ماهنامه انجمن علمی عناصر کمیاب ایران
هر ماه با ما همراه باشید 😉
با همت اساتید و دانشجویان علاقهمند در زمینه عناصر معدنی کمیاب، بخش ماهنامه انجمن علمی عناصر کمیاب ایران از شهریور سال ۱۴۰۲ آغاز به فعالیت کرده است و هر ماه یک شماره از ماهنامه تخصصی مرتبط با عناصر کمیاب منتشر خواهد شد.
مطالب ارائهشده در این ماهنامه شامل معرفی عناصر کمیاب، بررسی نقش و اهمیت آنها در علوم مختلف، آشنایی با کاربردهای علمی و صنعتی این عناصر، پیشگیری از آسیبهای احتمالی و ارائه راهکارهای مناسب برای ارتقای سلامت و کیفیت زندگی جامعه است.
با توجه به نقش اساسی عناصر کمیاب در زندگی روزمره انسان و افزایش مواجهه با عوامل مختلف محیطی و آلایندهها، نیاز به آگاهیبخشی و توسعه دانش عمومی در این حوزه بیش از پیش احساس میشود.
انجمن علمی عناصر کمیاب ایران با بهرهگیری از توان علمی اساتید و دانشجویان دانشگاههای کشور تلاش دارد با تکیه بر جدیدترین دستاوردهای علمی، نقش مؤثری در توسعه دانش، سلامت جامعه و ارتقای سطح آگاهی عمومی ایفا نماید.
نخستین گام برای دستیابی به این هدف، افزایش آگاهی و شناخت صحیح جامعه نسبت به عناصر معدنی کمیاب است. از این رو، ماهنامه انجمن عناصر کمیاب ایران تلاش میکند بستری مناسب برای انتشار مطالب علمی و کاربردی در این زمینه فراهم کند.
در نخستین شماره ماهنامه، تلاش شده است چشماندازی کلی از عناصر معدنی کمیاب، اهمیت آنها و ضرورت فعالیت انجمن علمی عناصر کمیاب ایران برای مخاطبان ارائه شود.
ماهنامه اول، شهریور ۱۴۰۲
در طبیعت عناصر معدنی متعددی وجود دارند که برای ادامه حیات موجودات زنده ضروری هستند. برخی از این عناصر مانند اکسیژن، کربن و هیدروژن به مقدار فراوان در طبیعت یافت میشوند.
در بدن انسان مشخص شده است که حدود ۹۹ درصد از وزن بدن را شش عنصر اصلی شامل اکسیژن، کربن، هیدروژن، نیتروژن، کلسیم و فسفر تشکیل میدهند و حدود ۰٫۸۵ درصد نیز مربوط به پنج عنصر معدنی دیگر شامل سدیم، پتاسیم، کلر، منیزیم و گوگرد است.
عناصر معدنی کمیاب
در تعریف عناصر کمیاب، با توجه به حوزههای مختلف علوم زیستی، تعاریف متفاوتی ارائه شده است؛ اما به طور کلی میتوان گفت عناصر عمده یا فراوان عناصری هستند که بیش از ۰٫۱ درصد وزن موجود زنده را تشکیل میدهند، در حالی که عناصر کمیاب کمتر از ۰٫۰۱ درصد وزن موجود را شامل میشوند.
از میان ۱۱۸ عنصر موجود در جدول تناوبی عناصر، که ۹۴ عنصر آن به صورت طبیعی در زمین یافت میشوند، حداقل ۲۸ عنصر معدنی برای رشد و حیات گونههای زیستی و حدود ۱۹ عنصر برای عملکرد طبیعی بدن انسان به عنوان عناصر ضروری شناخته شدهاند.
تعریف دقیق عناصر کمیاب در رشتههای مختلف علمی متفاوت است. برای مثال تعداد عناصر کمیاب در بدن انسان با عناصر کمیاب موجود در یک سنگ یا خاک قابل مقایسه نیست و بسته به حوزه مطالعه، نتایج متفاوت خواهد بود.
با این حال، برخی عناصر در بیشتر مطالعات به عنوان عناصر کمیاب یا ضروری شناخته میشوند که شامل:
منگنز (Mn)، سیلیکون (Si)، نیکل (Ni)، بور (B)، وانادیم (V)، کروم (Cr)، مس (Cu)، روی (Zn)، سلنیوم (Se)، مولیبدن (Mo)، کبالت (Co) و ید (I)
اهمیت عناصر کمیاب
هر موجود زندهای برای حفظ حیات و انجام فعالیتهای حیاتی خود به مقادیر مختلفی از عناصر نیاز دارد. برخی عناصر به مقدار زیاد و برخی دیگر تنها در مقادیر بسیار کم مورد نیاز هستند. عناصری که به مقدار اندک مورد نیاز هستند، بر اساس نقش و تأثیرشان به دو گروه عناصر کمیاب ضروری و غیرضروری تقسیم میشوند.
