Mangan, