Vanadyum (V) saf halde iken parlak beyaz bir elementtir. Yeryüzünde pek az vanadyum maden cevheri ocakları bulunduğundan nadir elementlerden sayılabilir. Carnotite, Rerscolite, Vanadinite ve Patronite gibi 50 farklı doğal oluşumu bulunan bir elementtir. Doğada genel olarak erimeyen tuzları ve tortularda anyon olarak organik şelatlara bağlı Oxovanadyum olarak bulunur. Endüstride metallere sertlik vermek için % 0.1-0.5 oranlarında karıştırılarak metal alaşımları yapılmasında kullanılır.
Vanadyum Eksikliği ve Zehirlenme Metabolizması
Çalışmalar, vanadyumun hayvan dokularında çok düşük yoğunluklarda bulunduğunu ortaya koymuştur. Yassı solucanların (ascidian worms) kanlarında yüksek yoğunlukta vanadyum bulunduğu uzun zamandan beri bilinmektedir. Vanadyumun organizmada protein bileşikleri şeklinde değil, vanadocyte olarak küçük moleküllü bileşikler şeklinde bulunur. Solucanların kanında bulunan hemovanadium’un hayati bir işlevi olup olmadığı bilinmemektedir. Hemovanadyum hemoglobin gibi bir oksijen taşıyıcı değildir. Oksidasyon-redüksiyon tepkimelerinde rolü olduğu zannedilmektedir. Atomic Absorption Spectromety ile yapılan analizlerinde sıçan dokusunda 10 n/g (YA), koyunda 200 n/g (YA)’a yakın vanadyum bulunmuştur. Dokularda yoğunluğu diyet vanadyumu ile parelel seyreder. Fizyolojik düzeyde alınan vanadyum konusunda bilgilerimiz kısıtlıdır. İnsanda idrarla çok düşük düzeyde atılır. İdrar yolu ile vanadyum atılımı toksik veya subtoksik seviyede alımla birlikte artar. Koyunlarda diyet vanadyumu 10 ug/g’dan 200 ug/g’a yükseltildiğinde kemik vanadyumunun 220ug/g’dan 3320 ug/g’a yükseldiği gözlenmiştir. Sıçanlarda doğumdan sonra 21-115 günler arasında böbrek, karaciğer ve dalak vanadyumu azalmakta fakat yağ dokusu ve kemiklerde artmaktadır.
Koyunlar üzerinde yapılan bir çalışmada amonyum metavanadat (NH4VO3) olarak verilen vanadyumun ortalama % 0.34’ünün absorblandığı gözlenmiştir. Sıçanlarda absorbsiyonun daha yüksek, % 10 dolayında olabileceği ileri sürülmektedir. Sıçanlar göz ardı edilirse insan ve hayvanlarda vanadyumu absorbsiyonu çok düşük seviyededir. Ağız yolu ile alınan vanadyumun büyük bir kısmı gaita ile atılmaktadır. Gaita ile atılımın büyük bir kısmı da absorblanmayan vanadyumdur. Parenteral yolla verildiğinde idrarla atılmaktadır.
Vanadyum Eksikliği ve Yaygınlığı (Etiyoloji ve Epidemiyoloji)
Plastik izolatörlerle yapılan denemelerle vanadyumun sıçanların gelişmesi için temel bir element olduğu doğrulanmıştır. Sıçan diyetlerine 0.1 ppm vanadyum içeren sodyum orthovanadate (Na3VO4) ilavesi performansı yükseltmiştir. Diyetlerinde 10 ppb’den daha düşük vanadyumla beslenen civcivlerde tüylerin gelişmesinin durduğu gözlenmiştir. Buzağılar üzerinde yapılan bir denemede diyetle her kg canlı ağırlığa karşılık dört ay süre ile 0.1 ppm sodyum metavanadat verilmesi ile canlı ağırlıklarında 11.5, alyuvar sayısında % 5.5 ve kan hemoglobin seviyesinde % 7.1 artış sağladığı kaydedilmiştir. Bir kısım yazarlar vanadyum noksanlığının döl verimi performansını düşürdüğünü belirtmişlerdir.
