Jod in Menschen und Tieren

Jod ist ein nichtmetallisches Element; es bildet in reinem Zustand feste, grauschwarze Massen, die bei 115° schmelzen und bei 183° in violette Dämpfe übergehen. Schon bei Zimmertemperatur verdampft ein wenig von dem Jod; die Joddämpfe sind 8,65mal so schwer als Luft; sie sammeln sich daher an den tiefsten Stellen an. Bei der Verwitterung der Gesteine werden kleine Jodmengen frei, die als Gas in die Küsten- und Meeresgebiete absinken; weiteres Jod wandert in Verbindungsform mit den Flüssen in das Meer. Aus diesen Gründen sind die Küstengebiete und Meere (auch die Meerespflanzen und -Tiere) meist jodreicher als etwa die Gebirgsgegenden und deren Lebewelt. In Süddeutschland fand Scharrer im Kilo wasserfreiem Feinboden durchschnittlich 3,56 mg Jod; der höchste vorgefundene Gesamtjodgehalt betrug 12,18 mg; der niederste 0,63 mg je kg. Die technisch wichtigsten Jodvorkommen bilden die chilenischen Salpeterlager, die bis zu 0,1% Jod in Form von Jodaten (hauptsächlich Natriumjodat, NaJO3) enthalten. Rund 51% der Jod-Weltproduktion stammen aus chilenischen Salpeterlagern, ca. 47% aus kalifornischen Solen von Erdöhlbohrlöchern (10 - 158 mg Jod im Liter) und aus Mineralquellen von Italien und Japan; die restigen 2% (ca. 30 Tonnen jährlich) entfallen auf verarbeitete Meerestange und Bretagne; doch ist dieser Gewerbezweig wegen mangelnder Rentabilität im Rückgang begriffen. Das Meereswasser enthält ca. 0,0002% Jod in chemischer Bindung; dieses wird von vielen Meeresorganismen stark angereichert. So enthalten z. B. Hornschwämme bis zu 14 g, Meerestange bis zu 19 g Jod im Kilo Trockengewicht.
Der erwachsene Normalmensch benötigt täglich etwa 0,1 mg Jod, das gewöhnlich mit den Nahrungsmitteln aufgenommen wird. Es enthalten z. B. Lebertran 7,2 mg (immer auf das Kilo Frischsubstanz berechnet), Schellfisch 8,6 - 2,4 mg, Spinat 0,5 mg, Tee 0,08 - 0,35 mg, Kuhmilch 0,05 - 0,25 mg, Schweinsnieren 0,367 mg, Weizen 0,02 - 0,15 mg, Äpfel 0,04 mg, Kartoffeln 0,01 - 0,03 mg Jod. Das aufgenommene Jod wandert durch die Darmwände und kommt in das Blut. Dieses enthält Jod etwa in der Verdünnung 1 : 10 000 000. Die gesamte Blutmenge des Erwachsenen (4 bis 5 Liter) strömt in 24 Stunden etwa 16 mal durch die Schilddrüse, die auf der vorderen Unterseite des Halses unterhalb des Kehlkopfs die Luftröhre hufeisenförmig umfasst. Die Schilddrüse wiegt beim normalen Erwachsenen 20 - 25 g; abnorme Vergrößerungen derselben werden als Kropf bezeichnet. Das im Blut kreisende Jod wird in großem Umfang in der Schilddrüse gespeichert. Der Gesamtkörper des Erwachsenen enthält ungefähr 20 mg Jod; davon befinden sich allein etwa 15 mg in der Schilddrüse. Diese besteht hauptsächlich als Nucleoproteiden und Jodthyroglobulin; letzteres macht etwa 50% des Trockengewichts der Schilddrüse aus und enthält als wichtigste Wirkstoffe Thyroxin, 3 5, 3 - 1 - Trijodthyronin und Dijodthyrosin. Thyrosin bildet in reinem Zustand farblose Kristallnadeln, die sich bei 231 bis 233° zersetzen. In Wasser und Alkohol ist es nahezu unlöslich, dagegen löst es sich in wässrigen Alkalilösungen.
Die menschliche Schilddrüse scheidet täglich ca. 0,5 - 1 mg Thyroxin ab; etwa zwei Drittel des gesamten Schilddrüsenjods befindet sich im Thyroxin. Das Trijodthyrosin wurde erst 1951 von J. Gross und R. Pitt-Rivers entdeckt. Es hat die gleiche Formel wie Thyroxin; nur ist hier das Jodatom durch ein Wasserstoffatom zu ersetzen. Trijodthyronin ist ein normaler Bestandteil des menschlichen Bluts; es wirkt dreimal stärker als Thyroxin; der normale Tagesbedarf wird auf etwa 80 y geschätzt. Trijodthyronin ist die aktive Form des Schilddrüsenhormons und Thyroxin dessen biologische Vorstufe. Das 3,5-Dijodthyrosin ist sowohl in der Schilddrüse als auch in den Skeletteiweißen von Korallen, Schwämmen und anderen Meerestieren enthalten. Es bildet farblose Kristallbündel, die sich bei 231° zersetzen und in Wasser schwer löslich sind.
Die eigentliche Schilddrüsenwirkung wird dem Thyroxin (bzw. Trijodthyronin) zugeschrieben; das Dijodthyrosin wirkt mehrere tausendmal schwächer als das Thyroxin; es wird sogar hin und wieder gegen Schilddrüsenüberfunktion (d. h. überhöhte Thyroxinerzeugung) gebraucht. In solchen Fällen betätigt sich das Dijodthyrosin als Antagonist (Gegenspieler) des Thyroxins.
Die Absonderungen der Schilddrüse (hauptsächlich Thyroxin) gelangen mit dem Blutkreislauf in den Körper, wo sie das Warburgsche Atmungsferment anregen. Wird zuviel Thyroxin erzeugt, so spricht man von Schilddrüsenüberfunktion (Hyperthyreosen) oder Basedowscher Krankheit. Bei Schilddrüsenüberfunktion wird der Traubenzucker des Bluts beschleunigt verbrannt; zum "Ersatz" wird viel Glykogen aus der Leber und den Muskeln rasch in Traubenzucker verwandelt und ebenfalls oxydiert. Da unter dem Einfluss des Thyroxins auch die Körperfette rascher "verbrannt" werden verordnet man Schilddrüsenpräparate gegen Fettsucht. Der Grundumsatz kann sich bei erhöhter Schilddrüsentätigkeit oder künstlicher Thyroxinzufuhr z. B. um über 50% bis 100% erhöhen.