Manganez (Mangan) Nedir ?

Manganez Mn sembolü ve atom numarası 25 olan kimyasal bir elementtir. Doğada serbest bir element olarak bulunmaz; genellikle demir ile birlikte minerallerde bulunur. Manganez, özellikle paslanmaz çeliklerde önemli endüstriyel metal alaşımı kullanan bir metaldir.

Tarihsel olarak manganez, adını Magnezyum ve demir cevherinede veren, Yunanistan’daki Magnesia bölgesinden gelen pirolüsit ve diğer siyah mineraller olarak adlandırılır. 18’inci yüzyılın ortalarına gelindiğinde, İsveçli-Alman kimyacı Carl Wilhelm Scheele, klor üretmek için pirolüzit kullanmıştı.

Scheele ve diğerleri, (şimdi manganez dioksit olarak bilinen) pirolüsitin yeni bir element içerdiğini biliyorlardı, ama bunu izole edemediler. Johan Gottlieb Gahn, 1774 yılında manganez metalinin saf olmayan bir örneğini izole eden ilk kişi oldu.

Manganez fosfatlama, çelik üzerinde pas ve korozyonun önlenmesi için kullanılır. İyonize manganez, iyonların oksidasyon durumuna bağlı olarak çeşitli renklerde pigmentler olarak endüstriyel olarak kullanılır. Alkali ve toprak alkali metallerin mikrop öldürücü güçlü oksitleyicilerdir. Manganez dioksit çinko-karbon ve alkalin pillerde katot (elektron alıcı) malzemesi olarak kullanılır.

Biyolojide, manganez (II) iyonları birçok fonksiyona sahip çok çeşitli enzimler için kofaktör işlevi görür. Manganez enzimleri, elemental oksijen ile uğraşmak zorunda olan organizmalarda süperoksit serbest radikallerinin detoksifikasyonunda özellikle gereklidir.

Manganez ayrıca fotosentetik bitkilerin oksijenle gelişen kompleksinde de işlev görür. Element, bilinen tüm canlı organizmalar için gerekli bir eser mineral iken, aynı zamanda daha büyük miktarlarda bir nörotoksin görevi de görür. Özellikle soluma yoluyla, manganizmaya neden olabilir, memelilerde, bazen geri dönüşümsüz olan nörolojik hasara yol açan bir durumdur.

• Kofaktör :Bir enzimin aktivitesi için gerekli olan protein-olmayan bir kimyasal bileşik veya metalik iyondur. Kofaktörler , biyokimyasal dönüşümlere yardımcı olan “yardımcı moleküller” olarak kabul edilebilir.

Manganez (Mangan) Tarihi

Manganez dioksit (manganez (IV) oksit) ile pigmentli boyalar 17.000 yıl geriye doğru izlenebilir. Mısırlılar ve Romalılar cam yapımında manganez bileşikleri kullandılar, ya camdan rengi çıkarmak ya da ona renk katmak içindir. Manganez, Spartalılar tarafından kullanılan demir cevherlerinde bulunabilir. Bazıları Spartalı çeliklerin olağanüstü sertliğinin bir demir-manganez alaşımının istemeden üretilmesinden kaynaklandığını düşünüyor.

On yedinci yüzyılda, Alman kimyacı Johann Glauber ilk olarak yararlı bir laboratuvar reaktifi olan permanganat üretti. (Ancak, bazıları 1770 yılında Ignites Kaim tarafından keşfedildiğine inanırlar). On sekizinci yüzyılın ortalarına gelindiğinde, klor üretiminde manganez dioksit kullanılıyordu. İsveçli kimyacı Carl Wilhelm Scheele, manganezin bir element olduğunu ve meslektaşı Johan Gottlieb Gahn’ın 1774’te karbonla dioksitin indirgenmesiyle saf elementi izole ettiğini ilk fark eden kişiydi.

Ondokuzuncu yüzyılın başlarında, bilim adamları çelik üretiminde manganez kullanımını araştırmaya başladılar ve o zamanlar için patentler verildi. 1816’da, manganezin demire eklenmesinin daha da kırılgan hale getirilmeden, daha da zorlaştığı kaydedildi.

1837’de İngiliz akademisyen James Couper, parkinson hastalığı olan kişilerde manganeze maruz kalma arasında bir ilişki olduğunu belirtti. 1912’de Amerika Birleşik Devletleri’nde, paslanmadan ve korozyondan korumak için “Parkerize” (elektrokimyasal dönüştürme kaplama) ateşli silahlar için manganez kullanma yöntemleri için patentler çıkarıldı.

1 Kaynaklar ve Kompozisyon

1.1. Kaynaklar ve Kompozisyon (Nerelerde ve Hangi Besinlerde Bulunur)

Diyette Manganez (Mangan) kaynakları tahıl (% 100 , çay (% 20) ve sebze ürünlerinde (% 18) bulunur. [1]

Manganez (Mangan), normalde akan suda (yer kabuğunda öne çıktığı için) mevcut olduğu için suda bulunur, fakat Manganez (Mangan) kullanan sanayiler yerel su kaynaklarını da kirletebilir; [2] ortamdaki Manganez (Mangan) konsantrasyonları deniz suyu (0,4-10µg / L; ortalama 2µg / L [3] [4] ), tatlı su (1-200µg / L [4] arasında oldukça değişken) arasında değişmektedir . ABD’de bazı nehir testleri, 11µg / L’den 51µg / L’nin altına kadar çeşitli konsantrasyonları not etmiştir. [3] [2]

İçme suyu ile ilgili olarak, günlük 20µg Manganez (Mangan)in, günlük 10µg / L’lik ortalama konsantrasyonla 2 litre su aldığını varsayarak içme suyundan günlük olarak alındığı tahmin edilmektedir [2].Manganez (Mangan) tahmini diyetle önemli ölçüde daha az (her gün 0.7 mg ve 10.9mg arasında [5] ) ve yaklaşık 1/100 inci yeterli alımı yetişkinler içindir (AI).

İçme suyu beslemesinde Manganez (Mangan) bulunurken, insan sağlığı ve beslenmesinde (daha iyi ya da daha kötü) büyük bir rol oynamayan yeterince küçük bir konsantrasyondadır.

1.2. Fiziki Kimyasal Özellikleri

Manganez (Mangan), Mn 2+ ile insan beslenmesi için en uygun olan 11 oksidatif durumda bulunabilen bir mineraldir . Daha yaygın formları, mangan sülfat (MnSO olarak bağlı hızlı ayrışmaya doğal saf formda (Manganez  nadirdir ve çeşitli formlarda bulunabilir 4 ), Manganez (Mangan) klorür (MnCl 2 ) ve potasyum mikrop öldürücü olarak. [2]

1.3. Biyolojik Önemi

Manganez (Mangan), vücutta, süperoksit dismutaz (SOD) olarak bilinen bir antioksidan enzimin bir bileşeni olarak , özellikle de Manganez süperoksitdismutaz (MnSOD) olarak bilinen bir varyant olarak [6] , bakır ve çinkoya bağlı varyanttan farklı bir birincil role sahiptir . bakır, çinko-süperoksitdismutaz (Cu, Zn-SOD) olarak bilinen işlev ; benzer işlevlere sahiptirler ancak hücresel yerlerde farklıdırlar. [7.]

• Süperoksit dismutaz (SOD) :Süperoksit radikalinin değişimini sıradan moleküler oksijen veya hidrojen dönüşümlü olarak katalize eden bir enzimdir.

