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O Níquel e a Saúde

Introdução

A essência do assunto Níquel tem mudado nos últimos anos enquanto os pesquisadores começam a descobrir a importância de uma variedade de compostos do metal em sintonia com os sistemas vivos.

Como será discutido nesta revisão, o conceito de essência é compreendido de diversos fatores, e a consideração destes vários fatores para determinar a essência é complexa.

Os sinais de nutrientes podem ser definidos mais simplesmente como aqueles materiais que compõem menos de 0.01% do peso seco de um organismo e são requeridos para sua saúde, função e desenvolvimento normais. Durante os anos de 1960 e 1970, estabelecer a essência de elemento que não poderia ser alimento em baixas concentrações dietéticas, suficientes para causar a morte ou para interromper o ciclo de vida (interferência com crescimento, desenvolvimento, maturação, e a produção da prole) envolveu a consideração de diversos critérios. Estes critérios incluíram a ocorrência do elemento no ambiente natural; a presença em quantidades pequenas, mas fisiologicamente importantes na dieta normal; a presença em tecidos do corpo; a presença no leite do recém-nascido e/ou maternal; e finalmente privação do elemento tendo por resultado anormalidades estruturais ou fisiológicas. Nos anos 80 e 90, entretanto, estabelecer a essência de um elemento na base destes critérios começou a receber resistências quando um grande número de elementos foi sugerido como essenciais.

Algumas pequenas mudanças fisiológicas ou variáveis bioquímicas em um modelo do animal experimental foram relacionadas a uma suposta dieta deficiente nesse elemento. Se a falta de um elemento não puder ser mostrada à causa da morte ou a interrupção do ciclo de vida, a maioria de cientistas hoje não considera um elemento essencial a menos que tiver uma função bioquímica definida para o organismo do interesse. Como em quase todo esforço científico, não há um acordo unânime a respeito de o que constitui a prova específica da essência e alguns cientistas favorecem ainda os critérios listados acima. Há, entretanto, um consenso crescente entre os grupos científicos que evidenciam suportar a disputa que um elemento essencial cabe geralmente pelo menos em uma das seguintes quatro categorias:

  • Uma privação dietética em um modelo animal resulta consistentemente em uma função, em uma composição do tecido, ou em uma estrutura biológica mudada do corpo que seja preventiva ou reversível por uma entrada de uma quantidade fisiológica do elemento íon em questão
  • O elemento preenche a necessidade para uma ação bioquímica conhecida por ocorrer ambos dentro do corpo do animal como também em estudos externos experimentais.
  • O elemento é um componente conhecido biologicamente por moléculas importantes em alguma forma de vida.
  • O elemento tem uma função essencial em baixas formas de vida.

Um elemento é considerado por possuir particularmente circunstâncias fortes e/ou direta para suportar a essência se tiver todos os quatro tipos de evidência;

E o Níquel se enquadra nesta categoria.

Estudo Humano e Mamífero

Em 1975, a National Academy of Sciences publicou uma monografia sobre níquel em que os sistemas numerosos de enzimas foram estudados. A conclusão da Academia foi que o íon niquelar sob várias circunstâncias poderia ativar ou inibir diversas reações enzimáticas que são consideradas de importância crucial nos seres humanos e nos outros animais, e que a interferência com estas reações poderia ter efeitos deletérios severos. Frequentemente, quando os papéis benéficos de vários materiais são difíceis de elucidar, a essência pode inferir nos estudos em que o foco nos efeitos associou com uma deficiência do material nos modelos animais. Como um exemplo, a pesquisa feita nos pintinhos e ratos indicou mudanças macroscópicas e microscópicas no fígado destes animais quando colocados em dietas deficientes de níquel. Muitas destas mudanças são consideradas por serem indicativas de um papel essencial na síntese da proteína nos animais. Também se relatou que a exibição deficiente de níquel dos ratos comprimiu o crescimento e atividade das diversas enzimas do fígado e do rim. Em estudos anteriores, as cabras foram selecionadas como o representante dos animais que podem ingerir níquel através da alimentação por planta. Estes animais, quando mantidos em uma dieta por seis anos em que os animais receberam 100 o µg Ni/kg do alimento comparados aos animais do controle que receberam 4000 o µg Ni/kg, demonstraram um aumento significativo na mortalidade da prole em relação às cabras deficientes de níquel. Interessante, este estudo produziu a evidência de quantidades diminuídas de cálcio e de zinco nas cabras deficientes de níquel. Isto pode sugerir um papel para níquel na utilização normal do zinco. Os estudos nos cordeiros produziram os resultados que eram consistentes com os aqueles encontrados na outra espécie.

