Español

Mangan er et mineralelement som er både ernæringsmessig viktig og potensielt giftig. Avledningen av navnet fra det greske ordet for magi er fortsatt hensiktsmessig, fordi forskere fremdeles jobber for å forstå de forskjellige effektene av manganmangel og mangantoksisitet i levende organismer (1).

Funksjon

Mangan (Mn) spiller en viktig rolle i en rekke fysiologiske prosesser som en bestanddel av flere enzymer og en aktivator av andre enzymer (2).

Antioksidantfunksjon

Mangansuperoksid dismutase (MnSOD) er det viktigste antioksidant enzymet i mitokondriene. Fordi mitokondrier forbruker over 90% av oksygenet som brukes av celler, er de spesielt utsatt for oksidativt stress. Superoksydradikalen er en av de reaktive oksygenarter som produseres i mitokondrier under ATP-syntese. MnSOD katalyserer omdannelsen av superoksydradikaler til hydrogenperoksid, som kan reduseres til vann av andre antioksidante enzymer (3).

Metabolisme

Et antall manganaktiverte enzymer spiller viktige roller i metabolismen av karbohydrater, aminosyrer og kolesterol (4). Pyruvat-karboksylase, et manganholdig enzym, og fosfoenolpyruvat-karboksykinase (PEPCK), et mangan-aktivert enzym, er avgjørende for glukoneogenese – produksjonen av glukose fra ikke-karbohydratforløpere. Arginase, et annet manganholdig enzym, kreves av leveren i urea-syklusen, en prosess som avgifter ammoniakk generert under aminosyremetabolismen (3). I hjernen konverterer det manganaktiverte enzymet glutaminsyntetase aminosyren glutamat til glutamin. Glutamat er en eksitotoksisk nevrotransmitter og en forløper for en hemmende nevrotransmitter, γ-aminosmørsyre (GABA) (5, 6).

Beinutvikling

Manganmangel resulterer i unormal skjelettutvikling i en rekke dyrearter. Mangan er den foretrukne kofaktoren for enzymer kalt glykosyltransferaser; disse enzymene er nødvendige for syntesen av proteoglykaner som er nødvendige for dannelsen av sunn brusk og bein (7).

Sårheling

Sårheling er en kompleks prosess som krever økt produksjon av kollagen. Mangan kreves for aktivering av prolidase, et enzym som fungerer for å gi aminosyren, prolin, for dannelse av kollagen i humane hudceller (8). En genetisk lidelse kjent som prolidasemangel resulterer i unormal sårheling blant andre problemer, og er preget av unormal manganmetabolisme (7). Glykosaminoglykansyntese, som krever manganaktiverte glykosyltransferaser, kan også spille en viktig rolle i sårtilheling (9).

Næringsstoffinteraksjoner

Jern

Selv om den spesifikke mekanismer for manganabsorpsjon og transport er ikke bestemt, noen bevis tyder på at jern og mangan kan dele felles absorpsjons- og transportveier (10). Absorpsjon av mangan fra et måltid reduseres når måltidets jerninnhold øker (7). Jerntilskudd (60 mg / dag i fire måneder) var assosiert med redusert mangan i blodet og redusert MnSOD-aktivitet i hvite blodlegemer, noe som indikerer en reduksjon i mangan ernæringsstatus (11). I tillegg kan en persons jernstatus påvirke mangans biotilgjengelighet. Tarmabsorpsjon av mangan økes under jernmangel, og økte jernlagre (ferritinnivåer) er assosiert med redusert manganabsorpsjon (12). Menn absorberer generelt mindre mangan enn kvinner; dette kan ha sammenheng med at menn vanligvis har høyere jernforråd enn kvinner (13). Videre har jernmangel vist seg å øke risikoen for manganakkumulering i hjernen (14).

Magnesium

Supplerende magnesium (200 mg / dag) har vist seg å avta noe. mangant biotilgjengelighet hos friske voksne, enten ved å redusere manganabsorpsjonen eller ved å øke utskillelsen (15).

Kalsium

I ett sett av studier, supplerende kalsium (500 mg / dag) litt redusert mangant biotilgjengelighet hos friske voksne. Som kilde til kalsium hadde melk minst effekt, mens kalsiumkarbonat og kalsiumfosfat hadde størst effekt (15). Flere andre studier har funnet minimale effekter av tilskudd av kalsium på manganmetabolismen (16).

