エスパニョール

マンガンは、栄養的に不可欠であり、潜在的に有毒であるミネラル要素です。科学者たちは、生物におけるマンガン欠乏とマンガン毒性の多様な影響を理解するためにまだ取り組んでいるため、ギリシャ語の魔法からの名前の由来は依然として適切です（1）。

機能

マンガン（Mn）は、複数の酵素の構成要素および他の酵素の活性化因子として、多くの生理学的プロセスにおいて重要な役割を果たします（2）。

抗酸化機能

マンガンスーパーオキシドジスムターゼ（MnSOD）は、ミトコンドリアの主要な抗酸化酵素です。ミトコンドリアは細胞が使用する酸素の90％以上を消費するため、酸化ストレスに対して特に脆弱です。スーパーオキシドラジカルは、ATP合成中にミトコンドリアで生成される活性酸素種の1つです。 MnSODは、スーパーオキシドラジカルの過酸化水素への変換を触媒します。過酸化水素は他の抗酸化酵素によって水に還元されます（3）。

代謝

多くのマンガン活性化酵素が重要な役割を果たします炭水化物、アミノ酸、コレステロールの代謝において（4）。マンガン含有酵素であるピルビン酸カルボキシラーゼ、およびマンガン活性化酵素であるホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ（PEPCK）は、糖新生、つまり非炭水化物前駆体からのグルコースの生成に重要です。別のマンガン含有酵素であるアルギナーゼは、アミノ酸代謝中に生成されたアンモニアを解毒するプロセスである尿素回路のために肝臓で必要とされます（3）。脳では、マンガン活性化酵素であるグルタミンシンテターゼがアミノ酸のグルタミン酸をグルタミンに変換します。グルタメートは興奮毒性神経伝達物質であり、抑制性神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸（GABA）の前駆体です（5、6）。

骨の発達

マンガン欠乏症は、多くの動物種。マンガンは、グリコシルトランスフェラーゼと呼ばれる酵素の好ましい補因子です。これらの酵素は、健康な軟骨と骨の形成に必要なプロテオグリカンの合成に必要です（7）。

創傷治癒

創傷治癒は、生産量の増加を必要とする複雑なプロセスです。コラーゲンの。マンガンは、ヒトの皮膚細胞でコラーゲンを形成するためのアミノ酸であるプロリンを提供するように機能する酵素であるプロリダーゼの活性化に必要です（8）。プロリダーゼ欠損症として知られる遺伝性疾患は、他の問題の中でも特に異常な創傷治癒をもたらし、異常なマンガン代謝を特徴とします（7）。マンガン活性化グリコシルトランスフェラーゼを必要とするグリコサミノグリカン合成も、創傷治癒に重要な役割を果たす可能性があります（9）。

栄養素の相互作用

鉄

マンガンの吸収と輸送のメカニズムは決定されていません。いくつかの証拠は、鉄とマンガンが共通の吸収と輸送経路を共有できることを示唆しています（10）。食事からのマンガンの吸収は、食事の鉄含有量が増加するにつれて減少します（7）。鉄補給（60mg /日で4か月）は、血中マンガンレベルの低下と白血球中のMnSOD活性の低下と関連しており、マンガンの栄養状態（11）。さらに、個人の鉄の状態はマンガンの生物学的利用能に影響を与える可能性があります。マンガンの腸管吸収は鉄欠乏時に増加し、鉄貯蔵（フェリチンレベル）の増加はマンガン吸収の減少と関連しています（12）。男性は一般的に女性よりもマンガンの吸収が少ない。これは、男性は通常女性よりも鉄の貯蔵量が多いという事実に関連している可能性があります（13）。さらに、鉄欠乏は脳内のマンガン蓄積のリスクを高めることが示されています（14）。

マグネシウム

補足マグネシウム（200mg /日）はわずかに減少することが示されています健康な成人におけるマンガンの吸収を減少させるか、その排出を増加させることによるマンガンの生物学的利用能（15）。

カルシウム

ある一連の研究では、カルシウムの補給（500mg /日）がわずかに健康な成人のマンガンの生物学的利用能の低下。カルシウム源として、ミルクは最も効果が少なく、炭酸カルシウムとリン酸カルシウムは最も効果がありました（15）。他のいくつかの研究では、マンガン代謝に対するカルシウム補給の影響が最小限であることがわかっています（16）。

