Español

A mangán ásványi anyag, amely táplálkozás szempontjából is nélkülözhetetlen és potenciálisan mérgező. Nevének a görög mágia szóból való levezetése továbbra is helyénvaló, mert a tudósok még mindig azon dolgoznak, hogy megértsék a mangánhiány és a mangán toxicitás élő organizmusokban kifejtett különféle hatásait (1).

Funkció

A mangán (Mn) fontos szerepet játszik számos fiziológiai folyamatban, több enzim alkotóelemeként és más enzimek aktivátoraként (2).

Antioxidáns funkció

Mangán-szuperoxid a dismutáz (MnSOD) a fő antioxidáns enzim a mitokondriumokban. Mivel a mitokondriumok a sejtek által felhasznált oxigén több mint 90% -át fogyasztják, különösen érzékenyek az oxidatív stresszre. A szuperoxid-gyök az egyik reaktív oxigénfaj, amelyet az ATP-szintézis során a mitokondriumokban termelnek. Az MnSOD katalizálja a szuperoxid gyökök hidrogén-peroxiddá történő átalakulását, amelyet más antioxidáns enzimek vízzé redukálhatnak (3).

Metabolizmus

Számos mangánnal aktivált enzim játszik fontos szerepet a szénhidrátok, aminosavak és koleszterin anyagcseréjében (4). A piruvát-karboxiláz, egy mangánt tartalmazó enzim és a foszfoenol-piruvát-karboxi-kináz (PEPCK), egy mangán-aktivált enzim kritikus fontosságú a glükoneogenezisben – a nem szénhidrát-prekurzorokból származó glükóz előállításában. Az arginázra, egy másik mangántartalmú enzimre, a májnak szüksége van a karbamid ciklushoz, amely folyamat méregteleníti az aminosav-anyagcsere során keletkező ammóniát (3). Az agyban a mangán-aktivált enzim, a glutamin-szintetáz átalakítja a glutamát aminosavat glutaminná. A glutamát egy excitotoxikus neurotranszmitter és egy gátló neurotranszmitter, a γ-aminovajsav (GABA) prekurzora (5, 6).

Csontfejlődés

A mangánhiány kóros vázfejlődést eredményez számos állatfaj. A mangán a glikozil-transzferázoknak nevezett enzimek előnyös kofaktora; ezek az enzimek szükségesek az egészséges porc és a csont kialakulásához szükséges proteoglikánok szintéziséhez (7).

A sebgyógyulás

A sebgyógyulás összetett folyamat, amely fokozott termelést igényel kollagén. A mangánra szükség van a prolidáz, egy enzim aktiválásához, amely az aminosavat, a prolint szolgáltatja, az emberi bőrsejtekben a kollagén képződéséhez (8). A prolidáz-hiány néven ismert genetikai rendellenesség rendellenes sebgyógyulást eredményez, egyéb problémák mellett, és rendellenes mangán-anyagcsere jellemzi (7). A glikozaminoglikán szintézis, amelyhez mangánnal aktivált glikoziltranszferázok szükségesek, szintén fontos szerepet játszhat a sebgyógyulásban (9).

Tápanyagok kölcsönhatása

Vas

Bár a specifikus A mangán felszívódásának és transzportjának mechanizmusait nem határozták meg, egyes bizonyítékok arra utalnak, hogy a vas és a mangán közös felszívódási és szállítási utakon mozoghat (10). Az étkezésből származó mangán felszívódása az étkezés vaskartalmának növekedésével csökken (7). A vaspótlás (60 mg / nap négy hónapig) a vér mangánszintjének csökkenésével és a fehérvérsejtek MnSOD aktivitásának csökkenésével járt, ami a fehérvérsejtek csökkenését jelzi. mangán tápláltsági állapota (11). Ezenkívül az egyén vasállapota befolyásolhatja a mangán biohasznosulását. A mangán intesztinális felszívódása megnövekszik a vashiány során, és a megnövekedett vaskészletek (ferritinszint) a csökkent mangánfelszívódással járnak (12). A férfiak általában kevesebb mangánt szívnak be, mint a nők; ez összefüggésben lehet azzal a ténnyel, hogy a férfiaknak általában magasabb a vasraktáruk, mint a nőknél (13). Továbbá a vashiányról kiderült, hogy növeli az agyban a mangán felhalmozódásának kockázatát (14).

