Марганец

История открытия

Марганец был известен еще в древности (в виде минерала пиролюзита), но его долго принимали за разновидность магнитного железняка. В 1774 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле доказал, что пиролюзит содержит новый металл. В том же году его коллега Юхан Готлиб Ган, восстанавливая пиролюзит углем, впервые получил металлический марганец. Название произошло от немецкого Mangan, которое восходит к латинскому magnes (магнит), хотя чистый марганец сам по себе не магнитен.

Физико-химические свойства

Марганец (Mn) — элемент 7-й группы периодической системы с атомным номером 25.

• Внешний вид: Твердый, хрупкий металл серебристо-белого цвета.

• Активность: На воздухе покрывается защитной оксидной пленкой. При нагревании реагирует с водой и кислотами.

• Степени окисления: Обладает уникальной способностью принимать степени окисления от -3 до +7, что делает его важнейшим участником окислительно-восстановительных реакций в химии и биологии.

Строение и формы

В природе марганец встречается только в виде соединений (оксидов, карбонатов, силикатов).

• В организме: Марганец присутствует в виде ионов (Mn2 и M^3), которые входят в состав активных центров ферментов.

• В добавках: Чаще всего встречается в форме солей: глюконат марганца, сульфат марганца, хелатные формы (бисглицинат), которые обладают разной степенью биодоступности.

Пищевые источники

Марганец в основном содержится в растительной пище. Животные продукты бедны этим элементом.

• Орехи и семена: Фундук, фисташки, грецкие орехи, тыквенные семечки.

• Зерновые: Овсяные хлопья, гречневая крупа, цельнозерновая пшеница, рис.

• Бобовые: Нут, чечевица, фасоль.

• Напитки: Черный и зеленый чай (листья чая активно накапливают марганец).

• Ягоды: Черника, голубика, малина.

Суточная потребность

Потребность в марганце зависит от возраста и пола:

• Младенцы (0-6 мес): 0,003 мг.

• Дети (1-8 лет): 1,2–1,5 мг.

• Подростки (14-18 лет): 1,6–2,2 мг.

• Взрослые мужчины: 2,3 мг.

• Взрослые женщины: 1,8 мг.

• Беременные и кормящие: 2,0–2,6 мг.

Для чего организму нужен марганец

Марганец участвует в работе сотен ферментативных систем:

1. Костная ткань: Необходим для формирования хрящей и костей (синтез протеогликанов).

2. Антиоксидантная защита: Входит в состав супероксиддисмутазы (Mn-SOD) — главного фермента, защищающего митохондрии клеток от разрушения свободными радикалами.

3. Метаболизм: Участвует в обмене углеводов (регуляция уровня глюкозы) и липидов.

4. Заживление ран: Необходим для синтеза аминокислоты пролина, которая нужна для образования коллагена.

5. Нервная система: Участвует в передаче нервных импульсов и синтезе нейромедиаторов.

Сколько марганца нужно получать каждый день

Для поддержания здоровья взрослому человеку достаточно получать 2–5 мг марганца в день. Верхний допустимый предел безопасного потребления составляет 11 мг в сутки (из всех источников). Превышение этого порога на длительной основе может вызвать токсические эффекты.

Как усваивается марганец

Марганец усваивается в тонком кишечнике, но его биодоступность довольно низка (около 1–5%).

• Конкуренция: Железо и кальций являются главными антагонистами марганца. Высокие дозы добавок железа резко снижают всасывание марганца.

• Факторы снижения: Фитиновая кислота (в зерновых) и оксалаты (в шпинате) связывают марганец, препятствуя его усвоению.

• Регуляция: Организм жестко контролирует уровень марганца через желчеотделение — излишки выводятся с желчью через кишечник.

Причины и симптомы дефицита марганца

Дефицит марганца у людей встречается редко, так как он широко распространен в продуктах.

• Причины: Чрезмерное потребление кальция/железа, заболевания печени, нарушение всасывания в ЖКТ.

• Симптомы: Замедление роста волос и ногтей, хрупкость костей, боли в суставах, нарушение толерантности к глюкозе, снижение репродуктивной функции.

Симптомы избытка марганца

Токсичность марганца чаще связана с вдыханием производственной пыли (на шахтах или заводах), чем с пищей.

• Симптомы: Спутанность сознания, галлюцинации, «марганцевый психоз», нарушение координации.

• Последствия: Длительный избыток приводит к симптомам, похожим на болезнь Паркинсона (тремор, скованность движений).

В каких продуктах содержится марганец

Среднее содержание марганца в 100 г продукта:

Вопрос-ответ

В: Помогает ли марганец при остеопорозе?

О: Да, но только в комплексе с кальцием, цинком и медью. Один марганец проблему хрупкости костей не решит.

В: Можно ли отравиться марганцовкой?

О: Перманганат калия ($KMnO_4$) — это сильный окислитель. При попадании внутрь он вызывает тяжелейшие ожоги пищевода и желудка, а не просто «избыток марганца».

В: Нужно ли пить добавки марганца спортсменам?

О: Обычно достаточно коррекции рациона (добавления орехов и каш), так как марганец активно расходуется при больших физических нагрузках.

Список сокращений

• Mn — Марганец (символ элемента).

• ЖКТ — Желудочно-кишечный тракт.

• SOD (СОД) — Супероксиддисмутаза.

• мг — миллиграмм.

• ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения.

Краткий глоссарий

• Биодоступность — доля вещества, которая усваивается организмом и достигает системного кровотока.

• Кофактор — вспомогательное вещество (ион металла), необходимое для работы фермента.

• Окислительный стресс — повреждение клеток в результате избытка свободных радикалов.

• Пиролюзит — основной природный минерал марганца (диоксид марганца).

Список литературы

1. Ершов Ю.А. Биохимия человека. Учебник для вузов. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020.

2. The Linus Pauling Institute. Micronutrient Information Center: Manganese.

3. National Institutes of Health (NIH). Manganese: Fact Sheet for Health Professionals.

4. Авцын А.П., Жаворонков А.А. Микроэлементозы человека. — М.: Медицина, 1991.

Проверено врачом

Валиева Наталья Ивановна

Поделиться статьей

скопировать ссылку

Марганец

Минералы

★ ★ ★ ★ ★

0,0 0 оценок