Mangel

Manganmangel er observert hos en rekke dyrearter. Tegn på manganmangel inkluderer nedsatt vekst, nedsatt reproduksjonsfunksjon, skjelettabnormaliteter, nedsatt glukosetoleranse og endret karbohydrat- og lipidmetabolisme. Hos mennesker har demonstrasjon av manganmangel syndrom vært mindre tydelig (2, 7).Et barn på langvarig total parenteral ernæring (TPN) som manglet mangan, utviklet bein demineralisering og nedsatt vekst som ble korrigert ved mangantilskudd (17). Unge menn som fikk mat med lavt mangandiett utviklet reduserte kolesterolnivåer i serum og forbigående hudutslett (18). Nivået i kalsium, fosfor og alkalisk fosfatase i blodet ble også forhøyet, noe som kan indikere økt beinomdannelse som en konsekvens av mangelfull mangan i kosten. Unge kvinner som fikk et manganfattig kosthold utviklet mildt unormal glukostoleranse som respons på en intravenøs (IV) infusjon av glukose (16). Samlet sett er manganmangel ikke vanlig, og det er mer bekymring for toksisitet knyttet til manganovereksponering (se sikkerhet).

Det adekvate inntaket (AI)

Fordi det ikke var tilstrekkelig informasjon om mangankrav for å sette en anbefalt kosttilskudd (RDA), satte Food and Nutrition Board (FNB) fra Institute of Medicine et tilstrekkelig inntak (AI). Siden åpen manganmangel ikke er dokumentert hos mennesker som spiser naturlige dietter, baserte FNB AI på gjennomsnittlig kostinntak av mangan bestemt av Total Diet Study – en årlig undersøkelse av mineralinnholdet i representative amerikanske dietter (4). AI-verdier for mangan er oppført i tabell 1 i milligram (mg) / dag etter alder og kjønn. Mangankravene økes under graviditet og amming (4).

Sykdomsforebygging

Lavt manganinnhold i kosten eller lave nivåer av mangan i blod eller vev har vært assosiert med flere kroniske sykdommer. Selv om manganinsuffisiens foreløpig ikke antas å forårsake sykdommene som er diskutert nedenfor, kan mer forskning være berettiget for å avgjøre om suboptimal ernæring av mangan bidrar til visse sykdomsprosesser.

Osteoporose

Kvinner med osteoporose har vist seg å ha redusert plasma- eller serumnivå av mangan og også en forbedret plasmarespons på en oral dose mangan (19, 20), noe som antyder at de kan ha lavere manganstatus enn kvinner uten osteoporose. Likevel fant en nyere studie på postmenopausale kvinner med og uten osteoporose ingen forskjeller i plasmanivåer av mangan (21). En studie på sunne kvinner etter overgangsalderen fant at et supplement som inneholder mangan (5 mg / dag), kobber (2,5 mg / dag) og sink (15 mg / dag) i kombinasjon med et kalsiumtilskudd (1000 mg / dag) var mer effektivt enn kalsiumtilskudd alene for å forhindre tap av ryggben over en toårsperiode (22). Tilstedeværelsen av andre sporstoffer i tillegget gjør det imidlertid umulig å fastslå om mangantilskudd var det gunstige middel for å opprettholde beinmineraltetthet.

Diabetes mellitus

Manganmangel resulterer i glukose intoleranse som diabetes mellitus hos noen dyrearter, men studier som undersøkte manganstatus hos diabetiske mennesker har gitt blandede resultater. I en studie var mangannivået i fullblod ikke signifikant forskjellig mellom 57 diabetikere og 28 ikke-diabetiske kontroller (23). Utskillelsen av mangan i urinen pleide imidlertid å være litt høyere hos 185 diabetikere sammenlignet med 185 ikke-diabetiske kontroller (24). En case-control studie av 250 diabetiske og ikke-diabetiske individer fant at type 2 diabetiker hadde høyere serum mangan nivåer enn ikke-diabetikere (25). Imidlertid fant en nyere studie på 257 diabetikere av type 2 og 166 ikke-diabetiske kontroller lavere blodnivåer av mangan hos diabetespasientene (26). I tillegg fant en studie av funksjonell manganstatus aktiviteten til antioksidantenzymet, MnSOD, var lavere i de hvite blodcellene hos diabetikere enn hos ikke-diabetikere (27). Verken 15 mg eller 30 mg oralt mangan forbedret glukosetoleransen hos diabetikere eller ikke-diabetiske kontroller når den ble gitt samtidig som en oral glukoseutfordring (28). Selv om mangan ser ut til å spille en rolle i glukosemetabolismen, er det lite som tyder på at mangantilskudd forbedrer glukosetoleransen hos diabetiske eller ikke-diabetiske individer.

