРНК гликогенсинтазы (GS), транспортера глюкозы 4 (GLUT4), разобщающего белка-3 (UCP3) и рецептора инсулина (IR) в клетках скелетных мышц. (Qiao et al., 2009). Было обнаружено, что диетические добавки CrPic стимулируют потерю веса у людей (Tian et al., 2013).

Напротив, отдельные исследования показали, что CrPic вызывает вредные эффекты, такие как мутагенность в модели Drosophila (Hepburn et al., 2003) и в клетках млекопитающих (Andersson et al., 2007). Кроме того, повреждение митохондрий и апоптоз были зарегистрированы в клеточной линии CHO AA8 (Jiang et al., 2018) и в бактериальной модели (Jiang et al., 2018). Кроме того, на крысах были подтверждены вредные эффекты пищевых добавок CrPic, включая окислительное повреждение ДНК (Andersson et al., 2007), повышенное перекисное окисление липидов (Refaie et al., 2009) и снижение активности антиоксидантных ферментов (Shafik et al. , 2017). Было также обнаружено, что потребление CrPic приводит к окислительному повреждению у свиней (Tan et al., 2008) и апоптотические эффекты в фибробластах куриных эмбрионов (Bai et al., 2014). У людей в некоторых случаях прием Cr (III) с пищей может приводить к накоплению Cr (III) в почках (Stoecker, 1999). Эти результаты вызывают опасения по поводу потенциальной токсичности и безопасности CrPic в качестве пищевой добавки.

На водных животных несколько исследований показали, что добавление CrPic в рацион может значительно улучшить показатели роста и углеводный обмен у рыб, таких как зеркальный карп ( Cyprinus idellus ; Ahmed et al., 2012) и нильской тилапии ( Oreochromis niloticus ; Li et al., 2018). Однако в других исследованиях сообщалось, что добавление CrPic в рацион не повлияло на состояние здоровья и рост радужной форели (Selcuk et al., 2010) и нильской тилапии (Pires et al., 2015). Эти противоречивые результаты могут быть связаны с различиями в видах, времени воздействия и / или концентрациях CrPic в пище, использованных в этих исследованиях. Тем не менее, до настоящего времени токсичность CrPic редко исследовалась на водных животных, особенно в сценарии длительного воздействия CrPic с пищей, который, вероятно, имел место у животных, питающихся коммерческими кормами, обогащенными Cr (III), или загрязненными естественными рационами.

Таким образом, в настоящем исследовании мы исследовали хроническую токсичность пищевого органического Cr (III) [в виде пиколината хрома (CrPic)] у молоди коралловой форели ( Plectropomus leopardus ), коммерчески и экологически важной коралловой рыбы, занесенной в Красную книгу. Список угрожаемых видов как находящихся под угрозой исчезновения (МСОП, 2004 г.). Целью этого исследования было использование транскриптомики, чтобы пролить свет на механизмы эффектов, вызываемых воздействием CrPic с пищей.

Материалы и методы

Экспериментальные животные и отбор проб

Молодь коралловой форели ( Plectropomus leopardus) с начальной массой тела 15 особей.5 ± 1,8 г (среднее ± SD , n = 36) были приобретены в Blue Ocean Aquaculture (Линшуй, провинция Хайнань, Китай). Рыб содержали в лабораторных аквариумах (0,8 × 0,6 × 0,6 м) в течение 2 недель для акклиматизации (Guo et al., 2019), в течение которых их кормили коммерческим рационом два раза в день (дополнительная таблица 1, Hai-Tong Biological Feeds Technology Co., Ltd., провинция Шаньдун, Китай). Лабораторные водные условия были; общая концентрация Cr <0,025 мг. л ^–1 , растворенный кислород 5.5–7,4 мг. L ^–1 , pH 7,3–8,4, температура воды 28,5–29,7 ° C, фотопериод 12 ч.

После 2 недель акклиматизации коралловая форель была случайным образом разделена на две группы — контрольную группу и группу, получавшую диетическую терапию CrPic (CrPic). В каждой группе было три трех экземпляра, всего по 18 рыб, по шесть рыб в каждой обработке, которые содержались в одном резервуаре. В контрольной группе коралловая форель кормилась коммерческим рационом [общая концентрация Cr в рационе составляла 2,21 ± 0,14 мг / кг ^–1 , это исходная концентрация Cr (дополнительная таблица 1)].Группа CrPic получала тот же коммерческий рацион, но с номинальной концентрацией Cr 200 мг / кг ^–1 , добавленной в виде пиколината хрома (Sigma-Aldrich). Измеренное значение содержания Cr в рационе CrPic составило 195,67 ± 9,97 мг / кг ^–1 (дополнительная таблица 1). Номинальная концентрация Cr 200 мг / кг ^–1 была основана на нашем предварительном эксперименте и ранее опубликованных исследованиях (например, Kim and Kang, 2016; Staniek and Wojcik, 2018; Ren et al., 2018). Коммерческий рацион и пиколинат хрома измельчали ​​и тщательно перемешивали, затем гранулы реформировали с диаметром 3.0 мм на лабораторном прессе. Затем гранулы сушили в печи при 60 ° C и хранили при -20 ° C. Во время эксперимента по кормлению морская вода в резервуаре заменялась свежей фильтрованной морской водой шесть раз в день. Концентрация общего Cr была <0,045 мг. Л ^–1 в воде. На 56-й день эксперимента по кормлению рыб умерщвляли и собирали печень, а затем замораживали в жидком азоте для последующей подготовки к секвенированию транскриптома.

Секвенирование транскриптомов

Печень из контрольной группы и группы CrPic (всего 36 рыб; n = 18 на группу) была использована для секвенирования РНК, которое было выполнено Majorbio Bioinformatics Technology Co., Ltd. (Шанхай, Китай). Вкратце, с использованием реагента TRIzol (Life Technologies, Калифорния, США) общая РНК экстрагировалась из каждого образца печени в соответствии с инструкциями производителя. Затем мы проверили деградацию и загрязнение РНК на 1% агарозном геле, и мы проверили чистоту и концентрацию экстракта РНК, используя соотношение 260/280 нм, определенное с помощью Nanotrop 2000 (IMPLEN, Калифорния, США). Мы использовали 2 мкг РНК на образец печени в качестве исходного материала для секвенирования транскриптома. Для создания библиотек секвенирования мы использовали NEBNext Ultra RNA Library Prep Kit в соответствии с рекомендациями производителя.Затем мы секвенировали библиотеки на платформе Illumina Hiseq 2500 и сгенерировали чтения с парным концом 150 п.н.

Анализ данных библиотеки

Необработанные данные (необработанные чтения) формата FASTA сначала были отфильтрованы на основе значения p <0,05. Мы получили чистые чтения, удалив низкое качество или неопределенную базу сырых чтений. Сборка транскриптома в контиги осуществлялась с помощью программы Trinity. Унигены были аннотированы в соответствии со следующими базами данных: Swiss-Prot, Nr / Nt (неизбыточные белковые / нуклеотидные последовательности NCBI), COG (кластеры ортологических групп белков), Pfam (семейство белков), KEGG (Киотская энциклопедия генов). и геномы) и GO (генная онтология).Для получения значимых различий в уровнях экспрессии унигенов мы использовали DESeq2, p -значение, скорректированное с помощью подхода Хохберга (HB) (также называемого FDR) <0,05 и | log ₂ (Fold Change, FC) | ≥ 1 для расчета экспрессии каждого гена и анализа дифференциально экспрессируемых генов (DEG). Для определения анализа обогащения был проведен анализ обогащения GO и KEGG в программном обеспечении биоинформатики DAVID (версия 6.8).

