Mangan (Svenska)

Mangan är en viktig metall eftersom det krävs för korrekt immunfunktion, reglering av blodsocker och cellulär energi, reproduktion, matsmältning, bentillväxt, blodkoagulation och hemostas och försvar mot reaktiva syrearter. De fördelaktiga effekterna av mangan beror på införlivandet av metallen i metalloproteiner. Funktionerna utförda av manganmetalloproteiner inkluderar oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser och ligaser. Dessutom inkorporeras mangan i arginas, glutaminsyntetas, fosfoenolpyruvatdekarboxylas, pyruvatkarboxylas och mangansuperoxiddismutasenzymer. Vävnadsinnehållet hos däggdjur ligger i intervallet 0,3-2,9 μg Mn / g våtvävnadsvikt (1), vilket gör mangan till en av de vanligaste metallerna i vävnader.

Brister

Pga till sina många kostkällor är manganbrist exceptionellt sällsynt och har inte rapporterats i litteraturen under icke-experimentella inställningar. Otillräckligt intag av mangan i kosten resulterar i nedsatt tillväxt, dålig benbildning och skelettfel, onormal glukostolerans och förändrad lipid- och kolhydratmetabolism (1). Män som experimentellt placerades på mangan-utarmade dieter utvecklade ett övergående hudutslag på torsos och hade minskade serumkolesterolkoncentrationer (1). Dessutom förhöjdes kalcium-, fosfor- och alkalisk fosfataskoncentrationer i blodet hos män efter en manganbrist diet, vilket kan indikera ökad benrenovering. Otillräckliga koncentrationer av mangan har visat sig påverka reproduktiv hälsa och utveckling negativt. Konsumtionen av < 1 mg Mn / d ledde till förändrat humör och ökad smärta under den pre-menstruella fasen av östcykeln (1). Minskad födelsevikt har observerats hos barn vars mödrar hade lägre blodkoncentrationer än mangan (< 16,9 μg Mn / L moderblod) (1). Låga koncentrationer av mangan hos barn (< 8.154 μg / L) har också associerats med lägre färgpoäng i Stroop Color-Word Test, ett mått på kognitiv flexibilitet och bearbetningshastighet (1 ).

Kostrekommendationer

Institute of Medicine ”DRI för mangan citerar ∼2 mg / dag som ett adekvat intag för vuxna och 1,2-1,5 mg / dag för barn (2 ).

Livsmedelskällor

Växtkällor har mycket högre mangankoncentrationer än djurkällor. För en grundlig lista över matkällor och deras mangankoncentrationer, se recension av Freeland-Graves et al. (3) Hela korn (vetegroddar, havre och kli), ris och nötter (hasselnötter, mandel och pekannötter) innehåller de högsta mängderna mangan. Choklad, te, musslor, musslor, baljväxter, frukt, bladgrönsaker (spenat), frön (lin, sesam, pumpa, solros och pinjenötter) och kryddor (chilipulver, kryddnejlika och saffran) är också rik på mangan. Kosttillskott och vitaminer är en annan källa till mangan, varav en del innehåller ≤20 mg Mn. Mangan tas som ett tillskott för en mängd olika tillstånd, inklusive artros och osteoporos (1). Koncentrationen av mangan i dricksvatten varierar beroende på plats, mellan 1 och 100 μg / L (men kan överstiga 200 μg / L i brunnvatten; se Toxicitet). USA: s miljöskyddsbyrå har satt 50 μg / L som den maximalt tillåtna mangankoncentrationen i dricksvatten.

Klinisk användning

På grund av detta elements paramagnetiska natur är mangan ett ideal komponent för kontrastmedel som används i MR. Eftersom jonmangan kan vara giftigt för celler är dessa kontrastmedel ofta manganporfyriner eller andra kelatbildande föreningar (4).

Toxicitet

Den tolererbara övre intagnivån för mangan är 9–11 mg / d för vuxna och 2–6 mg Mn / d för barn, varierande med ålder. Absorptionen av mangan är tätt reglerad i tarmen och därför har toxicitet från kostexponering inte rapporterats. Över hela världen beror mangantoxicitet på miljöexponering, inklusive luftburna exponeringar och dricksvatten. Typiska luftburna exponeringsvägar är från bilavgaser och yrkesmässig exponering. Metylcyklopentadienylmangan-trikarbonyl är ett anti-banktillsatsmedel i blyfri bensin, som innehåller ~ 24,4 viktprocent mangan. Yrken med risk för exponering för mangan i luften är svetsare och arbetare inom ferrolegeringsindustrin och batteritillverkare. Hittills pekar de flesta studier på att dessa exponeringar inte överstiger acceptabla luftburna nivåer (5). Giftiga mängder vattenburet mangan (> 2 gånger den acceptabla nivån) har rapporterats från brunnar i områden där mangangkoncentrationer i jorden befanns vara exceptionellt höga.En nyligen genomförd studie visade att > 1 miljon människor som är beroende av välvatten som bor i delar av Virginia, North Carolina, South Carolina och Georgia bor i ett område där jordmangankoncentrationer är exceptionellt höga och de flesta av de testade brunnarna har mangannivåer som anses vara ohälsosamma (6). Befolkningar som är beroende av brunnvatten från grundvattenkällor med benägenhet för manganförorening har rapporterat inlärningssvikt hos barn som konsumerar ofiltrerat brunnvatten (7).

Ny forskning

Aktuell forskningsverksamhet kretsar kring mekanismerna som är involverade i manganns neurotoxicitet, inklusive hjärntransport och upptäckten av biomarkörer för exponering. Mangan transporteras via transferrin / transferrinreceptormekanismen och tvåvärd metalltransportör, vilka båda är kritiska för normal hjärntransport av hjärnan. Nyligen har zinktransportörer (ZIP-85 och ZIP-14, SLC30A10), katjonen som transporterar ATPase (ATP13A2) och kalcium-ATPaserna (SPCA1 och SPCA2) visat sig spela viktiga roller i hjärnmangantransport. Defekter i SLC30A10 har kopplats till Parkinsons sjukdom och är sannolikt involverade i familjär manganism (5). Eftersom yrkesmässig exponering (svetsare, ferrolegeringsarbetare) är en primär väg för neurotoxisk exponering är upptäckten av en ideal biomarkör (er) absolut nödvändig för att minimera exponeringen. Även om det inte är perfekt ger blodmangankoncentrationer den bästa uppskattningen för hjärnmanganhalter, men detta förhållande håller bara upp när exponeringen är nyligen (5).

Förkortningar

• ATP13A2

  katjon- transporterar ATPase 13A2

• SLC30A10

  solute carrier family 30 member 10

• SPCA

  sekretorisk väg Ca2 + -ATPase

• ZIP

  Zrt-Irt-liknande protein 14

Författaranteckningar