عناصر کمیاب ضروری:
این عناصر به عنوان مواد معدنی ضروری، برای رشد، تکامل و عملکردهای فیزیولوژیک موجودات زنده تنها در مقادیر بسیار کم مورد نیاز هستند. عناصر کمیاب ضروری در تغذیه انسان شامل آهن، مس، کبالت، ید، منگنز و روی میباشند.
لازم به ذکر است که آهن در پوسته زمین عنصر کمیابی محسوب نمیشود، اما به دلیل نیاز کم بدن موجودات زنده و نقش زیستی آن، در گروه عناصر کمیاب بدن قرار میگیرد.
عناصر کمیاب غیرضروری یا سمی وابسته به دوز:
عناصری که نقش مشخص یا ضروری در بدن موجودات زنده ندارند و تأثیر مستقیمی بر بقا و عملکرد حیاتی ندارند، عناصر غیرضروری نامیده میشوند.
این گروه شامل عناصری مانند آرسنیک، آنتیموان، بریلیوم، بیسموت، جیوه، سرب، سیلیکون، قلع، کادمیوم، کروم، لیتیوم، منگنز و نیکل است. برخی از این عناصر مانند کروم و منگنز در مقادیر کم میتوانند نقش ضروری داشته باشند، اما در غلظتهای بالا، بهخصوص در کاربردهای صنعتی، اثرات سمی ایجاد میکنند.
عناصر کمیاب ضروری نیز در غلظتهای بالاتر میتوانند اثرات زیانآور داشته باشند، در حالی که عناصر غیرضروری حتی در مقادیر کم ممکن است موجب سمیت شوند.
اثرات سرطانزایی برخی عناصر مانند نیکل و کادمیوم شناخته شده است و توسط سازمانهای معتبر جهانی مانند آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا (EPA) و سازمان ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA) با درجات مختلف تأیید شدهاند. از سوی دیگر، کمبود برخی از این عناصر میتواند باعث بروز بیماریهایی مانند کمخونی، بیماریهای پوستی، تأخیر در رشد و هموکروماتوز شود.
نقش عناصر معدنی کمیاب در بدن انسان
- نقشهای ساختاری؛ مانند کمک به حفظ ساختار ماکرومولکولها
- مشارکت در مسیرهای پیامرسانی سلولی و انتقال پیام
- نقشهای کاتالیتیکی؛ برخی عناصر جزئی از متالوآنزیمها بوده و به عنوان کوفاکتور عمل میکنند.
- مشارکت در انتقال الکترون و فرآیندهای اکسیداسیون و احیاء
- دخالت در مسیرهای متابولیکی مختلف مانند سنتز پروتئینها، سنتز هم و تشکیل آنزیمهای مختلف
برای انجام فرآیندهای متعدد متابولیکی در بدن انسان، مقادیر متفاوتی از عناصر معدنی مورد نیاز است. برخی از این عناصر در مقادیر کمتر از ۱۰۰ میلیگرم در روز نیز میتوانند نقش حیاتی خود را ایفا کنند.
اهداف انجمن عناصر کمیاب ایران
ایران کشوری غنی از عناصر کمیاب است و انسانها، گیاهان و جانوران به شکلهای مختلف همواره با این عناصر در تعامل هستند. از این رو انجام پژوهشهای علمی در این زمینه، به منظور شناخت بهتر نقش این عناصر و حفظ سلامت جامعه، از اهمیت ویژهای برخوردار است.
انجمن عناصر کمیاب ایران با هدف ایجاد بستر مناسب برای توسعه تحقیقات نوین و بینرشتهای در زمینه نقشهای زیستی، زیستمحیطی و زیستپزشکی عناصر کمیاب فعالیت میکند.
این انجمن فعالیتهای خود را به حوزه خاصی محدود نکرده و تحقیقات مرتبط با عناصر کمیاب را در زمینههای مختلف علمی دنبال میکند، از جمله:
- علوم پزشکی
- علوم زیستی
- دامپزشکی و دامداری
- کشاورزی
- شیلات و زیستشناسی دریایی
- داروسازی
- میکروبیولوژی
- سمشناسی
- ویروسشناسی
- سایر حوزههای مرتبط
این انجمن تلاش میکند با ایجاد ارتباط میان پژوهشگران رشتههای مختلف، یکپارچهسازی تحقیقات مرتبط با عناصر ضروری و کمیاب، و همچنین همکاری با شرکتها و مؤسسات مرتبط، زمینه توسعه دانش و کاربردهای عملی این حوزه را فراهم نماید.
در ماهنامههای آینده انجمن، به بررسی اهمیت و نقش هر یک از عناصر کمیاب در علوم مختلف خواهیم پرداخت.