Español

망간은 영양 학적으로 필수적이고 잠재적으로 독성이있는 미네랄 성분입니다. 그리스어에서 마법을 뜻하는 단어에서 유래 한 이름은 여전히 적절합니다. 과학자들은 여전히 망간 결핍과 살아있는 유기체에 미치는 망간 독성의 다양한 영향을 이해하기 위해 노력하고 있기 때문입니다 (1).

기능

망간 (Mn)은 여러 효소의 구성 요소이자 다른 효소의 활성화 제 (2)로서 여러 생리 학적 과정에서 중요한 역할을합니다.

항산화 기능

망간 과산화물 디스 뮤 타제 (MnSOD)는 미토콘드리아의 주요 항산화 효소입니다. 미토콘드리아는 세포가 사용하는 산소의 90 % 이상을 소비하기 때문에 특히 산화 스트레스에 취약합니다. 수퍼 옥사이드 라디칼은 ATP 합성 과정에서 미토콘드리아에서 생성되는 활성 산소 종 중 하나입니다. MnSOD는 슈퍼 옥사이드 라디칼을 과산화수소로 전환시키는 것을 촉매하며, 이는 다른 항산화 효소에 의해 물로 환원 될 수 있습니다 (3).

대사

다수의 망간 활성화 효소가 중요한 역할을합니다. 탄수화물, 아미노산 및 콜레스테롤의 신진 대사에서 (4). 망간 함유 효소 인 Pyruvate carboxylase와 망간 활성화 효소 인 phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK)는 비 탄수화물 전구체로부터 포도당을 생산하는 포도당 생성에 중요합니다. 또 다른 망간 함유 효소 인 Arginase는 아미노산 대사 과정에서 생성 된 암모니아를 해독하는 과정 인 요소 순환을 위해 간에서 필요합니다 (3). 뇌에서 망간 활성화 효소 인 글루타민 합성 효소는 아미노산 글루타민산을 글루타민으로 전환합니다. 글루타메이트는 흥분 독성 신경 전달 물질이며 억제 성 신경 전달 물질 인 γ- 아미노 부티르산 (GABA)의 전구체입니다 (5, 6).

뼈 발달

망간 결핍은 비정상적인 골격 발달을 초래합니다. 많은 동물 종. 망간은 글리코 실 트랜스퍼 라제라고 불리는 효소의 바람직한 보조 인자입니다. 이러한 효소는 건강한 연골과 뼈의 형성에 필요한 프로테오글리칸의 합성에 필요합니다 (7).

상처 치유

상처 치유는 생산 증가가 필요한 복잡한 과정입니다. 콜라겐 망간은 인간 피부 세포에서 콜라겐 형성을 위해 아미노산 인 프롤린을 제공하는 기능을하는 효소 인 prolidase의 활성화에 필요합니다 (8). prolidase 결핍으로 알려진 유전 적 장애는 다른 문제 중에서도 비정상적인 상처 치유를 초래하며 비정상적인 망간 대사가 특징입니다 (7). 망간 활성화 글리코 실 트랜스퍼 라제를 필요로하는 글리코 사 미노 글리 칸 합성도 상처 치유에 중요한 역할을 할 수 있습니다 (9).

영양소 상호 작용

철

망간 흡수 및 수송 메커니즘은 결정되지 않았으며 일부 증거는 철과 망간이 공통 흡수 및 수송 경로를 공유 할 수 있음을 시사합니다 (10). 식사의 철분 함량이 증가함에 따라 식사에서 망간 흡수가 감소합니다 (7). 철분 보충 (4 개월 동안 60mg / 일)은 혈중 망간 수치 감소와 관련이 있으며 백혈구의 MnSOD 활성도 감소를 나타냅니다. 망간 영양 상태 (11) 추가적으로 개인의 철 상태는 망간 생체 이용률에 영향을 미칠 수 있습니다. 망간의 장 흡수는 철분 결핍시 증가하고 철 저장 (페리틴 수치)의 증가는 망간 흡수 감소와 관련이 있습니다 (12). 남성은 일반적으로 여성보다 망간을 덜 흡수합니다. 이것은 남성이 일반적으로 여성보다 철분 저장량이 많다는 사실과 관련이있을 수 있습니다 (13). 또한 철분 결핍은 뇌의 망간 축적 위험을 증가시키는 것으로 나타났습니다 (14).