Manganezin (Mangan) bilinen bir bileşeni olduğu diğer enzimler, glutamat (nörotransmiter) glutamine dönüştürdüğü glial(İşlevsiz sinir hücresi)  hücrelerin sitoplazmasında yer alan piruvatkarboksilaz [8] ve glutaminsintetazı içerir. [9]

1.4. Tavsiye Edilen Manganez (Mangan) Kullanımı

Manganezin (Mangan) yeterli miktarda kullanımı aşağıda belirtilmiştir:

• Altı aydan küçük bebekler için günde 3μg, altı ve on iki ay arasında bebekler için 600μg (0.6mg) artar. [10]Bu fark, 6-12 ay içinde bebeklerin yediği gıdalara göre beslenen annelerin anne sütünün nispeten düşük bir miktarının (günlük ortalama 1.6-1.9μg [11]günlük üretim) olmasından kaynaklanmaktadır. yaş grubu (günlük 700-720μg [10] 71-80μg / kg vücut ağırlığı tahminlerindendir [12] )
• Çocuklar için günde 3 yaşına kadar 1.2mg’lik bir kullanım, 8 yaşına kadar günde 1.5 mg’a çıkmaktadır [10].
• 13 yaşına kadar olan ergenler için, erkek çocuklar (1,9mg) ve kızlar (1,6mg) arasında değişmekte ve ergenlik döneminde, erkeklerde (2.2mg), kızlarda 1,6mg’de tutulurken kullanım artmaktadır [10].
• Yetişkin önerileri 19 yaşın üzerinde sabit kalır, kadınlar için 1.8 mg ve erkekler için 2.3 mg tutulur [10].

Manganez (Mangan) için kullanımı her yaştan hamile kadınlar için günde 2 mg’a hafifçe artmış, ancak her yaştan emziren kadınlarda günde 2,6 mg’a çıkmıştır. [10] Bu tahminler, şu anda olduğu gibi, hamilelikte (diğer türlerde görülen potansiyel Fetus kusurlarını değerlendirilen) veya emziren kadınlarda hiçbir zaman Manganez (Mangan) eksikliği olmamıştır. [10]

2 Farmakoloji

2.1. Sindirim

Yüksek Manganez (Mangan) içeren diyetler (günlük 12-17,7mg),% 7,7’lik yüksek bir çeşiti (% ± 6.3) ile biyoyararlanımı ile ilişkilidir [13]. Bu, 2.5 mg Manganez,(sülfat olarak) emilim oranına benzerdi. Yetişkin erkeklerde (% 8.4 ± 4.7). [14] Bu yüksek biyoyararlanım değerleri, başka yerlerde Manganez (Mangan) klorürün kullanılması marul (% 5.20), ıspanak (% 3.81), buğday (% 2.16) veya ayçiçeği de dahil olmak üzere gıda kaynaklarından (% 8.9) daha fazla olduğu için supplement formlarından kaynaklanabilir. [15] . [15]

2.2. Serumda Ulaşım

Manganez (Mangan), tam kanda 4-15μg / L (4-15ng / mL) civarında bir fizyolojik konsantrasyona ve normal beslenmiş koşullarda serumda 0.4-0.85μg / L (0.4-0.85ng / mL) konsantrasyona sahiptir; Burada listelenen ortalama değerler [3] çoklu doğrudan çalışmalardan toplanmıştır. [16] [17] [18]

İşyerinde Manganeze (Mangan) maruz kalan insanlar daha yüksek serum ve tükürük Manganez (Mangan), normal hava kaynaklı Manganez (Mangan) içeriği alanlarında kontrollerden% 46 daha yüksek olabilir. [19]

Bir hafta boyunca 15mg Manganez (Mangan)in supplementi, sağlıklı beslenen bireylerde serum seviyelerini arttırmaya eğilimlidir. [18]

2.3. Nörolojik Dağılım

Beyin organları arasında, bazal bağlantı noktaları, potansiyel olarak putamen veya kaudat çekirdeğinden daha fazla biriken pallidum (bazal gangliyonun alt kümesi) ile zehirlilik vakaları sırasında en büyük Manganez (Mangan) miktarını biriktiriyor gibi görünmektedir. [20] [21] Diğer beyin bölgeleri, substantia nigra ve subtalamik nükleus gibi zehirlilik durumlarında Manganez (Mangan) biriktirebilir [22] [23] ve bu beyin bölgelerindeki kronik zehirlilik dopamin konsantrasyonları azaltabilir. [24]

3 Nöroloji

3.1. Hücre Doğumu

Manganezin (Mangan) havada yüksek konsantrasyonlarda mevcut olduğu endüstriyel ortamlarda (ve akciğerler ve solunum yoluyla Burun mukozundan emilebilir [25] ), beyinde etkilerinden dolayı endüstriyelde toksin olarak bilinir ve bu toksisiteden kaynaklanan durum  ‘Manganizm’ olarak  bilinir. [26]

Parkinson benzeri semptomlara neden olmasına rağmen, manganizm dopamin taşıyıcı aktivitesini büyük ölçüde azaltmamaktadır [27] .

