Español

Mangan er et mineralelement, der er både ernæringsmæssigt vigtigt og potentielt giftigt. Afledningen af sit navn fra det græske ord for magi er fortsat passende, fordi forskere stadig arbejder på at forstå de forskellige virkninger af manganmangel og mangantoksicitet i levende organismer (1).

Funktion

Mangan (Mn) spiller en vigtig rolle i en række fysiologiske processer som en bestanddel af flere enzymer og en aktivator af andre enzymer (2).

Antioxidantfunktion

Mangansuperoxid dismutase (MnSOD) er det vigtigste antioxidantenzym i mitokondrier. Fordi mitokondrier forbruger over 90% af det ilt, der bruges af celler, er de særligt sårbare over for oxidativ stress. Superoxidradikalen er en af de reaktive iltarter, der produceres i mitokondrier under ATP-syntese. MnSOD katalyserer omdannelsen af superoxidradikaler til hydrogenperoxid, som kan reduceres til vand af andre antioxidante enzymer (3).

Metabolisme

Et antal manganaktiverede enzymer spiller vigtige roller i metabolismen af kulhydrater, aminosyrer og kolesterol (4). Pyruvat-carboxylase, et manganholdigt enzym og phosphoenolpyruvat-carboxykinase (PEPCK), et mangan-aktiveret enzym, er kritiske i gluconeogenese – produktionen af glucose fra ikke-kulhydratforløbere. Arginase, et andet manganholdigt enzym, kræves af leveren til urinstofcyklussen, en proces der afgifter ammoniak dannet under aminosyremetabolismen (3). I hjernen omdanner det manganaktiverede enzym, glutaminsyntetase, aminosyren glutamat til glutamin. Glutamat er en excitotoksisk neurotransmitter og en forløber for en hæmmende neurotransmitter, γ-aminosmørsyre (GABA) (5, 6).

Knogleudvikling

Manganmangel resulterer i unormal skeletudvikling i et antal dyrearter. Mangan er den foretrukne cofaktor af enzymer kaldet glycosyltransferaser; disse enzymer er nødvendige til syntesen af proteoglycaner, der er nødvendige for dannelsen af sundt brusk og knogle (7).

Sårheling

Sårheling er en kompleks proces, der kræver øget produktion af kollagen. Mangan er påkrævet til aktivering af prolidas, et enzym, der fungerer til at tilvejebringe aminosyren, prolin, til dannelse af kollagen i humane hudceller (8). En genetisk lidelse kendt som prolidasemangel resulterer i unormal sårheling blandt andre problemer og er karakteriseret ved unormal manganmetabolisme (7). Glycosaminoglycan-syntese, som kræver manganaktiverede glycosyltransferaser, kan også spille en vigtig rolle i sårheling (9).

Næringsstofinteraktioner

Jern

Selvom den specifikke mekanismer til manganabsorption og -transport er ikke blevet bestemt, nogle beviser tyder på, at jern og mangan kan dele fælles absorptions- og transportveje (10). Absorptionen af mangan fra et måltid aftager efterhånden som måltidets jernindhold stiger (7). Jerntilskud (60 mg / dag i fire måneder) var forbundet med nedsat manganindhold i blodet og nedsat MnSOD-aktivitet i hvide blodlegemer, hvilket indikerer en reduktion i mangan ernæringsstatus (11). Derudover kan en persons jernstatus påvirke mangans biotilgængelighed. Tarmabsorptionen af mangan øges under jernmangel, og øgede jernforretninger (ferritinniveauer) er forbundet med nedsat manganabsorption (12). Mænd absorberer generelt mindre mangan end kvinder; dette kan relateres til det faktum, at mænd normalt har højere jernforretninger end kvinder (13). Yderligere har jernmangel vist sig at øge risikoen for manganakkumulering i hjernen (14).

Magnesium

Supplerende magnesium (200 mg / dag) har vist sig at falde let manganbiotilgængelighed hos raske voksne, enten ved at nedsætte manganabsorptionen eller ved at øge dens udskillelse (15).

Calcium

I et sæt studier blev supplerende calcium (500 mg / dag) let nedsat mangant biotilgængelighed hos raske voksne. Som en kilde til calcium havde mælk mindst virkning, mens calciumcarbonat og calciumphosphat havde den største effekt (15). Flere andre undersøgelser har fundet minimale virkninger af supplerende calcium på manganmetabolisme (16).