Vanadyum üzerinde dört ayrı grup, sonuçta vanadyumun temel eser elementlerden olduğu kanaatine varmışlardır. Bu grupların sıçanlar ve civcivler üzerinde yaptıkları denemeler birbirlerini doğrulamaktadır. Vanadyum noksanlığında 28 gün içerisinde civcivlerde kanat ve kuyruk tüylerinin gelişmediği, plazma kolesterol ve trigliserid seviyesinde düşme, fakat müteakip 49 günde kolesterol seviyesinde yükselme gözlendiği bildirilmektedir. Vanadyum deprivasyonuna uğratılmış keçilerin yüksek oranda yavru attığı ve daha az süt verdiği, laktasyon dönemlerinde ölüm oranının arttığı rapor edilmiştir.
Vanadyum Zehirliliği
Yüksek miktarda diyet vanadyumu birçok yem maddesi metabolizmasını olumsuz etkilemektedir. Civcivlerde vanadyumun zehirliliği diyetin klorür ve protein içerikleri ile ters orantılıdır. EDTA, yüksek diyet kromu, askorbik asit, ferroz demir, bakır ve civa vanadyumun zehirlilik özelliğini hafifletmektedir. Civcivlerde demir noksanlığı bu durumun tersine yol açmaktadır.
Diyette 15-20 ppm vanadyumun piliçlerde gelişmeyi yavaşlatmaktadır. Geviş getirenler otlama esnasında oldukça yüksek miktarda toprak yuttuklarından yüksek miktarda vanadyumu almakta fakat absorbsiyon oranı çok düşük olduğundan, etkilenmemektedirler. Çoğu yem kaynakları 0.15 bpm’den daha az vanadyum içerirler.
Yüksek vanadyum enzim sentezini durdurarak ve hücre yıkımına neden olarak zehirlilik etkisi göstermektedir. Vanadate (anyon) bileşikleri Na, K ATP’ase aktivitesini durdurmakta ve kalp Adenylate cyclase’ını aktive etmektedir. Vanadate anyonları (VO3-) ve vanadyi katyonlan (VO2+) organizmada fizyolojik önemi olan moleküllerle bileşikler yapmaktadırlar. Vanadyi iyonunun demir bağlayan proteinlere bağlanması metabolik açıdan önemli görülmektedir.
Vanadyumun zehirliliği diğer elementler kadar çalışılmamıştır. Buzağılara öldürücü dozda verilen vanadyum iskelet kaslarında saptanamamış fakat karaciğerde saptanmıştır. Bir sığıra kapsül içerisinde 28 gün süre ile 1 mg/kg canlı ağırlıkta verilen vanadyumun herhangi bir yan etkiye neden olmadığı gözlenmiştir. Doz miktarı 7.5 mg/kg canlı ağırlığa çıkarılınca ishal ve halsizlik başlamıştır. Diyetle kuzulara 7 ppm vanadyumun, sodyum metavanadat (NaVO3) veya sodyum ortovanadat (Na3VO4) olarak verilmesi halinde işkembe sıvısının in-vitro kuru madde hazmedebilirliği azalmaktadır. Koyunlara diyetle bir günde 400 ppm vanadyum verilmesi yem tüketiminin düşmesine ve ishale yol açmıştır. Piliçlerde 6 ppm’e kadar NH4VO3 28 gün içerisinde herhangi bir yan etkiye yol açmamıştır.
Civcivler ve sıçanlar vanadyuma benzer tolerans göstermektedirler. Diyette 8-10 ppm civcivleri etkilemektedir. Gevişenler daha az hassastır. Bunlarda vanadyuma katlanılabilirlik 50 ppm olarak kabul edilmiştir.
Kaynakça:
Çiftlik Hayvanlarının Beslenme Hastalıkları (Nutritional Diseases), Doç. Dr. Ş. Kaya Göksoy, TDV Yayın Matbaacılık, Ankara 2003, 228-230.