4 Vücut Organları İle Etkileşimi

4.1. Gözler

Mn-süperoksitdismutaz , retina, lens ve kornea gibi çeşitli göz bölgelerinin hücre zarlarında bulunur. [28]

5 Besin-Supplement Etkileşimleri

5.1. Demir

Bazı çalışmalarda erkeklerin daha yüksek Manganez (Mangan) emilim oranlarına sahip oldukları bildirilmiştir [29]. Daha sonra ferritin (Vücutta bir çeşit protein) içeriğiyle (50μg / L’den büyük)% 0.97’lik bir emilim oranına sahip olanlar ile ilişkili olduğu bildirilmiştir. [30] (birçok çalışma beslenmiş bireylerde yaklaşık % 5 emilim veya daha azını önermektedir [31] [15] ) ve 15μg / L’den daha az ferritin içerenler miktarı yaklaşık 5 kat (% 4.86) emmiştir. [30]

Bu gözlem, cinsiyete özgü bir çalışma değildir; bir grup ortalama % 8.4’lük biyoyararlanımın, aynı oral doz Manganezin (Mangan)% 45.5’ini emen demir eksikliği anemisiyle bir aylığı olduğunu gösteren bir çalışma olmayabilir. [14]

Düşük demir statüsüne sahip, düşük ferritin depoları tarafından değerlendirilen deneklerin, Manganez (Mangan)in diyetten nispeten daha yüksek emilim hızına sahip olduğu görülmektedir.

6 Güvenlik ve Yan Etkileri

Manganezin (Mangan), solunum yoluyla vücuda nasıl girebileceğinin altını çizen burun ve akciğer hücreleri yoluyla emilebileceği bilinmektedir [25] ve Manganez (Mangan) kullanan endüstrilerde (öncelikle çelik endüstrisi) potansiyel bir endüstriyel toksindir. [3] [4] Aşırı endüstriyelleri maruz kalınması Parkinson benzeri semptomlar vardır ‘’Manganism’’ olarak bilinen bir duruma yol açar [4] Bu bağlamda teşvik nörotoksisite , [26] , öncelikle bilişsel açığı olarak [32] , beyin hacimleri azalmış [33] görünürde nörodejenerasyon belirtileri olmasa bile bazı bozukluklar olabilir. [34]

Manganezin (Mangan), havada solunabileceği endüstriyel kullanım bağlamında, kronik maruziyet, nörodejenerasyonu destekleyebilir. Bu nedenle, Manganez (Mangan) (temel bir mineral olmasına rağmen) endüstriyel bir toksindir.

Kimyasal İsimler: Manganez; 7439-96-5; Kolloidal manganez; Mangan; Manganez, elementel; Cutaval Daha fazlası
Moleküler Formül: Mn
Moleküler Ağırlık: 54.938 g / mol

