Mangán

Aktívne látky: Mangán
Mangan

Mangán je dôležitý stopový minerál potrebný pre mnohé životne dôležité funkcie, vrátane vstrebávania živín, produkcie tráviacich enzýmov, vývoja kostí a obranyschopnosti imunitného systému.

Táto základná živina úzko spolupracuje s inými minerálmi vrátane železa. Má dôležitú úlohu pri syntéze živín, ako je cholesterol, sacharidy a bielkoviny. Podieľa sa aj na tvorbe kostnej hmoty a pomáha vyrovnávať hormóny.

Mangán nájdete v potravinách vrátane naklíčených zŕn, strukovín, fazule, niektorých orechov a semien. Do určitej miery sa nachádza aj v ovocí a zelenine, hoci celozrnné výrobky sa zvyčajne považujú za najlepší prírodný zdroj.

Všade tam, kde sa nachádza, je zvyčajne prítomné aj železo (ktoré pomáha vytvárať hemoglobín a prenášať kyslík do celého tela).

Odporúčané produkty

Odborná špecifikácia mangánu

Mangán je nevyhnutný stopový prvok, ktorý je prirodzene prítomný v mnohých potravinách a je k dispozícii ako doplnok výživy. Mangán je kofaktorom mnohých enzýmov, medzi ktoré patrí superoxiddismutáza mangánu, argináza a pyruvátkarboxyláza. Pôsobením týchto enzýmov sa mangán podieľa na metabolizme aminokyselín, cholesterolu, glukózy a sacharidov; zachytávanie druhov reaktívneho kyslíka; tvorbe kostí; rozmnožovaní; a imunitnej odpovedi. Mangán tiež hrá úlohu pri zrážaní krvi a hemostáze v spojení s vitamínom K.

Mangán sa absorbuje v tenkom čreve aktívnym transportným systémom a prípadne difúziou, keď je jeho príjem vysoký. Po absorpcii zostáva časť mangánu voľná, ale väčšina sa viaže na transferín, albumín a plazmatický alfa-2-makroglobulín. Mangán je absorbovaný v pečeni a iných tkanivách, ale mechanizmus tohto procesu nie je dobre známy.

Ľudské telo obsahuje asi 10 až 20 mg mangánu, z toho 25% až 40% je v kostiach. Pečeň, pankreas, obličky a mozog tiež obsahujú mangán. Telo udržuje stabilné koncentrácie mangánu v tkanive prostredníctvom regulačnej kontroly absorpcie a vylučovania mangánu. Viac ako 90% absorbovaného mangánu sa vylučuje žlčou do stolice a malé množstvo sa znovu vstrebáva. Veľmi málo sa vylučuje močom.

Stav mangánu sa ťažko hodnotí a v klinickej praxi sa bežne nemeria. Normálne koncentrácie mangánu v krvi sa pohybujú od 4 do 15 mcg / l, sú však veľmi variabilné a ich použiteľnosť ako indikátora stavu je nejasná. Niektoré štúdie, ktoré merali koncentrácie mangánu v sére alebo plazme u zjavne zdravých dospelých osôb, preukázali priemerné sérové ​​koncentrácie 1,04 μg / l a priemerné plazmatické koncentrácie 1,28 μg / l. Zdá sa, že veľké zmeny v príjme mangánu do istej miery ovplyvňujú tieto koncentrácie. Tieto koncentrácie však často nie dobre korelujú s typickým príjmom mangánu, takže nie je jasné, či sú užitočnými ukazovateľmi stavu mangánu.

Aj keď koncentrácie mangánu v moči klesajú so závažným nedostatkom, nie je jasné, či sú užitočnými indikátormi stavu mangánu, keď je príjem v normálnom rozmedzí.

Odporúčaná denná dávka mangánu

Vek Muž Žena Tehotenstvo Dojčenie
0–6 mesiacov* 0,003 mg 0,003 mg
7–12 mesiacov 0,6 mg 0,6 mg
1–3 roky 1,2 mg 1,2 mg
4-8 rokov 1,5 mg 1,5 mg
9-13 rokov 1,9 mg 1,6 mg
14-18 rokov 2,2 mg 1,6 mg
19-a viac rokov 2,3 mg 1,8 mg 2,0 mg 2,6 mg

* U dojčiat od narodenia do veku 6 mesiacov je adekvátny príjem AI založený na priemernom príjme mangánu u dojčiat kŕmených predovšetkým materským mliekom.