欠乏症

マンガン欠乏症は多くの動物種で観察されています。マンガン欠乏症の兆候には、成長障害、生殖機能障害、骨格異常、耐糖能障害、炭水化物および脂質代謝の変化などがあります。ヒトでは、マンガン欠乏症候群の実証はあまり明確ではありませんでした（2、7）。マンガンを欠く長期の完全非経口栄養（TPN）の子供は、マンガンの補給によって矯正された骨の脱灰と成長障害を発症しました（17）。低マンガン食を与えられた若い男性は、血清コレステロール値の低下と一過性の皮膚発疹を発症しました（18）。血中カルシウム、リン、およびアルカリホスファターゼのレベルも上昇しました。これは、不十分な食事中のマンガンの結果として骨リモデリングが増加したことを示している可能性があります。マンガンの少ない食事を与えられた若い女性は、ブドウ糖の静脈内（IV）注入に反応して、軽度の耐糖能異常を発症しました（16）。全体として、マンガン欠乏症は一般的ではなく、マンガンの過剰曝露に関連する毒性の懸念が高まっています（安全性を参照）。

適切な摂取量（AI）

に関する情報が不十分だったため推奨栄養所要量（RDA）を設定するためのマンガンの要件、医学研究所の食品栄養委員会（FNB）は、適切な摂取量（AI）を設定しました。自然食を食べている人間の明らかなマンガン欠乏は記録されていないため、FNBは、代表的なアメリカの食事のミネラル含有量の年次調査であるTotal Diet Studyによって決定されたマンガンの平均食事摂取量に基づいてAIを作成しました（4）。マンガンのAI値は、年齢と性別ごとにミリグラム（mg）/日で表1にリストされています。マンガンの必要量は妊娠中および授乳中に増加します（4）。

病気の予防

血中または組織中の低マンガンまたは低レベルのマンガンは、いくつかの慢性疾患に関連しています。マンガンの不足が以下に説明する病気を引き起こすとは現在考えられていませんが、最適ではないマンガンの栄養状態が特定の病気のプロセスに寄与するかどうかを判断するために、さらに研究が必要かもしれません。

骨粗鬆症

骨粗鬆症の女性マンガンの血漿または血清レベルが低下し、マンガンの経口投与に対する血漿反応が増強されることがわかっており（19、20）、骨粗鬆症のない女性よりもマンガンの状態が低い可能性があることを示唆しています。それでも、骨粗鬆症の有無にかかわらず閉経後の女性を対象とした最近の研究では、マンガンの血漿レベルに違いは見られませんでした（21）。健康な閉経後の女性を対象とした研究では、カルシウムサプリメント（1,000mg /日）と組み合わせてマグネシウム（5mg /日）、銅（2.5mg /日）、亜鉛（15mg /日）を含むサプリメントがより効果的であることがわかりました2年間の脊椎骨喪失の予防においてカルシウムサプリメント単独よりも（22）。ただし、サプリメントに他の微量元素が含まれていると、マンガンサプリメントが骨塩密度を維持するための有益な薬剤であったかどうかを判断できません。

糖尿病

マンガン欠乏症は耐糖能異常を引き起こします一部の動物種では糖尿病と同様の不耐性がありますが、糖尿病のヒトのマンガン状態を調べた研究では、さまざまな結果が得られています。ある研究では、57人の糖尿病患者と28人の非糖尿病対照者の間で全血マンガンレベルに有意差はありませんでした（23）。しかし、尿中マンガン排泄は、185人の非糖尿病対照と比較して185人の糖尿病患者でわずかに高い傾向がありました（24）。 250人の糖尿病患者と非糖尿病患者を対象としたケースコントロール研究では、2型糖尿病患者の血清マンガンレベルが非糖尿病患者よりも高いことがわかりました（25）。しかし、257人の2型糖尿病患者と166人の非糖尿病対照者を対象とした最近の研究では、糖尿病患者のマンガンの血中濃度が低いことがわかりました（26）。さらに、機能的なマンガンの状態の研究では、抗酸化酵素であるMnSODの活性が、非糖尿病患者よりも糖尿病患者の白血球の方が低いことがわかりました（27）。 15mgも30mgの経口マンガンも、経口ブドウ糖負荷と同時に投与された場合、糖尿病患者または非糖尿病対照の耐糖能を改善しませんでした（28）。マンガンは糖代謝に関与しているように見えますが、マンガンの補給が糖尿病患者または非糖尿病患者の耐糖能を改善するという証拠はほとんどありません。