마그네슘

보조 마그네슘 (200mg / 일)은 약간 감소하는 것으로 나타났습니다. 망간 흡수를 줄이거 나 배설을 늘림으로써 건강한 성인의 망간 생체 이용률 (15).

칼슘

한 연구에서 칼슘 보충 (500mg / 일) 약간 건강한 성인의 망간 생체 이용률 감소. 칼슘 공급원으로서 우유의 효과가 가장 낮았고 탄산 칼슘과 인산 칼슘이 가장 큰 영향을 미쳤다 (15). 여러 다른 연구에서 칼슘 보충이 망간 대사에 미치는 영향이 미미하다는 사실이 밝혀졌습니다 (16).

결핍

망간 결핍은 많은 동물 종에서 관찰되었습니다. 망간 결핍의 징후로는 성장 장애, 생식 기능 장애, 골격 이상, 포도당 내성 장애, 탄수화물 및 지질 대사 변화 등이 있습니다. 인간의 경우 망간 결핍 증후군의 증거는 명확하지 않습니다 (2, 7).망간이 부족한 장기 총 비경 구 영양소 (TPN)를 가진 어린이는 망간 보충으로 교정 된 골 탈염과 성장 장애가 발생했습니다 (17). 저 망간식이 요법을받은 청년들은 혈청 콜레스테롤 수치가 감소하고 일시적인 피부 발진이 발생했습니다 (18). 혈중 칼슘, 인 및 알칼리성 포스파타제 수치도 상승했으며, 이는식이 망간이 부족하여 뼈 재 형성이 증가했음을 나타낼 수 있습니다. 망간이 부족한 식단을 먹은 젊은 여성은 포도당 정맥 (IV) 주입에 반응하여 약간 비정상적인 포도당 내성을 나타 냈습니다 (16). 전반적으로 망간 결핍은 흔하지 않으며 망간 과다 노출과 관련된 독성에 대한 우려가 더 많습니다 (안전 참조).

적절한 섭취 (AI)

권장식이 허용량 (RDA)을 설정하기위한 망간 요구 사항, 의학 연구소의 식품 영양위원회 (FNB)는 적절한 섭취량 (AI)을 설정했습니다. 천연 식단을 먹는 인간에게서 명백한 망간 결핍이 문서화되지 않았기 때문에 FNB는 대표적인 미국 식단의 미네랄 함량에 대한 연례 조사 인 Total Diet Study (4)에 의해 결정된 망간 평균 섭취량에 대한 AI를 기반으로합니다. 망간에 대한 AI 값은 연령 및 성별에 따라 밀리그램 (mg) / 일로 표 1에 나열되어 있습니다. 망간 필요량은 임신과 수유기에서 증가합니다 (4).

질병 예방

혈액 또는 조직의 낮은식이 망간 또는 낮은 수준의 망간은 여러 만성 질환과 관련이 있습니다. 현재 망간 부족이 아래 논의 된 질병을 유발하는 것으로 생각되지는 않지만, 최적이 아닌 망간 영양 상태가 특정 질병 과정에 기여하는지 여부를 결정하기 위해 더 많은 연구가 필요합니다.

골다공증

골다공증이있는 여성 혈장 또는 혈청 망간 수치가 감소하고 망간 경구 투여 량 (19, 20)에 대한 혈장 반응이 향상되어 골다공증이없는 여성보다 망간 상태가 낮을 수 있음이 밝혀졌습니다. 그러나 골다공증이 있거나없는 폐경기 여성을 대상으로 한 최근 연구에서는 혈장 망간 수치의 차이를 발견하지 못했습니다 (21). 건강한 폐경기 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 망간 (5mg / 일), 구리 (2.5mg / 일) 및 아연 (15mg / 일)을 칼슘 보충제 (1,000mg / 일)와 함께 함유 한 보충제가 더 효과적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 2 년 동안 척추 뼈 손실을 예방하는 데있어 칼슘 보충제 단독보다 그러나 보충제에 다른 미량 원소가 존재하기 때문에 망간 보충제가 골밀도 유지에 유익한 성분인지 여부를 확인할 수 없습니다.