Zdroje mangánu

Potraviny ako zdroj mangánu

Koncentrácie mangánu sú 3 až 10 mcg / l v materskom mlieku a 30 až 100 mcg / l v dojčenskej výžive na báze kravského mlieka. Dojčenská výživa zo sóje má vyššiu koncentráciu mangánu, 200 až 300 mcg / l, ako mliečna výživa. Obmedzený výskum naznačuje, že miera absorpcie mangánu z ľudského mlieka (8,2%) je oveľa vyššia ako absorpcia zo sójovej výživy (0,7%) a kravského mlieka (3,1%).

Ľudia absorbujú iba asi 1% až 5% mangánu prijatého v potrave. Dojčatá a deti majú tendenciu absorbovať väčšie množstvo mangánu ako dospelí. Okrem toho sa účinnosť absorpcie mangánu zvyšuje s nízkym príjmom mangánu a klesá s vyšším príjmom, ale o mechanizmoch, ktoré regulujú absorpciu, sa vie len málo.

Zdá sa, že príjem železa v potrave a stav železa (meraný koncentráciou feritínu v sére) sú nepriamo spojené s absorpciou mangánu. Mechanizmus tohto účinku nie je známy, ale svoju úlohu môže hrať zdieľaný transportér železa a mangánu v čreve. Navyše sa zdá, že muži vstrebávajú mangán v strave menej efektívne ako ženy, pravdepodobne preto, že muži majú zvyčajne vyšší stav železa. Dojčatá absorbujú vyšší podiel mangánu ako dospelí; obmedzené výskumy ukazujú, že dojčatá s umelou výživou si zachovávajú asi 20% mangánu, ktorý konzumujú.

Vybrané potravinové zdroje mangánu

Potravina mg/100 g %ODD*
Cirok 20 1111
Smotanový syr nízkotučný 14 778
Kel hlávkový 9 500
Pšenica klíčky 9 500
Slávky modré 7 389
Lieskové orechy 5 278
Mak 5 278
Ovsené vločky 4,58 254
Pekanové orechy 4,55 253
Píniové orechy 4,30 239
Ražná múka celozrnná 4,10 228
Pšenica tvrdá 3,99 222
Ovos 3,79 211

ODD je prepočítaná na 100 g u žien od 19 rokov.

Mangán ako doplnok výživy

V doplnkoch výživy je mangán prítomný v mnohých rôznych formách vrátane chelátov aminokyselín (napr. chelát bisglycinátu mangánu, chelát glycinátu mangánu a aspartát mangánu). Medzi ďalšie formy patrí glukonát mangánu, pikolinát mangánu, síran mangánu, citrát mangánu a chlorid manganatý. Nie sú k dispozícii žiadne údaje o relatívnej biologickej dostupnosti rôznych foriem doplnkového mangánu. Štítok suplementácia faktov na výrobku doplnku výživy udáva množstvo elementárneho mangánu vo výrobku, nie hmotnosť celej zlúčeniny obsahujúcej mangán.

Nie všetky multivitamínové / minerálne doplnky obsahujú mangán, ale tie, ktoré ho zvyčajne poskytujú, ponúkajú 1,0 až 4,5 mg mangánu. K dispozícii sú tiež doplnky obsahujúce iba mangán alebo mangán s niekoľkými ďalšími výživnými látkami a väčšina obsahuje 5 až 20 mg mangánu. Mnoho doplnkov výživy, ktoré obsahujú mangán, je uvedených v zozname vylúčených zrieknutí sa odkazu na externý odkaz v databáze Národných inštitútov zdravia. Táto databáza obsahuje informácie o štítkoch desiatok tisíc produktov doplnkov výživy na trhu.

Nedostatok mangánu

Nedostatok mangánu je u ľudí veľmi zriedkavý a príznaky nedostatku neboli pevne stanovené. Veľmi obmedzené dôkazy u ľudí naznačujú, že nedostatok mangánu môže spôsobiť demineralizáciu kostí a zlý rast detí; kožné vyrážky, depigmentácia vlasov, znížený cholesterol v sére a zvýšená aktivita alkalickej fosfatázy u mužov; a zmenená nálada a zvýšená predmenštruačná bolesť u žien. Nedostatok mangánu môže tiež zmeniť metabolizmus lipidov a uhľohydrátov a spôsobiť abnormálnu glukózovú toleranciu.