Magnézium

A kiegészítő magnézium (200 mg / nap) kismértékben csökken mangán biohasznosulása egészséges felnőttekben, akár a mangán felszívódásának csökkentésével, akár annak kiválasztódásának növelésével (15).

Kalcium

Egy vizsgálat során a kiegészítő kalcium (500 mg / nap) enyhén csökkent egészséges mangán biohasznosulás egészséges felnőtteknél. Kalciumforrásként a tej volt a legkevesebb hatással, míg a kalcium-karbonát és a kalcium-foszfát a legnagyobb hatással (15). Számos más tanulmány megállapította, hogy a kiegészítő kalcium minimális hatást gyakorol a mangán anyagcseréjére (16).

Hiány

Számos állatfajnál figyeltek meg mangánhiányt. A mangánhiány jelei közé tartozik a növekedés zavara, a reproduktív funkció károsodása, a csontváz rendellenességei, a glükóz tolerancia zavara, valamint a megváltozott szénhidrát és lipid anyagcsere. Emberekben a mangánhiányos szindróma kimutatása kevésbé egyértelmű (2, 7).A hosszú távú, teljes parenterális táplálkozással (TPN) rendelkező, mangánhiányos gyermeknél a csont demineralizációja és a növekedés romlása alakult ki, amelyeket mangán-kiegészítéssel korrigáltak (17). Az alacsony mangán diétával táplált fiatal férfiaknál csökkent a szérum koleszterinszintje és átmeneti bőrkiütés jelentkezett (18). A vér kalcium-, foszfor- és lúgos foszfatázszintje szintén megemelkedett, ami az elégtelen étrendi mangán következményeként fokozott csont-átalakulásra utalhat. A mangánszegény étrendet fogyasztó fiatal nőknél enyhén rendellenes glükóz tolerancia alakult ki a glükóz intravénás (IV) infúziójára adott válaszként (16). Összességében a mangánhiány nem gyakori, és a mangán túlzott expozíciója miatt fellépő toxicitás miatt nagyobb az aggodalom (lásd: Biztonság).

A megfelelő bevitel (AI)

Mivel a mangánkövetelmények az ajánlott étrendi juttatás (RDA) meghatározásához, az Orvostudományi Intézet Élelmezési és Táplálkozási Testülete (FNB) megfelelő bevitelt (AI) határozott meg. Mivel nyilvánvaló mangánhiányt nem dokumentáltak a természetes étrendet fogyasztó embereknél, az FNB az AI-t a mangán átlagos étrendi bevitelére alapozta, amelyet a Total Diet Study – a reprezentatív amerikai étrendek ásványianyag-tartalmának éves felmérése határoz meg (4). A mangán AI-értékeit milligrammban (mg) / nap soroljuk fel életkor és nem szerint. A terhesség és a szoptatás alatt megnő a mangánszükséglet (4).

Betegségmegelőzés

Az alacsony étrendi mangánszint vagy a vérben vagy a szövetekben található alacsony mangánszint számos krónikus betegséghez társult. Bár jelenleg a mangánelégtelenségről nem feltételezik, hogy ez az alábbiakban tárgyalt betegségeket okozza, további kutatások indokolttá válhatnak annak megállapítására, hogy a szuboptimális mangán-tápláltsági állapot hozzájárul-e bizonyos betegségfolyamatokhoz.

Osteoporosis

Osteoporosisos nők megállapították, hogy csökkent a mangán plazma- vagy szérumszintje, és fokozott a plazma válasza a mangán orális adagjára (19, 20), ami arra utal, hogy alacsonyabb a mangán státuszuk, mint az oszteoporózis nélküli nőknél. Mégis, egy nemrégiben végzett, posztmenopauzás nőknél osteoporosisban szenvedő és anélkül szenvedő nőknél nem találtak különbségeket a mangán plazmaszintjeiben (21). Egészséges posztmenopauzás nőknél végzett vizsgálat megállapította, hogy a mangánt (5 mg / nap), a rézet (2,5 mg / nap) és a cinket (15 mg / nap) tartalmazó kalcium-kiegészítéssel (1000 mg / nap) kombinált kiegészítő hatékonyabb mint a kalcium-kiegészítő önmagában a gerinc csontvesztésének megelőzésében kétéves időszak alatt (22). Más nyomelemek jelenléte a kiegészítésben azonban lehetetlenné teszi annak meghatározását, hogy a mangánpótlás volt-e a csont ásványianyag-sűrűségének fenntartásában előnyös szer.