당뇨병

망간 결핍은 포도당을 초래합니다. 일부 동물 종에서 당뇨병과 유사한 편협함이 있지만, 당뇨병 환자의 망간 상태를 조사한 연구는 혼합 된 결과를 생성했습니다. 한 연구에서 전혈 망간 수치는 57 명의 당뇨병 환자와 28 명의 비 당뇨병 대조군간에 유의 한 차이가 없었습니다 (23). 그러나 소변에서 망간 배설은 185 명의 비 당뇨병 대조군에 비해 185 명의 당뇨병 환자에서 약간 더 높은 경향이있었습니다 (24). 250 명의 당뇨병 환자와 비 당뇨병 환자를 대상으로 한 사례 대조 연구에서 제 2 형 당뇨병 환자는 비 당뇨병 환자보다 혈청 망간 수치가 더 높았습니다 (25). 그러나 257 명의 제 2 형 당뇨병 환자와 166 명의 비 당뇨병 대조군을 대상으로 한보다 최근의 연구에서는 당뇨병 환자의 혈중 망간 수치가 낮다는 사실을 발견했습니다 (26). 또한 기능성 망간 상태에 대한 연구에서 항산화 효소 인 MnSOD의 활성이 당뇨병 환자의 백혈구에서 비 당뇨병 환자보다 낮다는 것을 발견했습니다 (27). 경구 망간 15mg 또는 30mg은 경구 포도당 챌린지와 동시에 투여했을 때 당뇨병 환자 또는 비 당뇨병 대조군에서 포도당 내성을 개선하지 못했습니다 (28). 망간이 포도당 대사에서 역할을하는 것으로 보이지만 망간 보충이 당뇨병 환자 또는 비 당뇨병 환자의 포도당 내성을 향상 시킨다는 증거는 거의 없습니다.

간질 (발작 장애)

망간 결핍 쥐는 망간이 충분한 쥐보다 발작에 더 취약하며 유 전적으로 간질에 걸리기 쉬운 쥐는 정상적인 뇌 및 혈중 망간 수치보다 낮습니다. 간질이있는 특정 하위 그룹의 인간은 비 간질 대조군보다 전혈 망간 수치가 낮다고합니다. 한 연구에 따르면 기원을 알 수없는 간질을 가진 개인의 혈중 망간 수치가 외상 (예 : 두부 손상) 또는 질병으로 인해 간질이 유발 된 개인보다 낮으며, 이는 간질과 비정상적인 망간 대사 사이의 유전 적 관계가있을 수 있음을 시사합니다. 망간 결핍이 인간의 간질의 원인으로 보이지는 않지만 망간 대사와 간질의 관계는 더 많은 연구가 필요합니다 (7, 29).

공급원

식품 공급원

미국에서 추정되는 평균식이 망간 섭취량은 남성의 경우 하루에 2.1 ~ 2.3mg, 하루에 1.6 ~ 1.8mg입니다. 여성들을위한. 채식주의 식단과 서양식 식단을 섭취하는 사람들은 망간 섭취량이 하루 10.9mg까지 높을 수 있습니다 (4). 풍부한 망간 공급원에는 통 곡물, 견과류, 잎이 많은 채소 및 차가 포함됩니다. 콩, 씨앗, 견과류, 통 곡물, 콩 제품과 같이 피트 산이 많은 음식이나 양배추, 시금치, 고구마와 같은 옥살산이 많은 음식은 망간 흡수를 약간 억제 할 수 있습니다. 차는 풍부한 망간 공급원이지만 차에 존재하는 타닌은 망간 흡수를 적당히 감소시킬 수 있습니다 (15). 철, 칼슘, 인을 포함한 다른 미네랄 섭취는 망간 보유를 제한하는 것으로 밝혀졌습니다 (4). 일부 망간이 풍부한 식품의 망간 함량은 표 2에 밀리그램 (mg) 단위로 나열되어 있습니다. 식품의 영양소 함량에 대한 자세한 정보는 USDA의 FoodData Central (30)을 검색하십시오.