Epilepsi (anfallssykdommer)

Rotter med manganmangel er mer utsatt for anfall enn mangantilstrekkelige rotter, og rotter som er genetisk utsatt for epilepsi har lavere nivåer enn hjernen og blodet i mangan. Enkelte undergrupper av mennesker med epilepsi har angivelig lavere manganinnhold i helblod enn ikke-epileptiske kontroller. En studie fant at blodmangan nivåer av individer med epilepsi av ukjent opprinnelse var lavere enn for individer hvis epilepsi ble indusert av traumer (f.eks. Hodeskade) eller sykdom, noe som tyder på en mulig genetisk sammenheng mellom epilepsi og unormal manganmetabolisme. Mens manganmangel ikke ser ut til å være en årsak til epilepsi hos mennesker, fortjener forholdet mellom manganmetabolisme og epilepsi videre forskning (7, 29).

Kilder

Matkilder

I USA er estimert gjennomsnittlig manganinntak i kosten fra 2,1 til 2,3 mg / dag for menn og 1,6 til 1,8 mg / dag for kvinner. Folk som spiser vegetariske dietter og vestlige dietter, kan ha manganinntak så høyt som 10,9 mg / dag (4). Rike kilder til mangan inkluderer fullkorn, nøtter, bladgrønnsaker og te. Matvarer med høyt fytinsyre, som bønner, frø, nøtter, fullkorn og soyaprodukter, eller matvarer med mye oksalsyre, som kål, spinat og søtpoteter, kan hemme manganabsorpsjonen. Selv om te er rike kilder til mangan, kan tanninene i te moderat redusere absorpsjonen av mangan (15). Inntak av andre mineraler, inkludert jern, kalsium og fosfor, har vist seg å begrense retensjon av mangan (4). Manganinnholdet i noen manganrike matvarer er oppført i milligram (mg) i tabell 2. For mer informasjon om næringsinnholdet i matvarer, søk USDAs FoodData Central (30).

Morsmelk og spedbarnsformler

Spedbarn utsettes for varierende mengder mangan avhengig av ernæringskilden. Mangankonsentrasjoner i morsmelk, kubasert formel og soyabasert formel varierer fra 3 til 10 mikrogram / liter (μg / L), henholdsvis 30 til 50 μg / L og 200 til 300 μg / L. Biotilgjengeligheten av mangan fra morsmelk er imidlertid høyere enn fra morsmelkerstatning, og manganmangel hos ammende spedbarn eller toksisitet i formelmat spedbarn er ikke rapportert (31).

Vann

Mangankonsentrasjoner i drikkevann varierer fra 1 til 100 μg / L, men de fleste kilder inneholder mindre enn 10 μg / L (32 US Environmental Protection Agency (EPA) anbefaler 0,05 mg (50 μg) / L som den maksimalt tillatte mangankonsentrasjonen i drikkevann (33).

Kosttilskudd

Flere former for mangan finnes i kosttilskudd, inkludert manganglukonat, mangansulfat, manganaskorbat og aminosyrechelater av mangan. Mangan er tilgjengelig som et frittstående supplement eller i kombinasjonsprodukter (34). Relativt høye nivåer av manganaskorbat kan finnes i et helse- / leddsprodukt som inneholder kondroitinsulfat og glukosaminhydroklorid (se sikkerhet).

Sikkerhet

Toksisitet

Inhalert mangan

Mangantoksisitet kan resultere i flere nevrologiske problemer og er en velkjent helsefare for personer som inhalerer manganstøv, som sveisere og smelteverk (1, 4). I motsetning til inntatt mangan transporteres inhalert mangan direkte til hjernen før det kan metaboliseres i leveren (35). Symptomene på mangantoksisitet vises vanligvis sakte over en periode på måneder til år. I sin verste form kan mangantoksisitet resultere i en permanent nevrologisk lidelse med symptomer som ligner på Parkinsons sykdom, inkludert tremor, vanskeligheter med å gå og muskelspasmer i ansiktet. Dette syndromet, ofte kalt manganisme, innledes noen ganger av psykiatriske symptomer, slik som irritabilitet, aggressivitet og til og med hallusinasjoner (36, 37). I tillegg kan miljø- eller yrkesinnånding av mangan forårsake en inflammatorisk respons i lungene (38). Kliniske symptomer på effekter på lungene inkluderer hoste, akutt bronkitt og redusert lungefunksjon (39).

