Роль и функции марганца (Mn) в организме ребенка

*  В каких продуктах содержатся микроэлементы?

Медь, аналогично железу, играет важнейшую роль в поддержании оптимального состава крови, а именно в образовании гемоглобина. Мало того, железо, скапливающееся в печени, не сможет принимать участие в образовании гемоглобина без меди.

© farbled

Польза меди

  • Стимулирование синтеза соединительной ткани.
  • Способствование костеобразованию и полноценному психомоторному развитию.
  • Устранение воспалительных процессов.
  • Способствование повышению активности инсулина.
  • Связывание и выведение токсинов.
  • Усиление действия антибиотиков.
  • Регенерация тканей.
  • Предупреждение развития раковых заболеваний.
  • Стимулирование иммунитета.
  • Участие в процессе кроветворения.
  • Нормализация пищеварения.
  • Улучшение состояния нервных волокон, что благотворно сказывается на работе нервной системы.

Недостаток меди грозит дерматозами, задержкой роста у детей, развитием анемии, частичным облысением, атрофией сердечной мышцы, потерей аппетита и утратой веса.

В избыточном количестве медь оказывает на организм токсическое действие, которое проявляется развитием почечной недостаточности и гастроэнтерита. Кроме того, чрезмерное содержание меди в организме может проявляться лихорадкой, судорогами и так называемым «проливным» потом.

Важно! При правильном и разнообразном питании обеспечивается нормальная концентрация меди в организме (избыток этого вещества чаще всего встречается у людей, злоупотребляющих синтетическими биодобавками).

В каких продуктах содержится медь?

Суточная норма меди для взрослого человека составляет порядка 3 мг в сутки, при этом беременным и кормящим рекомендуется увеличить данную норму до 4 – 5 мг. Детям до года медь необходима в количестве 1 мг в сутки; с года до трех доза увеличивается до 1,5 мг, тогда как с 7 до 12 лет рекомендуется употреблять не менее 2 мг этого микроэлемента в день.

© IsabelPoulin

Пищевые источники меди:

  • орехи;
  • бобовые культуры;
  • печень животных;
  • яйца;
  • кисломолочные продукты;
  • картофель;
  • спаржа;
  • проросшая пшеница;
  • ржаной хлеб;
  • какао;
  • морепродукты;
  • молоко;
  • рыба;
  • семечки;
  • вишня;
  • айва;
  • сухофрукты (особенно чернослив);
  • ананас;
  • ежевика;
  • крыжовник;
  • баклажаны;
  • редис;
  • свекла;
  • шоколад;
  • чеснок;
  • перец сладкий;
  • цитрусовые;
  • мясо и субпродукты;
  • томаты;
  • кофе.

В целом медь содержится практически во всех железосодержащих продуктах.

В каких продуктах содержится марганец?

  1. Ну, во-первых, много минерала присутствует в крупах. Лидером является овсяная крупа 5050мкг на 100г овсянки. Еще много его в муке ржаной 2590мкг, геркулесе 3820мкг, гречке 1560мкг на 100г продукта.
  2. В молочных продуктах питания марганца содержится очень мало. Больше всего минерала в сыре голландском 100мкг на 100г продукта, а в молоке всего 6 мкг на 100г.
  3. Марганец есть в овощах. Свекла 660мкг, салат 300мкг, морковь 200мкг, лук репчатый 230мкг, чеснок 810мкг на 100г продукта.
  4. Фрукты и ягоды. Из фруктов по содержанию марганца лидирует абрикос 220мкг. Среди ягод больше всего марганца в крыжовнике 450мкг на 100г ягоды. Смородина 180мкг, земляника 200мкг, малина 210мкг(на 100г).
  5. Марганец есть в мясных продуктах. К таким продуктам относят баранину 35мкг, говядина 35мкг, свинина 285мкг, печень говяжья 315мкг, курица 19мкг на 100г продукта.
  6. Марганец в рыбных продуктах питания. Горбуша 50мкг, карп 150мкг, кета 50мкг, минтай 100мкг, сельдь 120мкг, скумбрия 100мкг, терпуг 100мкг, хек 120мкг, кальмар 170мкг на 100г продукта.

Анализируя выше изложенные данные, можно заключить, что лидером по содержанию марганца являются зерновые культуры. Уже 50г овсяной каши в день восполнит суточную потребность марганца. Поэтому каши должны быть неотъемлемой частью правильного питания человека, который следит за своим здоровьем. В рационе беременных женщин, кормящих мам и детей обязательно должны присутствовать молочные каши и каши с мясом, ведь в них кроме этого минерала содержится

Марганец (Mn) необходим для правильного развития клеток. Его присутствие в организме – обязательное условие для полноценного усвоения витамина В1 (тиамина), меди и железа, необходимых для осуществления кроветворной функции. Без тиамина невозможен процесс строительства клеток, в частности нервных. При дефиците этого витамина возникают запоры, полиневриты, склонность к развитию анемии и остеопороза.

Основные функции Марганца в человеческом организме

Марганец в тех или иных количествах находится практически в каждой клетке нашего организма. Основное его содержание приходится на печень, почки, поджелудочную железу, мозг и костные ткани. Данный микроэлемент отвечает за правильное формирование костей, а также за выработку нейромедиаторов, которые проводят импульсы между нервными тканями. Помимо этого Марганец выполняет следующие основные функции:

  • усиливает возможности инсулина;
  • поддерживает структурную целостность клеточных мембран;
  • принимает активное участие в синтезе тироксина — один из основных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой;
  • участвует в развитии тканей и соединений, состоящих из хрящей;
  • повышает усвояемость глюкозы;
  • участвует в выработке жирных кислот;
  • снижает уровень липидов;
  • регулирует процессы обмена, связанные с витаминами B, C и E, а также таких микроэлементов, как холин, медь и женских гормонов;
  • нормализует энергетический баланс;
  • принимает участие в процессе синтеза интерферона — одного из главных гормонов иммунной системы.

Также Марганец необходим для синтеза лейкоцитов, эритроцитов и нормальной работы мышц. Микроэлемент ускоряет рост и улучшает регенеративную функцию организма, позволяя ему быстрей восстанавливаться после травм разной сложности.

Радиоактивный марганец

Известно 10 радиоактивных изотопов М. с массовыми числами 49, 50, 51, 52m (метастабильный), 52, 53, 54m, 54, 56, 57 и периодами полураспада (T1/2) от 0,4 сек. до 2*106 лет (53Mn). Практическое применение в качестве радиоактивной метки нашли 52Mn, 64Mn, 56Mn. 52Mn (T1/2 5,7 сут.) обладает позитронным (Е = 0,58 МэВ) и гамма-излучением (E1 = 0,73 МэВ, Е2 = 0,94 МэВ, Е3 = 1,46 МэВ). 34Mn (T1/2 312,3 сут.) распадается с захватом орбитального электрона (K-захват) и излучением гамма-кванта с энергией 0,84 МэВ. 56Mn (T1/2 2,6 часа) представляет собой бета- и гамма-излучатель со сложной схемой распада. Применение этих изотопов позволило изучить в эксперименте всасывание, распределение и выведение М. в животном организме. Именно так было установлено, что М. концентрируется в органах, клетки которых богаты митохондриями. 54Mn в незначительных количествах обнаружен в пищевых продуктах, преимущественно растительного происхождения, в телах моллюсков и слизней и т. п.

Минимально значимая активность радиоизотопных источников на рабочем месте, не требующая регистрации или получения разрешения от службы, для всех трех применяемых изотопов М. равна 10 мккюри. Среднегодовые допустимые концентрации некоторых изотопов марганца в воздухе производственной зоны, атмосферном воздухе и воде представлены в таблице.

Таблица.  Среднегодовые допустимые концентрации некоторых изотопов марганца в воздухе производственной зоны, атмосферном воздухе и воде (кюри/л)

Изотоп

Концентрация в воздухе рабочих помещений, допустима я для лиц, работающих с изотопом

Концентрация, допустимая для населения

в атмосферном воздухе

в воде

52Mn

1,4*10-10

4,8*10-12

3,0 * 10-8

54Mn

3,7*10-11

1,2*10-12

1,2*10-7

56Mn

5,2*10-10

1,8*10-11

1,0 * 10-7

Побочные эффекты и меры предосторожности

Для взрослых безопасная дозировка марганца составляет до 11 мг в день. (30)

Для подростков младше 19 лет этот объем составляет не более 9 мг в сутки.

У здорового человека с нормально функционирующей печенью и почками не должно быть проблем с выведением избытка марганца, получаемого с пищей. Однако при болезнях печени или почек следует проявлять особую осторожность в выборе продуктов.

Кроме того, исследования показали, что при железодефицитной анемии организм может всасывать больше марганца. Поэтому людям с таким заболеванием следует внимательно следить за потреблением данного минерала. (33)

Также чрезмерное потребление марганца возможно посредством вдыхания (как правило, во время сварки), что также связано с определенными рисками, поскольку в этом случае марганец обходит нормальные защитные механизмы организма. (29, 34, 35)

Накопление данного микроэлемента может привести к повреждению легких, печени, почек и центральной нервной системы.

Длительное воздействие может вызвать схожие с болезнью Паркинсона симптомы, такие как тремор, замедление движения, мышечная ригидность и проблемы с равновесием. Такое состояние называют отравлением марганцем.