Diabetes mellitus

A mangánhiány glükózt eredményez egyes állatfajokban a diabetes mellitushoz hasonló intolerancia, de a cukorbeteg emberek mangán állapotát vizsgáló vizsgálatok vegyes eredményeket hoztak. Egy tanulmányban a teljes vér mangánszintje nem különbözött szignifikánsan 57 cukorbeteg és 28 nem diabéteszes kontroll között (23). A vizelettel történő mangán kiválasztása azonban 185 cukorbetegnél valamivel magasabb volt, mint a 185 nem diabéteszes kontrollnál (24). 250 diabéteszes és nem cukorbeteg egyénen végzett esettanulmányos tanulmány azt találta, hogy a 2-es típusú cukorbetegeknél magasabb volt a szérum mangánszint, mint a nem cukorbetegeknél (25). Egy újabb kutatás azonban 257 típusú 2 típusú cukorbetegben és 166 nem cukorbeteg kontrollban alacsonyabb mangánszintet talált a cukorbetegeknél (26). Ezenkívül a funkcionális mangánállapot vizsgálata megállapította, hogy az antioxidáns enzim, az MnSOD aktivitása alacsonyabb volt a cukorbetegek fehérvérsejtjeiben, mint a nem cukorbetegeknél (27). Sem 15 mg, sem 30 mg orális mangán nem javította a cukorbetegek vagy a nem cukorbetegek kontrolljainak glükóz toleranciáját, ha orális glükóz kihívással egyidejűleg adták őket (28). Bár úgy tűnik, hogy a mangán szerepet játszik a glükóz metabolizmusában, kevés a bizonyíték arra, hogy a mangán-kiegészítés javítja a cukorbetegségben szenvedő vagy nem cukorbeteg egyének glükóz toleranciáját.

Epilepszia (roham rendellenességek)

A mangánhiányos patkányok hajlamosabbak a rohamokra, mint a mangán elegendő patkányok, és azoknál a patkányoknál, amelyek genetikailag hajlamosak az epilepsziára, az agy és a vér mangánszintje a normálnál alacsonyabb. Az epilepsziában szenvedő emberek bizonyos alcsoportjainak állítólag alacsonyabb a teljes vér mangánszintje, mint a nem epilepsziás kontrolloknál. Egy tanulmány megállapította, hogy az ismeretlen eredetű epilepsziában szenvedő betegek vérmangánszintje alacsonyabb volt, mint azoknál, akiknél az epilepsziát traumák (például fejsérülés) vagy betegség okozta, ami az genetikai összefüggésre utalhat az epilepszia és a kóros mangán anyagcsere között. Míg a mangánhiány nem tűnik az emberek epilepsziájának okozója, a mangán anyagcseréje és az epilepszia közötti kapcsolat további kutatásokat érdemel (7, 29).

Források

Élelmiszerforrások

Az Egyesült Államokban a becsült átlagos étrendi mangán bevitel a férfiaknál 2,1–2,3 mg / nap, a férfiaknál pedig 1,6–1,8 mg / nap nőknek. A vegetáriánus étrendet és a nyugati típusú étrendet fogyasztók mangán-bevitele akár 10,9 mg / nap is lehet (4). Gazdag mangánforrások a teljes kiőrlésű gabonafélék, a diófélék, a leveles zöldségek és a teák. A magas fitinsavtartalmú ételek, például a bab, a magvak, a diófélék, a teljes kiőrlésű gabonák és a szójatermékek, vagy a magas oxálsavtartalmú ételek, például a káposzta, a spenót és az édesburgonya kissé gátolhatják a mangán felszívódását. Bár a teák gazdag mangánforrások, a teában lévő tanninok mérsékelten csökkenthetik a mangán felszívódását (15). Megállapították, hogy más ásványi anyagok, köztük vas, kalcium és foszfor bevitele korlátozza a mangán visszatartását (4). Egyes mangánban gazdag élelmiszerek mangántartalmát milligrammban (mg) adják meg a 2. táblázatban. Az élelmiszerek tápanyagtartalmával kapcsolatos további információkért keresse meg az USDA FoodData Central (30) című cikkét.

Anyatej és anyatej-helyettesítő tápszerek

A csecsemők táplálékforrásuktól függően változó mennyiségű mangánnak vannak kitéve. Az anyatejben, a tehénalapú tápszerben és a szójaalapú tápszerben mangánkoncentráció 3 és 10 mikrogramm / liter között van (μg / L), 30-50 μg / L, illetve 200-300 μg / L, azonban az anyatejből származó mangán biohasznosulása magasabb, mint az anyatej-helyettesítő tápszereknél, és a mangánhiány az anyatejjel táplált csecsemőknél, vagy a toxicitás a tápszeres táplálékban csecsemőkről nem számoltak be (31).

Víz

Az ivóvíz mangánkoncentrációja 1 és 100 μg / l között van, de a legtöbb forrás kevesebb, mint 10 μg / l (32) Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA) 0,05 mg (50 μg) / l-t javasol az ivóvíz legnagyobb megengedett mangán-koncentrációjaként (33).

Kiegészítők

A mangán számos formája megtalálható a kiegészítőkben, beleértve a mangán-glükonátot, a mangán-szulfátot, a mangán-aszkorbátot és a mangán aminosav-kelátjait. A mangán önálló kiegészítőként vagy kombinált termékekben kapható (34). Viszonylag magas szintű mangán-aszkorbát található a kondroitin-szulfátot és glükózamin-hidrokloridot tartalmazó csont- / ízületi egészségügyi termékben (lásd Biztonság).

Biztonság

Toxicitás

Belélegzett mangán

A mangán toxicitása több neurológiai problémát okozhat, és jól felismert egészségügyi veszélyt jelent a mangánport belélegző emberek számára, például a hegesztőknek és az olvasztóknak (1, 4). A bevitt mangánnal ellentétben a belélegzett mangánt közvetlenül az agyba szállítják, mielőtt metabolizálódhatna a májban (35). A mangán-toxicitás tünetei általában lassan, hónapok vagy évek alatt jelentkeznek. Legrosszabb formájában a mangán-toxicitás tartós neurológiai rendellenességet eredményezhet, amelynek tünetei hasonlóak a Parkinson-kór tüneteihez, beleértve a remegést, a járási nehézségeket és az arcizomgörcsöket. Ezt a gyakran manganizmusnak nevezett szindrómát néha pszichiátriai tünetek előzik meg, mint például ingerlékenység, agresszivitás, sőt hallucinációk (36, 37). Ezenkívül a mangán környezeti vagy munkahelyi belégzése gyulladásos választ okozhat a tüdőben (38). A tüdőhatás klinikai tünetei közé tartozik a köhögés, az akut hörghurut és a csökkent tüdőfunkció (39).

Metil-ciklopentadienil-mangán-trikarbonil (MMT)

Az MMT egy mangán-tartalmú vegyület, amelyet benzinben kopogásgátló adalékként alkalmaznak. Kanadában több mint 20 éve a bizonytalanság a belélegzett kipufogógáz káros hatásai miatt megakadályozta az Egyesült Államok EPA-t abban, hogy jóváhagyja ólommentes benzinben való alkalmazását. 1995-ben egy amerikai bírósági határozat e ólommentes benzinben való széles körű alkalmazásra (35). Egy montreali tanulmány, ahol az MMT-t több mint 10 éve használták, megállapította, hogy a levegőben lévő mangánszint hasonló az azokon a területeken mért értékekhez, ahol az MMT-t nem használták (40). Egy újabb kanadai tanulmány nagyobb belélegezhető mangánkoncentrációt talált egy városi és egy vidéki térségben, de az átlagos koncentráció mindkét területen alacsonyabb volt, mint az amerikai EPA által meghatározott biztonságos szint (41). Az MMT égéstermékek alacsony koncentrációjának való hosszú távú kitettség hatását azonban még nem alaposan értékelték, ezért további tanulmányokra lesz szükség (42).

Lenyelt mangán

Korlátozott bizonyítékok arra utalnak, hogy hogy az ivóvízből származó magas mangánfogyasztás a Parkinson-kórhoz hasonló neurológiai tünetekkel társulhat. Súlyos neurológiai tünetekről számoltak be 25 embernél, akik mangánnal szennyezett vizet és valószínűleg más szennyező anyagokat iszogattak száraz cellás elemektől 2–3-ig. hónapban (43). A víz mangánszintje a tünetek megjelenése után majdnem két hónappal 14 mg / liter (mg / l) volt, és már csökkenhet (1). Idősebb felnőttek tanulmánya Görögországban magas gyakorisággal tünetek azoknál, akik 1,8 – 2 mangánszintnek vannak kitéve.3 mg / l (44), míg egy németországi tanulmány nem talált bizonyítékot a neurológiai tünetek növekedésére azoknál az embereknél, akik mangánszintje 0,3–2,2 mg / l között váltakozott, összehasonlítva a 0,05 mg / l-nél kevesebbet tartalmazó ivóvízzel (45) . Az ivóvízben lévő mangán biológiailag jobban elérhető, mint az élelmiszerekben található mangán. Azonban egyik tanulmány sem mért étrendi mangánt, így a mangán teljes bevitele ezekben az esetekben ismeretlen. Az Egyesült Államokban az EPA 0,05 mg / l-t javasol az ivóvíz maximális megengedett mangán-koncentrációjaként (33).

Ezenkívül újabb kutatások kimutatták, hogy az ivóvíz-tapasztalatok révén magas mangánszintnek kitett gyermekek kognitív és viselkedési hiányok (46). Például egy keresztmetszeti vizsgálat 142 10 éves gyermeknél, akik 0,8 mg / l átlagos mangán-víz koncentrációnak voltak kitéve, azt találták, hogy a magasabb mangánszintnek kitett gyermekek szignifikánsan alacsonyabb pontszámot értek el az intellektuális funkció három tesztjén ( 47). Egy másik tanulmány a mangán magas szintjét érintette a csapvízben a gyermekek hiperaktív viselkedési rendellenességeivel (48). Ezek és más közelmúltbeli jelentések aggodalmat keltettek a gyermekek mangán-expozíciójának idegrendszeri viselkedése miatt (46).

Egyetlen mangán-toxicitási esetről számoltak be egy olyan személynél, aki évekig nagy mennyiségű ásványi anyag-kiegészítést szedett (49). ), míg egy másik esetről azt jelentették, hogy egy személy kínai gyógynövény-kiegészítőt vett be (36). Csak az ételekből származó mangán toxicitást az embereknél nem jelentettek, annak ellenére, hogy egyes vegetáriánus étrendek napi 20 mg mangánt eredményezhetnek (4, 32).

Intravénás mangán

Mangán neurotoxicitást figyeltek meg olyan betegeknél, akik teljes parenterális táplálékot kapnak, mind az oldatban lévő túlzott mangán, mind pedig mellékhatások miatt (50). Az újszülöttek különösen érzékenyek a mangánnal kapcsolatos neurotoxicitásra (51). A mangánt tartalmazó TPN-t kapó csecsemők körülbelül százszor nagyobb mangán-koncentrációnak vannak kitéve, mint a szoptatott csecsemők (31). A potenciális toxicitás miatt egyesek ellenzik a mangán parenterális táplálkozásba való beillesztését (52).

Fokozottan hajlamosak a mangán toxicitásra

• Krónikus májbetegség: A mangán eliminálódik a test főleg epében. Így a károsodott májműködés a mangán kiválasztásának csökkenéséhez vezethet. A cirrhosisban vagy májelégtelenségben szenvedő egyéneknél a mangán felhalmozódása hozzájárulhat a neurológiai problémákhoz és a Parkinson-kórhoz hasonló tünetekhez (1, 34).
• Újszülöttek: Az újszülött agy érzékenyebb lehet a mangán toxicitására a a mangán transzportfehérje (transzferrin) receptorainak nagyobb expressziója a fejlődő idegsejtekben és a máj epe eliminációs rendszerének éretlensége (4).
• Gyermekek: Felnőttekhez képest a csecsemők és a gyermekek bélrendszere magasabb a mangán felszívódása, valamint a mangán alacsonyabb epeürítése (46). Így a gyermekek különösen érzékenyek a mangán negatív, neurotoxikus hatásaira. Valójában nemrégiben, iskolás korú gyermekeknél végzett tanulmányok káros kognitív és viselkedési hatásokról számoltak be a túlzott mangán-expozíciót követően (47, 48, 53).
• Vashiányos populációk: Kimutatták, hogy a vashiány növeli a kockázatot a mangán felhalmozódása az agyban (14).

