THIOCYANAT - ein bioaktives Ion

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Jens Becker
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1 ObOb THIOCYANAT - ein bioaktives Ion mit orthomolekularem Charakter Herausgegeben von und Heinz Decker Unter Mitarbeit von H. Below, H. Blohm, H. Böhland, H. Decker, A. Grisk, Jutta Hein, Dagmar Hiepe-Wegener, St. Koch, A. Kramer, G. Lehmann, H. Meffert, Sonja Möller, Simone Nelson, P. Schönfeld, B. Thürkow, Christel Tirsch, T. H. J. van Hoek, J. Weingärtner, W. Weuffen, C. T. J. Wreesmann, H. Zöllner 63 Abbildungen, 87 Formeln und Schemata, 44 Tabellen I. S. M. H. Verlag Törpin

2 INHALT GELEITWORT DANKSAGUNG AUTORENVERZEICHNIS V VIII X Einleitung 1 KAPITEL 1 Vorkommen von Thiocyanat in der Umwelt 5 und Simone Nelson 1.1. Boden Wasser Luft Pflanze Literatur 13 KAPITEL 2 Zur Chemie des Thiocyanat-Ions 17 Heinz Böhland 2.1. Strukturfragen bei Verbindungen mit NCS-Baugruppen Reaktivitätsverhalten Literatur 40 KAPITEL 3 Analytik von Thiocyanat in biologischen Materialien 49 Harald Below und 3.1. Qualitativer Nachweis 51 Xffl

3 3.2. Maßanalytische Methoden Photometrie ! Chromatographische Methoden Isolierung aus biologischem Material/Abtrennung von Störstoffen Probenahme, Transport und Lagerung Methodenvergleiche Bestimmung von Hypothiocyanit Literatur 86 KAPITEL 4 Pharmakologie und Toxikologie 103 ÄdolfGrisk 4.1. Pharmakodynamik Zum Wirkungsmechanismus der Thiocyanate Pharmakokinetik Toxikologie Literatur 120 KAPITEL 5 Einfluss von Thiocyanat auf die Schilddrüse 127 Helmut Zöllner und Axel Kramer 5.1. Epidemiologische Befunde Klinische Befunde Tierexperimentelle und In-vitro-Befunde Physiologische bzw. pathophysiologische Mechanismen Zusammenfassung Literatur 135 KAPITEL 6 Cyanid und Cyanid-Precursoren 143 Günter Lehmann und Sonja Möller 6.1. Blausäure Physikalische und chemische Eigenschaften der Blausäure Cyanidquellen des menschlichen Organismus Struktur und chemische Eigenschaften der Nitriloside 148 XIV

4 6.5. Enzymatische Hydrolyse der Nitriloside Biosynthese der Nitriloside Metabolisierung und Bedeutung der Nitriloside Nitrilosidunabhängige Bildung von Blausäure in Lebensmitteln Cyanid-Precursoren Literatur 162 KAPITEL 7 Bildung von Thiocyanat-Ionen im Stoffwechsel und beteiligte Enzyme 163 Heinz Decker 7.1. Röntgenstruktur der Rhodanese Verwandtschaft der Rhodanesen Verwandtschaft mit Mercaptopyruvat-Sulfurtransferase Verbreitung im Körper Zur Toxizität von Cyanid und Thiocyanat Bildung von Thiocyanat aus Glucosinolat Nichtenzymatisch gewonnenes Thiocyanat Literatur 185 KAPITEL 8 Beeinflussung der Konformation von Biomolekülen 191 Heinz Decker 8.1. Einfluss von Thiocyanat auf die Strukturelemente von Proteinen Einfluss von Thiocyanat auf den Aggregationszustand Physikochemische Effekte von Thiocyanat-Ionen Literatur 198 KAPITEL 9 Die Bedeutung von Thiocyanat bei der Peroxidase-Aktivität Heinz Decker 9.1. Die molekulare Wirkungsweise von Peroxidasen Oxidationsmechanismen von Lactoperoxidase (LPO) und Meerrettich-Peroxidase (HRP) 207 XV

