Марганец (Mn) – роль в организме, симптомы недостатка, источники

Марганец (марганец, MN) является химическим и следам человеческого тела, который, несмотря на небольшое количество, имеет несколько важных функций, таких как гематопоэз, активация различных ферментов, развитие и поддержание здоровья мочевыводящих путей.

Марганец также играет важную роль в центральной нервной системе, регуляции уровня инсулина, метаболизме различных веществ и многих других.

Самое популярное использование марганца в металлургии — вытеснять кислород из стали, что затрудняет его. Марганец также добавляется в бронзу, латунь и другие сплавы, чтобы сделать броню. В медицине марганец используется для производства перманганата калия (мангагат).

В природной среде марганец часто встречается в следующих минералах: коричневые (3MN

₂

О

₃

-Mnsio

₃

) — 63,6% Mn, Pirolusyt (умножение

₂

-xh

₂

O) — 63,2% и манганит (умножение (OH)) — 62,5%. Кроме того, значительное участие марганца происходит в Vernadet, Rodochrozyt, Psilomelan, Hausmania и Purple.

Говоря о количестве Кларка, элемента в раковине Земли, согласно различным источникам, варьируется от 950 1 (Тейлор, 1964) до 1000 (Vinogradov, 1962) Mg на 1 кг. С точки зрения изобилия это 14. С точки зрения твердости 2. после железа (Fe). Большая часть этого элемента происходит в глубоких водах океанов и морей, около 0,03%. Это связано с растворением марганца в воде, которое затем транспортирует его в ручьях в океаны и моря.

Самыми богатыми странами с точки зрения производства MN являются Австралия, Южная Африка, Бразилия, Китай, Габон, Гана, Индия и Украина 2.

Название «Марганец» происходит от немецкого слова «Мангерерц», что означает руду марганца.

История – краткая справка

В 1774 году шведский химик К.В. Шил был первым, кто рассказал о присутствии неизвестного элемента в пиролузе. Чтобы подтвердить свое исследование, ученый отправил образцы пиролузита другому шведскому химику, J.G. Хана, который, в свою очередь, провел эксперимент — нагрев рыжий уголь, ему удалось получить металлический марганец.

Сам пиролузит использовался с древних времен, используя его для осветления стекла во время приготовления. Это называлось «черной магнезией» и типом магнитного железа, хотя этот минерал не привлекает магнитами.

Общие данные

Его позиция в периодической системе Д.И. Mendeleev: В старой версии системы она была в четвертом периоде, 4 -й ряд, 7 -й группа, в новой версии — 7 Group, 4 периода.

• Атомный номер — 24
• Атомная масса — 54 938 а.у. м
• Конфигурация электрона — [AR] 3D5 4S2
• Температура плавления (° С) — 1243,85 (1517 К)
• Точка кипения (° C) — 1961,85 (2235 К).
• CAS: 7439-96-5.

Физико-химические свойства

Чистый марганец твердый, но в то же время хрупкий металл с серебряным белым цветом, относящимся к железным металлам. Под влиянием кислорода он покрыт тонким матовым, сероватым слоем оксида. До сих пор известно 4 формы марганца: 1 с тетрагональной сеткой и другими с кубической сеткой. α-MN, β-MN, γ-MN, Δ-MN. Наиболее хрупкой формой является альфа-манган, который после нагрева до 705 ° С входит в форму бетта и, таким образом, до самой пластиковой, дельта-мн (от γ в t =+1133 ° C).

Его физические свойства — электрическая проводимость и парамагнетизм.

Mn растворим в воде и поглощает водород.

Это вызывает активный ответ с сильным нагревом, вплоть до самооценки при воздействии глицерина, танинов, сахарозы и различных легко окислительных веществ.

Это может вызвать взрыв в сочетании с перманганатом калия (кмно

₄

) с активными металлами и неметаллами в виде порошка и органических веществ, таких как хлор, сера, глина, кальций, магний, бор, фосфор, кремний, азот и другие.

Биологическая роль и функции марганца в организме

Зачем телу нужен марганец? Как мы упоминали в начале, MN важна для создания крови, метаболизма различных веществ и активации ферментов. Это правда, что биологическая роль марганца в организме выполняется только его бинарными формами Mn (II) и трех -значением Mn (III).

Mn поглощается в тонкой кишке, откуда в 5% он попадает в кровь, а через портальную вену достигает печень — главный склад в организме. Остальные 95% марганца выводятся с фекалиями и небольшое количество с мочой. Помимо печени значительные отложения Mn обнаруживаются в почках, поджелудочной железе, печени, сердечной мышце и головном мозге.

Количество марганца в тканях среднего взрослого человека составляет от 10 до 20 мг.

Марганец выполняет и множество других полезных функций, среди которых:

Это важно для усвоения организмом кальция, одного из основных строительных блоков костной ткани. Например, ученые заметили, что дефицит Mn приводит к снижению плотности костей, что увеличивает риск остеопороза и переломов, вызванных незначительными ударами или падениями. Поражаются и зубы.