Mangel

Manganmangel er blevet observeret i en række dyrearter. Tegn på manganmangel inkluderer nedsat vækst, nedsat reproduktionsfunktion, abnormiteter i skelet, nedsat glukosetolerance og ændret kulhydrat- og lipidmetabolisme. Hos mennesker har demonstration af manganmangelsyndrom været mindre tydelig (2, 7).Et barn på langvarig total parenteral ernæring (TPN), der manglede mangan, udviklede knogledemineralisering og nedsat vækst, der blev korrigeret ved mangantilskud (17). Unge mænd, der blev fodret med en diæt med lav mangan, udviklede nedsatte serumkolesterolniveauer og et forbigående hududslæt (18). Blodkalcium-, fosfor- og alkalisk fosfatase-niveauer blev også forhøjet, hvilket kan indikere øget knoglemodellering som følge af utilstrækkelig mangan i kosten. Unge kvinder, der fik en manganfattig diæt, udviklede mildt unormal glukostolerance som reaktion på en intravenøs (IV) infusion af glukose (16). Samlet set er manganmangel ikke almindelig, og der er større bekymring for toksicitet i forbindelse med manganovereksponering (se sikkerhed).

Det tilstrækkelige indtag (AI)

Fordi der ikke var tilstrækkelig information om mangan krav til at fastsætte en anbefalet diætmængde (RDA), fastsatte Food and Nutrition Board (FNB) fra Institute of Medicine et passende indtag (AI). Da åbenbar manganmangel ikke er dokumenteret hos mennesker, der spiser naturlige diæter, baserede FNB AI på gennemsnitlige diætindtag af mangan bestemt af Total Diet Study – en årlig undersøgelse af mineralindholdet i repræsentative amerikanske diæter (4). AI-værdier for mangan er anført i tabel 1 i milligram (mg) / dag efter alder og køn. Mangankravene øges under graviditet og amning (4).

Forebyggelse af sygdomme

Lavt manganindhold i kosten eller lave niveauer af mangan i blod eller væv har været forbundet med flere kroniske sygdomme. Selvom manganinsufficiens ikke i øjeblikket menes at forårsage de sygdomme, der er diskuteret nedenfor, kan der være behov for mere forskning for at afgøre, om suboptimal mangan ernæringsstatus bidrager til visse sygdomsprocesser. har vist sig at have nedsat plasma- eller serumniveauer af mangan og også et forbedret plasmarespons på en oral dosis mangan (19, 20), hvilket antyder, at de kan have lavere manganstatus end kvinder uden osteoporose. Alligevel fandt en nyere undersøgelse af postmenopausale kvinder med og uden osteoporose ingen forskelle i plasmaniveauerne af mangan (21). En undersøgelse hos sunde postmenopausale kvinder fandt, at et supplement indeholdende mangan (5 mg / dag), kobber (2,5 mg / dag) og zink (15 mg / dag) i kombination med et calciumtilskud (1.000 mg / dag) var mere effektivt end calciumtilskuddet alene til forebyggelse af spinal knogletab over en to-årig periode (22). Tilstedeværelsen af andre sporstoffer i tilskuddet gør det imidlertid umuligt at bestemme, om mangantilskud var det gavnlige middel til opretholdelse af knoglemineraltæthed.

Diabetes mellitus

Manganmangel resulterer i glucose intolerance svarende til diabetes mellitus hos nogle dyrearter, men undersøgelser, der undersøger manganstatus hos diabetiske mennesker, har genereret blandede resultater. I en undersøgelse var manganindholdet i fuldblod ikke signifikant forskelligt mellem 57 diabetikere og 28 ikke-diabetiske kontroller (23). Udskillelse af mangan i urinen havde imidlertid en tendens til at være lidt højere hos 185 diabetikere sammenlignet med 185 ikke-diabetiske kontroller (24). En case-control undersøgelse af 250 diabetiske og ikke-diabetiske individer viste, at type 2 diabetiske individer havde højere serum mangan niveauer end ikke-diabetikere (25). Imidlertid fandt en nyere undersøgelse af 257 type 2 diabetikere og 166 ikke-diabetiske kontroller lavere blodniveauer af mangan hos diabetespatienterne (26). Derudover fandt en undersøgelse af funktionel manganstatus, at antioxidantenzymets aktivitet, MnSOD, var lavere i de hvide blodlegemer hos diabetikere end hos ikke-diabetikere (27). Hverken 15 mg eller 30 mg oral mangan forbedrede glukosetolerancen hos diabetikere eller ikke-diabetiske kontroller, når de blev givet samtidig med en oral glukoseudfordring (28). Selvom mangan ser ud til at spille en rolle i glukosemetabolismen, er der kun få tegn på, at mangantilskud forbedrer glukosetolerancen hos diabetiske eller ikke-diabetiske individer.