Количественный анализ ПЦР в реальном времени

Мы случайным образом выбрали 10 дифференциально экспрессируемых генов для проверки qRT-PCR.β -актин использовали в качестве внутреннего эталонного гена. Праймеры были разработаны Primer Premier 6 (дополнительная таблица 2). Эффективность амплификации тестируемых генов-мишеней показана в дополнительной таблице 3. Была синтезирована комплементарная ДНК (кДНК). Реакцию qRT-PCR проводили в системе QuantStudio 6 Flex Real-Time PCR (Thermo Fisher Scientific, США) с использованием 2 × SYBR Green qPCR Mix (Vazyme, Biotech, China), как рекомендовано протоколом производителя. Кривая плавления была построена для каждого продукта qRT-PCR.Относительные уровни экспрессии мРНК выбранных генов были рассчитаны с использованием метода 2 ^{–Δ Δ CT} (Pfaffl, 2001).

Статистический анализ данных мРНК

Статистический анализ ( t -тест и однофакторный дисперсионный анализ) был выполнен для проверки разницы средних значений между различными группами с использованием программного обеспечения SPSS 19.0 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Тест Шапиро-Уилка и тест Левена использовались для проверки нормальности и гомоскедастичности данных соответственно.Все данные были представлены как среднее значение ± стандартное отклонение ( SD , n = 6).

Результаты

РНК-Seq

Мы получили 62 923 240 и 56 630 392 средних необработанных считывания в контрольной группе и группе CrPic, соответственно (Таблица 1). Удалив чтения из неопределенной базы, содержащей чтения адаптера и необработанные чтения низкого качества, мы получили чистые чтения. После этого в контрольной группе и группе CrPic было 62 062 992 и 55 821 019 средних чистых считываний соответственно.Полученные Q20 и Q30 составили более 94%, а частота ошибок — менее 0,05%. Содержание GC было ок. 50% в контрольной группе и группе, получавшей CrPic, что указывает на высокое качество секвенирования транскриптома в нашем исследовании.

Таблица 1. Статистические данные получены для секвенирования транскриптома печени коралловой форели ( Plectropomus leopardus ) контрольной рыбы и рыб, подвергшихся воздействию 200 мг кг ^–1 пищевого пиколината хрома в течение 8 недель.

Гены дифференциальной экспрессии (DEG)

Было получено 113 генов дифференциальной экспрессии [31 DEG с пониженной регуляцией и 82 активируемых DEG (дополнительная фигура 1)], полученных на основании p <0.05 и значения экспрессии генов более чем в два раза изменяются (рис. 1 и дополнительная таблица 4).

Рисунок 1. Анализ тепловой карты 113 генов дифференциальной экспрессии (DEG) в печени Plectropomus leopardus после обработки контрольной и CrPic. Все гены по-разному экспрессировались в контрольной группе и группе CrPic (отобранных по скорректированному p <0,05). Контрольными группами были Con_1, Con_2 и Con_3. Группы лечения были CrPic_1, CrPic_2 и CrPic_3.Цветовая полоса от синего до красного соответствует уровням экспрессии генов, возрастающим от низкого до высокого.

GO, COG, KEGG Анализ функциональной классификации для DEG

В этом исследовании 113 DEG, аннотированные в GO, были разделены на три категории: биологический процесс (62,83%), клеточный компонент (63,72%) и молекулярная функция (38,94%) (рис. 2). Эти DEG были дополнительно разделены на 20 подкатегорий (дополнительная таблица 5).

Рисунок 2. Анализ аннотации онтологии гена (GO) 113 дифференциально экспрессируемых генов (DEG) между контролем и обработкой CrPic.Первые 20 терминов GO были обогащены как биологический процесс (BP, зеленые столбцы), клеточные компоненты (CC, красные столбцы) или молекулярная функция (MF, синие столбцы). Сравнивали количество дифференциально экспрессируемых генов между контрольной группой и группой CrPic в каждой категории. Горизонтальная ось представляет три основные функциональные категории терминов GO, включая BP, CC и MF, левая вертикальная ось показывает количество DEG, а правая вертикальная ось показывает процент DEG.

Использование GO в программе биоинформатики DAVID (версия 6.8) для анализа понижающей и повышающей регуляции ДЭГ мы обнаружили, что 12 ДЭГ были вовлечены в клеточный процесс (10,62%), в то время как 14 ДЭГ каждый был обнаружен для процесса одного организма (12,39%), каталитическая активность (12,39%). ) и связующего (12,39%). Интересно, что мы также обнаружили, что все эти DEGs были активированы и участвовали в основных обильных подкатегориях (дополнительная фигура 2).

В базе данных COG 113 DEG были разделены на 15 функциональных категорий (рисунок 3 и дополнительная таблица 6).Преобладающей категорией был кластер транспорта и метаболизма липидов (9,73%), за которым следовали производство и преобразование энергии (4,42%), а также посттрансляционная модификация, обмен белков и шапероны (3,54%) (дополнительная таблица 6).

Фигура 3. Классификационный анализ кластеров ортологичных групп белков (COG) 113 дифференциально экспрессируемых генов (DEG). 113 DEG были разделены на 15 функциональных категорий. Вертикальная ось показывает количество ДЭГ в определенном функциональном кластере.Горизонтальная ось показывает класс функции.

В базе данных KEGG 113 DEG были разделены на шесть основных категорий с 35 подклассами (рисунок 4 и дополнительная таблица 7). Основными категориями были метаболизм (35,4%), болезни человека (28,32%), системы организма (20,35%), обработка информации об окружающей среде (14,16%), клеточные процессы (7,08%) и обработка генетической информации (4,42%). Здесь мы обнаружили, что количество ДЭГ было устойчивым для пути метаболизма липидов (18.58%). пуринергический рецептор P2X, лиганд-управляемый ионный канал 7 ( p2rx7 )], передача сигналов MAPK [фосфатаза 1 с двойной специфичностью ( dusp1 ), белок теплового шока 70 ( hsp70 ), рецептор интерлейкина-1 типа 1 ( IL- 1R1 ), трансформирующий фактор роста бета-3 ( tgfb3 )], передача сигналов FoxO (фосфоенолпируваткарбоксикиназа ( pepck ), tgfb3 ), передача сигналов AMPK [ацил-КоА десатураза ( acod ), 3-гидрокси- 3-метилглутарил-КоА редуктаза ( hmgcr ), pepck ], передача сигналов ErbB [гепарин-связывающий EGF-подобный фактор роста ( hbegf )] и передача сигналов Wnt [хромодомен-геликаза-ДНК-связывающий белок 8 ( chd8 )].Среди этих генов chrm5, tgfb3 и acod были подавлены, а IL-1R1, mcub, p2rx7, dusp1, hsp70, pepck, hmgcr и hbegf были активированы (рисунок 4 и Дополнительная таблица 4). Мы также наблюдали, что для метаболизма липидов 18 из 21 DEG были активированы (дополнительная фигура 3).

Рисунок 4. Киотская энциклопедия генов и геномов (KEGG) анализ пути классификации транскриптов печени в Plectropomus leopardus .Вертикальная ось показывает название метаболического пути KEGG, а горизонтальная ось показывает количество дифференциально экспрессируемых генов (DEG), аннотированных в этом пути. Метаболический путь KEGG подразделяется на шесть категорий, включая метаболизм (розовый), обработку генетической информации (зеленый), обработку экологической информации (темно-красный), клеточные процессы (синий), органические системы (желтый) и болезни человека (оранжевый).

Анализ обогащения ГЭГ по КЕГГ и ГО

Анализ обогащения KEGG показал, что верхние из 18 путей и три из этих путей были значительно обогащены ( p <0.05, точный тест Фишера, за которым следовал Бонферрони), а именно для биосинтеза стероидов, биосинтеза терпеноидного остова и биосинтеза стероидных гормонов (Рисунок 5 и дополнительные рисунки 5, 6). Чтобы подтвердить эти значительные пути обогащения, мы провели анализ обогащения ГО и наблюдали шесть значительно обогащенных путей ( p <0,05, дополнительный рисунок 4), в том числе для биосинтеза липидов, биосинтеза изопреноидов, липидных метаболических процессов, изопреноидных метаболических процессов, одно- процессы биосинтеза организма и процессы метаболизма липидов в клетках.Эти результаты показали, что метаболизм липидов участвует в значительно обогащенных путях, которые сильно коррелируют с анализом функциональной классификации KEGG.