てんかん（発作障害）

マンガン欠乏ラットは、マンガンが十分なラットよりも発作を起こしやすく、遺伝的にてんかんを起こしやすいラットは、正常な脳および血中マンガンレベルよりも低くなっています。てんかんのあるヒトの特定のサブグループは、非てんかんの対照よりも全血マンガンレベルが低いと報告されています。ある研究では、原因不明のてんかん患者の血中マンガンレベルは、外傷（頭部外傷など）または疾患によっててんかんが誘発された個人の血中マンガンレベルよりも低いことがわかり、てんかんと異常なマンガン代謝との遺伝的関係の可能性が示唆されました。マンガン欠乏症はヒトのてんかんの原因ではないようですが、マンガン代謝とてんかんの関係についてはさらに研究する価値があります（7、29）。

供給源

食物供給源

米国では、推定平均食事中マンガン摂取量は男性で2.1〜2.3 mg /日、1.6〜1.8 mg /日です。女性のための。菜食主義者の食事と西洋式の食事を食べている人々は、10.9mg /日ものマンガン摂取量を持っているかもしれません（4）。マンガンの豊富な供給源には、全粒穀物、ナッツ、葉物野菜、お茶などがあります。豆、種子、ナッツ、全粒穀物、大豆製品などのフィチン酸を多く含む食品、またはキャベツ、ほうれん草、サツマイモなどのシュウ酸を多く含む食品は、マンガンの吸収をわずかに阻害する可能性があります。お茶はマンガンの豊富な供給源ですが、お茶に含まれるタンニンはマンガンの吸収を適度に減少させる可能性があります（15）。鉄、カルシウム、リンなどの他のミネラルの摂取は、マンガンの保持を制限することがわかっています（4）。マンガンが豊富な食品のマンガン含有量を表2にミリグラム（mg）で示します。食品の栄養素含有量の詳細については、USDAのFoodData Central（30）を検索してください。

母乳と乳児用調合乳

乳児は、栄養源に応じてさまざまな量のマンガンにさらされます。母乳、牛ベースの調合乳、大豆ベースの調合乳中のマンガン濃度は、3〜10マイクログラム/リットル（μg）の範囲です。 / L）、それぞれ30〜50μg / L、200〜300μg /L。ただし、母乳からのマンガンの生物学的利用能は乳児用製剤よりも高く、母乳で育てられた乳児のマンガン欠乏または製剤での毒性乳児は報告されていません（31）。

水

飲料水中のマンガン濃度は1〜100μg / Lの範囲ですが、ほとんどの供給源には10μg/ L未満が含まれています（32 ）米国環境保護庁（EPA）は、飲料水中の最大許容マンガン濃度として0.05 mg（50μg）/ Lを推奨しています（33）。

サプリメント

サプリメントには、グルコン酸マンガン、硫酸マンガン、アスコルビン酸マンガン、マンガンのアミノ酸キレートなど、いくつかの形態のマンガンが含まれています。マンガンは、スタンドアロンのサプリメントとして、または組み合わせ製品として入手できます（34）。コンドロイチン硫酸とグルコサミン塩酸塩を含む骨/関節の健康製品には、比較的高レベルのアスコルビン酸マンガンが含まれている可能性があります（安全性を参照）。

安全性

毒性

マンガンの吸入

マンガンの毒性は、複数の神経学的問題を引き起こす可能性があり、溶接工や製錬所などのマンガン粉を吸入する人々にとってよく認識されている健康被害です（1、4）。摂取されたマンガンとは異なり、吸入されたマンガンは肝臓で代謝される前に脳に直接輸送されます（35）。マンガン毒性の症状は、一般的に数ヶ月から数年の期間にわたってゆっくりと現れます。最悪の場合、マンガンの毒性は、振戦、歩行困難、顔面の筋肉のけいれんなど、パーキンソン病と同様の症状を伴う永続的な神経障害を引き起こす可能性があります。この症候群は、しばしばマンガニズムと呼ばれ、精神症状が先行することがあります。刺激性、攻撃性、さらには幻覚など（36、37）。さらに、マンガンの環境または職業吸入は、肺に炎症反応を引き起こす可能性があります（38）。肺への影響の臨床症状には、咳、急性気管支炎、および減少が含まれます。肺機能（39）。

メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル（MMT）

MMTは、ガソリンにノック防止添加剤として使用されるマンガン含有化合物です。カナダでの20年以上の目的で、吸入された排気ガスによる健康への悪影響に関する不確実性により、USEPAは無鉛ガソリンでの使用を承認できませんでした。1995年に米国の裁判所の決定によりMMTが利用可能になりました。 e無鉛ガソリンで広く使用されている（35）。 MMTが10年以上使用されてきたモントリオールでの研究では、空気中のマンガンレベルはMMTが使用されていない地域のレベルと同様であることがわかりました（40）。より最近のカナダの研究では、都市部と農村部で呼吸可能なマンガンの濃度が高いことがわかりましたが、両方の地域の平均濃度はUSEPAによって設定された安全レベルを下回りました（41）。ただし、低レベルのMMT燃焼生成物への長期暴露の影響は十分に評価されておらず、追加の研究が必要です（42）。

マンガンの摂取

限られた証拠が示唆している飲料水からのマンガンの大量摂取は、パーキンソン病と同様の神経学的症状に関連している可能性があります。マンガンおよびおそらく他の汚染物質で汚染された水を2〜3回乾燥細胞バッテリーから飲んだ25人で、重度の神経学的症状が報告されました。数ヶ月（43）。水マンガンレベルは症状が始まってからほぼ2ヶ月後に14mg /リットル（mg / L）であることがわかり、すでに低下している可能性があります（1）。ギリシャの高齢者の研究では、神経学的な有病率が高いことがわかりました。 1.8から2の水マンガンレベルにさらされた人の症状。3 mg / L（44）、ドイツでの研究では、0.05 mg / L未満の飲料水と比較して0.3〜2.2 mg / Lの範囲のマンガンレベルの飲料水で神経症状の増加の証拠は見つかりませんでした（45） 。飲料水中のマンガンは、食品中のマンガンよりも生物学的に利用可能である可能性があります。ただし、いずれの研究も食事中のマンガンを測定していないため、これらの場合の総マンガン摂取量は不明です。米国では、EPAは飲料水中の最大許容マンガン濃度として0.05 mg / Lを推奨しています（33）。

さらに、最近の研究では、子供が飲料水体験を通じて高レベルのマンガンに曝露したことが示されています。認知および行動の欠陥（46）。たとえば、平均マンガン水分濃度0.8 mg / Lに暴露された142人の10歳の子供を対象とした横断研究では、より高いマンガンレベルに暴露された子供は、知的機能の3つのテストで有意に低いスコアを示しました（ 47）。別の研究では、水道水中の高レベルのマンガンが子供の活動亢進行動障害と関連していた（48）。これらおよび他の最近の報告は、子供におけるマンガン曝露の神経行動学的影響についての懸念を引き起こしました（46）。

マンガン毒性の単一の症例が、何年にもわたって大量のミネラルサプリメントを摂取した人で報告されました（49 ）、中国のハーブサプリメントを服用した結果として別の症例が報告されました（36）。特定の菜食主義者の食事が最大20mg /日のマンガンを提供する可能性があるとしても、食品のみに起因するマンガン毒性はヒトでは報告されていません（4、32）。

静脈内マンガン

マンガンの神経毒性は、溶液中の過剰なマンガンの結果として、また偶発的な汚染物質として、完全非経口栄養を受けている個人で観察されています（50）。新生児はマンガン関連の神経毒性に対して特に脆弱です（51）。マンガン含有TPNを投与されている乳児は、母乳で育てられている乳児よりも約100倍高いマンガン濃度にさらされる可能性があります（31）。潜在的な毒性のために、非経口栄養にマンガンを含めることに反対する人もいます（52）。