Epilepsi (krampeanfald)

Rotter med manganmangel er mere modtagelige for krampeanfald end mangan-tilstrækkelige rotter, og rotter, der er genetisk tilbøjelige til epilepsi, har lavere manganniveauer end hjernen og blodet. Visse undergrupper af mennesker med epilepsi har angiveligt lavere manganindhold i fuldblod end ikke-epileptiske kontroller. En undersøgelse viste, at manganiveauer i blodet hos personer med epilepsi af ukendt oprindelse var lavere end hos personer, hvis epilepsi var induceret af traumer (fx hovedskade) eller sygdom, hvilket tyder på et muligt genetisk forhold mellem epilepsi og unormal manganmetabolisme. Mens manganmangel ikke ser ud til at være en årsag til epilepsi hos mennesker, fortjener forholdet mellem manganmetabolisme og epilepsi yderligere forskning (7, 29).

Kilder

Fødevarekilder

I USA er det estimerede gennemsnitlige manganindtag i kosten fra 2,1 til 2,3 mg / dag for mænd og 1,6 til 1,8 mg / dag for kvinder. Folk, der spiser vegetarisk kost og vestlige kostvaner, kan have manganindtag så højt som 10,9 mg / dag (4). Rige kilder til mangan inkluderer fuldkorn, nødder, bladgrøntsager og te. Fødevarer med højt indhold af fytinsyre, såsom bønner, frø, nødder, fuldkorn og sojaprodukter eller fødevarer med højt indhold af oxalsyre, såsom kål, spinat og søde kartofler, kan let hæmme manganabsorptionen. Skønt te er rige kilder til mangan, kan tanninerne i te moderat reducere absorptionen af mangan (15). Indtag af andre mineraler, herunder jern, calcium og fosfor, har vist sig at begrænse tilbageholdelsen af mangan (4). Manganindholdet i nogle manganrige fødevarer er anført i milligram (mg) i tabel 2. For mere information om næringsindholdet i fødevarer, søg i USDAs FoodData Central (30).

Modermælk og modermælkserstatninger

Spædbørn udsættes for varierende mængder mangan afhængigt af deres ernæringskilde. Mangankoncentrationer i modermælk, ko-baseret formel og sojabaseret formel spænder fra 3 til 10 mikrogram / liter (μg / L), henholdsvis 30 til 50 μg / L og 200 til 300 μg / L. Biotilgængeligheden af mangan fra modermælk er dog højere end fra modermælkserstatninger og manganmangler hos ammende spædbørn eller toksicitet i formelmad spædbørn er ikke rapporteret (31).

Vand

Mangankoncentrationer i drikkevand spænder fra 1 til 100 μg / L, men de fleste kilder indeholder mindre end 10 μg / L (32 US Environmental Protection Agency (EPA) anbefaler 0,05 mg (50 μg) / L som den maksimalt tilladte mangankoncentration i drikkevand (33).

Kosttilskud

Flere former for mangan findes i kosttilskud, herunder mangangluconat, mangansulfat, manganascorbat og aminosyrechelater af mangan. Mangan fås som et enkeltstående supplement eller i kombinationsprodukter (34). Relativt høje niveauer af mangan ascorbat kan findes i et knogle / led sundhedsprodukt indeholdende chondroitinsulfat og glucosaminhydrochlorid (se Sikkerhed).

Sikkerhed

Toksicitet

Inhaleret mangan

Mangantoksicitet kan resultere i flere neurologiske problemer og er en velkendt sundhedsfare for mennesker, der inhalerer manganstøv, såsom svejsere og smelter (1, 4). I modsætning til indtaget mangan transporteres inhaleret mangan direkte til hjernen, før det kan metaboliseres i leveren (35). Symptomerne på mangantoksicitet vises generelt langsomt over en periode på måneder til år. I sin værste form kan mangantoksicitet resultere i en permanent neurologisk lidelse med symptomer svarende til Parkinsons sygdom, inklusive rystelser, gangbesvær og muskelspasmer i ansigtet. Dette syndrom, ofte kaldet manganisme, indledes undertiden med psykiatriske symptomer, såsom irritabilitet, aggressivitet og endda hallucinationer (36, 37). Derudover kan miljø- eller erhvervsmæssig indånding af mangan forårsage et inflammatorisk respons i lungerne (38). Kliniske symptomer på lungeeffekter inkluderer hoste, akut bronkitis og nedsat lungefunktion (39).