Рисунок 5. Диаграмма разброса анализа обогащения пути Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) среди 113 дифференциально экспрессируемых генов (DEG). Вертикальная ось показывает категории в пути, а горизонтальная ось показывает коэффициент обогащения. Размер точки показывает количество DEG в пути.Цвет точки показывает разные значения Q (FDR). Биосинтез стероидов содержал наибольшее количество ДЭГ.

Среди трех путей, показывающих значительно обогащенные ДЭГ, биосинтез стероидов ( p = 2,85 × 10 ^–9 ) был наиболее значимым путем (дополнительная таблица 8). Было 12 генов, участвующих в биосинтезе стероидов, которые значительно активировались при диетическом лечении CrPic, включая дегидрохолестеринредуктазу ( dhcr7 , dhcr24 ), белок, связывающий эмопамил ( ebp ), ланостеринсинтазу ( lss ), метилстерол. монооксигеназа 1 ( msmo1 ), скваленэпоксидаза ( sqle ) и стерол-14-альфа-деметилаза ( cyp51 ), дельта14-стеролредуктаза ( tm7sf2 ), дельта7-стерол-5-десатураза ( sc5dl ) фарнезил-дифосфат фарнезилтрансфераза ( fdft1 ), стерол-4альфа-карбоксилат-3-дегидрогеназа (декарбоксилирование) ( nsdhl ) и гидроксистероид 17-бета-дегидрогеназа 7 ( hsd17b7 ) (Рисунок 6).

Рисунок 6. Путь биосинтеза стероидов, обогащенный в печени Plectropomus leopardus . Красные прямоугольники представляют значительно активированные гены, участвующие в этом пути. Уровни экспрессии генов, кодирующих 7-дегидрохолестеринредуктазу ( dhcr7 ), дельта14-стеролредуктазу ( tm7sf ), дельта7-стерол-5-десатуразу ( sc5dl ), скваленмонооксигеназу ( sqle ), фарнесфарнезил-дифосфат-фарнезил-дифосфат. ( fdft1 ), холестенол-дельта-изомераза ( ebp ), ланостерин-синтаза (lss), стерол-14альфа-деметилаза ( cyp51 ), стерол-4альфа-карбоксилат-3-дегидрогеназа (декарбоксилирование) ( nsdhl ) монооксигеназа ( me s ol ), дельта24-стеролредуктаза ( dhcr24 ), 17-бета-эстрадиол-17-дегидрогеназа / 3-бета-гидроксистероид-3-дегидрогеназа ( hsd17b7 ), все из которых участвовали в биосинтезе стероидов. и значительно увеличился при лечении CrPic.

Проверка данных РНК-Seq с помощью qRT-PCR

Чтобы проверить надежность данных секвенирования транскриптомов, полученных в результате анализа Illumina в нашем исследовании, мы выбрали 10 дифференциально экспрессируемых генов (DEG) для анализа qRT-PCR, используя те же образцы РНК. Эти DEG включают гидрокси-3-метилглутарил-КоА-редуктазу (HMGCR), дельта-14-стеролредуктазу (TM7SF2), чувствительную к гормону щитовидной железы (THRSP), низкий хориолитический фермент (LCE), компонент комплекса поддержания минихромосом-5 (MCM5), трипсиноген-2. (TRYP2) и химотрипсиноподобный (CTRL), EBP, LSS и CYP51.Мы обнаружили, что паттерны дифференциальной экспрессии 10 выбранных генов согласуются с результатами RNA-seq; Экспрессия генов hmgcr , ebp, lss, cyp51, tm7sf2, tryp2 и ctrl была значительно увеличена, а экспрессия генов thrsp, lce и mcm5 была снижена (Рисунок 7), что позволяет предположить, что данные RNA-seq надежны.

Фигура 7. Проверка qRT-PCR активированных и подавленных генов, проанализированных с помощью RNA-Seq.qRT-PCR выполняли для 10 выбранных генов, которые были идентифицированы как дифференциально экспрессируемые в контрольной группе и группе, обработанной CrPic. На оси Y показаны относительные уровни экспрессии мРНК.

Обсуждение

Наше исследование предоставило первое доказательство того, что длительное воздействие высоких доз CrPic с пищей значительно влияет на метаболизм липидов у водных животных на уровне экспрессии генов. Тремя наиболее обогащенными путями были биосинтез стероидов, биосинтез терпеноидного остова и биосинтез стероидных гормонов.

Биосинтез стероидов был усилен из-за диетического воздействия CrPic

Биосинтез стероидов — хорошо известный компонент липидного обмена у животных (Si et al., 2018), и он играет жизненно важную роль в ответе на давление окружающей среды водных животных (например, изменение солености: Xu et al., 2015) . Мы обнаружили доказательства того, что на биосинтез стероидов в значительной степени повлияло добавление CrPic в рацион морских рыб, путем идентификации нескольких генов, связанных с биосинтезом стероидов, которые активировались воздействием CrPic (например.g., ebp , lss , dhcr7 , dhcr24 , msmo1 , sqle , cyp51 ). Насколько нам известно, это первое исследование, показывающее, что диетический CrPic влияет на экспрессию генов, связанных с биосинтезом стероидов, у рыб.

Ген ebp , в частности, кодирует фермент стеролизомеразу, которая играет важную роль в регулировании пути биосинтеза стеролов у животных (Sanchez-Pulido and Ponting, 2014).Стерины действуют как важные соединения, и они задействованы во многих биологических процессах, например, обладают транспортной способностью и действуют как компоненты клеточной мембраны (Schaller, 2003). В этом исследовании мы наблюдали, что экспрессия гена ebp была повышена в ответ на воздействие CrPic с пищей, что свидетельствует о повышенной способности стимулировать биосинтез стеринов в печени P. leopardus . Кроме того, транскрипция гена lss также увеличивалась при воздействии CrPic с пищей.Ген lss кодирует фермент ланостерин-синтазу, который является ключевым ферментом в пути биосинтеза холестерина. Ланостерин является одним из предшествующих предшественников на пути биосинтеза стеролов у многих животных (Chen et al., 2007). Повышенная экспрессия lss , таким образом, указывает на усиленный синтез холестерина в печени P. leopardus .

Ген cyp51 специфически кодирует белок ланостерин 14-альфа-деметилазу, который является ключевым ферментом для превращения ланостерина в холестерин и, таким образом, действует как важный компонент в метаболизме липидов и пути биосинтеза стероидов (Lewinska et al., 2014). Длительное воздействие CrPic с пищей привело к усилению регуляции cyp51 , что указывает на активный синтез холестерина у P. leopardus . Напротив, в других исследованиях сообщалось, что длительное воздействие дифеноконазола подавляет экспрессию генов стерологенеза (например, cyp51 ) у рыбок данио (Mu et al., 2015). В то время как другое исследование показало, что экспрессия генов lss и dhcr24 (24-дегидрохолестеринредуктаза) активируется в пути биосинтеза стероидов у нильской тилапии ( O.niloticus ) в условиях солевого стресса (Xu et al., 2015). Длительное воздействие CrPic с пищей усиливало регуляцию обоих этих генов у P. leopardus , предоставляя дополнительные доказательства того, что клетки печени были необходимы для увеличения синтеза холестерина в ответ на длительное воздействие Cr, и что это, вероятно, была реакция на стресс. Интересное и недавнее исследование показало, что восемь генов (FDFT1, SQLEA, LSS, MSMO1, NSDHL, EBP, SC5D, DHCR7) значительно активировались в пути биосинтеза стероидов при низкой температуре (12 и 14 ° C) (Shi et al. ., 2020). Эти результаты убедительно показывают, что повышающая регуляция генов, связанных с биосинтезом стероидов, может играть важную роль в защите Cr и различных ответных реакциях толерантности (например, холодовой стресс, стресс от солености).