O Níquel tem demonstrado também ter um papel interativo com outros materiais importantes para o funcionamento biológico apropriado de vários sistemas do metabolismo. Especificamente, a privação de níquel nos ratos afeta níveis da vitamina B-12 com mudanças concomitantes no crescimento, nas relações do peso e nas concentrações de plasma no cobre, no ferro, e no molibdênio. Na ausência da vitamina B-12, mesmo os ratos em uma dieta suplementar de níquel tenderam a exibir mudanças nestes parâmetros que se esperariam ocorrer em animais privados de níquel.

O cálcio parece também ter um relação fisiológica com o níquel que pode ser medido por genes específicos, notando o cálcio como um dos elementos cujas concentrações foram encontradas consistentemente alteradas pela privação de níquel no músculo e no osso de animais do teste.

Plantas e Microorganismos

Nas plantas e nos microorganismos, a importância do níquel foi bem documentada. Em muitos casos, o níquel é necessário para o funcionamento apropriado de várias enzimas da planta tais como a urease e o hidrogenase. Na presença diminuída da urease, devido à falta de níquel adequado, a acumulação da urea conduz à necrose da planta. Na semente de soja, onde a atividade do hidrogenase era comprimida devido à redução de níquel, só os baixos níveis da fixação de nitrogênio ocorreram, resultando no lento crescimento da planta e diminuindo rendimentos da colheita. A redução de níquel foi ligada também à necrose das folhas e das hastes de uma variedade das plantas, à falta de viabilidade do grão, e ao vigor comprimido das sementes. Por causa da larga distribuição das plantas que exibem uma exigência de níquel, os autores dos estudos acima mencionados sugerem que este elemento é um micro nutriente essencial para todas as plantas mais elevadas.

Nos microorganismos, a dependência de energia é uma característica importante dentro dos sistemas vivos para designar a distinção entre a necessidade ativa para um elemento completar. Em diversos casos este transporte é uma função das interações com outros sistemas dependentes da energia tais como os sistemas do transporte do magnésio. Com a adição de magnésio, o transporte de níquel pode ser inibido pelo cobalto, pelo cobre ou pelo zinco, assim demonstrando a interdependência possível em cima de outros elementos metálicos. O papel do níquel nos microorganismos não é só anedota ou que ocorrem em sistemas raros e sistemas de enzimas. Muito recentemente, o níquel foi descoberto como um componente chave da redução da principal enzima na formação biológica de determinadas bactérias. A evidência acima se encontra com os critérios para estabelecer que o níquel é essencial para as plantas e que uma planta crescida em um meio sem este elemento não cresce normalmente nem termina seu ciclo de vida.

Fontes Dietéticas de Níquel

Baseado em dados e em experiências animais, uma exigência dietética para seres humanos de 25-35 µg/day de níquel foi sugerida. Com a consciência de crescimento da importância dos micros nutrientes, diversos produtores da multi-vitamina adicionam agora níquel a seus produtos nas concentrações que variam do µg 5-6.5 por tabela. Dietas ricas em no chocolate, amêndoas, feijão, ervilhas e grãos poderiam fornecer mais de 900 µg/day, quando as dietas convencionais fornecerem geralmente ao redor 150 µg/day. A outra fonte rotineira de níquel na dieta é encontrada na água. Geralmente, o nível encontrado na água das fontes em torno do mundo varia de 5-20 µg/day. Nos exames tais como o empreendido para a saúde no Canadá, a entrada diária média e total de níquel para a população geral foi estimada, como segue:

Meio Estimativa Diária de Ingestão
(µg/kg body weight/day)
Total de Ingestão Diária
(µg/day)
Ar Ambiente 0.0003-0.007 0.21-0.49
Água 0.004-0.15 0.28-10.5
Terra 0.002-0.014 0.14-9.8
Comida 4.4 308

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