Methylcyclopentadienyl mangan tricarbonyl (MMT)

MMT er en manganholdig forbindelse som brukes i bensin som et anti-knock additiv. Selv om det har blitt brukt til dette formål i Canada i mer enn 20 år, usikkerhet om uønskede helseeffekter fra inhalerte eksosutslipp forhindret USAs EPA fra å godkjenne bruken av blyfri bensin. I 1995 gjorde en amerikansk domstolsavgjørelse MMT tilgjengelig e for utbredt bruk i blyfri bensin (35). En studie i Montreal, der MMT hadde blitt brukt i mer enn 10 år, fant at luftbårne mangannivåer var lik de i områder der MMT ikke ble brukt (40). En nyere kanadisk studie fant høyere konsentrasjoner av respirabel mangan i et urbane kontra et landlig område, men gjennomsnittlige konsentrasjoner i begge områdene var under det sikre nivået som ble satt av US EPA (41). Effekten av langvarig eksponering for lave nivåer av MMT forbrenningsprodukter er imidlertid ikke evaluert grundig og vil kreve ytterligere undersøkelser (42).

Inntatt mangan

Begrenset bevis antyder at høye manganinntak fra drikkevann kan være assosiert med nevrologiske symptomer som ligner på Parkinsons sykdom. Alvorlige nevrologiske symptomer ble rapportert hos 25 personer som drakk vann forurenset med mangan, og sannsynligvis andre forurensninger, fra tørre cellebatterier i to til tre måneder (43). Vannmangan nivåer ble funnet å være 14 mg / liter (mg / l) nesten to måneder etter at symptomene begynte og kan allerede ha vært synkende (1). En studie av eldre voksne i Hellas fant en høy forekomst av nevrologiske symptomer hos de som er utsatt for vann mangan nivåer på 1,8 til 2.3 mg / l (44), mens en studie i Tyskland ikke fant bevis for økte nevrologiske symptomer hos mennesker som drikker vann med mangannivå fra 0,3 til 2,2 mg / l sammenlignet med de som drikker vann som inneholder mindre enn 0,05 mg / l (45) . Mangan i drikkevann kan være mer biotilgjengelig enn mangan i mat. Imidlertid var det ingen av studiene som målte mangan i kosten, så total manganinntak i disse tilfellene er ukjent. I USA anbefaler EPA 0,05 mg / L som den maksimalt tillatte mangankonsentrasjonen i drikkevann (33).

I tillegg har nyere studier vist at barn som er utsatt for høye nivåer av mangan gjennom drikkevannserfaring. kognitive og atferdsmessige underskudd (46). For eksempel fant en tverrsnittsstudie på 142 10 år gamle barn, som ble utsatt for en gjennomsnittlig manganvannkonsentrasjon på 0,8 mg / L, at barn som ble utsatt for høyere mangannivå hadde signifikant lavere score på tre tester av intellektuell funksjon ( 47). En annen studie assosierte høye nivåer av mangan i vann fra springen med hyperaktive atferdsforstyrrelser hos barn (48). Disse og andre nylige rapporter har gitt bekymring over de neurobehavioral effektene av manganeksponering hos barn (46).

Et enkelt tilfelle av mangantoksisitet ble rapportert hos en person som tok store mengder mineraltilskudd i årevis (49) ), mens en annen sak ble rapportert som et resultat av at en person tok et kinesisk urtetilskudd (36). Mangantoksisitet som følge av mat alene er ikke rapportert hos mennesker, selv om visse vegetariske dietter kan gi opptil 20 mg mangan / dag (4, 32).

Intravenøs mangan

Mangan-nevrotoksisitet er observert hos individer som får total parenteral ernæring, både som et resultat av overdreven mangan i løsningen og som en tilfeldig forurensning (50). Nyfødte er spesielt utsatt for manganrelatert nevrotoksisitet (51). Spedbarn som får manganholdig TPN, kan eksponeres for mangankonsentrasjoner omtrent 100 ganger høyere enn ammende spedbarn (31). På grunn av potensielle toksisiteter, argumenterer noen mot å inkludere mangan i parenteral ernæring (52).