Nadbytok mangánu

Žiadny dôkaz nepreukazuje toxicitu mangánu pri vysokom príjme mangánu v strave. Toxicita pre mangán sa však vyskytla u ľudí pracujúcich v povolaniach ako zváranie a baníctvo, ktorí boli vystavení vysokému množstvu mangánu pri chronickom vdychovaní mangánového prachu. U ľudí, ktorí konzumujú vodu s vysokým obsahom mangánu (v niektorých prípadoch až 28 mg / l), sa vyvinula aj toxicita pre mangán.

Toxicita pre mangán ovplyvňuje hlavne centrálny nervový systém a môže spôsobiť trasenie, svalové kŕče, tinitus, stratu sluchu a pocit nevoľnosti v nohách. Medzi ďalšie príznaky patrí mánia, nespavosť, depresia, bludy, anorexia, bolesti hlavy, podráždenosť, slabosť dolných končatín, zmeny nálady a krátkodobej pamäte, zmenené reakčné časy a znížená koordinácia ruka-oko. Tieto príznaky môžu progredovať do neuromotorických porúch podobných tým, ktoré súvisia s Parkinsonovou chorobou, vrátane zmien v chôdzi a rovnováhe, chvenia a strnulosti.

Nedostatok železa zvyšuje absorpciu mangánu, a preto môže zhoršovať príznaky toxicity mangánu. Ľudia s chronickým ochorením pečene majú zníženú elimináciu mangánu žlčou a sú náchylnejší na neurotoxicitu mangánu a ďalšie nepriaznivé účinky nadmerného príjmu mangánu.

Mangán a jeho vplyv na zdravie

Z dôvodu úlohy mangánu ako kofaktora viacerých enzýmov môže nízky príjem zvyšovať riziko ochorenia.

Zdravie kostí

Mangán podporuje zdravie kostí a pomáha predchádzať osteoporóze
v kombinácii s ďalšími minerálmi, vrátane vápnika, zinku a medi. Pomáha podporovať zdravie kostí a znižuje stratu kostnej hmoty, najmä u starších/postmenopauzálnych žien, ktoré sú náchylnejšie na zlomeniny kostí a slabé kosti.

Nedostatok mangánu tiež predstavuje riziko porúch súvisiacich s kosťami, pretože tento minerál pomáha pri tvorbe regulačných hormónov kostí a enzýmov zapojených do metabolizmu kostí. Tiež vyrovnáva hladiny vápnika – pomáha bojovať proti nedostatku vápnika – a fosforu, pričom všetky tieto zložky spoločne podporujú zdravie kostry.

Štúdia o vplyve mangánu na zdravie kostí

Čítaj tiež

Cukrovka

Ako kofaktor viacerých enzýmov je mangán zapojený do metabolizmu glukózy, uhľohydrátov a lipidov a nedostatok mangánu môže ovplyvniť metabolizmus uhľohydrátov a spôsobiť abnormality v glukózovej tolerancii. Vedci preto skúmali, či má stav mangánu vplyv na riziko cukrovky.

Štúdia o vplyve mangánu na cukrovku

Čítaj tiež

Funkcia antioxidantov a enzýmov

Na čo je tento minerál najprospešnejší, pokiaľ ide o prevenciu chorôb? Je kľúčovou zložkou antioxidačného enzýmu nazývaného superoxiddismutáza (SOD), ktorý pomáha bojovať proti voľným radikálom.

Je to tiež kofaktor, ktorý sa používa na výrobu dôležitých enzýmov, vrátane arginázy a glutamínsyntetázy. Tieto pôsobia ako antioxidanty v tele, pomáhajú bojovať proti poškodeniu voľnými radikálmi a znižujú úroveň oxidačného stresu a zápalu, čo všetko môže viesť k problémom, ako sú srdcové choroby alebo rakovina. To je dôvod, prečo vedci teraz veria, že nedostatok mangánu môže byť spojený s vyšším rizikom:

  • metabolického ochorenia
  • cukrovky 2. typu
  • obezity
  • rezistencie na inzulín
  • aterosklerózy
  • ochorenia pečene

Ukázalo sa, že zvieratá s nedostatkom mangánu majú nízku funkciu superoxiddismutázy mangánu. To môže byť škodlivé, pretože je to jeden z hlavných enzýmov bojujúcich proti poškodeniu voľnými radikálmi v tele.

Superoxiddismutáza sa niekedy nazýva „primárny“ alebo „hlavný antioxidant“, pretože je obzvlášť účinný pri znižovaní zápalu, bolesti a telesného stresu. Superoxiddismutázy sú jediné enzýmy schopné pohlcovať superoxidové radikály, vďaka čomu sú cenné pre spomalenie procesu starnutia a predĺženie zdravia.

