12 биологических функций марганца + безопасность его дополнительного приёма
Нам нужно небольшое количество марганца для укрепления костей и правильной работы мозга. Также марганец может защитить от депрессии, судорог, диабета и рака. Однако будьте осторожны: его высокие дозы могут оказаться токсичными.
Что такое марганец?
Марганец — микроэлемент, незаменимый для правильной работы организма. Он необходим для нормального развития, роста и функционирования нашего тела[1, 2, 3].
Марганец является неотъемлемой частью важных ферментов глутаминсинтетаза и супероксиддисмутаза[4, 2]. Эти ферменты участвуют в:
- Производство энергии (АТФ) (в митохондриях) [4]
- Антиоксидантная защита [5]
- Жировой, белковый и сахарный обмен [1, 2]
- Развитие и функционирование мозга [6]
- Иммунный ответ [2]
- Производство половых гормонов и репродуктивная функция [2, 7]
- Пищеварение [4]
- Образование костной и соединительной ткани [2, 7]
Марганец является неотъемлемой частью здорового питания. Однако, несмотря на его многочисленные преимущества, воздействиеизбыточных уровней марганца может быть токсичным. Вот почему необходимо поддерживать оптимальный уровень марганца [8].
Поскольку марганец встречается практически везде, скорее всего, у вас будет избыток марганца, чем его недостаток.
Биологическая роль марганца
Имейте в виду, что в этом разделе обсуждается биологическая роль марганца, а не обязательно преимущества приёма дополнительных добавок марганца. Эти биологические функции могут работать недостаточно хорошо при дефиците марганца, но больше не всегда равно лучше, так как слишком много марганца может быть вредным. Если вы обеспокоены потреблением марганца, поговорите со своим врачом, чтобы узнать, является ли для вас хорошей идеей увеличение потребления марганца.
1) Антиоксидантные ферменты
Марганец в составе антиоксидантных ферментов защищает от окислительного стресса и повреждения клеток[9].
Марганцевая супероксиддисмутаза (MnSOD) является наиболее важным антиоксидантным ферментом клетки. Она нейтрализует токсическое действие активных форм кислорода (АФК) в митохондриях. MnSOD также защищает клетки от воспаления и вызывающих рак материалов, таких как токсичные химические и радиоактивные вещества [10, 8, 11].
Если у вас дефицит марганца, у вас будет снижена активность MnSOD, что приведет к повреждению и дисфункции клеток [11].
Поддержите свой MnSOD, убедившись, что вы получаете достаточное количество марганца. В исследовании 47 молодых женщин у тех, кто принимал добавки с марганцем, был более низкийуровень окислительного стресса[12].
Как часть важного антиоксидантного ферментасупероксиддисмутазы, марганец защищает от окислительного стресса и свободных радикалов.
2) Неврологическое здоровье
Некоторые ферменты, важные для работы мозга, работают только в присутствии марганца [13].
В исследовании 296 детей школьного возраста дети с более высоким уровнем марганца в моче имели более высокий IQ. Особенно ярко эта связь была выражена у девочек [14].
В другом исследовании 404 детей школьного возраста, у детей с очень низким или очень высоким уровнем марганца в крови и волосах были низкие показатели IQ. Дети, попавшие в середину шкалы с примерно средним уровнем содержания марганца в крови и волосах, имели самые высокие показатели IQ [15].
Наконец, в исследовании более 1200 детей (девочек), которые подвергались более высокому воздействию марганца до своего рождения, лучше справлялись с когнитивными тестами. Однако в том же исследовании высокое воздействие марганца в раннем возрасте отрицательно сказывалось на поведении детей. Опять же, важны сбалансированные уровни марганца [16].
Как низкий, так и высокий уровень марганца связаны с более низким IQ у детей. Сбалансированный уровень марганца, по-видимому, является ключевым.
3) Депрессия
Низкий уровень марганца может способствовать депрессии [7].
В исследовании более 2000 японцев, низкое содержание марганца в рационе было связано с более высоким риском развития депрессии. Точно так же, в другом исследовании, с участием 1745 беременных японских женщин, те, кто потреблял больше марганца, реже испытывали депрессивные симптомы во время беременности [17, 18].
Определенную роль, вероятно, играет супероксиддисмутаза марганца (MnSOD). В исследовании с участием 236 человек у тех, кто пережил множественные эпизоды депрессии, был более низкий уровень MnSOD [19].
Люди с низким уровнем марганца и MnSOD могут подвергаться большему риску депрессии.
4) Судороги
Как у людей, так и у животных, существует связь между низким содержанием марганца в крови и судорогами [20].
Люди с эпилепсией имеют более низкий уровень марганца в крови, в то время как длительный дефицит марганца в рационе вызывает судороги у крыс [21, 22].