Биосинтез терпеноидного остова был усилен воздействием CrPic с пищей

В нашем исследовании впервые было обнаружено, что путь биосинтеза терпеноидного остова активируется за счет потребления CrPic с пищей. Терпеноиды (например, стеролы и стероиды) являются наиболее распространенными предшественниками и липидами в синтезе сложных вторичных метаболитов (Tholl, 2015).Для производства терпеноидов необходимы три ключевых фермента [например, фосфомевалонаткиназа ( pmvk ), 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтаза 1 ( hmgcs1 / hmgcr ) и фарнезилдифосфатсинтеаза ( fdps mgcs)], hmgcs1 / hmgcr ). Гены / hmgcr и pmvk кодируют хорошо известные ферменты, те ферменты, которые участвуют в биосинтезе мевалонатного пути, который потенциально является единственным путем продуцирования предшественников диметилаллил-PP и изопентенил-PP и играет важную роль в биосинтезе терпеноидного скелета ( Si et al., 2018). Впоследствии диметилаллилдифосфат (DMAPP) и изопентенилпирофосфат (IPP) трансформировались в фарнезил-PP (требующий продукта fpp — фарнезилпирофосфатсинтазы), и фарнезилдифосфатсинтеаза помогает производить терпеноиды (продукт fdps et al. ., 2011). Предыдущие исследования показали, что путь биосинтеза терпеноидного остова и стероида активировался в мозге белого амура ( Ctenopharyngodon idellus ) в условиях низких температур.Они обнаружили, что шесть генов (HMGCR, HMGCS1, ACAT2, MVD, IDI1, MVK) активируются при 12 и 14 ° C в пути биосинтеза терпеноидного остова (Shi et al., 2020). В соответствии с предыдущими исследованиями мы обнаружили, что пять генов (HMGCR, PMVK, MVD, IDI, FDPS) значительно активировались в пути биосинтеза терпеноидного остова под воздействием органического Cr (III) [в виде пиколината хрома (CrPic)]; некоторые из выбранных генов (HMGCR, EBP, LSS) были проверены с помощью qRT-PCR. Другое исследование также показало, что тепловой стресс влияет на экспрессию терпеноидного остова и биосинтез стероидов в печени атлантического лосося ( Salmo salar ).Они обнаружили, что hmgcr подавляется после 24 часов теплового стресса в биосинтезе терпеноидного остова, и они также обнаружили, что экспрессия генов ( fdft, lss sc5d, sqle ), связанных с путем биосинтеза стероидов, была снижена (Shi и др., 2019). В настоящем исследовании мы обнаружили, что экспрессия родственных генов этих ключевых ферментов, участвующих в пути биосинтеза терпеноидного остова и пути биосинтеза стероидов, все активировалась воздействием CrPic. Следовательно, повышение активности этих ферментов, связанное с биосинтезом терпеноидов и биосинтезом стероидов, показало потребность в повышенном метаболизме липидов у рыб, подвергшихся воздействию CrPic с пищей.

Биосинтез стероидного гормона был усилен из-за диетического воздействия CrPic

Стероидные гормоны играют решающую роль в регулировании стрессовых реакций, водного и солевого баланса и метаболизма питательных веществ (Schiffer et al., 2019). Ферменты гидроксистероиддегидрогеназа ( hsd ) и цитохром P450 ( cyp ) являются двумя основными ферментами, участвующими в биосинтезе стероидных гормонов (Schiffer et al., 2019). Гидроксистероид 17-бета-дегидрогеназа 7 ( hsd17b7 ) и член 1 подсемейства A цитохрома P450 семейства 7 ( cyp7a1 ) являются важными ферментами, необходимыми для биосинтеза стероидных гормонов.В нашем исследовании мы обнаружили, что экспрессия генов cyp7a1 и hsd17b1 была повышена. Эти ферменты жизненно важны для биосинтеза стероидных гормонов, что указывает на то, что биосинтез стероидных гормонов рыб значительно стимулировался диетическими добавками CrPic. Это первое сообщение, указывающее на то, что на биосинтез стероидных гормонов влияет воздействие CrPic в рационе костистых рыб. И cyp17a1 , и hsd3b2 являются ключевыми компонентами выработки кортизола, гормона, вырабатываемого в ответ на различные фоны давления, его можно использовать в качестве биомаркера реакции водных животных на стресс (Tokarz et al., 2015). Предыдущее исследование подтвердило, что гомеостаз рыб при кожном стрессе увеличивает уровень кортизола (Kulczykowska et al., 2018), предполагая, что длительное воздействие Cr вызывает стресс у P. leopardus.

Передача сигнала незаменима при нарушении липидного обмена

В настоящем исследовании в группе CrPic гены нескольких клеточных регуляторных путей, связанных с передачей сигнала, экспрессировались по-разному. Затронутые пути включали передачу сигналов кальция ( chrm5, mcub, p2rx7 ), передачу сигналов MAPK ( dusp1, hsp70, IL-1R1, tgfb3 ), передачу сигналов FoxO ( pepck, tgfb3 ), передачу сигналов AMPK ( acod, hmgcr, pepck ), передачу сигналов ErbB ( hbegf ) и передачу сигналов Wnt ( chd8 ).

Митохондрии выполняют критические роли во многих сигнальных путях клетки. При этом задействовано несколько механизмов, включая измененные уровни Ca ²⁺ и образование активных форм кислорода (АФК) (Chandel, 2014). В наших результатах была повышена экспрессия гена mcub , центрального для регуляции гомеостаза Ca ²⁺ в митохондриях и цитозоле. Продукт этого гена негативно регулирует активность митохондриального унипортера Ca ²⁺ (MCU), уменьшая транспорт Ca ²⁺ в митохондрии (Mammucari et al., 2018). Это может увеличить цитозольный Ca ²⁺ , который активирует сигнальные пути, регулирующие многие клеточные процессы (Bohovych and Khalimonchuk, 2016). В то же время Ca ²⁺ в митохондриальном матриксе снижается, ограничивая продукцию ROS (Jhun et al., 2016) из-за снижения активности ключевых Ca-зависимых ферментов, необходимых для окислительного метаболизма в митохондриях ( Маммукари и др., 2018). Основное производство АФК в клетке — это митохондрии, и снижение производства АФК этой органеллой будет влиять на многие клеточные процессы, регулируемые с помощью АФК (Chandel, 2014).Более того, в кардиомиоцитах млекопитающих активность MCUb повышалась после травмы, по-видимому, как реакция на стресс (Lambert et al., 2019), что согласуется с ответом уровня транскрипции, наблюдаемым в клетках печени рыб в ответ на стресс, вызванный потребление CrPic с пищей в этом исследовании.

В целом, изменения в уровне транскрипции экспрессии генов, наблюдаемые в нашем исследовании, свидетельствуют о том, что клетки печени рыб адаптировались к пищевому воздействию CrPic, изменяя несколько сигнальных путей, что, в свою очередь, может потенциально повлиять на многие аспекты функций и биохимии клеток печени. .