5 9.3. Beispiele für die Wechselwirkung von Thiocyanat und Peroxidasen Literatur 209 KAPITEL 10 Wirkungen auf biologische Membranen 213 Peter Schönfeld Aufbau und Funktion von Membranen Membrangängigkeit von Thiocyanat Thiocyanat-Ion als Substrat von Anionentransport-Proteinen Bindung von Thiocyanat an Membraniipide Wechselwirkungen von Thiocyanat mit Membranproteinen Thiocyanat als allosterischer Effektor von membranalen Rezeptorproteinen Thiocyanat-Hemmung der Magensäuresekretion Zusammenfassung Literatur 225 KAPITEL 11 Gesundheit von Mensch und Nutztier 231 und Helmut Blohm Ernährungsphysiologische Aspekte Thiocyanat-Serumspiegel in Abhängigkeit von der alimentären Zufuhr Thiocyanat-Gehalt der Milch Vitalisierende Wirkung einer ausreichenden alimentären Thiocyanat-Zufuhr Weitere Beobachtungen an Mensch und Nutztier Literatur 248 KAPITEL 12 Möglichkeiten für eine Thiocyanat-reiche Ernährung 251 Bodo Thürkow und Einleitung Alimentäre Thiocyanat-Quellen 253 XVI

6 12.3. Thiocyanat-Gehalte pflanzlicher und tierischer Lebensmittel Kalkulation der alimentären Thiocyanat-Aufnahme und - Thiocyanat-Bilanz des Menschen Thiocyanat-reiche Rohkost als Heilnahrung Literatur 266 KAPITEL 13 Infektabwehr Unspezifische Infektabwehr, Infektabwehr an den Körperoberflächen Zellvermittelte bzw. zellaffine Immunantwort Humorale Immunantwort Antigen-Antikörper-Reaktion, Komplement und Properdin Spezielle Untersuchungsmodelle Thiocyanat-ähnliche Effekte - Thiazolidine, Thiamazol, Selen Thiocyanat-Serumspiegel unter dem Einfluss von Stress, Schock und Infektion Mögliche Anwendungen des Thiocyanat-Effekts aus immunologischer Sicht Literatur 288 KAPITEL 14 Herstellung und Einsatzgebiete von anorganischen Thiocyanaten 295 Theo H. J. van Hoek und Carel T. J. Wreesmann Ammoniumthiocyanat Natriumthiocyanat Kaliumthiocyanat Kupferthiocyanat Thiocyansäure Wirtschaftliche Bedeutung der Thiocyanate Literatur 307 XVII

7 KAPITEL 15 Beeinflussung der Haareigenschaften 309, Christel Tirsch, Hans Meffert und Dagmar Hiepe- Wegener Untersuchungen am Tier Untersuchungen am Menschen Literatur 321 KAPITEL 16 Weiterführende Überlegungen Organische Thiocyanato- und Isothiocyanato-Verbindungen: Missverständnisse in der Nomenklatur und Konsequenzen 323 und Heinz Decker Glucosinolate Atomgruppierung SCN in biologischen und therapeutischen Substanzen 327 und Heinz Decker Hydrothiocyanate in Arzneimitteln 330 Wolf gang Weuffen Förderung der Zellleistungen 332 und Stefan Koch Zellprotektion 336 und Jens Weingärtner Thiocyanat und Cystische Fibröse, Thiocyanat und BSE 341, Heinz Decker und Jutta Hein Disulfid-Bildung 346 und Heinz Decker Selen Literatur 351 XVIII

8 KAPITEL 17 Ausblick Funktionelle Einordnung des Thiocyanat Denkansätze Anwendungen des biologischen Thiocyanat-Effekts Literatur 364 Sachregister 367 XIX

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