Mangán tiež pomáha vytvárať dôležité enzýmy súvisiace s tvorbou kostí, vrátane glykozyltransferáz a xylozyltransferáz. Napokon sa podieľa na tvorbe tráviacich enzýmov, ktoré premieňajú zlúčeniny nachádzajúce sa v potravinách na využiteľné živiny a energiu v tele, vrátane glukózy a aminokyselín.

Kognitívne funkcie

Percento zásob mangánu v tele existuje v mozgu, takže je úzko späté s elektrofyziologickou aktivitou mozgových neurónov, ktoré riadia kognitívne funkcie. Tento minerál sa uvoľňuje do synaptickej štrbiny mozgu a ovplyvňuje synaptickú neurotransmisiu. Nedostatok mangánu teda môže spôsobiť, že ľudia budú náchylnejší na duševné choroby, zmeny nálady, poruchy učenia a dokonca aj epilepsiu.

Niektoré klinické štúdie naznačujú, že ľudia, ktorí majú záchvatové poruchy, majú nižšie hladiny mangánu v krvi. Nadmerná expozícia týmto minerálom môže zároveň spôsobiť neurologickú dysfunkciu, preto je dôležité dosiahnuť jeho rovnováhu.

Zdravie pľúc a dýchania

Mangán užívaný spolu s minerálmi, ako je selén a zinok, môže pomôcť ľuďom trpiacim pľúcnymi poruchami, vrátane chronickej obštrukčnej choroby pľúc (CHOCHP).

Oxidačný stres/poškodenie voľnými radikálmi sa považuje za kľúčový mechanizmus pre CHOCHP vyvolanú fajčením a iné respiračné poruchy, takže schopnosť mangánu pomáhať znižovať zápal a oxidačný stres prostredníctvom produkcie SOD je prospešná pre tých, ktorí potrebujú liečenie pľúc.

História

Pôvod názvu mangán je zložitý. V staroveku existovali dva čierne minerály z oblastí magnetov (buď Magnesia, ktorá sa nachádza v modernom Grécku, alebo Magnesia ad Sipylum, ktorá sa nachádza v modernom Turecku). Obaja sa nazývali magnéni z miesta ich pôvodu, považovalo sa však za rozdielne v pohlaví. Mužské magnézium priťahovalo železo a bola to železná ruda, ktorá sa dnes nazýva lodestone alebo magnetit a ktorá nám pravdepodobne dala výraz magnet. Ženská magnéziová ruda nepriťahovala železo, ale slúžila na odfarbenie skla. Táto ženská ruda sa neskôr nazývala magnézia, v súčasnosti známa ako pyrolusit alebo oxid manganičitý. Tento minerál ani elementárny mangán nie sú magnetické. V 16. storočí sa oxidom manganičitým sklári nazývali mangánum (všimnite si dva N namiesto jedného), pravdepodobne ako korupcia a zreťazenie dvoch slov, pretože alchymisti a sklári nakoniec museli odlíšiť čiernu rudu od magnézie alba (biela ruda, tiež pochádzajúca z Magnesie, tiež užitočná pri výrobe skla). Michele Mercati nazval magnesia negra manganesa a nakoniec sa z nej izolovaný kov stal známy ako mangán (nem. Mangan). Názov magnézia sa nakoniec používal iba na označenie bielej magnézie (oxid horečnatý), ktorá poskytla názov horčík pre voľný prvok, keď bol izolovaný oveľa neskôr.

Niektoré z jaskynných malieb vo francúzskom Lascaux používajú pigmenty na báze mangánu.

Niekoľko farebných oxidov mangánu, napríklad oxidu manganičitého, je v prírode bohatých a od doby kamennej sa používa ako pigmenty. Jaskynné maľby v Gargasi, ktoré sú staré 30 000 až 24 000 rokov, obsahujú mangánové pigmenty.

Zlúčeniny mangánu používali egyptskí a rímski sklári buď na doplnenie, alebo odstránenie farby zo skla. Používanie ako „sklárske mydlo“ pokračovalo od stredoveku až do modernej doby a je zrejmé z pohára zo 14. storočia z Benátok.

Zásluhu na prvej izolácii mangánu má zvyčajne Johan Gottlieb Gahn.