Заключение

В заключение, в рамках настоящего исследования была успешно создана база данных изменений транскриптома молоди коралловой форели при длительном воздействии высоких доз CrPic с пищей. Мы идентифицировали 113 дифференциально экспрессируемых генов (DEG), значительно обогащенных обработкой CrPic. Наше исследование демонстрирует, что анализ RNA-Seq очень эффективен при определении реакции на молекулярном / клеточном уровне на потенциально токсичные загрязнители у водных животных. Полученные здесь данные демонстрируют, что воздействие CrPic с пищей значительно усиливает липидный обмен у костистых рыб на уровне транскрипции, в основном за счет воздействия на пути биосинтеза стероидов и терпеноидов, а также на пути передачи сигналов.Это говорит о том, что высокая доза органического пищевого Cr (III) приводит к стрессу и сублетальным токсическим эффектам у водных животных. Поэтому осторожная оценка риска для здоровья при потреблении Cr (III) с пищей настоятельно рекомендуется как в коммерческих, так и в естественных диетах водных животных, что ранее в значительной степени игнорировалось.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, представленные в этом исследовании, можно найти в онлайн-репозиториях. Названия репозитория / репозиториев и номера доступа можно найти ниже: https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA684012.

Заявление об этике

Исследование на животных было рассмотрено и одобрено Комитетом по использованию и уходу за животными Хайнаньского университета (Хайнань, Китай).

Авторские взносы

LW проанализировал все данные, написал и отредактировал рукопись. YL и HY провели эксперимент qRT-PCR и собрали материалы. JX, CH и IG отредактировали рукопись. ZG и DH разработали исследование и отредактировали рукопись. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Финансирование

Исследование финансировалось Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2018YFD0

4), Южно-морской научно-технической лабораторией Гуандун (Чжаньцзян) (ZJW-2019-06), Национальным фондом естественных наук Китая (31872574, 41866003). , 31960731, 31672670 и 31972771), Фонд стартапов научных исследований Хайнаньского университета (KYQD (ZR) 1803), Фонд естественных наук провинции Хайнань и постдокторские исследования провинции Хайнань для финансирования постдокторантуры для LW.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим рецензентов за ценные комментарии к рукописи.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389 / fphys.2021.640898 / полный # дополнительный-материал

Сноски

Список литературы

Ахмед А. Р., Джа А. Н. и Дэвис С. Дж. (2012). Эффективность хрома как усилителя роста зеркального карпа ( Cyprinus carpio L): комплексное исследование с использованием биохимических, генетических и гистологических ответов. Biol. След. Элем. Res. 148, 187–197. DOI: 10.1007 / s12011-012-9354-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерссон, М., Граве, К. П., Карлссон, О., Абрамссонцеттерберг, Л., и Хеллман, Б. (2007). Оценка потенциальной генотоксичности пиколината хрома в клетках млекопитающих in vivo и in vitro. Еда. Chem. Toxicol. 45, 1097–1106. DOI: 10.1016 / j.fct.2006.11.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бай, Ю., Чжао, X., Ци, К., Ван, Л., Ченг, З., Лю, М., и др. (2014). Влияние пиколината хрома на жизнеспособность фибробластов куриного эмбриона. Гм.Exp. Toxicol. 33, 403–413. DOI: 10.1177 / 0960327113499042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Л. Л., Ван, Г. З., и Чжан, Х. Ю. (2007). Биосинтез стеролов и эволюция прокариот в эукариоты. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 363, 885–888. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2007.09.093

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фань В., Лю А., Ван В., Чжэн Г. и Тэн А. (2012). Гепатопротекторная активность CrPic против аллоксан-индуцированной гепатотоксичности у мышей. Biol. След. Элем. Res. 149, 227–233. DOI: 10.1007 / s12011-012-9415-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Guo, Z., Ni, Z., Ye, H., Xiao, J., Chen, L., Green, I., et al. (2019). Одновременное поглощение Cd из донных отложений, воды и пищи придонным морским бычком Mugilogobius chulae. J Hazard Mater. 364, 143–150. DOI: 10.1016 / j.jhazmat.2018.09.045

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хепберн, Д.Д., Сяо, Дж., Биндом, С., Винсент, Дж. Б. и Одоннелл, Дж. М. (2003). Пищевая добавка пиколинат хрома вызывает бесплодие и летальные мутации у Drosophila melanogaster . Proc. Natl. Акад. Sci. США 100, 3766–3771. DOI: 10.1073 / pnas.0636646100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

МСОП (2004). Красный список угрожаемых видов: Plectropomus Leopardus . e.T44684A10924940. Доступно в Интернете по адресу: www.iucnredlist.орг. (по состоянию на 19 февраля 2020 г.).

Google Scholar

Jhun, B. S., Mishra, J., Monaco, S., Fu, D., Jiang, W., Sheu, S., et al. (2016). Митохондриальный унипортер Ca ²⁺ : регуляция вспомогательными субъединицами и путями передачи сигнала. Am. J. Physiol. Клетка. Physiol. 311, C67 – C80. DOI: 10.1152 / ajpcell.00319.2015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзян Л., Винсент Дж. Б. и Бейли М. М. (2018).[Cr ₃ O (O ₂ CCH ₂ CH ₃ ) ₆ (H ₂ O) ₃ ] NO ₃ ⋅H ₂ O (Cr3) Потенциал токсичности в клетки бактерий и млекопитающих. Biol. След. Элем. Res. 183, 342–350. DOI: 10.1007 / s12011-017-1132-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Дж. Х. и Канг, Дж. К. (2016). Окислительный стресс, нейротоксичность и экспрессия гена металлотионеина (МТ) у молоди каменной рыбы Sebastes schlegelii при различных уровнях воздействия хрома (Cr (6+)) с пищей. Ecotoxicol. Environ. Saf. 125, 78–84. DOI: 10.1016 / j.ecoenv.2015.12.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крол Э., Крейпцио З., Окулич М. и Смигельска Х. (2020). Добавление комплекса глицината хрома (III) улучшает уровень глюкозы в крови и снижает соотношение меди и цинка в тканях у крыс с легкой гипергликемией. Biol. След. Элем. Res. 193, 185–194. DOI: 10.1007 / s12011-019-01686-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кульчиковская, Е., Kalamarzkubiak, H., Gozdowska, M., and Sokolowska, E. (2018). Кортизол и мелатонин в системе кожной стресс-реакции рыб. Комп. Biochem. Physiol. А. 218, 1–7. DOI: 10.1016 / j.cbpa.2018.01.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lambert, J. P., Luongo, T. S., Tomar, D., Jadiya, P., Gao, E., Zhang, X., et al. (2019). MCUB Регулирует молекулярный состав митохондриального унипортерного канала кальция, чтобы ограничить перегрузку митохондрий кальцием во время стресса. Тираж 140, 1720–1733. DOI: 10.1161 / CIRCULATIONAHA.118.037968

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lewinska, M., Juvan, P., Perse, M., Jeruc, J., Kos, S., Lorbek, G., et al. (2014). Скрытая восприимчивость к болезням и половой диморфизм в гетерозиготном нокауте Cyp51 из синтеза холестерина. PLos One 9: e112787. DOI: 10.1371 / journal.pone.0112787

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Х., Meng, X., Wan, W., Liu, H., Sun, M., Wang, H., et al. (2018). Влияние добавок пиколината хрома на рост, состав тела и биохимические параметры нильской тилапии Oreochromis niloticus . Рыба. Physiol. Biochem. 44, 1265–1274. DOI: 10.1007 / s10695-018-0514-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маммукари К., Рафаэлло А., Вечеллио Реане Д., Герарди Г., Де Марио А. и Риццуто Р. (2018). Поглощение кальция митохондриями в физиологии органов: от молекулярного механизма до животных моделей. Pflugers Arch. 470, 1165–1179. DOI: 10.1007 / s00424-018-2123-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мармет Б., Нуньес Р. Б., Де Соуза К. С., Дал Лаго П. и Роден К. Р. (2018). Аэробные тренировки снижают окислительный стресс в скелетных мышцах крыс, подвергшихся воздействию загрязненного воздуха и обогащенных пиколинатом хрома. Редокс. Rep. 23, 146–152. DOI: 10.1080 / 13510002.2018.1475993

