Molybdän ist ein essentielles Spurenelement, das natürlicherweise in vielen Lebensmitteln vorkommt. Reichhaltige Quellen für Molybdän sind Hülsenfrüchte (Bohnen, Linsen, Erbsen), Vollkornprodukte, Innereien und Getreide. Der Gesamtbestand des Menschen beträgt ca. 10 mg, wovon sich der Großteil in Leber, Nieren, Nebennieren und Skelett befinden [Schurgast et al., 2023]. Die empfohlene tägliche Zufuhrmenge der EFSA liegt bei 50 µg.
Die biologische Form des Molybdänatoms ist ein organisches Molekül, das als Molybdän-Cofaktor bekannt ist. Dieses entsteht durch Bindung des Molybdäns an Molybdopterin. Dieser Molybdän-Cofaktor ist Bestandteil verschiedener Enzyme: Sulfitoxidase, Xanthinoxidase, Aldehydoxidase und mitochondriale Amidoxim-reduzierende Komponentensystem (mARC). Die Familie der Molybdän-haltigen Enzyme übernimmt zentrale Aufgaben im menschlichen Stoffwechsel:
- Die Sulfitoxidase katalysiert die Oxidation von Sulfit zu Sulfat und ist damit essenziell für den Abbau schwefelhaltiger Aminosäuren wie Methionin und Cystein.
- Die Xanthinoxidase ist maßgeblich am Nukleotidabbau beteiligt und führt zur Bildung von Harnsäure. Zusätzlich ist die Xanthinoxidase an der Eisenmobilisierung beteiligt und unterstützt somit den Eisenstoffwechsel.
- Darüber hinaus katalysieren Xanthinoxidase und Aldehydoxidase Hydroxylierungsreaktionen strukturell ähnlicher Substrate und sind an der Metabolisierung zahlreicher Xenobiotika und Pharmaka beteiligt.
- Das mitochondriale Amidoxim-reduzierende Komponentensystem (mARC) ist ein Enzymsystem, welches bei der Detoxifikation N-hydroxylierter Verbindungen mitwirkt.
- Sowohl die Xanthinoxidase als auch das mARC zeigen zusätzlich eine Beteiligung an der Reduktion von Nitrit zu Stickstoffmonoxid (NO).
Damit ist Molybdän über seine Enzymabhängigkeit unentbehrlich für Aminosäuren-, Nukleotid- und Xenobiotikastoffwechsel sowie für Redoxprozesse mit Relevanz für Entgiftung und NO-Signalwege [Oregon State University, Linus Pauling Institute, 2021].