Некоторые исследования предполагают, что неврологические симптомы у эпилептиков могут коррелировать с низким содержанием марганца в мозге. Тем не менее, неясно, повышает ли низкий уровень марганца вероятность судорог у людей или же судороги истощают уровень марганца [21, 20].
5) Аутизм
Исследование, проведенное в США, показало, что у детей с аутизмом уровень марганца в зубах был несколько ниже, что отражает влияние на них этого металла [23].
Аутизм связывают с увеличением глутамата в мозге [24]. Глутаминсинтетаза, фермент, который превращает глутамат в глутамин, содержит марганец [22]. Следовательно, дефицит марганца может привести к повышению уровня глутамата в мозге.
Кроме того, митохондриальная дисфункция является ключевой особенностью аутизма. Супероксиддисмутаза марганца (MnSOD) защищает митохондрии от окислительного повреждения и их дисфункции: если у аутичных людей дефицит марганца, они не будут производить достаточно MnSOD для защиты своих митохондрий [24].
Наконец, у людей с аутизмом низкий уровень полезных бактерий Lactobacillus в кишечнике. Эти бактерии зависят от марганца для антиоксидантной защиты. При наличии достаточного количества марганца пробиотики Lactobacillus могут снизить тревогу, которую часто испытывают люди с аутизмом [24].
У аутичных людей может быть более низкий уровень марганца, и они могут не производить достаточное количество MnSOD для защиты своих митохондрий.
6) Болезнь Альцгеймера
Согласно мета-анализу 17 исследований с участием более 2000 человек, у пациентов с болезнью Альцгеймера уровень марганца в крови значительно ниже, чем у их здоровых. Таким образом, дефицит марганца может быть фактором риска развития болезни Альцгеймера, но доказательства до сих пор отсутствуют [25].
Митохондриальная дисфункция и увеличение глутамата в мозге также связаны с болезнью Альцгеймера. Как обсуждалось в разделе об аутизме, оба эти состояния могут быть связаны с дефицитом марганца [24].
7) Хрящи и кости
Марганец входит в состав различных ферментов, участвующих в образовании хрящей и костей. Он также играет важную роль во включении кальция в растущие кости[26, 27].
Некоторые генетические нарушения затрудняют перенос марганца клетками человека. Этот тип дефицита марганца может вызвать низкорослость, также известную как карликовость, вероятно, из-за проблем с ростом костей [28, 29].
Добавка марганца эффективно снижает потерю костной массы у самок крыс с постменопаузальным остеопорозом [30].
В многочисленных исследованиях на животных диеты с низким содержанием марганца препятствовали развитию хрящевой ткани и приводили к снижению плотности костей [31].
8) Репродуктивное здоровье
Марганец важен для того, чтобы сперматозоиды могли двигаться.Таким образом, дефицит марганца может снизить фертильность у мужчин [24, 22].
И самцы, и самки животных испытывают снижение фертильности, если у них дефицит марганца: у самок возникают проблемы с овуляцией, а яички самцов могут дегенерировать [32].
В исследовании 96 женщин у женщин с предменструальным синдромом (ПМС) был более низкий уровень марганца в крови. В небольшом исследовании снижение содержания марганца в рационе усиливало настроение и болевые симптомы во время ПМС у 10 женщин [33, 34].
Однако более крупное исследование с участием более 3000 женщин не выявило связи между марганцем и ПМС [35].
9) Диабет
В нескольких исследованиях сообщалось о низком уровне марганца в крови у пациентов с диабетом[36, 37, 38, 39].
В большом исследовании с участием более 10 000 человек высокие уровни потребления марганца в рационе было связано с низким риском развития диабета 2 типа и более низкими уровнями HbA1c, важным маркером долгосрочного уровня глюкозы в крови [40].
Однако другое исследование с участием 3200 человек обнаружило
U-образную связь между уровнем марганца в крови и диабетом. То есть, риск диабета увеличивался как для самого низкого, так и для самого высокого уровня марганца в крови [41].
У крыс дефицит марганца в рационе может нарушать выработку инсулина. Кроме того, добавка марганца улучшает толерантность к глюкозе и выработку инсулина у мышей на диете с высоким содержанием жиров[42, 43].
Наконец, добавление марганца может увеличить уровень адипонектина у крыс с диабетом. Адипонектин – гормон сжигания жира – снижает риск метаболического синдрома и диабета [44].
Дефицит марганца связан с более высоким риском развития диабета, и добавки могут помочь. Однако слишком много марганца может также увеличить риск диабета.
10) Метаболический синдром
Метаболический синдром — это совокупность симптомов, которые повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. У вас есть метаболический синдром, если у вас есть минимум три пункта из нижеследующих [45]:
- повышенное артериальное давление
- высокое содержание сахара в крови
- лишний жир вокруг талии
- высокий уровень плохого холестерина или триглицеридов
- низкий уровень хорошего холестерина
В исследовании с участием 550 взрослых китайцев, у людей с более высоким уровнем потребления марганца в рационе был значительно снижен риск развития метаболического синдрома[46].
