Bór

Borum – B

• Základná charakteristika
• Biologické a vedecké súvislosti
• Následky predávkovania
• Prírodné zdroje
• Odporúčaná denná dávka (ODD)
• Vzájomné interakcie
• Literatúra

Medicínske upozornenie!

Základná charakteristika

Bór je minerál, ktorý sa viaže na hydroxilové skupiny, keď naviaže tri hydroxilové skupiny hovoríme o kyseline bóritej.⁽⁴⁾

Biologické a vedecké súvislosti

Vstrebávanie

Bór sa pravdepodobne úplne vstrebáva v tenkom čreve.⁽⁵⁾ Po orálnom prijatí 10 mg rádioaktívne značeného bóru sa 84 % tohto množstva našlo v moči zdravého človeka.⁽⁶⁾

Predpokladá sa, že bór sa vstrebáva pasívnym transportom, pretože patrí medzi najmenšie známe polokovy.⁽⁷⁾ Pasívny príjem sa zistil u rastlín⁽⁸⁾ hoci rastliny majú aj transportné prenášače, ktoré bór prenášajú selektívne.^(9)(10) U cicavcov sa našli spojené prenášače bóru a sodíka (NaBCl, SLC4A11), napr. u potkanov ⁽¹¹⁾, prasiat ⁽¹²⁾ a ľudskom črevnom epiteli.⁽¹³⁾

Predpokladá sa, že bór sa dobre vstrebáva v tenkom čreve a je absorbovaný ako bóritan pomocou transportéra SLC4A11.

Sérum

Orálny príjem 11,4 mg bóru (vo forme 102.6 mg dekahydrátu tetrabóritanu sodného) spoločne s jedlom  zvýši koncentráciu bóru v krvnej plazme za 1 hodinu, maximálna koncentrácia sa dosiahne za 4 hodiny po konzumácii. ⁽¹⁴⁾ Množstvo bóru v plazme kolíše počas 4 hodín medzi 0,008-0,016 mg/L. U placeba tiež po hodine vyskočil na 0,058 mg/L a po 4 hodinách na 0,136 mg/L ⁽¹⁴⁾.

Vylučovanie

Bolo zaznamenané, že bór prijatý v potrave sa iba minimálne vylučuje stolicou (2%) a viac sa vylučuje inými cestami ako moč, pot a dýchanie.^(5)(16)

Jedna štúdia so ženami po menopauze, ktorým sa podávali 3 mg bóru ukázala, že väčšina podaného bóru sa vylúčila (primárne močom), čím sa vyvrátilo tvrdenie, že sa bór zabudováva do tela.⁽¹⁷⁾ Aj pri iných skupinách ľudí sa potvrdilo rýchle vylučovanie bóru prostredníctvom moču.⁽¹⁸⁾

Neurológia a mozog

Ukazuje sa že, deficit bóru (príjem menší ako 0,23 mg denne) ovplyvňuje aktivitu mozgových vĺn; zosilňuje delta vlny ľavého temenného a spánkového laloka a zoslabuje aktivitu čelového laloka, podobné účinky má úmyselný deficit horčíka.⁽¹⁹⁾ Toto štádium deficitu je spojené so znížením kognitívnych schopností v porovnaní s príjmom 3 mg a viac.⁽²⁰⁾ Môže to súvisieť s tým, že bór je zapojený do stabilizácie membrány neurónov.^(21)(22)

Metabolizmus glukózy

Orálny príjem 11,6 mg bóru neovplyvňuje plazmový inzulín ani glukózu hoci množstvo sérového bóru sa zvýšilo.⁽¹⁴⁾

Kosti a hmota kostry

Predpokladá sa, že 6 mg bóru denne môže zmierniť zápaly kĺbov. Overovacia štúdia na 20 pacientoch s potvrdenou osteoartritídou ukázala 50 % odpoveď (polovica pacientov hlásila benefit) pri podávaní 6 mg bóru.⁽²⁴⁾ To naznačuje možné pozitívne účinky bóru pri osteoartritíde.

Zápaly a imunológia

U zdravých mužov viedlo 6 dňové podávanie 10 mg bóru k zníženiu množstva TNF-a  v sére o 19,1 %, vysoko senzitívneho C reaktívneho proteínu (CRP) o 45 % a IL-6 o 43,9 %.⁽¹⁵⁾

Interakcie s hormónmi

Testosterón

U zdravých dospelých mužov vykazuje doplnkové podávanie bóru zmiešané výsledky. Predpokladalo sa zvýšenie testosterónu, ale tento vplyv je závislý na čase a dávke. Výskumy nedokázali zreplikovať zvýšenie voľného testosterónu pozorované v jednej štúdii. ^{(27)(28)(15)(6)}

Ženy po menopauze na nízko bórovej diéte (0,25 mg denne) ochránilo podávanie 3 mg  bóru pred poklesom hladiny testosterónu.⁽²⁶⁾ Väčší vzostup bol zaznamenaný, keď bolo v strave málo horčíka, čo naznačuje, že bór pôsobí na podobnom princípe.