Большинству людей, получающих марганец из продуктов питания, не стоит беспокоиться о чрезмерном его потреблении.

Вывод:

В нормальном количестве марганец безопасен для организма. Однако особую осторожность следует соблюдать пациентам с железодефицитной анемией, заболеваниями почек или печени, а также тем, кто может вдыхать большое количество этого минерала, например, во время сварки.

ПРИМЕНЕНИЕ

Марганец широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу. Используются смеси хром — марганец, вольфрам-марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Читайте также:  БАДы для похудения: разновидности, список наиболее эффективных

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец. Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %. В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец. Магний широко используется в самолетостроении.

Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых кристаллов. Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет. Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета. При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием. Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.

ПРИМЕНЕНИЕ

Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, меди и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани. Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.

Марганец (англ. Manganese) — Mn

Молекулярный вес 54,93 г/моль
Происхождение названия от немецкого Manganerz — марганцевая руда
IMA статус отклонен

Роль марганца в организме человека

Почему же марганец так важен для человеческого организма? Прежде всего, он влияет на работу нашей нервной системы. принимает непосредственное участие в синтезе нейромедиаторов (физиологически активные вещества, передающие импульсы между нервными клетками). Также марганец благотворно влияет на образование и рост костной ткани вместе с кальцием, поддерживает иммунную систему при противостоянии различным инфекциям, стабилизирует пищеварительный процесс.

Марганец для организма человека важен и по другой причине. Усваивание витаминов группы В, а также С и Е, быстрое заживление тканей, работа мозга, рост и образование новых клеток невозможны без его присутствия.

Большинство ученых придерживаются точки зрения, что марганец для организма человека важен, поскольку он предотвращает развитие сахарного диабета, болезней сердечно-сосудистой системы и щитовидной железы. Общеизвестным является факт, что у людей, страдающих диабетом, процент содержания марганца в 2 раза меньше, чем у здоровых.

Роль марганца в организме человека

Этот микроэлемент поможет вернуть тонус мышечной ткани и чувствительность конечностям, предотвратить атеросклероз, снизить активность вредного холестерина, привести в норму мочеполовую систему. При беременности в умеренных дозах марганец необходим для правильного формирования плода, а после родов способствует лактации.

Помимо всего прочего, марганец участвует в процессе кроветворения. Также он способен уменьшить влияние токсинов на организм. Об этом свойстве людям известно уже давно, ведь при отравлениях довольно часто и по сей день принимается слабый Вот такие важные выполняет марганец функции в организме.

Как появляется марганец в природных водах

Безопасных источников воды для питья в сегодняшнее время не так уж и много. Как правило, любую природную воду приходится очищать, чем и занимаются водоочистные станции. В некоторых районах нашей страны почва особенно богата солями марганца, и при использовании на этих территориях воды из подземных источников возникает соответствующая проблема. Излишки марганца из воды необходимо убирать, чтобы сохранить здоровье людей.

Как появляется марганец в природных водах

Марганец нечасто встречается в чистом виде, зато входит в состав большого числа минералов. Некоторые кислые и железистые руды также содержат марганец. Казалось бы, какое это имеет отношение к источникам воды, как марганец в них попадает? Есть два основных способа:

    Природный. Марганец вымывается водой из содержащих его минералов. Также в весьма значительных количествах он может поступать в воду от разложившихся водных животных и растительных организмов (особенно сине-зеленых).

    Техногенный. Это сбрасываемые в водоемы отходы химических предприятий и металлургических комбинатов. Некоторые сельскохозяйственные удобрения тоже содержат марганец, который затем попадает в воду.

Как появляется марганец в природных водах

Много ли в итоге марганца содержится в воде? Тут многое зависит от местности и от того, какая именно вода имеется в виду. Меньше всего его в морских водах – порядка двух микрограммов на кубический дециметр. В речных – от 1 до 160 мкг. Но абсолютный рекордсмен здесь – воды подземные. В них могут содержаться сотни и даже тысячи микрограммов на кубический дециметр. Довольно часто марганец содержится в воде вместе с железом, хотя концентрация его и меньше.

Читайте также:  Почему витамин B6 так важен и как его получить?

Количество марганца в воде – величина непостоянная, она изменяется в зависимости от сезона. Зимой и летом содержание тяжелых металлов в водоемах больше – из-за застоя воды. А вот весной и осенью дело обстоит с точностью до наоборот. Есть и другие факторы, от которых зависит уровень марганца в питьевой воде. Например:

Как появляется марганец в природных водах

    Температура;

    Количество кислорода;

    pH (водородный показатель);

    Насколько активно водные организмы поглощают или, наоборот, выделяют марганец;

    Связаны ли водохранилища с местными озерами или реками;

    Объем марганца, попавшего в стоки и т. п.