Methylcyclopentadienylmangan-tricarbonyl (MMT)

MMT er en manganholdig forbindelse, der anvendes i benzin som et anti-knock additiv. Selvom det er blevet brugt til dette formål i Canada i mere end 20 år, usikkerhed om skadelige helbredseffekter fra inhalerede udstødningsemissioner forhindrede den amerikanske EPA i at godkende brugen af den i blyfri benzin. I 1995 stillede en amerikansk domstolsafgørelse MMT til rådighed e til udbredt anvendelse i blyfri benzin (35). En undersøgelse i Montreal, hvor MMT var blevet brugt i mere end 10 år, viste, at luftbårne manganniveauer svarede til niveauerne i områder, hvor MMT ikke blev brugt (40). En nyere canadisk undersøgelse fandt højere koncentrationer af respirabel mangan i et bymæssigt kontra et landdistrikt, men gennemsnitlige koncentrationer i begge områder var under det sikre niveau, der blev indstillet af US EPA (41). Virkningen af langvarig eksponering for lave niveauer af MMT-forbrændingsprodukter er imidlertid ikke blevet grundigt evalueret og vil kræve yderligere undersøgelse (42).

Indtaget mangan

Begrænset bevis tyder på at høje manganindtag fra drikkevand kan være forbundet med neurologiske symptomer svarende til Parkinsons sygdom. Alvorlige neurologiske symptomer blev rapporteret hos 25 mennesker, der drak vand forurenet med mangan og sandsynligvis andre forurenende stoffer fra tørbatterier i to til tre måneder (43). Vandmangan niveauer viste sig at være 14 mg / liter (mg / l) næsten to måneder efter symptomernes begyndelse og kan allerede være faldende (1). En undersøgelse af ældre voksne i Grækenland viste en høj forekomst af neurologisk symptomer hos dem, der udsættes for vand mangan niveauer på 1,8 til 2.3 mg / l (44), mens en undersøgelse i Tyskland ikke fandt tegn på øgede neurologiske symptomer hos mennesker, der drikker vand med manganniveauer i området fra 0,3 til 2,2 mg / l sammenlignet med dem, der drikkevand, der indeholder mindre end 0,05 mg / l (45) . Mangan i drikkevand kan være mere biotilgængelig end mangan i mad. Ingen af undersøgelserne målte imidlertid mangan i kosten, så det samlede manganindtag i disse tilfælde er ukendt. I USA anbefaler EPA 0,05 mg / L som den maksimalt tilladte mangankoncentration i drikkevand (33).

Derudover har nyere undersøgelser vist, at børn udsat for høje niveauer af mangan gennem drikkevandserfaring kognitive og adfærdsmæssige underskud (46). F.eks. Viste en tværsnitsundersøgelse hos 142 10-årige børn, der blev udsat for en gennemsnitlig mangankoncentration på 0,8 mg / L, at børn, der blev udsat for højere manganniveauer, havde signifikant lavere score på tre test af intellektuel funktion ( 47). En anden undersøgelse forbandt høje niveauer af mangan i ledningsvand med hyperaktive adfærdsforstyrrelser hos børn (48). Disse og andre nylige rapporter har givet anledning til bekymring over de neurobehandlingsmæssige virkninger af manganeksponering hos børn (46).

Et enkelt tilfælde af mangantoksicitet blev rapporteret hos en person, der tog store mængder mineraltilskud i årevis (49) ), mens en anden sag blev rapporteret som et resultat af, at en person tog et kinesisk urtetilskud (36). Mangantoksicitet som følge af fødevarer alene er ikke rapporteret hos mennesker, selvom visse vegetariske kostvaner kan give op til 20 mg mangan / dag (4, 32).

Intravenøs mangan

Mangan-neurotoksicitet er blevet observeret hos personer, der modtager total parenteral ernæring, både som et resultat af overdreven mangan i opløsningen og som en tilfældig kontaminant (50). Nyfødte er særligt sårbare over for mangan-relateret neurotoksicitet (51). Spædbørn, der modtager manganholdig TPN, kan eksponeres for mangankoncentrationer ca. 100 gange højere end ammende spædbørn (31). På grund af potentielle toksiciteter argumenterer nogle imod at inkludere mangan i parenteral ernæring (52).