Estrogén

Podávanie 10 mg bóru počas jedného týždňa zdravým dospelým mužom významne znížilo sérový estradiol o 39 %. Po jednorazovej dávke nebol pozorovaný žiadny efekt ⁽¹⁵⁾. Iná štúdia naopak zaznamenala zvýšenie séroveho estradiolu z 51,9 pmol/L na 73,9 pmol/L po 4 týždňoch podávania 10 mg bóru 18 zdravým mužom.⁽⁶⁾

Luteinizačný hormón

U dospelých mužov dávka 10 mg bóru denne počas jedného týždňa nemala významný vplyv na LH.⁽¹⁵⁾ Podobne ani u potkanov sa nezistil žiadny vplyv bóru na LH hoci dostávali rôzne dávky až po toxické množstvo.⁽²⁹⁾

Folikulostimulačný hormón

U potkanov sa pri podávaní 500, 1000 a 2000 ppm bóru denne počas 60 dní zistilo zvýšenie hladiny FSH v závislosti od dávky a dĺžky podávania.⁽²⁹⁾

Kortizol

Podávanie 10 mg bóru počas jedného týždňa zdravým mužom neovplyvnilo hladinu kortizolu.⁽¹⁵⁾

Interakcie s orgánovými sústavami

Semenníky

Jedna štúdia zmieňuje, že u potkanov vysoké dávky (spojené s testikulárnou toxicitou) zvýšili koncentráciu bóru v semenníkoch, čo naznačuje buď selektívnu akumuláciu bóru v semenníkoch, alebo skreslenie výsledkov vplyvom ich atrofie. K tomuto javu nedošlo pri dávkach nižších ako 500 ppm.⁽²⁹⁾

Prostata

Jedna práca uvadza, že diéta s vysokým obsahom bóru znížila riziko rakoviny prostaty takmer o polovicu.⁽³¹⁾ To je v protiklade s nasledujúcou štúdiou, ktorá skúmala skupinu 35 222 mužov, medzi ktorými bolo 832 mužov s potvrdenou rakovinou prostaty. Táto štúdia nezistila významný ochranný vplyv bóru.⁽³⁰⁾

Močový mechúr a močové cesty

Malá štúdia so 14 pacientami, ktorí mali obličkové kamene, uvádza, že pri podávaní 10 mg bóru denne pociťovali pacienti po 2-3 dňoch zmiernenie bolestí a viacero pacientov uviedlo vylúčenie kameňov po pár týždňoch liečby. Čas vylúčenia kameňov bol značne rozdielny.⁽³²⁾

Následky predávkovania

Bezpečnosť a toxikológia

Tolerovateľná maximálna hranica bóru bola pre osoby staršie ako 18 rokov stanovená na 20 mg denne. ⁽³⁵⁾

Uvádza sa⁽³⁷⁾, že neexistuje jasný dôkaz poškodzovania semenníkov vysokým množstvom bóru, čo je v protiklade s mnohými inými kovmi. Bór vyskytujúci sa vo vodných zdrojoch v množstve 6,5 mg/L v okolí baní ťažiacich tento minerál nie je spojený so žiadnym poškodením semenníkov⁽³⁸⁾ a množstvo 499,2 ppb bóru v krvnom sére ako ani jeho koncentrácia v semennej tekutine nespôsobovali žiadne zhoršenie parametrov spermiogramu.⁽³⁹⁾  

Pri testoch na laboratórnych potkanoch sa ukázalo, že denná dávka 500 ppm podávaná počas 60 dní nespôsobovala žiadne toxické efekty, ale dávky 1000-2000 ppm spôsobili akumuláciu bóru v semenníkoch a ich atrofiu.⁽²⁹⁾ Rovnaký efekt sa potvrdil aj na potkanoch, ktorým sa podávala dávka 1173 mg bóru počas 90 dní.⁽⁴⁰⁾ Dávky poškodzujúce semenníky sú minimálne 3x vyššie ako bežné dávky bóru v doplnkoch stravy a pri správnom dávkovaní nedochádza k takýmto škodlivým efektom.