Согласно нормам Всемирной организации здравоохранения, количество марганца в воде не должно превышать 0,05 миллиграмма на литр. К сожалению, не везде они соблюдаются. В США, например, содержание марганца местами десятикратно превышает допустимый уровень. В России установленная норма для питьевой воды – не больше 0,1 миллиграмма на литр. Впрочем, эта же цифра актуальна и для воды хозяйственного назначения.

Принципы работы фильтрационной системы и удаление марганца из воды

На первой стадии очистки из воды вакуумом убирают свободную углекислоту, в результате чего рН повышается до Упрощает выполнение работ вакуумно-эжекционный аппарат, в эжекционной части которого происходит диспергирование воды с последующим насыщением кислородом воздуха. Затем вода подается на фильтрацию через зернистую загрузку (это может быть кварцевый песок или другой материал). Данный метод очистки применим при перманганатной окисляемости до 9.5 мгО/л. В воде обязательно присутствует двухвалентное железо, при окислении которого получается гидроксид железа, адсорбирующий и каталитически окисляющий Mn2+. Соотношение концентраций [Fe2+] / [Mn2+] меньше 7/1 быть не должно. Если в исходной водной среде такое соотношение достичь не получается, в нее добавляют сульфат железа.

Очистка воды от марганца перманганатом калия

Методика применима для поверхностных и подземных вод. При введении перманганата калия в воду растворенный марганец окисляется, в результате образуется малорастворимый оксид марганца. Осажденный оксид в виде хлопьев имеет значительную развитую удельную поверхность – около 300 м2 на 1 г осадка. Осадок – отличный катализатор, который позволяет проводить демангацию при рН около 8.5. Для удаления Mn2+ в количестве 1 мг нужно мг перманганата калия. Как мы уже писали выше, перманганат калия убирает из воды и марганец, и железо в любых формах. Также удаляются неприятные запахи, за счет сорбционных свойств повышают вкусовые качества воды. Практические данные относительно очистки воды от марганца с применением перманганата калия показывают – нужно использовать 2 мг вещества на каждый 1 мг марганца, процент окисления будет составлять до 97%. Mn2+. После перманганата для удаления продуктов окисления, взвешенных веществ вводят коагулянт. Затем вода фильтруется на установке песчаной загрузки. При очистке подземных вод от марганца параллельно с перманганатом вводят активированную кремниевую кислоту либо флокулянты. Это позволяет увеличить хлопья оксида марганца в размерах.

Очистка воды от марганца каталитическим способом

При очистке воды от марганца и железа предварительное осаждение оксидов на поверхность зерен фильтра оказывает каталитическое воздействие на процесс окисления двухвалентного марганца кислородом (кислород используется растворенный). В процессе фильтрации предварительно аэрированной и, если это нужно, то подщелоченной воды на зернах фильтра песчаной загрузки образуется осадок гидроксида марганца Mn(OH)4. Ионы Mn2+ адсорбируются гидроксидом марганца и гидролизуются с получением Mn2O3. Последний элемент окисляется до Mn(OH)4 растворенным кислородом и снова принимает участие в каталитическом окислении. Как любой классический катализатор, элемент Mn(OH)4 практически не расходуется.

Очистка воды от марганца на модифицированной загрузке

Очистка воды от марганца введением реагентом

Скорость окисления двухвалентного марганца хлором, диоксидом хлора, озоном либо гипохлоритом натрия зависит от показателя рН исходной воды. При введении гипохлорита натрия либо хлора эффект окисления достигается в полной мере при рН от и времени контакта воды с окислителем один-полтора часа. В большинстве случаев обрабатываемая вода подщелачивается. Требуемая доза реагента для перевода Mn2+ в Mn4+ составляет 1.3 мг на каждый миллиграмм двухвалентного растворенного марганца. Фактические дозы будут выше.

Очистка воды от марганца диоксидом хлора или озоном

Данный тип обработки является одни из наиболее эффективных. Процесс окисления марганца занимает всего 10-15 минут при значении рН Доза озона согласно стехиометрии составляет мг, диоксида хлора – мг на милиграмм двухвалентного марганца. Но поскольку озон подвергается каталитическому разложению оксидами марганца, доза должна быть увеличена. Все указанные количества KMnO4, ClO2, O3 верны, но они чисто теоретические. Практические дозы окислителей зависят от рН, срока контакта окислителя и воды отложений, содержания органических примесей и других показателей.

Очистка воды от марганца ионным обменом

Очистка воды от марганца способом ионного обмена, как и железа, происходит при водород и натрий катионировании. Методика целесообразна при необходимости глубокого умягчения, обезжелезивания и удаления марганца.