Pretože sa používal pri výrobe skla, bol oxid manganičitý k dispozícii pre experimenty alchymistov, prvých chemikov. Ignác Gottfried Kaim (1770) a Johann Glauber (17. storočie) zistili, že oxid manganičitý je možné previesť na manganistan, užitočné laboratórne činidlo. Do polovice 18. storočia používal švédsky chemik Carl Wilhelm Scheele na výrobu chlóru oxid manganičitý. Najskôr sa kyselina chlorovodíková alebo zmes zriedenej kyseliny sírovej a chloridu sodného nechala reagovať s oxidom manganičitým, neskôr sa použila kyselina chlorovodíková z Leblancovho procesu a oxid manganičitý sa recykloval pomocou Weldonovho procesu. Veľkým spotrebiteľom mangánových rúd bola výroba bieliacich prostriedkov na báze chlóru a chlórnanu.

Scheele a ďalší chemici si boli vedomí, že oxid manganičitý obsahuje nový prvok, ale nedokázali ho izolovať. Johan Gottlieb Gahn ako prvý izoloval nečistú vzorku kovu mangánu v roku 1774 redukciou oxidu uhličitého uhlíkom.

Obsah mangánu v niektorých železných rudách používaných v Grécku viedol k špekuláciám, že oceľ vyrobená z tejto rudy obsahuje ďalší mangán, čo robí spartánsku oceľ mimoriadne tvrdou. Približne na začiatku 19. storočia sa mangán používal na výrobu ocele a bolo udelených niekoľko patentov. V roku 1816 bolo zdokumentované, že železo legované mangánom je tvrdšie, ale nie krehkejšie. V roku 1837 britský akademik James Couper zaznamenal súvislosť medzi silným vystavením baníkov mangánu s formou Parkinsonovej choroby. V roku 1912 boli udelené patenty Spojených štátov na ochranu strelných zbraní proti hrdzi a korózii elektrochemickými konverznými nátermi na báze fosforečnanu mangánového a od tej doby sa tento proces teší širokému použitiu.

Vynález bunky Leclanché v roku 1866 a následné vylepšenie batérií obsahujúcich oxid manganičitý ako katódový depolarizátor zvýšili dopyt po oxide manganičitom. Až do vývoja batérií s obsahom niklu a kadmia a lítia väčšina batérií obsahovala mangán. Zinkovo-uhlíková batéria a alkalická batéria zvyčajne používajú priemyselne vyrobený oxid manganičitý, pretože prirodzene sa vyskytujúci oxid manganičitý obsahuje nečistoty. V 20. storočí sa oxid manganičitý široko používal ako katódový pre komerčné jednorazové suché batérie štandardného (zinko-uhlíkového) aj alkalického typu.

Iné Minerály

Železo

Železo je stopový minerál, ktorý sa nachádza v každej živej bunke nášho tela. Je primárnou zložkou dvoch proteínov: hemoglobínu a myoglobínu. Hemoglobín je časť červených krviniek, ktorá prenáša kyslík do tkanív tela, zatiaľ čo myoglobín je časť svalových buniek, ktoré zadržiavajú kyslík.

Fosfor

Fosfor je zložkou kostí, zubov, DNA a RNA. Vo forme fosfolipidov je fosfor tiež súčasťou štruktúry bunkovej membrány a kľúčového zdroja energie v tele, ATP.

Kremík

Kremík je prirodzene sa vyskytujúci minerál. Je to druhý najrozšírenejší prvok na Zemi po kyslíku. Potravinové zdroje zahŕňajú vodu, ovocie a zeleninu.

Jód

Jód sa zriedka vyskytuje ako prvok, skôr sa vyskytuje ako soľ; z tohto dôvodu sa označuje ako jodid a nie jód. Jodid sa rýchlo a takmer úplne absorbuje v žalúdku a dvanástniku.

Síra

Síra je nevyhnutnou súčasťou všetkých živých buniek. Má protizápalové, antimikrobiálne a antioxidačné účinky a preto je vhodná na kĺby a imunitný systém.

Selén

Selén, ktorý je z hľadiska výživy nevyhnutný pre človeka, je zložkou viac ako dvoch desiatok selenoproteínov, ktoré zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri reprodukcii, metabolizme hormónov štítnej žľazy, syntéze DNA a ochrane pred oxidačným poškodením a infekciou.

Sodík

Sodík je minerálna látka, ktorá má v organizme významné postavenie. Nachádza sa najviac v mimobunkových tekutinách, kedy ovplyvňuje ich objem, osmolaritu a tým aj stabilitu vnútorného prostredia.

Meď

Meď je esenciálny minerál, ktorý prospieva zdraviu kostí, nervov a kostry. Je dôležitá pre tvorbu hemoglobínu a červených krviniek, ako aj pre správne využitie železa a kyslíka v krvi.