Akútne otravy bórom

Uvádza sa, že orálne podaná dávka 5-6 g bóru u dojčiat alebo dávka  15-20 g u dospelých spôsobujú smrť (nie sú k tomu citované žiadne prípadové štúdie).⁽²⁹⁾

Prírodné zdroje

Popredným zdrojom bóru sú ovocie, zelenina, hľuzoviny a pitná voda.⁽¹⁾ Bór sa tiež používa v niektorých priemyselných produktoch, preto nie je vylúčená ani možnosť jeho sekundárneho zvyšovanie v krvi, najmä ak sa dostane do styku s ranami.⁽²⁾ Dobré zdroje bóru sú:⁽¹⁾

• Avokádo – cca 1,1 mg/0,102 mmol na 1 ks⁽³⁾
• Sušená dehydrovaná cibuľa – 6,57+/-3,23 mcg/g
• Mletá škorica – 10,37+/-0,66 mcg/g
• Petržlen 26,88+/-0,661 mcg/g
• Jablkový džús – 0,02+/-0,08 mcg/g
• Paradajky – 1,48+/-0,24 mcg/g
• Hroznový mušt – 0,02+/-0,27 mcg/g
• Broskyňa – 1,87+/-0,11 mcg/g
• Múka – 0,28+/-0,14 mcg/g
• Obohatené (fortifikované) kukuričné vločky – 0,31+/-0,08 mcg/g
• Biely chlieb – 0,2+/-0,07 mcg/g
• Brokolicová vňať – 0,89+/-0,04 mcg/g

Potraviny so stopovým množstvom (menej ako 0,015 mcg/g):

• Hovädzie a kuracie mäso
• Syr a mliečne výrobky
• Kukuričný škrob
• Ryža
• Špagety
• Želatína, puding

Odporúčaná denná dávka (ODD)

Bór je minerál prijímaný v potrave a hoci ho prijímame denne, nebol zaradený medzi esenciálne minerály. V súčasnosti nemá stanovené minimum potrebné pre človeka.

Zdá sa však, že najnižšia aktívna dávka doplnkového príjmu bóru sú 3 mg. Táto dávka je účinná pri úprave hormonálnych parametrov u žien po menopauze. Výskumy osteoartritídy používajú dávku 6 mg a výskumy hormonálnych zmien u mládeže pracujú s dávkou 10 mg.

Optimálna dávka nie je v súčasnosti známa ale vyššie uvedené dávky sa zdajú byť účinné pre dosiahnutie uvedených cieľov.

Vzájomné interakcie

Vitamín D

Bór ovplyvňuje metabolizmus vitamínu D.⁽³³⁾ Po bezbórovej diéte trvajúcej 63 dní bol zistený pokles vitamínu D (25-hyroxyvitamín D) na 44,9,nM. Po 49 dňoch dopĺňania bóru (3mg Bóru) stúpla hladina vitamínu D na 62,4 nM.⁽³⁴⁾ Podávaním 6 mg fruktoborátu (zásobná forma bóru u rastlín) stúpla hladina 25-hyroxyvitamínu D u jedincov s deficitom vitamínu D o 20 % a ukázalo sa, že to nie je spôsobené vplyvom sezónnych výkyvov.⁽³³⁾

Zatiaľ nepoznáme mechanizmus tohto účinku.  