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Майорга, Э.Дж., Квидера, С. К., Зайберт, Дж. Т., Хорст, Э. А., Абуаджами, М., Аль-Каиси, М. и др. (2018). Влияние диетического пропионата хрома на показатели роста, метаболизм и иммунные биомаркеры у свиней откорма, подвергшихся тепловому стрессу. J. Anim. Sci. 97, 1185–1197. DOI: 10.1093 / jas / sky484

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mu, X. Y., Wang, K., Chai, T. T., Zhu, L. Z., Yang, Y., Zhang, J., et al. (2015). Полозависимый ответ уровня холестерина у рыбок данио ( Danio rerio ) после длительного воздействия дифеноконазола. Environ. Загрязнение. 197, 278–286. DOI: 10.1016 / j.envpol.2014.11.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Peng, Z., Qiao, W., Wang, Z., Dai, Q., He, J., Guo, C., et al. (2010). Хром улучшает отложение белка за счет регулирования уровней мРНК IGF-1, IGF-1R и Ub в клетках скелетных мышц крыс. Biol. След. Элем. Res. 137, 226–234. DOI: 10.1007 / s12011-009-8579-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пирес, К.А., Сантос, Д. К., Граса, Д. С., Мело, М. М., Барбоса, Ф. А., и Сотобланко, Б. (2015). Влияние двух источников хрома на производительность, уровень липидов в крови и печени у нильской тилапии ( Oreochromis niloticus ). Acta. Sci. Вет. 43, 1–8.

Google Scholar

Цяо, В., Пэн, З., Ван, З., Вэй, Дж., И Чжоу, А. (2009). Хром улучшает усвоение и метаболизм глюкозы за счет повышения уровня мРНК IR, GLUT4, GS и UCP3 в клетках скелетных мышц. Biol. След. Элем. Res. 131, 133–142. DOI: 10.1007 / s12011-009-8357-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рефей, Ф. М., Эсмат, А. Ю., Мохамед, А. Ф., и Нур, В. Х. (2009). Влияние добавок хрома на индуцированный диабетом окислительный стресс в печени и мозге взрослых крыс. Биометаллы. 22, 1075–1087. DOI: 10.1007 / s10534-009-9258-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рен, М., Mokrani, A., Liang, H., Ji, K., Xie, J., Ge, X., et al. (2018). Добавка пиколината хрома с пищей влияет на рост, состав всего тела и экспрессию генов, связанных с метаболизмом и липогенезом глюкозы у молоди тупого леща, Megalobrama amblycephala . Biol. След. Элем. Res. 185, 205–215. DOI: 10.1007 / s12011-018-1242-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Санчес-Пулидо, Л., и Понтинг, К. П. (2014). TM6SF2 и MAC30, новые гомологи ферментов, участвующие в метаболизме стеролов и распространенных метаболических заболеваниях. Фронт. Genet. 5: 439. DOI: 10.3389 / fgene.2014.00439

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шаллер, Х. (2003). Роль стеролов в росте и развитии растений. Прог. Липид. Res. 42, 163–175. DOI: 10.1016 / s0163-7827 (02) 00047-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шиффер, Л., Барнард, Л., Барановски, Э. С., Гиллиган, Л. К., Тейлор, А. Е., Арлт, В., и др. (2019). Биосинтез, метаболизм и экскреция стероидов человека по-разному отражаются метаболомами стероидов в сыворотке и моче: всесторонний обзор. J. Стероид. Biochem. Мол. Биол. 194, 105439. DOI: 10.1016 / j.jsbmb.2019.105439

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сельчук, З., Тирил, С. У., Алагил, Ф., Белен, В., Салман, М., Ценезиз, С., и др. (2010). Влияние диетических добавок l-карнитина и пиколината хрома на продуктивность и некоторые параметры сыворотки радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ). Aquacult. Int. 18, 213–221. DOI: 10.1007 / s10499-008-9237-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шафик Н.М., Баалаш А., Эбейд А. М. (2017). Синергетические кардиозащитные эффекты комбинированного лечения пиколинатом хрома и аторвастатином при гиперлипидемии, индуцированной тритоном X-100 у крыс: влияние на некоторые биохимические маркеры. Biol. След. Элем. Res. 180, 255–264. DOI: 10.1007 / s12011-017-1010-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ши, К., Дун, С., Чжоу, Ю., Ли, Ю., Гао, К., и Сунь, Д. (2019). RNA-seq выявляет временные различия в ответе транскриптома на острый тепловой стресс у атлантического лосося ( Salmo salar ). Комп. Biochem. Physiol. Часть D. Протеом генома. 30, 169–178. DOI: 10.1016 / j.cbd.2018.12.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Shi, M.J., Zhang, Q.X., Li, Y.M., Zhang, W.T., Liao, L.J., Cheng, Y.Y., et al. (2020). Глобальный профиль экспрессии генов в условиях низких температур в головном мозге белого амура ( Ctenopharyngodon idellus ). PLoS One 15: e0239730. DOI: 10.1371 / journal.pone.0239730

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Si, Y., Wen, H., Li, Y., He, F., Li, J., Li, S., et al. (2018). Анализ транскриптома печени показывает обширную транскрипционную пластичность во время акклиматизации к низкой солености у Cynoglossus semilaevis . BMC. Геномика. 19: 464. DOI: 10.1186 / s12864-018-4825-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Станиек, Х., и Войчик, Р. У. (2018). Комбинированные эффекты избытка железа в рационе и добавок хрома (III) на статус железа и хрома у самок крыс. Biol. След. Элем. Res. 184, 398–408. DOI: 10.1007 / s12011-017-1203-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, Г., Чжэн, С., Чжан, М., Фэн, Дж., Се, П., и Би, Дж. (2008). Изучение окислительного повреждения свиней на доращивании и откорме при постоянном избыточном потреблении пиколината хрома с пищей. Biol. След. Элем. Res. 126, 129–140. DOI: 10.1007 / s12011-008-8207-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тиан, Х., Guo, X., Wang, X., He, Z., Sun, R., Ge, S., et al. (2013). Добавка пиколината хрома для взрослых с избыточным весом или ожирением. Кокрановская база данных Syst. Версия 11: CD010063. DOI: 10.1002 / 14651858.CD010063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Токарз Дж., Моллер Дж., Грабе де, Ангелис М. и Адамски Дж. (2015). Стероиды костистых рыб: функциональная точка зрения. Стероиды. 103, 123–144. DOI: 10.1016 / j.steroids.2015.06.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Ю., Дун, Ю., и Яо, М. (2009). Пиколинат хрома подавляет секрецию резистина в инсулинорезистентных адипоцитах 3T3-L1 за счет активации AMP-активируемой протеинкиназы. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 36, 843–849. DOI: 10.1111 / j.1440-1681.2009.05164.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wasko, B.M., Smits, J.P., Shull, L.W., Wiemer, D.F., и Hohl, R.J. (2011). Новый бисфосфонатный ингибитор скваленсинтазы в сочетании со статином или азотистым бисфосфонатом in vitro. J. Lipid. Res. 52, 1957–1964. DOI: 10.1194 / младший M016089

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xu, Z., Gan, L., Li, T., Xu, C., Chen, K., and Wang, X., et al. (2015). Профилирование транскриптомов и анализ молекулярных путей генов в связи с адаптацией к засолению у Nile Tilapia Oreochromis niloticus . PLoS One 10: e0136506. DOI: 10.1371 / journal.pone.0136506

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хром — Восстановительная медицина

(Источник: SaluGenecists, Inc.)

Хром — важный минерал, который требуется организму в следовых количествах. Его роль в поддержании уровня сахара в крови была впервые определена в 1957 году ученым-исследователем по имени Вальтер Мерц, который открыл природное вещество, которое нормализует уровень глюкозы в крови. Он назвал это вещество фактором толерантности к глюкозе (GTF). В настоящее время считается, что хром является наиболее активным компонентом GTF вместе с другими питательными веществами, связанными с GTF, включая никотиновую кислоту (витамин B3) и аминокислоты, составляющие молекулу антиоксиданта, глутатион (глутаминовая кислота, цистеин и глицин).