Bilimsel Destek ve Referans 

Manganez (Mangan) Referanslar

1. Toplam diyet çalışması besin elementleri, 1982-1989 .
2. İçme Sularında Manganez (Mangan) .
3. MANGANE İÇİN TOKSİKOLOJİK PROFİLİ .
4. Manganez (Mangan) .
5. İnsanlarda Manganez (Mangan)in toksikolojisine karşı beslenme: potansiyel biyobelirteçlerin değerlendirilmesi .
6. Manganez (Mangan)süperoksitdismutaz, MnSOD ve mimikleri .
7. Karbondioksit, hidrojen peroksit ve peroksidasyon reaksiyonlarının Mn (II) katalize ayrışmasına aracılık eder .
8. Gelişmekte olan sıçanlarda piruvatkarboksilaz ve fosfoenolpiruvatkarboksinaz aktivitesi: Manganez (Mangan) eksikliğinin etkisi .
9. Beyin metabolizmasında eser elementlerin işlevleri .
10. Vitamin A, Vitamin K, Arsenik, Bor, Krom, Bakır, İyot, Demir, Manganez (Mangan), Molibden, Nikel, Silikon, Vanadyum ve Çinko için Diyet Referans Alımları .
11. İnsan laktasyonundaki çalışmalar: insan sütünde çinko, bakır ve Manganez (Mangan) salgılanması .
12. Bebeklik döneminin ilk on iki ayı boyunca bazı Kanadalı tam ve düşük doğum ağırlıklı bebeklerin diyet iz metal alımı .
13. Kep içeren bir diyetten Ca, Cu, Mg, Mn ve Zn’nin görünürde emilmesi ve tutulması .
14. İnsanda Manganez (Mangan) emilimi ve metabolizması .
15. İnsan kaynaklı gıdalardan elde edilen iç ve dış kaynaklı 54Mn izleyicilerin emilimi ve biyolojik yarı ömrü .
16. Çocuk, ergen ve yetişkinlerin serum / plazmasında bakır, Manganez (Mangan), selenyum ve çinko elementlerinin referans değerleri .
17. Avrupa topluluğunun sakinlerinden dokudaki eser element referans değerleri. I. İtalyan deneklerde idrar, kan ve serumda 46 element üzerinde bir çalışma .
18. Erişkin erkekler tarafından Manganez (Mangan) alımı, serum konsantrasyonları ve idrar atılımı .
19. Kariyer kaynakçıları arasında tükürük ve Manganez (Mangan), bakır, çinko, kadmiyum ve kurşun konsantrasyonlarının değişmesi .
20. Bazal gangliyon yapılarında Manganez (Mangan) birikimi, hem portal sistemik şant hem de karaciğer fonksiyon bozukluğundan kaynaklanmaktadır .
21. Manyetik rezonans görüntüleme ile primat bazal ganglionlarda Manganez (Mangan) görselleştirilmesi .
22. Manganez (Mangan) oksidin kombine bir nörokimyasal, histolojik ve nörofizyolojik değerlendirmesi ile ortaya çıkardığı maymunlar üzerindeki etkileri .
23. Kronik Manganez (Mangan) zehirlenmesi: beyinde Manganez (Mangan) dağılımının belirlenmesi ile nöropatolojik bir çalışma .
24. Rhesus maymununda Manganez (Mangan)inhalasyonunun bazal gangliyon dopaminkonsantrasyonları üzerine etkisi .
25. Subkronik (13 haftalık) inhalasyonmaruziyetini takiben genç erkek sıçanlarda Manganez (Mangan) sülfat ve mangan fosfatın burun toksisitesi .
26. Manganez (Mangan) ile ilişkili nörotoksisiteninpatofizyolojisi .
27. Kronik Manganez (Mangan) zehirlenmesinde dopamin taşıyıcısı bağlanması .
28. İnsan gözünde süperoksitdismutazizoenzimleri .
29. Seks, Manganez (Mangan)de yeterli bir diyetten insan tarafından mangan emilimini ve tutulmasını etkiler .
30. Genç kadınlar tarafından Manganez (Mangan) emilimi ve tutulması serum ferritinkonsantrasyonu ile ilişkilidir .
31. Manganez (Mangan) ve kalsiyum emilimi ve genç kadınlarda denge çeşitli miktarlarda Manganez (Mangan) ve kalsiyum içeren diyetlerle beslenmiştir .
32. Manganez (Mangan) maruziyeti ve kognitif bozukluklar: Manganez (Mangan) nörotoksisitesi için giderek artan bir endişe .
33. Manganez (Mangan) maruz kalan kaynakçılarda azalan beyin hacimleri .
34. Manyetik rezonans görüntülemede yüksek sinyal yoğunluğu, asemptomatik kaynaklarda kan Manganez (Mangan)inden daha iyi bir nörodavranışsal performans göstergesidir .