Mangán

Manganum – Mn

Medicínske upozornenie!

Základná charakteristika

Mangán je esenciálna minerálna látka získavaná z potravy. Svoju primárnu úlohu v tele plní ako súčasť antioxidačného enzýmu známeho pod názvom mangánsuperoxid dismutáza.

Biologický význam

Primárny význam mangánu v ľudskom tele súvisí s jeho účasťou na stavbe enzýmu superoxid dismutázy (jeho mangánovej formy; existujú aj formy tohto enzýmu s meďou a zinkom, ktoré plnia podobnú funkciu ale vyskytujú sa v odlišných častiach buniek).(7)

Mangán je aj súčasťou enzýmov pyruvát karboxyláza(8) a glutamín syntetáza (v gliových bunkách mení neurotransmiter glutamát na glutamín).(9)

Absorbcia

Biologická dostupnosť mangánu sa pohybuje okolo 7,7 % s veľkou variabilitou ±6,3 % pri užívaní doplnkov obsahujúcich mangán vo forme sulfátu(13), pri doplnkoch obsahujúcich mangán vo forme chloridu je biologická dostupnosť okolo 8,9 %.(14) Z prirodzenej potravy je dostupnosť nižšia. Napr. zo šalátu je to okolo 5,2 %, zo špenátu 3,8 %, z pšenice 2,2 % a zo slnečnicového semena 1,7 %.(15) Ženy majú úroveň absorpcie o niečo vyššiu ako muži.(29)

Mangán sa akumuluje v bazálnych gangliách mozgu.(20)(21) Ostatné oblasti mozgu môžu akumulovať mangán v prípade otravy (napr. substantia nigra)(22)(23) a po dlhotrvajúcom predávkovaní môže klesať koncentrácia dopamínu v týchto oblastiach.(24)

V priemyselných oblastiach s vysokou koncentráciou mangánu v ovzduší sa mangán považuje za priemyselný jed, pretože sa môže vo zvýšenej miere dostávať do tela vstrebávaním cez pľúca a sliznicu nosa.(25) V tele spôsobuje neurodegeneratívne poruchy podobné Parkinsonovej chorobe. Tento stav je známy ako manganizmus.(26) Na rozdiel od Parkinsonovej choroby sa zdá, že pri manganizme sa neznižuje aktivita dopamínových prenášačov.(27)

Prírodné zdroje

Približne 37 % mangánu získavame z obilnín, 20 % z čaju a 18 % zo zeleniny.(1)

Mangán sa bežne vyskytuje v tečúcej vode (pretože je hojne obsiahnutý v zemskej kôre)(2), jeho koncentrácie sa v sladkých vodách pohybujú medzi 1-200 µ/L.(4) Táto koncentrácia je však nízka a dosahuje približne iba 1/100 adekvátneho príjmu dospelej osoby.

Odporučená denná dávka (ODD)

Adekvátny príjem mangánu je:(10)

  • pre deti do 6 mesiacov – 3 µ/deň
  • deti 6-12 mesiacov – 0,6 mg/ deň
    Tento veľký rozdiel sa vysvetľuje nízkym obsahom mangánu v materskom mlieku v porovnaní so stravou starších detí.(11)
  • deti 1-3 roky – 1,2 mg/deň
  • deti 3-8 rokov – 1,5 mg/deň
  • deti 8-13 rokov: chlapci – 1,9 mg, dievčatá – 1,6 mg
  • adolescenti: chlapci – 2,2 mg, dievčatá – 1,6 mg
  • dospelí: ženy – 1,8 mg, muži – 2,3 mg

ODD je u tehotných žien mierne vyššia (2 mg) a počas kojenia sa ešte zvyšuje na 2,6 mg. (10)

Následky predávkovania

Toxicita

Pri priemyselnom spracovaní môže dôjsť k inhalácii mangánu z ovzdušia(25) a chronická expozícia môže pôsobiť neurodegeneratívne.(26) Preto sa mangán, hoci je nepostrádateľný v našej výžive, považuje za priemyselný toxín.