Ученые не выяснили, является ли GTF настоящим химическим соединением. Тем не менее, им ясно, что питательные вещества, связанные с GTF, независимо от того, собраны ли они в единую химическую структуру или нет, играют важную роль в балансе сахара в крови.

Сводка

Физиологические функции хрома

• Помогает поддерживать нормальный уровень сахара в крови и уровень инсулина
• Поддерживает нормальный уровень холестерина

Физиологические явления, которые могут указывать на необходимость увеличения потребления хрома

• Гиперинсулинемия (повышенный уровень инсулина в крови)
• Инсулинорезистентность
• Повышенный уровень сахара в крови
• Высокий уровень триглицеридов
• Высокий уровень холестерина
• Низкий уровень холестерина ЛПВП
• Высокое кровяное давление

Функции

Функции хрома

Контроль уровня сахара в крови

Как активный компонент фактора толерантности к глюкозе (GTF), хром играет важную роль в контроле уровня сахара в крови.Основная функция GTF — усилить действие инсулина, гормона, ответственного за поступление глюкозы в клетки, где ее можно использовать в качестве источника энергии.

Когда уровень сахара в крови начинает повышаться после приема пищи, это предупреждает поджелудочную железу о секреции инсулина в ответ, поскольку инсулин снижает уровень глюкозы в крови, увеличивая скорость поступления глюкозы в клетки. Считается, что GTF инициирует прикрепление инсулина к рецепторам инсулина клеток, процесс, необходимый для способности инсулина функционировать должным образом.

Метаболизм нуклеиновых кислот и холестерина

Хром участвует в метаболизме нуклеиновых кислот, строительных блоков ДНК в каждой клетке. Кроме того, считается, что хром также участвует в метаболизме холестерина и, следовательно, может играть роль в нормализации уровня холестерина в крови.

Факторы дефицита

Причины и симптомы дефицита хрома

Такие состояния, как диабет и сердечные заболевания, увеличивают выведение хрома и, следовательно, увеличивают количество хрома, необходимое организму.Психический стресс, а также физические травмы и травмы также увеличивают выведение хрома, плюс они увеличивают потребность организма в хроме через другой механизм. Когда организм находится в состоянии стресса, он увеличивает выработку определенных гормонов, которые, следовательно, могут изменить баланс сахара в крови, создавая потребность в большем количестве хрома.

Поскольку коммерческие методы обработки пищевых продуктов удаляют большую часть природного хрома из обычно потребляемых пищевых продуктов, считается, что дефицит хрома в рационе широко распространен в Соединенных Штатах.Резистентность к инсулину, состояние, при котором клетки организма не реагируют на присутствие инсулина, сигнализирующего им о необходимости поступления глюкозы из кровотока, является проявлением дефицита хрома. Следовательно, резистентность к инсулину может вызвать гиперинсулинемию и гипергликемию и привести к развитию диабета и / или сердечных заболеваний.

Дефицит хрома не обязательно должен быть серьезным, чтобы возникли связанные с этим последствия. Умеренный дефицит хрома в пище связан с синдромом X, заболеванием, которое проявляется множеством симптомов, включая гиперинсулинемию, гипертензию, повышенный уровень триглицеридов, гипергликемию и низкий уровень холестерина ЛПВП.Все эти симптомы повышают риск сердечных заболеваний.

Факторы токсичности

Причины и симптомы отравления

В 2001 году, когда Институт медицины Национальной академии наук рассмотрел исследования хрома, они пришли к выводу, что чрезмерное потребление из продуктов питания или добавок не было связано с какими-либо побочными эффектами, и поэтому они не установили допустимый верхний уровень потребления (UL). для этого минерала. Они действительно предупредили, что людям с заболеваниями печени или почек следует избегать приема добавок хрома в количествах, превышающих рекомендованные, поскольку эти люди более восприимчивы к побочным эффектам от чрезмерного потребления.

Приготовление, хранение и обработка

Влияние варки, хранения и обработки на хром

Большинство методов обработки пищевых продуктов снижают содержание хрома в пищевых продуктах. Хотя хром естественным образом содержится в отрубях и зародышах цельного зерна, эти компоненты удаляются при измельчении цельного зерна для получения муки. Кроме того, процесс очистки, используемый для превращения сахарного тростника и сахарной свеклы в столовый сахар (сахарозу), удаляет большую часть хрома, который содержится в этих растениях.

Тем не менее, есть несколько условий, при которых содержание хрома увеличивается во время приготовления. Одним из примеров является то, что при приготовлении кислых продуктов в посуде из нержавеющей стали хром выщелачивается из посуды и может накапливаться в продуктах.

Взаимодействие с лекарствами и питательными веществами

Взаимодействие лекарств и хрома

Если вы принимаете инсулин или пероральные глюкозоснижающие препараты (например, Diabeta или Micronase), поговорите со своим лечащим врачом, прежде чем принимать хром, поскольку этот минерал может вызвать снижение уровня сахара в крови.Ему / ей может потребоваться уменьшить вашу текущую дозу лекарств, чтобы уровень сахара в крови существенно не снизился.

Лекарства, уменьшающие всасывание хрома:

• Карбонат кальция, содержащийся в антацидах и добавках кальция

Лекарства, которые, как считается, увеличивают абсорбцию хрома:

Взаимодействие с питательными веществами

Взаимодействие между хромом и другими питательными веществами

Простые сахара увеличивают выведение хрома с мочой, тем самым снижая статус хрома.

Фитиновая кислота, соединение, содержащееся в зернах, может связываться с хромом, образуя нерастворимый комплекс, препятствующий всасыванию минерала. Тем не менее, цельные зерна действительно содержат значительное количество хрома, и кажется, что активность фитиновой кислоты в зернах не препятствует абсорбции хрома. Следовательно, диета, богатая цельнозерновыми продуктами, вряд ли может повысить риск развития дефицита хрома.

Поглощение хрома усиливается аскорбиновой кислотой (витамином С).

Состояние здоровья

Состояние здоровья, требующее особого внимания к хрому

Лица, имеющие следующие состояния здоровья, должны уделять особое внимание своему содержанию хрома:

• Угри
• Глаукома
• Высокий уровень холестерина
• Высокий уровень триглицеридов
• Гипогликемия
• Инсулиннезависимый сахарный диабет (NIDDM)
• Ожирение
• Псориаз

Формы пищевых добавок

Формы, в которых хром содержится в пищевых добавках.

Вопрос о том, какая из дополнительных форм хрома предпочтительнее, пиколинат хрома, полиникотинат хрома, хлорид хрома и обогащенные хромом дрожжи является предметом серьезных дискуссий. Исследования показали, что лучше усваиваются хелатные формы — пиколинат хрома, который представляет собой хром, присоединенный к пиколиновой кислоте, и полиникотинат хрома, который представляет собой хром, присоединенный к нескольким молекулам витамина B3.

Тем не менее, поскольку пиколиновая кислота так прочно связывает хром в форме пиколината хрома, эти два вещества остаются в комплексе на всем пути через кровоток и почки, а затем выводятся с мочой.Таким образом, хотя пиколинат хрома сам по себе может хорошо усваиваться, похоже, что хром в этой форме — нет. Поскольку витамин B3 помогает регулировать уровень сахара в крови, полиникотинат хрома является формой, наиболее часто используемой при лечении проблем с уровнем сахара в крови.

Источники питания

Продукты питания, содержащие концентрированные источники хрома

Хотя хром естественным образом содержится во многих продуктах питания, многие методы обработки пищевых продуктов часто удаляют его большую часть. Кроме того, что касается продуктов, в которых сохраняется содержание хрома, многие из них, как полагают, содержат только небольшое количество, в диапазоне от 1 до 2 микрограммов (мкг).Поэтому, к сожалению, может быть трудно легко получить достаточное количество хрома из пищевых источников. Эта проблема усугубляется еще и тем, что определение содержания хрома в пищевых продуктах затруднено из-за неадекватных аналитических инструментов. Следовательно, доступные в настоящее время базы данных о составе пищевых продуктов не содержат точной информации о количестве хрома, обнаруженного в различных пищевых продуктах.