Personer med øget modtagelighed for mangantoksicitet

• Kronisk leversygdom: Mangan elimineres fra krop hovedsageligt i galde. Således kan nedsat leverfunktion føre til nedsat udskillelse af mangan. Manganakkumulering hos personer med cirrose eller leversvigt kan bidrage til neurologiske problemer og Parkinsons sygdomslignende symptomer (1, 34).
• Nyfødte: Den nyfødte hjerne kan være mere modtagelig for mangantoksicitet på grund af en større ekspression af receptorer til mangantransportproteinet (transferrin) i udvikling af nerveceller og umodenhed i leverens galdeliminationssystem (4).
• Børn: Sammenlignet med voksne har spædbørn og børn højere tarm absorption af mangan såvel som lavere galdeudskillelse af mangan (46). Således er børn særligt modtagelige for eventuelle negative, neurotoksiske virkninger af mangan. Faktisk har flere nylige undersøgelser af børn i skolealderen rapporteret skadelige kognitive og adfærdsmæssige virkninger efter overdreven eksponering for mangan (47, 48, 53).
• Jernmangelpopulationer: Jernmangel har vist sig at øge risikoen af manganakkumulering i hjernen (14).

På grund af de alvorlige implikationer af mangan-neurotoksicitet satte Food and Nutrition Board (FNB) fra Institute of Medicine meget konservative, tolerable øvre indtagelsesniveauer (UL) til mangan; UL’erne er anført i tabel 3 efter alder (4).

Lægemiddelinteraktioner

Magnesiumholdige antacida og afføringsmidler og den antibiotiske medicin, tetracyclin, kan nedsætte absorptionen af mangan, hvis det tages sammen med manganholdige fødevarer eller kosttilskud (34).

Høje niveauer af mangan i kosttilskud, der markedsføres for knogle- / ledsundhed

To undersøgelser har vist, at kosttilskud indeholdende en kombination af glucosaminhydrochlorid, chondroitinsulfat og manganascorbat er gavnlige til at lindre smerter på grund af mild eller moderat slidgigt i knæet sammenlignet med placebo (54, 55). Dosen af elementært mangan leveret af kosttilskuddene var 30 mg / dag i otte uger i en undersøgelse (55) og 40 mg / dag i seks måneder i den anden (54). Ingen bivirkninger blev rapporteret under begge undersøgelser, og manganindholdet i blod blev ikke målt. Ingen af undersøgelserne sammenlignede behandlingen indeholdende manganascorbat med en behandling indeholdende glucosaminhydrochlorid og chondroitinsulfat uden manganascorbat, så det er umuligt at afgøre, om tilskuddet ville have resulteret i den samme fordel uden høje doser mangan.

Henstilling fra Linus Pauling Institute

Det tilstrækkelige indtag (AI) for mangan (2,3 mg / dag for voksne mænd og 1,8 mg / dag for voksne kvinder) synes tilstrækkeligt til at forhindre mangel hos de fleste individer. Det daglige indtag af mangan, der mest sandsynligt fremmer optimal sundhed, er ikke kendt. Efter Linus Pauling Instituttets anbefaling om at tage et multivitamin / multimineralt supplement, der indeholder 100% af de daglige værdier (DV) af de fleste næringsstoffer, vil det normalt give 2 mg mangan / dag ud over det i fødevarer. På grund af potentialet for toksicitet og den manglende information om fordel, anbefales mangan-tilskud ud over 100% af DV (2 mg / dag) ikke. Der er i øjeblikket intet bevis for, at forbruget af en manganrig plantebaseret diæt resulterer i mangantoksicitet.

Ældre voksne (> 50 år)

Kravet til mangan vides ikke at være højere for ældre voksne. Leversygdom er dog mere almindelig hos ældre voksne og kan øge risikoen for mangantoksicitet ved at mindske eliminering af mangan fra kroppen (se Toksicitet). Mangantilskud ud over 100% af DV (2 mg / dag) anbefales ikke.

Forfattere og korrekturlæsere

Oprindeligt skrevet i 2001 af:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Opdateret i juni 2007 af:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Opdateret i marts 2010 af:
Victoria J . Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Bedømt i marts 2010 af:
Michael Aschner, Ph.D.
formand, Institut for Ernæring
Grå EB Stahlman professor i neurovidenskab – professor i pædiatri – professor i farmakologi
Vanderbilt University Medical Center

Copyright 2001-2021 Linus Pauling Institute