Literatúra

  1. Pennington JA1, Young BE. Total diet study nutritional elements, 1982-1989. J Am Diet Assoc. (1991)
  2. Manganese in Drinking-water.
  3. TOXICOLOGICAL PROFILE FOR MANGANESE.
  4. Barceloux DG. Manganese. J Toxicol Clin Toxicol. (1999)
  5. Greger JL. Nutrition versus toxicology of manganese in humans: evaluation of potential biomarkers. Neurotoxicology. (1999)
  6. Manganese superoxide dismutase, MnSOD and its mimics.
  7. Liochev SI1, Fridovich I. Carbon dioxide mediates Mn(II)-catalyzed decomposition of hydrogen peroxide and peroxidation reactions. Proc Natl Acad Sci U S A. (2004)
  8. Baly DL, Keen CL, Hurley LS. Pyruvate carboxylase and phosphoenolpyruvate carboxykinase activity in developing rats: effect of manganese deficiency. J Nutr. (1985)
  9. Prohaska JR. Functions of trace elements in brain metabolism. Physiol Rev. (1987)
  10. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc.
  11. Casey CE1, Neville MC, Hambidge KM. Studies in human lactation: secretion of zinc, copper, and manganese in human milk. Am J Clin Nutr. (1989)
  12. Dietary trace metal intake of some Canadian full-term and low birthweight infants during the first twelve months of infancy.
  13. Schwartz R, Apgar BJ, Wien EM. Apparent absorption and retention of Ca, Cu, Mg, Mn, and Zn from a diet containing bran. Am J Clin Nutr. (1986)
  14. Sandström B, et al. Manganese absorption and metabolism in man. Acta Pharmacol Toxicol (Copenh). (1986)
  15. Johnson PE1, Lykken GI, Korynta ED. Absorption and biological half-life in humans of intrinsic and extrinsic 54Mn tracers from foods of plant origin. J Nutr. (1991)
  16. Rükgauer M1, Klein J, Kruse-Jarres JD. Reference values for the trace elements copper, manganese, selenium, and zinc in the serum/plasma of children, adolescents, and adults. J Trace Elem Med Biol. (1997)
  17. Minoia C1, et al. Trace element reference values in tissues from inhabitants of the European community. I. A study of 46 elements in urine, blood and serum of Italian subjects. Sci Total Environ. (1990)
  18. Greger JL1, et al. Intake, serum concentrations, and urinary excretion of manganese by adult males. Am J Clin Nutr. (1990)
  19. Wang D1, Du X, Zheng W. Alteration of saliva and serum concentrations of manganese, copper, zinc, cadmium and lead among career welders. Toxicol Lett. (2008)
  20. Rose C1, et al. Manganese deposition in basal ganglia structures results from both portal-systemic shunting and liver dysfunction. Gastroenterology. (1999)
  21. Newland MC1, et al. Visualizing manganese in the primate basal ganglia with magnetic resonance imaging. Exp Neurol. (1989)
  22. Eriksson H1, et al. Effects of manganese oxide on monkeys as revealed by a combined neurochemical, histological and neurophysiological evaluation. Arch Toxicol. (1987)
  23. Yamada M, et al. Chronic manganese poisoning: a neuropathological study with determination of manganese distribution in the brain. Acta Neuropathol. (1986)
  24. Bird ED, Anton AH, Bullock B. The effect of manganese inhalation on basal ganglia dopamine concentrations in rhesus monkey. Neurotoxicology. (1984)
  25. Dorman DC1, et al. Nasal toxicity of manganese sulfate and manganese phosphate in young male rats following subchronic (13-week) inhalation exposure. Inhal Toxicol. (2004)
  26. Racette BA1, et al. Pathophysiology of manganese-associated neurotoxicity. Neurotoxicology. (2012)
  27. Huang CC1, et al. Dopamine transporter binding in chronic manganese intoxication. J Neurol. (2003)
  28. Behndig A1, et al. Superoxide dismutase isoenzymes in the human eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. (1998)
  29. Finley JW1, Johnson PE, Johnson LK. Sex affects manganese absorption and retention by humans from a diet adequate in manganese. Am J Clin Nutr. (1994)
  30. Finley JW. Manganese absorption and retention by young women is associated with serum ferritin concentration. Am J Clin Nutr. (1999)
  31. Manganese and calcium absorption and balance in young women fed diets with varying amounts of manganese and calcium.
  32. Roels HA1, et al. Manganese exposure and cognitive deficits: a growing concern for manganese neurotoxicity. Neurotoxicology. (2012)
  33. Chang Y1, et al. Decreased brain volumes in manganese-exposed welders. Neurotoxicology. (2013)
  34. Chang Y1, et al. High signal intensity on magnetic resonance imaging is a better predictor of neurobehavioral performances than blood manganese in asymptomatic welders. Neurotoxicology. (2009)