Принимая это во внимание, считается, что следующие продукты содержат значительное количество хрома: злаки с отрубями, пивные дрожжи, печень, лук, устрицы, картофель, помидоры и цельнозерновые продукты.Поскольку пиво и вино могут накапливать хром в процессе ферментации, они считаются диетическими источниками этого минерала.

Хром — Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка: Химия в ее элементе: хром (Promo) Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества. (Конец промо) Meera Senthilingam На этой неделе элемент, который придает блеск и ценность минералам благодаря красочным характеристикам своих соединений. Christopher Blanford В западном мире красочная история хрома начинается, что вполне уместно, на дальнем конце видимого спектра с красно-оранжевого минерала, который его первооткрыватель назвал «сибирский красный свинец» Геолог 18 века Иоганн Леманн.Хотя до создания периодической таблицы Менделеева в то время оставалось еще почти столетие, ученые всего мира быстро открывали новые элементы — 30% встречающихся в природе элементов были впервые изолированы между 1775 и 1825 годами. Это было в середине этой волны открытий. Спустя 35 лет после того, как сибирский красный свинец был впервые обнаружен, французский химик Луи Воклен показал, что этот минерал, ныне известный как крокоит, содержит ранее неизвестный химический элемент. Для выделения хрома Воклену потребовалось несколько шагов.Сначала он смешал раствор крокоита с карбонатом калия, чтобы осадить свинец. Затем он разложил лимонно-желтый промежуточный хромат в кислоте и, наконец, удалил связанный кислород путем нагревания с углеродом, оставив после себя элементарный хром. Название этого нового элемента обсуждалось его друзьями, которые предложили «хром» от греческого слова «цвет» из-за окраски его соединений. Хотя он сначала возражал против этого названия, потому что сам металл не имел характерного цвета, мнение его друзей победило. Когда Воклен представил свой бледно-серый металл Французской академии наук, он прокомментировал хрупкость металла, устойчивость к кислотам и неспособность расплавиться. Он думал, что эти свойства делают его слишком трудным для работы и, таким образом, ограничивают его применение в качестве металла. Однако он предположил, что соединения хрома будут широко использоваться в качестве красивых ярко окрашенных пигментов. Просматривая изображения соединений хрома в Википедии, можно увидеть целый спектр цветов: темно-красный оксид хрома (VI), оранжево-красный хромат свинца, ярко-желтый хромат натрия, блестящий хром-зеленый (это оксид хрома (III)), голубой хром. (II) хлорид и фиолетовый безводный хлорид хрома (III).Последнее из этих соединений проявляет удивительные свойства при гидратации. Его цвет меняется между бледно-зеленым, темно-зеленым и фиолетовым в зависимости от того, сколько из шести координационных центров иона хрома занято хлоридом, а не водой. Из всех этих пигментов выделяется один из них. Я химик, который родился, вырос и получил образование на Среднем Западе Соединенных Штатов, поэтому знаковые желтые школьные автобусы в Северной Америке были знакомыми достопримечательностями. Желтый хром, также известный как «желтый школьный автобус», был принят в 1939 году для всех U.S. школьные автобусы, чтобы обеспечить высокую контрастность и видимость в сумеречные часы. Тем не менее, присутствие токсичного свинца и шестивалентного хрома, известных Эрин Брокович, привело к тому, что он был в значительной степени заменен семейством азокрасителей, известных как пигментные желтые, хотя хромовый желтый все еще используется в некоторых морских и промышленных применениях. Из всех природных образований хрома мне больше всего нравятся драгоценные камни, где след элемента добавляет яркости. Как корунд, берилл и кризоберилл, эти оксиды металлов являются бесцветными и малоизвестными минералами.Но добавьте немного хрома, и они станут рубином, изумрудом и александритом. Химический инструмент теории кристаллического поля, который моделирует электронную структуру комплексов переходных металлов, обеспечивает удивительно точный способ описания и предсказания источника и изменчивости цвета в соединениях хрома. В рубине, который представляет собой оксид алюминия, в котором несколько частей на тысячу ионов алюминия заменены ионами хрома (III), атомы хрома окружены шестью атомами кислорода.Это означает, что атомы хрома сильно поглощают свет в фиолетовой и желто-зеленой областях. Мы видим, что это в основном красный цвет с небольшим количеством синего, что в лучшем случае дает характерный цвет голубиной крови лучших рубинов. Ион Cr3 + примерно на 26% больше, чем ион Al3 +, который он заменяет. Таким образом, когда к оксиду алюминия добавляется больше хрома, октаэдрическая среда вокруг хрома искажается, и две полосы поглощения смещаются в сторону красного цвета. В оксиде алюминия, в котором от 20 до 40% атомов алюминия заменены на хром, поглощенные и прошедшие цвета меняются местами, и мы видим этот комплекс как зеленый, превращая синтетический рубин в зеленый сапфир. Мой следующий драгоценный камень, изумруд, изготовлен из оксида кремния, алюминия и бериллия. Он имеет такую ​​же замену иона хрома на ион алюминия и аналогичное искаженное октаэдрическое расположение кислорода вокруг хрома, придающее изумрудам их характерный зеленый цвет, как у зеленых сапфиров. Из драгоценных камней хрома александрит мне больше всего нравится. Его камни сильно плеохроичны. То есть они поглощают волны разной длины в зависимости от направления и поляризации падающего на них света.Итак, в зависимости от ориентации драгоценного камня цвет александрита варьируется от красно-оранжевого до желтого и изумрудно-зеленого. Его цвет также меняется в зависимости от того, рассматривается ли он при дневном свете или в теплых красных тонах свечей. При переходе от дневного света к свету свечи лучшие экземпляры меняют цвет с ярко-зеленого на огненно-красный. Мелкие драгоценные камни меняют цвет от тускло-зеленого до мутно-кроваво-красного. За пределами этой радуги соединений хрома хром помогает предотвратить особенно нежелательный цвет: коричневый ржавчина.В коррозионно-стойких или «нержавеющих» сталях не менее 11% массы составляет хром. Легированный хром реагирует с кислородом, образуя прозрачный наноскопический слой оксида, который создает барьер для дальнейшего проникновения кислорода и, таким образом, предотвращает появление румяных хлопьевидных продуктов окисления железа. Учитывая такое широкое использование комплексов хрома, неудивительно, что я скажу вам, что менее половины процента производимого хрома составляет хром в его элементарной форме. Так что в некоторой степени предсказание Воклена два столетия назад об ограниченной полезности элементарного хрома оказалось верным.С другой стороны, первая картина хрома (после драгоценных камней, конечно) — это когда он находится в своей металлической форме, например, для зеркальной коррозии и износостойких «хромированных» поверхностей шарикоподшипников и блестящих серебристых отделка деталей автомобиля. Meera Senthilingam Таким образом, он блестящий и красочный, а также устойчивый к коррозии и износу. Не думаю, что я бы сказал, что хром имеет ограниченное применение, не так ли? Это был Кристофер Бланфорд из Оксфордского университета со сложной и яркой химией хрома.На следующей неделе планетарный элемент. Брайан Клегг Мы настолько знакомы с ураном и плутонием, что легко не заметить, что они названы в честь седьмой и девятой планет Солнечной системы. (По крайней мере, Плутон был девятой планетой, пока не лишился своего статуса в 2006 году.) Между этими планетами находится Нептун, а промежуток между двумя элементами оставляет место для их относительно невоспетого кузена, нептуния — элемента номер 93 в периодической шкале. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт