Mangan (Norsk)

Mangan er et viktig metall fordi det er nødvendig for riktig immunfunksjon, regulering av blodsukker og celleenergi, reproduksjon, fordøyelse, beinvekst, blodkoagulasjon, og hemostase og forsvar mot reaktive oksygenarter. De gunstige effektene av mangan skyldes inkorporering av metallet i metalloproteiner. Funksjonene utført av manganmetalloproteiner inkluderer oksidasoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser. I tillegg er mangan innlemmet i arginase, glutaminsyntetase, fosfoenolpyruvat-dekarboksylase, pyruvat-karboksylase og mangansuperoksyd-dismutase-enzymer. Vevsinnholdet i pattedyr er i området 0,3-2,9 μg Mn / g vått vev (1), noe som gjør mangan til et av de vanligste metaller i vev.

Mangler

Forfall til mangfoldige kostholdskilder, manganmangel er usedvanlig sjelden og har ikke blitt rapportert i litteraturen under ikke-eksperimentelle omgivelser. Mangelfullt inntak av mangan i kosten resulterer i nedsatt vekst, dårlig beindannelse og skjelettdefekter, unormal glukosetoleranse og endret lipid- og karbohydratmetabolisme (1). Menn eksperimentelt plassert på mangan-utarmede dietter utviklet et forbigående hudutslett på torsoen og hadde reduserte serumkolesterolkonsentrasjoner (1). I tillegg ble blodkalsium-, fosfor- og alkalisk fosfatasekonsentrasjon også forhøyet hos menn etter mangan-mangelfull diett, noe som kan indikere økt beinomdannelse. Utilstrekkelige mangankonsentrasjoner har vist seg å påvirke reproduktiv helse og utvikling negativt. Forbruket av < 1 mg Mn / d førte til endret humør og økt smerte under den premenstruelle fasen av østrous syklus (1). Redusert fødselsvekt er observert hos barn hvis mødre hadde lavere mangankonsentrasjoner enn i blodet (< 16,9 μg Mn / L moderblod) (1). Lave konsentrasjoner av mangan hos barn (< 8.154 μg / L) har også blitt assosiert med lavere fargescore i Stroop Color-Word Test, et mål på kognitiv fleksibilitet og prosesseringshastighet (1 ).

Kostholdsanbefalinger

Institute of Medicine «s DRI for mangan siterer ∼2 mg / d som tilstrekkelig inntak for voksne og 1,2-1,5 mg / d for barn (2 ).

Matkilder

Plantekilder har mye høyere mangankonsentrasjoner enn dyrekilder. For en grundig liste over matkilder og mangankonsentrasjoner, se gjennomgang av Freeland-Graves et al. (3) Hele korn (hvetekim, havre og kli), ris og nøtter (hasselnøtter, mandler og pekannøtter) inneholder de høyeste mengdene mangan. Sjokolade, te, blåskjell, muslinger, belgfrukter, frukt, bladgrønnsaker (spinat), frø (lin, sesam, gresskar, solsikke og pinjekjerner) og krydder (chilipulver, nellik og safran) er også rike på mangan. Kosttilskudd og vitaminer er en annen kilde til mangan, hvorav noen inneholder ≤20 mg Mn. Mangan tas som et supplement for en rekke forhold, inkludert slitasjegikt og osteoporose (1). Konsentrasjonen av mangan i drikkevann varierer fra sted til sted, og varierer mellom 1 og 100 μg / L (men kan overstige 200 μg / L i brønnvann; se toksisitet). Det amerikanske miljøvernbyrået har satt 50 μg / L som den maksimalt tillatte mangankonsentrasjonen i drikkevann.

Klinisk bruk

På grunn av dette elementets paramagnetiske natur er mangan et ideelt komponent for kontrastmidler brukt i MR. Fordi ionisk mangan kan være giftig for celler, er disse kontrastmidlene ofte manganporfyriner eller andre chelaterende forbindelser (4).

Toksisitet

Det tålelige øvre inntaksnivået for mangan er 9–11 mg / d for voksne og 2–6 mg Mn / d for barn, varierende med alder. Absorpsjonen av mangan er tett regulert i tarmen, og toksisitet fra dietteksponering er ikke rapportert. Over hele verden skyldes mangantoksisitet miljøeksponering, inkludert eksponering i luften og drikkevann. Typiske luftbårne eksponeringsveier er fra eksos fra bil og yrkesmessig eksponering. Methylcyclopentadienyl mangan tricarbonyl er et anti-banktilsetningsstoff i blyfri bensin, som inneholder ~ 24,4 vekt% mangan. Yrker som er i fare for eksponering for mangan i luften er sveisere og arbeidere i ferrolegeringsindustrien og batteriprodusenter. Til dags dato peker de fleste studier på at disse eksponeringene ikke overstiger akseptable luftbårne nivåer (5). Giftige mengder vannbårent mangan (> 2 ganger det akseptable nivået) er rapportert fra brønner i områder der mangankonsentrasjonen i jord ble funnet å være usedvanlig høy.En nylig studie fant at > 1 million mennesker som er avhengige av brønnvann som bor i deler av Virginia, North Carolina, South Carolina og Georgia, bor i et område der mangankonsentrasjonen i jord er unntaksvis høye og de fleste av de testede brønnene har mangannivåer som anses som usunne (6). Populasjoner som er avhengige av brønnvann fra grunnvannskilder med tilbøyelighet til manganforurensning, har rapportert om nedsatt læring hos barn som bruker ufiltrert brønnvann (7).

Nyere forskning

Nåværende forskningsaktiviteter kretser rundt mekanismene som er involvert i manganens nevrotoksisitet, inkludert hjernetransport og oppdagelsen av biomarkører for eksponering. Mangan transporteres via transferrin / transferrin-reseptormekanismen og divalent metalltransportør, som begge er kritiske for normal hjernejerntransport. Nylig har sinktransportører (ZIP-85 og ZIP-14, SLC30A10), kationen som transporterer ATPase (ATP13A2) og kalsium ATPaser (SPCA1 og SPCA2) vist seg å spille viktige roller i hjernemangantransport. Mangler i SLC30A10 har vært knyttet til Parkinsons sykdom og er sannsynligvis involvert i familiær manganisme (5). Med yrkesmessig eksponering (sveisere, arbeidere i ferrolegeringsindustrien) som en primær rute for nevrotoksisk eksponering, er oppdagelsen av en ideell biomarkør (er) avgjørende for å minimere eksponeringen. Selv om det ikke er perfekt, gir blod mangankonsentrasjoner det beste estimatet for hjernens mangan nivåer, men dette forholdet holder bare når eksponeringen er nylig (5).

Forkortelser

• ATP13A2

  kation- transporterer ATPase 13A2

• SLC30A10

  solute carrier family 30 member 10

• SPCA

  sekretorisk vei Ca2 + -ATPase

• ZIP

  Zrt-Irt-lignende protein 14

Forfatternotater