Personer med økt følsomhet for mangantoksisitet

• Kronisk leversykdom: Mangan elimineres fra kroppen hovedsakelig i galle. Dermed kan nedsatt leverfunksjon føre til redusert manganutskillelse. Manganakkumulering hos personer med skrumplever eller leversvikt kan bidra til nevrologiske problemer og Parkinsons sykdomslignende symptomer (1, 34).
• Nyfødte: Den nyfødte hjernen kan være mer utsatt for mangantoksisitet på grunn av en større uttrykk for reseptorer for mangantransportproteinet (transferrin) i utviklingen av nerveceller og umodenheten i leverens galleeliminasjonssystem (4).
• Barn: Sammenlignet med voksne, spedbarn og barn har høyere tarm absorpsjon av mangan, samt lavere galleutskillelse av mangan (46). Dermed er barn spesielt utsatt for eventuelle negative, nevrotoksiske effekter av mangan. Faktisk har flere nylige studier hos skolebarn rapportert skadelige kognitive og atferdsmessige effekter etter overdreven eksponering for mangan (47, 48, 53).
• Jernmangelpopulasjoner: Jernmangel har vist seg å øke risikoen av manganakkumulering i hjernen (14).

På grunn av de alvorlige implikasjonene av manganens nevrotoksisitet, satte Food and Nutrition Board (FNB) fra Institute of Medicine veldig konservative tolerable øvre inntaksnivåer (UL) for mangan; ULene er oppført i tabell 3 etter alder (4).

Legemiddelinteraksjoner

Magnesiumholdige syrenøytraliserende midler og avføringsmidler og antibiotika, tetracyklin, kan redusere absorpsjonen av mangan hvis den tas sammen med manganholdige matvarer eller kosttilskudd (34).

Høye nivåer av mangan i kosttilskudd markedsført for helse av bein / ledd

To studier har funnet at kosttilskudd som inneholder en kombinasjon av glukosaminhydroklorid, kondroitinsulfat og manganaskorbat er gunstige for å lindre smerte på grunn av mild eller moderat artrose i kneet sammenlignet med placebo (54, 55). Dosen av elementært mangan levert av kosttilskuddene var 30 mg / dag i åtte uker i en studie (55) og 40 mg / dag i seks måneder i den andre (54). Ingen bivirkninger ble rapportert i løpet av noen av studiene, og nivået av mangan i blod ble ikke målt. Ingen av studiene sammenlignet behandlingen som inneholder manganaskorbat med en behandling som inneholder glukosaminhydroklorid og kondroitinsulfat uten manganaskorbat, så det er umulig å fastslå om tilskuddet ville ha resultert i samme fordel uten høye doser mangan.

Anbefaling fra Linus Pauling Institute

Tilstrekkelig inntak (AI) for mangan (2,3 mg / dag for voksne menn og 1,8 mg / dag for voksne kvinner) synes tilstrekkelig til å forhindre mangel hos de fleste individer. Det daglige inntaket av mangan som mest sannsynlig fremmer optimal helse er ikke kjent. Etter anbefaling fra Linus Pauling Institute om å ta et multivitamin / multimineralt tilskudd som inneholder 100% av de daglige verdiene (DV) av de fleste næringsstoffer, vil det vanligvis gi 2 mg mangan / dag i tillegg til det i matvarer. På grunn av potensialet for toksisitet og mangel på informasjon om fordeler, anbefales mangantilskudd utover 100% av DV (2 mg / dag) ikke. Det er foreløpig ingen bevis for at forbruket av et manganrikt plantebasert kosthold resulterer i mangantoksisitet.

Eldre voksne (> 50 år)

Kravet til mangan er ikke kjent for å være høyere for eldre voksne. Leversykdom er imidlertid mer vanlig hos eldre voksne og kan øke risikoen for mangantoksisitet ved å redusere eliminering av mangan fra kroppen (se Toksisitet). Mangantilskudd utover 100% av DV (2 mg / dag) anbefales ikke.

Forfattere og korrekturlesere

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

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

Oppdatert i mars 2010 av:
Victoria J . Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Vurdert i mars 2010 av:
Michael Aschner, Ph.D.
leder, Institutt for ernæring
Grey EB Stahlman professor i nevrovitenskap
professor i pediatri – professor i farmakologi
Vanderbilt University Medical Center

Copyright 2001-2021 Linus Pauling Institute