모유 및 유아용 조제 분유

영아는 영양 공급원에 따라 다양한 양의 망간에 노출됩니다. 모유, 젖소 기반 조제 분유 및 대두 기반 조제 분유의 망간 농도 범위는 리터당 3 ~ 10 마이크로 그램 (μg)입니다. / L), 30 ~ 50μg / L, 200 ~ 300μg / L. 그러나 모유의 망간 생체 이용률은 유아용 조제 분유보다 높으며, 모유를 먹는 영아의 망간 결핍 또는 조제 분유의 독성 영아는보고되지 않았습니다 (31).

물

음용수의 망간 농도 범위는 1 ~ 100μg / L이지만 대부분의 공급원에는 10μg / L 미만 (32 미국 환경 보호국 (EPA)은 식수에서 허용되는 최대 망간 농도로 0.05mg (50μg) / L를 권장합니다 (33).

보충제

글루 콘산 망간, 황산 망간, 아스코르브 산 망간 및 망간의 아미노산 킬레이트를 포함한 여러 형태의 망간이 보충제에서 발견됩니다. 망간은 독립형 보충제 또는 복합 제품으로 제공됩니다 (34). 상대적으로 높은 농도의 망간 아스 코르 베이트는 콘드로이틴 설페이트와 글루코사민 염산염이 함유 된 뼈 / 관절 건강 제품에서 발견 될 수 있습니다 (안전성 참조).

안전

독성

망간 흡입

망간 독성은 여러 신경 학적 문제를 일으킬 수 있으며 용접공 및 제련소와 같은 망간 먼지를 흡입하는 사람들에게 잘 알려진 건강 위험입니다 (1, 4). 섭취 된 망간과 달리 흡입 된 망간은 간에서 대사되기 전에 뇌로 직접 운반됩니다 (35). 망간 독성의 증상은 일반적으로 수개월에서 수년에 걸쳐 천천히 나타납니다. 최악의 형태에서 망간 독성은 떨림, 보행 곤란 및 안면 근육 경련을 포함하여 파킨슨 병과 유사한 증상을 가진 영구적 인 신경 학적 장애를 초래할 수 있습니다.이 증후군은 종종 망 간증이라고하며 때때로 정신과 적 증상이 선행됩니다. 과민성, 공격성, 환각 등 (36, 37) 또한 환경 적 또는 직업적 망간 흡입은 폐에 염증 반응을 일으킬 수 있습니다 (38). 폐에 대한 임상 적 증상으로는 기침, 급성 기관지염, 감소 등이 있습니다. 폐 기능 (39).

메틸 시클로 펜타 디에 닐 망간 트리 카르 보닐 (MMT)

MMT는 내 노크 첨가제로 가솔린에 사용되는 망간 함유 화합물입니다. 20 년 이상 캐나다에서 목적을 달성하기 위해 흡입 된 배기 가스로 인한 건강에 미치는 악영향에 대한 불확실성으로 인해 미국 EPA는 무연 휘발유에 대한 사용을 승인하지 못했습니다. 1995 년에 미국 법원의 결정에 따라 MMT를 사용할 수 있습니다. e 무연 가솔린에 광범위하게 사용됨 (35). MMT가 10 년 이상 사용 된 몬트리올의 한 연구에서는 공기 중 망간 수준이 MMT가 사용되지 않은 지역의 수준과 유사하다는 것을 발견했습니다 (40). 보다 최근의 캐나다 연구에 따르면 도시와 농촌 지역에서 호흡 가능한 망간 농도가 더 높았지만 두 지역의 평균 농도는 US EPA가 정한 안전 수준보다 낮았습니다 (41). 그러나 낮은 수준의 MMT 연소 생성물에 대한 장기 노출의 영향은 철저하게 평가되지 않았으며 추가 연구가 필요할 것입니다 (42).

섭취 된 망간

제한된 증거에 따르면 식수로 인한 망간 섭취량이 많으면 파킨슨 병과 유사한 신경 학적 증상과 관련이있을 수 있습니다. 망간 및 기타 오염물로 오염 된 물을 2 ~ 3 분 동안 마신 25 명의 사람들에게서 심각한 신경 학적 증상이보고되었습니다. 개월 (43). 물 망간 수치는 증상이 시작된 지 거의 2 개월 후 14mg / 리터 (mg / L)로 밝혀졌으며 이미 감소했을 수 있습니다. (1) 그리스의 노인을 대상으로 한 연구에서 신경계의 높은 유병률이 발견되었습니다. 1.8 ~ 2의 물 망간 농도에 노출 된 사람들의 증상3mg / L (44), 독일의 한 연구에서는 망간 수치가 0.3 ~ 2.2mg / L 범위 인 사람들이 0.05mg / L 미만을 함유 한 식수에 비해 신경 학적 증상이 증가했다는 증거를 발견하지 못했습니다 (45). . 식수에 들어있는 망간은 식품에 들어있는 망간보다 생체 이용률이 더 높을 수 있습니다. 그러나 어떤 연구에서도식이 망간을 측정하지 않았으므로 이러한 경우 총 망간 섭취량은 알려져 있지 않습니다. 미국의 EPA는 식수에 허용되는 최대 망간 농도로 0.05mg / L를 권장합니다 (33).

또한 최근 연구에 따르면 어린이가 식수 경험을 통해 높은 수준의 망간에 노출 된 것으로 나타났습니다. 인지 및 행동 결함 (46). 예를 들어, 평균 망간 수분 농도 0.8mg / L에 노출 된 142 명의 10 세 어린이를 대상으로 한 단면 연구에 따르면 더 높은 망간 수치에 노출 된 어린이는 지적 기능에 대한 세 가지 테스트에서 현저히 낮은 점수를 받았습니다 ( 47). 또 다른 연구에서는 수돗물의 높은 수준의 망간과 어린이의 활동 과잉 행동 장애를 연관 시켰습니다 (48). 이들 및 기타 최근 보고서는 어린이 망간 노출의 신경 행동 영향에 대한 우려를 불러 일으켰습니다 (46).

수년간 다량의 미네랄 보충제를 섭취 한 사람에게서 망간 독성 사례가 한 건보고되었습니다 (49 ), 한약을 복용 한 사람의 결과로 또 다른 사례가보고되었다 (36). 특정 채식주의 식단이 하루에 최대 20mg의 망간을 제공 할 수 있지만 (4, 32) 음식만으로 인한 망간 독성은 인간에게보고되지 않았습니다.

망간 정맥

망간 신경 독성은 용액의 과도한 망간과 부수적 인 오염 물질로 인해 전체 비경 구 영양을 섭취하는 개인에서 관찰되었습니다 (50). 신생아는 특히 망간 관련 신경 독성에 취약합니다 (51). 망간 함유 TPN을 투여받는 영아는 모유 수유 영아보다 약 100 배 더 높은 망간 농도에 노출 될 수 있습니다 (31). 잠재적 인 독성 때문에 일부 사람들은 비경 구 영양에 망간을 포함하는 것에 반대합니다 (52).

망간 독성에 대한 민감성이 증가한 개인

• 만성 간 질환 : 망간은 주로 담즙에 몸. 따라서 간 기능이 손상되면 망간 배설이 감소 할 수 있습니다. 간경변 또는 간부전이있는 개인의 망간 축적은 신경 학적 문제 및 파킨슨 병과 유사한 증상을 유발할 수 있습니다 (1, 34).
• 신생아 : 신생아 뇌는 다음과 같은 이유로 망간 독성에 더 민감 할 수 있습니다. 발달중인 신경 세포에서 망간 수송 단백질 (트랜스페린)에 대한 수용체의 더 많은 발현과 간 담즙 제거 시스템의 미성숙 (4).
• 어린이 : 성인에 비해 유아 및 어린이는 장이 더 높습니다. 망간 흡수 및 망간 담즙 배설 감소 (46). 따라서 어린이는 특히 망간의 부정적인 신경 독성 효과에 취약합니다. 실제로 취학 연령 아동을 대상으로 한 최근의 여러 연구에서 과도한 망간 노출 (47, 48, 53)에 따른 유해한인지 및 행동 영향을보고했습니다.
• 철분 결핍 인구 : 철분 결핍은 위험을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 뇌의 망간 축적량 (14).

