7. Биологическая роль

О биологической роли никеля сведений немного. Считается, что биологическая роль никеля заключается в участии в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов – ДНК, РНК и белка. Вместе с этим, он играет определенную роль и в гормональной регуляции организма. Никель угнетает действие адреналина, снижает артериальное давление, оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза.

В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля действие инсулина увеличивается, и, тем самым, повышается гипогликемическая активность.

По своему влиянию на кроветворение никель близок к кобальту (кобальт является мощным стимулятором эритропоэза, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение доступного железа). Никель в сочетании с кобальтом, железом, медью также участвует в процессах кроветворения, а самостоятельно – в обмене жиров, обеспечении клеток кислородом.

Поскольку никель эссенциален для некоторых животных, предполагается, что никель также необходим человеку. Связь двухвалентного никеля с различными лигандами, включая аминокислоты и белки, вероятно, важна при внеклеточном транспорте, внутриклеточных связях, мочевой и желчной экскреции (выделения) никеля. Считается, что никель является структурным компонентом некоторых ферментов.

Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные.

Никель – необходимый микроэлемент для растений. У высших растений никель входит в состав фермента уреазы, который осуществляет реакцию разложения мочевины до аммиака и углекислого газа. Показано, что в растениях, обеспеченных никелем, активность уреазы выше и, соответственно, ниже содержание мочевины по сравнению с необеспеченными им растениями. Никель активирует ряд ферментов, в том числе – нитратредуктазу, гидрогеназу и другие, оказывает стабилизирующее влияние на структуру рибосом, участвует в перемещении азота и обеспечении им растительных тканей.

В ряде экспериментов установлено положительное влияние внесения никеля в почву на урожайность сельскохозяйственных культур, что, вероятно, вызвано стимуляцией микробиологических процессов нитрификации и минерализации соединений азота в почве.

Первые указания на нахождение никеля в растениях были сделаны В.И. Вернадским. Никель поступает в растения в виде иона Ni²⁺, но может находиться в виде Ni⁺ и Ni³⁺.

Обычно содержание никеля в растениях не превышает 0,005 мг% (по массе), но некоторые растения (например, чай, какао, гречка, морковь, салат) содержат его достаточно много. Концентрируют никель и микроорганизмы, которые могут содержать тысячи и даже сотни тысяч раз больше никеля, чем окружающей среды.

Недостаточность никеля приводит к снижению темпов роста растений и уменьшению накопления биомассы.

Токсичность никеля проявляется в угнетении процессов фотосинтеза и транспирации, появлении признаков хлороза листьев. Избыток никеля является причиной появления «боанг» (дословно – «пустые орехи») – заболевание кокосовых пальм на Гавайских островах – и может вызвать редукцию цветков, например, у Прострела раскрытого [9].