マンガン毒性に対する感受性が高い個人

• 慢性肝疾患：マンガンは主に胆汁中の体。したがって、肝機能障害はマンガン排泄の減少につながる可能性があります。肝硬変または肝不全のある人にマンガンが蓄積すると、神経学的問題やパーキンソン病のような症状を引き起こす可能性があります（1、34）。
• 新生児：新生児の脳は、発達中の神経細胞におけるマンガン輸送タンパク質（トランスフェリン）の受容体のより多くの発現および肝臓の胆汁除去システムの未熟さ（4）。
• 子供：成人と比較して、乳児および子供はより高い腸を持っていますマンガンの吸収、およびマンガンのより低い胆汁排泄（46）。したがって、子供はマンガンの負の神経毒性作用に特に敏感です。確かに、学齢期の子供を対象とした最近のいくつかの研究では、マンガンの過剰曝露後の認知および行動への有害な影響が報告されています（47、48、53）。
• 鉄欠乏集団：鉄欠乏はリスクを高めることが示されています脳内のマンガン蓄積量（14）。

マンガンの神経毒性の深刻な影響のため、医学研究所の食品栄養委員会（FNB）は、非常に保守的な許容上限摂取量を設定しました。 （UL）マンガンの場合; ULは年齢（4）ごとに表3にリストされています。

薬物相互作用

マグネシウム含有制酸剤と下剤、および抗生物質、テトラサイクリンは、マグネシウムを含む食品やサプリメントと一緒に摂取すると、マグネシウムの吸収を低下させる可能性があります（34）。

骨/関節の健康のために販売されているサプリメントに含まれる高レベルのマンガン

2つの研究により、グルコサミン塩酸塩、コンドロイチン硫酸、アスコルビン酸マンガンの組み合わせを含むサプリメントが痛みを和らげるのに有益であることがわかりましたプラセボと比較した場合の膝の軽度または中等度の変形性関節症による（54、55）。サプリメントによって供給された元素マンガンの用量は、一方の研究では8週間30 mg /日（55）、もう一方の研究では6か月間40 mg /日でした（54）。どちらの試験でも有害作用は報告されておらず、血中マンガン濃度は測定されていません。どちらの研究も、アスコルビン酸マンガンを含む治療と、アスコルビン酸マンガンを含まないグルコサミン塩酸塩とコンドロイチン硫酸を含む治療を比較していなかったため、サプリメントが高用量のマンガンなしで同じ利益をもたらすかどうかを判断することは不可能です。

Linus PaulingInstituteの推奨事項

マンガンの適切な摂取量（AI）（成人男性は2.3 mg /日、成人女性は1.8 mg /日）は、ほとんどの人の欠乏を防ぐのに十分であるようです。最適な健康状態を促進する可能性が最も高いマンガンの毎日の摂取量は不明です。ほとんどの栄養素の1日あたりの値（DV）の100％を含むマルチビタミン/マルチミネラルサプリメントを摂取するというLinus Pauling Instituteの推奨に従って、通常、食品に加えて2 mg /日のマンガンが提供されます。毒性の可能性と利益に関する情報が不足しているため、DVの100％（2mg /日）を超えるマンガンの補給は推奨されません。現在、マンガンが豊富な植物ベースの食事の摂取がマンガン毒性をもたらすという証拠はありません。

高齢者（> 50歳）

マンガンの必要量が高齢者の方が高いことは知られていない。ただし、肝疾患は高齢者に多く見られ、体内からのマンガンの排出を減らすことでマンガン毒性のリスクを高める可能性があります（毒性を参照）。 DVの100％（2mg /日）を超えるマンガンの補給は推奨されません。

著者と査読者

2001年に最初に書かれたもの：
Jane Higdon、Ph.D。
Linus Pauling Institute
オレゴン州立大学

2007年6月に更新：
Victoria J. Drake、Ph.D。
Linus Pauling Institute
オレゴン州立大学

2010年3月に更新：
Victoria J .Drake、Ph.D。
Linus Pauling Institute
オレゴン州立大学

2010年3月のレビュー：
Michael Aschner、Ph.D。
栄養学部長
グレーEBスタールマン神経科学教授
小児科教授
薬理学教授
ヴァンダービルト大学医療センター

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