Марганец также входит в состав синовиальной жидкости и хрящей, что в сочетании с его полезной функцией в формировании костей имеет важное значение для здоровья всего опорно-двигательного аппарата, включая его регенерацию после травм.

Это важно для усвоения витаминов B, C, E, меди и многих других питательных веществ. Некоторые из них являются сильными антиоксидантами, а это значит, что Mn опосредованно защищает организм от свободных радикалов, т.е. от развития рака, преждевременного старения, тормозит разрушение полезных веществ из пищи, укрепляет иммунную систему.

Антиоксидантная активность вышеуказанного комплекса витаминов и марганца придает коже эластичность и упругость, силу волосам, здоровые ногти. Уменьшает негативное воздействие ультрафиолетового излучения (солнца) на кожу.

Он входит в состав митохондрий, которые, «подпитываясь» кислородом (O

₂

) вырабатывают молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), являющиеся энергией для различных биохимических процессов в организме. Он также помогает глюкозе проникать в клетки с последующим ее расщеплением с образованием АТФ. Все эти процессы повышают физическую силу и выносливость организма.

Он играет важную роль в катаболизме. Необходим для правильного метаболизма белков, жиров и углеводов. В частности, при распаде белков Mn способствует образованию креатинина, мочевины и азотистых продуктов. Участвует в синтезе жирных кислот.

Регулируя липидный обмен, предотвращает отложение атеросклеротических бляшек на стенках сосудов, ожирение печени и подкожно-жировые отложения, что минимизирует риск ожирения и целлюлита.

Помимо профилактики жировой дистрофии печени Mn благотворно влияет на общую функцию печени, улучшает фильтрационную функцию, увеличивает накопление гликогена в тканях мышц и печени.

Он играет роль в создании нейротрансмиттеров, которые необходимы для передачи нервных импульсов и регулирования работы мозга по всему телу. Это необходимо для правильного функционирования памяти, когнитивных функций и предотвращения стресса и раздражительности.

В сочетании с медью и железом участвует в процессах кроветворения и свертывания крови.

Важен для работы эндокринной системы. Усиливает действие инсулина, увеличивает выработку щитовидной железой и половых гормонов. Регулирует менструальный цикл.

Предотвращает бесплодие, помогает в формировании плода, улучшает лактацию.

Применение марганца в других сферах человеческой жизни

• Используется в производстве перманганата калия (марганца), обладающего антисептическим действием. Высококонцентрированный раствор марганца можно использовать для прижигания ран.
• Он используется в производстве высокопрочных сталей и других металлургических отраслях промышленности.
• Входит в состав марганца (Mn+Cu+Ni), который используется при изготовлении точных электрических приборов.
• Наряду с медью используется в производстве манометров.
• Используется в производстве пиротехники;
• Также используется в строительстве самолетов и других сферах жизни человека.

Марганец — суточная потребность

Суточная потребность в марганце у среднего взрослого человека составляет 1,8-3 мг 3 .

Максимальная суточная доза Mn составляет 11 мг.

Суточная потребность в Mn в зависимости от пола и возраста:

• Детям до 2 лет — 0,3 мг;
• Детям от 3 до 5 лет — 0,5-0,6 мг;
• Детям от 6 до 8 лет — 0,7-0,8 мг;
• Детям от 9 до 13 лет – 1 мг;
• Подростки в возрасте от 14 до 18 лет (юноши/девочки) — 2/1,5 мг;
• Взрослые мужчины — от 3 до 5 мг;
• Взрослые женщины — от 2,5 до 3 мг;
• Беременность и лактация — до 5 мг.

Суточная доза кремния увеличивается в следующих случаях:

• Беременность и лактация;
• Повышенное физическое и умственное напряжение;
• Тяжелые нарушения опорно-двигательного аппарата и других систем.
• Терапевтическая доза марганцовки – до 11 мг в сутки.

Нехватка марганца — симптомы и причины

Симптомы дефицита марганца очень похожи на дефицит других питательных веществ и могут включать следующее:

• Ухудшение психических функций, сонливость;
• Склонность к раздражительности, агрессии и сильным чувствам в незначительных ситуациях;
• Могут быть слабость, снижение мышечной силы, а при выраженном дефиците — мышечные спазмы;
• Длительный дефицит приводит к снижению уровня кальция в организме, развитию остеопороза и склонности к переломам;
• Нарушение кроветворения, анемия;
• Развитие атеросклероза с дальнейшими нарушениями в системе кровообращения в виде аритмий, колебаний артериального давления;
• Ухудшение состояния кожи, дряблость кожи, преждевременное появление морщин и склонность к аллергии и кожным высыпаниям;
• Повышенное выпадение волос и ломкость ногтей;
• Снижение реактивности иммунной системы, что может стать причиной частых простудных и других инфекционных заболеваний;
• Нарушение фертильности как у мужчин, так и у женщин – снижение качества спермы у мужчин и функции яичников у женщин;
• Риск рака.

Симптомы дефицита марганца начинают проявляться при его потреблении в течение длительного времени 1 мг и менее в сутки.

Причины нехватки Mn

• Употребление некачественной пищи, т.е. бедной витаминами и макроэлементами – фаст-фуд, полуфабрикаты, ГМО и т.д.
• Длительные голодания и жесткие диеты;
• Злоупотребление сладостями и напитками с кофеином;
• Заболевания желудочно-кишечного тракта с нарушением всасывания питательных веществ — воспаление кишечника, двенадцатиперстной кишки и др.;
• Чрезмерные дозы кальция и железа;
• Чрезмерные физические и умственные нагрузки, при которых из-за ускоренного кровообращения и обмена веществ расход АТФ и различных элементов значительно больше, чем у малоподвижного (малоподвижного) человека;
• Вредные привычки, такие как курение и злоупотребление алкоголем;
• Регулярные интоксикации различными токсическими веществами, например, работа на опасном производстве, неблагоприятная экологическая обстановка в месте жительства, например, в центре города с интенсивным движением транспорта;
• Половое созревание, беременность;
• Женское заболевание с дисфункцией яичников;
• Естественное старение организма, при котором многие вещества хуже усваиваются, чем в молодом возрасте.

Применение марганца в медицине

В медицине марганец в основном используется в виде перманганата калия («манганат», лат. Kalii permanganas).

Применение марганцовки целесообразно в следующих случаях:

• В качестве антисептика — для полоскания горла, лечения ожогов и других кожных ран, послеоперационного лечения, гинекологических и урологических доулей;
• Выведение следующих токсинов (0,02-0,1% раствор) — морфина, аконитина и некоторых других алкалоидов;
• Промывание желудка при отравлениях.

Избыток марганца

Возможна и передозировка этого полезного микроэлемента, но не из пищи, так как получить ядовитую дозу марганца из пищи практически невозможно, быстрее разорвется желудок.

Важно: Симптомы возникают при суточной дозе 40 мг питательного вещества!

Отравление марганцем сопровождается следующими симптомами:

• Нарушение работы головного мозга – сонливость, раздражительность, навязчивые состояния;
• Нарушения аппетита, тошнота, эпизоды рвоты;
• Развитие паркинсонизма;
• Развитие рахита.

Причины переизбытка Mn в организме

• Злоупотребление питательными препаратами, в т.ч. марганцевыми, БАДами;
• Сварочные работы — вдыхание паров, содержащих данное вещество;
• Употребление отравленной простым веществом воды, протекающей в основном в районах залегания марганцевых руд;
• Вдыхание загрязненного воздуха — проживание в промышленных зонах;
• Прием лекарственных препаратов, содержащих соли марганца.

Источники марганца

В каких продуктах больше всего марганца?

Растительные и животные источники (мг на 100 г): зародыши пшеницы (12,3), фундук (4,9), фисташки (3,8), семена тыквы (2,84), арахис (1,93), миндаль (1,92), грецкие орехи (1,9), грубого помола. хлеб (1,9), какао-бобы (1,8), соя (1,42), черника (1,3), ячмень (1, 19), рис (1,1), шпинат (0,9), чеснок (0,81), ананас (0,75), белые грибы (0,74), грибы (0,7), свекла (0,66), макаронные изделия (0,58), лисички (0,41), белокочанная/брюссельская капуста (0,35), картофель (0,35), шиповник (0,5), лук (0,32) , брокколи (0,3) клубника (0,28), спаржа (0,28), лесные грибы (0,23), помидоры (0,21), абрикосы (0,2), морковь (0,17), баклажаны (0,11), цветная капуста (0,11), сельдерей ( 0,1), огурец (0,08)

Химические источники (Mn): «Марганец-актив» (таблетки), комплекс МСМ в БАД, витаминно-минеральные комплексы «Витрум», «Супрадин».

Синтез в организме: Не синтезируется.

Взаимодействие марганца с другими веществами

Повышает антиоксидантную активность при одновременном приеме с медью и цинком;

Улучшает усвоение витаминов Е, С и В;

Большие дозы кальция, магния и фосфора тормозят всасывание марганца;

В сочетании с железом улучшает образование гемоглобина; Однако высокие дозы Mn ингибируют всасывание Fe и наоборот, высокие дозы железа ингибируют всасывание марганца.

Видео

Обсудить Mn и другие минералы на форуме…

Источники:

1. «Распространенность химических элементов в земной коре: новая таблица». Автор: Тейлор С. Р., Журнал геохимии и космохимии, том 29, № 8, 1964 г., страницы 1273-1285.

2) Национальный информационный центр полезных ископаемых: www.usgs.gov.

3. Методические рекомендации Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 2.3.1.1915-04 от 02.07.2004.