В другом исследовании более 2000 взрослых китайцев, мужчины с более высоким уровнем потребления марганца были менее тучными и имели низкий уровень триглицеридов в крови. Однако потребление высоких доз марганца было связано с низким уровнем и холестерина ЛПВП (хорошего холестерина), причем как у мужчин, так и у женщин [47].
Между тем, в исследовании с 5000 взрослых корейцев, оказалось, что женщины с метаболическим синдромом потребляли в день меньше марганца [48].
В исследовании с участием более 3800 человек, высокий уровень марганца в моче был связан с низким систолическим и диастолическим артериальным давлением. В другом исследовании с участием 255 человек, средние уровни марганца были связаны с низким кровяным давлением [49, 50].
У животных, если у матери дефицит марганца, потомство более восприимчиво к ожирению, высокому уровню холестерина и воспалению, вызванному диетой с высоким содержанием жиров [51].
Однако, трудно подтвердить связь между потреблением марганца из пищи и метаболическим синдромом. Например, зафиксированы случаи, когда люди, придерживающиеся здоровой диеты, также имеют более высокий уровень марганца.
На самом деле, люди, придерживающиеся растительной диеты (например, вегетарианцы), естественным образом потребляют больше марганца, потому что растительная пища содержит больше марганца. Также вегетарианство связано с потреблением низкого уровня холестерина и меньшим количеством проблем с обменом веществ, но не из-за марганца [52, 53].
Ежедневное недостаточное потребление марганца связано с высоким риском метаболического синдрома. Однако растительные диеты содержат больше марганца и в целом более благоприятны для здоровья.
11) Профилактика рака
Марганец является важным компонентом супероксиддисмутазы марганца (MnSOD, SOD2) – фермента, который помогает бороться с раком[7, 54, 53].
Согласно мета-анализу 11 исследований с участием более 1300 человек, у женщин с раком молочной железы уровень марганца был ниже, чем у здоровых женщин [55].
В подтверждение этих выводов, уровень MnSOD снижается у мышей с раком [56].
Этот фермент может помочь в борьбе со многими видами рака, однако не со всеми. Многие виды рака человека имеют низкий уровень MnSOD. Вместе с тем, некоторые виды рака на самом деле имеют высокие уровни этого фермента [54].
Марганец может защитить от некоторых видов рака из-за его антиоксидантного действия.
Комбинация белков, содержащих марганец, улучшила внешний вид кожи после повреждения от солнца у 15 испытуемых женского пола. Лечение, нанесенное непосредственно на кожу, значительно улучшило гиперпигментацию или появление неоднородных темных пятен [57].
Марганец в пищевых продуктах и добавках
Диетические источники
Мы получаем большую часть марганца с пищей [5].
Бобовые, рис, орехи и цельные зерна содержат самые высокие уровни марганца. Этот металл также содержится в морепродуктах, семенах, шоколаде, чае, листовых зеленых овощах, специях, соевых бобах и некоторых фруктах, таких как ананас, черника и асаи. Чашка чая содержит целых 1,3 мг марганца [58, 5, 2, 22, 59].
Потребление марганца с пищей у взрослых обычно составляет от 0,9 до 10 мг в день. Национальный исследовательский совет США установил расчетную безопасную и адекватную диетическую дозу 2-5 мг/день для взрослых[59, 6, 22, 60].
Большинство людей уже потребляют более чем достаточное количество марганца, и им следует быть осторожными при приеме добавок с этим металлом. Люди, придерживающиеся вегетарианской диеты и питания западного типа, могут потреблять до 10,9 мг марганца в день, что близко к верхнему безопасному пределу потребления из всех источников [52].
Добавки
Коммерческие добавки обычно содержат 5-20 мг марганца [59].
Имейте в виду, что 11 мг/день часто называют верхним безопасным пределом (при котором побочных эффектов не наблюдается) для марганца. Поэтому мы рекомендуем не использовать добавки марганца без рекомендации медицинского работника.
Мы получаем большую часть марганца из растительной пищи при здоровом питании. Большинству людей не нужны добавки: если вы решите принимать добавки с марганцем, опасайтесь его токсического воздействия из-за высоких доз.
Выводы
Марганец является важным минералом, который поддерживает антиоксидантные ферменты, такие как супероксиддисмутаза. Без него окислительный стресс может увеличиваться, кости не смогут нормально расти, а мозг функционировать.
Большинство людей получают более чем достаточно марганца из растительных продуктов (бобовые, листовые зеленые овощи, орехи и цельнозерновые продукты). Безопасный верхний предел марганца составляет около 11 мг в день. Из-за потенциальной токсичности мы рекомендуем проконсультироваться с врачом перед приемом добавок.
Подробнее о марганце
Хотите узнать больше о дефиците марганца и лучших способах увеличить его потребление? Посмотрите наш пост здесь. (скоро)