Mangan (Dansk)

Mangan er et essentielt metal, fordi det er nødvendigt for korrekt immunfunktion, regulering af blodsukker og cellulær energi, reproduktion, fordøjelse, knoglevækst, blodkoagulation og hæmostase og forsvar mod reaktive iltarter. De gavnlige virkninger af mangan skyldes inkorporeringen af metallet i metalloproteiner. Funktionerne udført af manganmetalloproteiner inkluderer oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser. Derudover inkorporeres mangan i arginase, glutaminsyntetase, phosphoenolpyruvat-decarboxylase, pyruvat-carboxylase og mangansuperoxiddismutase-enzymer. Vævsindholdet i pattedyr ligger i området 0,3-2,9 μg Mn / g vådt vævsvægt (1), hvilket gør mangan til et af de mest almindelige metaller i væv.

Mangler

Due til mangfoldige diætkilder er manganmangel undtagelsesvis sjælden og er ikke rapporteret i litteraturen under ikke-eksperimentelle indstillinger. Utilstrækkelig diætindtagelse af mangan resulterer i nedsat vækst, dårlig knogledannelse og skeletdefekter, unormal glukosetolerance og ændret lipid- og kulhydratmetabolisme (1). Mænd, der eksperimentelt blev placeret på manganforarmede diæter, udviklede et forbigående hududslæt på deres torso og havde nedsat serumkolesterolkoncentration (1). Derudover blev calcium i blod, fosfor og alkalisk fosfatase også forhøjet hos mænd efter en mangan-mangelfuld diæt, hvilket kan indikere øget knoglemodellering. Utilstrækkelige mangankoncentrationer har vist sig at påvirke reproduktiv sundhed og udvikling negativt. Forbruget af < 1 mg Mn / d førte til ændret humør og øget smerte i den præmenstruelle fase af østrous cyklus (1). Nedsat fødselsvægt er observeret hos børn, hvis mødre havde lavere manganskoncentrationer i blodet end gennemsnittet (< 16,9 μg Mn / L moderblod) (1). Lave koncentrationer af mangan hos børn (< 8.154 μg / L) er også blevet forbundet med lavere farvescorer i Stroop Color-Word Test, et mål for kognitiv fleksibilitet og behandlingshastighed (1

Kostanbefalinger

Institut for Medicin’s DRI for mangan citerer ∼2 mg / d som et passende indtag for voksne og 1,2-1,5 mg / d for børn (2 ).

Fødevarekilder

Plantekilder har meget højere mangankoncentrationer end dyrekilder. For en grundig liste over fødekilder og deres mangankoncentrationer, se anmeldelse af Freeland-Graves et al. (3) Fuldkorn (hvedekim, havre og klid), ris og nødder (hasselnødder, mandler og pekannødder) indeholder de højeste mængder mangan. Chokolade, te, muslinger, muslinger, bælgfrugter, frugt, bladgrøntsager (spinat), frø (hør, sesam, græskar, solsikke og pinjekerner) og krydderier (chilipulver, nelliker og safran) er også rige på mangan. Kosttilskud og vitaminer er en anden kilde til mangan, hvoraf nogle indeholder ≤20 mg Mn. Mangan tages som et supplement til en række tilstande, herunder slidgigt og slidgigt (1). Koncentrationen af mangan i drikkevand varierer fra sted til sted og varierer mellem 1 og 100 μg / L (men kan overstige 200 μg / L i brøndvand; se Toksicitet). Det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur har indstillet 50 μg / L som den maksimalt tilladte mangankoncentration i drikkevand.

Kliniske anvendelser

På grund af elementets paramagnetiske natur er mangan et ideelt komponent til kontrastmidler anvendt i MR. Fordi ionisk mangan kan være toksisk for celler, er disse kontrastmidler ofte manganporfyriner eller andre chelaterende forbindelser (4).

Toksicitet

Det tolerante øvre indtagelsesniveau for mangan er 9-11 mg / d for voksne og 2–6 mg Mn / d for børn, varierende med alderen. Absorptionen af mangan er tæt reguleret i tarmen, og toksicitet ved diæteksponering er ikke rapporteret. Overalt i verden skyldes mangantoksicitet miljøeksponeringer, herunder eksponering i luften og drikkevand. Typiske luftbårne eksponeringsveje er fra biludstødning og erhvervsmæssig eksponering. Methylcyclopentadienylmangan-tricarbonyl er et anti-bankadditiv i blyfri benzin, der indeholder ~ 24,4 vægt% mangan. Arbejdere med risiko for luftbåren manganeksponering er svejsere og arbejdere i ferrolegeringsindustrien og batteriproducenter. Indtil i dag peger de fleste undersøgelser på, at disse eksponeringer ikke overstiger acceptable luftbårne niveauer (5). Toksiske mængder vandbåret mangan (> 2 gange det acceptable niveau) er rapporteret fra brønde i områder, hvor mangankoncentrationer i jorden blev fundet at være usædvanligt høje.En nylig undersøgelse viste, at > 1 million mennesker, der er afhængige af vand, der lever i dele af Virginia, North Carolina, South Carolina og Georgia, bor i et område, hvor mangangkoncentrationen i jorden undtagelsesvis er høje, og de fleste af de testede brønde har manganniveauer, der anses for usunde (6). Befolkninger, der er afhængige af brøndvand fra grundvandskilder med tilbøjelighed til manganforurening, har rapporteret indlæringsnedsættelse hos børn, der bruger ufiltreret kildevand (7).

Nyere forskning

Nuværende forskningsaktiviteter drejer sig om de mekanismer, der er involveret i mangan-neurotoksicitet, herunder hjernetransport og opdagelsen af biomarkører for eksponering. Mangan transporteres via transferrin / transferrin-receptormekanismen og divalent metaltransportør, som begge er kritiske for normal hjernejerntransport. For nylig har zinktransportører (ZIP-85 og ZIP-14, SLC30A10), kationen, der transporterer ATPase (ATP13A2), og calcium-ATPaser (SPCA1 og SPCA2) vist sig at spille vigtige roller i hjernemangantransport. Mangler i SLC30A10 har været forbundet med Parkinsons sygdom og er sandsynligvis involveret i familiær manganisme (5). Da erhvervsmæssig eksponering (svejsere, medarbejdere i ferrolegeringsindustrien) er en primær vej for neurotoksisk eksponering, er opdagelsen af en eller flere ideelle biomarkører afgørende for at minimere eksponeringen. Selvom det ikke er perfekt, giver blodmangankoncentrationer det bedste skøn for hjernens manganniveauer, men dette forhold holder kun, når eksponeringen er nylig (5).

Forkortelser

• ATP13A2

  kation- transporterer ATPase 13A2

• SLC30A10

  solute carrier family 30 member 10

• SPCA

  sekretorisk vej Ca2 + -ATPase

• ZIP

  Zrt-Irt-lignende protein 14

Forfatternotater