망간 신경 독성의 심각한 영향으로 인해 의학 연구소의 식품 영양위원회 (FNB)는 매우 보수적으로 허용 가능한 상위 섭취 수준을 설정했습니다. (UL) 망간; UL은 연령 (4)에 따라 표 3에 나열되어 있습니다.

약물 상호 작용

마그네슘 함유 제산제 및 완하제 및 항생제 약물, 테트라 사이클린은 망간 함유 식품이나 보충제와 함께 섭취하면 망간 흡수를 감소시킬 수 있습니다 (34).

뼈 / 관절 건강을 위해 판매되는 보충제의 높은 수준의 망간

두 연구에 따르면 글루코사민 염산염, 콘드로이틴 설페이트 및 망간 아스 코르 베이트의 조합이 포함 된 보충제가 통증 완화에 도움이된다는 사실이 밝혀졌습니다. 위약과 비교했을 때 무릎의 경증 또는 중등도 골관절염으로 인한 것입니다 (54, 55). 보충제에 의해 공급되는 원소 망간의 용량은 한 연구 (55)에서 8 주 동안 30mg / 일이고 다른 연구 (54)에서 6 개월 동안 40mg / 일이었습니다. 두 연구 중 어떤 부작용도보고되지 않았으며 혈중 망간 수치는 측정되지 않았습니다. 두 연구 모두 망간 아스 코르 베이트를 함유 한 치료를 망간 아스 코르 베이트가없는 글루코사민 염산염 및 콘드로이틴 설페이트를 함유 한 치료와 비교하지 않았기 때문에 보충제가 다량의 망간 없이는 동일한 효과를 가져 왔는지 여부를 결정할 수 없습니다.

Linus Pauling Institute 권장 사항

망간 (성인 남성의 경우 2.3mg / 일, 성인 여성의 경우 1.8mg / 일)의 적절한 섭취량 (AI)은 대부분의 개인에서 결핍을 예방하기에 충분합니다. 최적의 건강을 촉진 할 가능성이 가장 높은 망간 일일 섭취량은 알려져 있지 않습니다. Linus Pauling Institute의 권장 사항에 따라 대부분의 영양소의 일일 값 (DV)을 100 % 포함하는 종합 비타민 / 다중 미네랄 보충제를 섭취하면 일반적으로 식품에 추가로 하루에 2mg의 망간이 제공됩니다. 독성 가능성과 혜택에 대한 정보가 부족하기 때문에 DV의 100 % (2mg / 일)를 초과하는 망간 보충은 권장되지 않습니다. 현재 망간이 풍부한 식물성 식단의 섭취가 망간 독성을 유발한다는 증거는 없습니다.

노인 (> 50 세)

망간 요구량은 노인에게 더 높은 것으로 알려져 있지 않습니다. 그러나 간 질환은 노인에서 더 흔하며 신체에서 망간 제거를 줄임으로써 망간 독성 위험을 증가시킬 수 있습니다 (독성 참조). DV의 100 % (2mg / 일)를 초과하는 망간 보충은 권장되지 않습니다.

저자 및 검토 자

2001 년 저자 :
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

2007 년 6 월 업데이트 :
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

2010 년 3 월 업데이트 :
Victoria J . Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

2010 년 3 월 검토 :
Michael Aschner, Ph.D.
영양학과 회장
그레이 EB Stahlman 신경 과학 교수
소아과 교수
약리학 교수
Vanderbilt University Medical Center

Copyright 2001-2021 Linus Pauling Institute