Literatúra

1. Hunt CD, Shuler TR, Mullen LM. Concentration of boron and other elements in human foods and personal-care products. J Am Diet Assoc. (1991)
2. Siegel E, Wason S. Boric acid toxicity. Pediatr Clin North Am. (1986)
3. Concentrations and intakes of H, B, S, K, Na, Cl, and NaCl in foods.
4. Loomis WD, Durst RW. Chemistry and biology of boron. Biofactors. (1992)
5. Devirian TA1, Volpe SL. The physiological effects of dietary boron. Crit Rev Food Sci Nutr. (2003)
6. Naghii MR1, Samman S. The effect of boron supplementation on its urinary excretion and selected cardiovascular risk factors in healthy male subjects. Biol Trace Elem Res. (1997)
7. Zangi R1, Filella M. Transport routes of metalloids into and out of the cell: a review of the current knowledge. Chem Biol Interact. (2012)
8. Dordas C1, Brown PH. Permeability of boric acid across lipid bilayers and factors affecting it. J Membr Biol. (2000)
9. NIP6;1 Is a Boric Acid Channel for Preferential Transport of Boron to Growing Shoot Tissues in Arabidopsis.
10. Dordas C1, Chrispeels MJ, Brown PH. Permeability and channel-mediated transport of boric acid across membrane vesicles isolated from squash roots. Plant Physiol. (2000)
11. Park M1, et al. NaBC1 is a ubiquitous electrogenic Na+ -coupled borate transporter essential for cellular boron homeostasis and cell growth and proliferation. Mol Cell. (2004)
12. Liao SF1, et al. Dietary supplementation of boron differentially alters expression of borate transporter (NaBCl) mRNA by jejunum and kidney of growing pigs. Biol Trace Elem Res. (2011)
13. Damkier HH1, Nielsen S, Praetorius J. Molecular expression of SLC4-derived Na+-dependent anion transporters in selected human tissues. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. (2007)
14. Wallace JM, et al. Boron supplementation and activated factor VII in healthy men. Eur J Clin Nutr. (2002)
15. Naghii MR, et al. Comparative effects of daily and weekly boron supplementation on plasma steroid hormones and proinflammatory cytokines. J Trace Elem Med Biol. (2011)
16. Samman S1, et al. The nutritional and metabolic effects of boron in humans and animals. Biol Trace Elem Res. (1998)
17. Hunt CD, Herbel JL, Nielsen FH. Metabolic responses of postmenopausal women to supplemental dietary boron and aluminum during usual and low magnesium intake: boron, calcium, and magnesium absorption and retention and blood mineral concentrations. Am J Clin Nutr. (1997)
18. Vanderpool RA, Hoff D, Johnson PE. Use of inductively coupled plasma-mass spectrometry in boron-10 stable isotope experiments with plants, rats, and humans. Environ Health Perspect. (1994)
19. Penland JG. Quantitative analysis of EEG effects following experimental marginal magnesium and boron deprivation. Magnes Res. (1995)
20. Penland JG. Dietary boron, brain function, and cognitive performance. Environ Health Perspect. (1994)
21. The saga of boron in food: from a banished food preservative to a beneficial nutrient for humans.
22. Naghii MR, Samman S. The role of boron in nutrition and metabolism. Prog Food Nutr Sci. (1993)
23. Newnham RE. Essentiality of boron for healthy bones and joints. Environ Health Perspect. (1994)
24. Boron and Arthritis: The Results of a Double-blind Pilot Study.
25. Meacham SL, Taper LJ, Volpe SL. Effect of boron supplementation on blood and urinary calcium, magnesium, and phosphorus, and urinary boron in athletic and sedentary women. Am J Clin Nutr. (1995)
26. Nielsen FH, et al. Effect of dietary boron on mineral, estrogen, and testosterone metabolism in postmenopausal women. FASEB J. (1987)
27. The effect of boron supplementation on the distribution of boron in selected tissues and on testosterone synthesis in rats.
28. Ferrando AA, Green NR. The effect of boron supplementation on lean body mass, plasma testosterone levels, and strength in male bodybuilders. Int J Sport Nutr. (1993)
29. Lee IP, Sherins RJ, Dixon RL. Evidence for induction of germinal aplasia in male rats by environmental exposure to boron. Toxicol Appl Pharmacol. (1978)
30. Gonzalez A, et al. Boron intake and prostate cancer risk. Cancer Causes Control. (2007)
31. Barranco WT, Hudak PF, Eckhert CD. Evaluation of ecological and in vitro effects of boron on prostate cancer risk (United States). Cancer Causes Control. (2007)
32. Naghii MR, Einollahi B, Rostami Z. Preliminary evidence hints at a protective role for boron in urolithiasis. J Altern Complement Med. (2012)
33. Miljkovic D, Miljkovic N, McCarty MF. Up-regulatory impact of boron on vitamin D function — does it reflect inhibition of 24-hydroxylase. Med Hypotheses. (2004)
34. Effect of Boron depletion and repletion on blood indicators of calcium status in Humans fed a Magnesium-low diet.
35. Trumbo P, et al. Dietary reference intakes: vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. J Am Diet Assoc. (2001)
36. Duydu Y, et al. Reproductive toxicity parameters and biological monitoring in occupationally and environmentally boron-exposed persons in Bandirma, Turkey.Arch Toxicol. (2011)
37. Pizent A, Tariba B, Živković T. Reproductive toxicity of metals in men. Arh Hig Rada Toksikol. (2012)
38. Korkmaz M, et al. Effects of chronic boron exposure on semen profile. Biol Trace Elem Res. (2011)
39. Robbins WA, et al. Chronic boron exposure and human semen parameters. Reprod Toxicol. (2010)
40. Weir RJ Jr, Fisher RS. Toxicologic studies on borax and boric acid. Toxicol Appl Pharmacol. (1972)