A mangán neurotoxicitásának súlyos következményei miatt az Orvostudományi Intézet Élelmezési és Táplálkozási Testülete (FNB) nagyon konzervatív tolerálható felső beviteli szintet határozott meg. (UL) a mangán esetében; az UL-ek a 3. táblázatban szerepelnek életkoruk (4) szerint.

Gyógyszerkölcsönhatások

Magnéziumot tartalmazó savkötők és hashajtók, valamint az antibiotikum-gyógyszerek, tetraciklin csökkentheti a mangán felszívódását, ha mangánt tartalmazó ételekkel vagy kiegészítőkkel együtt szedik (34).

Magas mangánszint a csont- / ízületi egészségért forgalmazott étrend-kiegészítőkben

Két tanulmány megállapította, hogy a glükózamin-hidroklorid, kondroitin-szulfát és mangán-aszkorbát kombinációját tartalmazó kiegészítők hasznosak a fájdalom enyhítésében enyhe vagy mérsékelt térdízületi gyulladás miatt, összehasonlítva egy placebóval (54, 55). A kiegészítők által biztosított elemi mangán dózisa 30 mg / nap volt nyolc hétig az egyik vizsgálatban (55), a másikban pedig hat hónapig 40 mg / nap (54). Egyik vizsgálat során sem jelentettek káros hatásokat, és a vér mangánszintjét nem mérték. Egyik tanulmány sem hasonlította össze a mangán-aszkorbátot tartalmazó kezelést egy glükózamin-hidrokloridot és kondroitin-szulfátot tartalmazó kezeléssel, mangán-aszkorbát nélkül, így lehetetlen meghatározni, hogy a kiegészítés ugyanazt az előnyt eredményezte volna-e nagy dózisú mangán nélkül.

A Linus Pauling Intézet ajánlása

A mangán megfelelő bevitele (AI) (felnőtt férfiaknál 2,3 mg / nap, felnőtt nőknél 1,8 mg / nap) elegendőnek tűnik a hiány megelőzésére a legtöbb egyénnél. Az optimális egészségi állapotot leginkább elősegítő mangán napi bevitele nem ismert. A Linus Pauling Intézet ajánlása nyomán a legtöbb tápanyag napi értékének (DV) 100% -át tartalmazó multivitamin / multimineralis kiegészítés bevitele általában 2 mg / nap mangánt biztosít az élelmiszereken kívül. A toxicitás lehetősége és az előnyökre vonatkozó információk hiánya miatt a mangán kiegészítése a DV 100% -át (2 mg / nap) meghaladó mértékben nem ajánlott. Jelenleg nincs bizonyíték arra, hogy a mangánban gazdag növényi étrend fogyasztása mangán toxicitást eredményezne.

Idősebb felnőttek (> 50 év)

Nem ismert, hogy az idősebb felnőttek esetében a mangán iránti igény magasabb. A májbetegség azonban gyakoribb az idősebb felnőtteknél, és növelheti a mangán toxicitás kockázatát azáltal, hogy csökkenti a mangán szervezetből történő kiválasztódását (lásd Toxicitás). A mangán pótlása a DV 100% -át (2 mg / nap) meghaladó mértékben nem ajánlott.

Szerzők és bírálók

Eredetileg 2001-ben írta:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Intézet
Oregoni Állami Egyetem

2007. júniusában frissítette:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Intézet – Oregoni Állami Egyetem

2010 márciusában frissítette:
Victoria J Drake, Ph.D.
Linus Pauling Intézet – Oregoni Állami Egyetem

2010 márciusában értékelte:
Michael Aschner, Ph.D.
a Táplálkozási Tanszék elnöke
Szürke EB Stahlman idegtudományi professzor – gyermekgyógyász professzor – farmakológiai professzor – Vanderbilt Egyetem Orvosi Központ

Szerzői jog 2001-2021 Linus Pauling Intézet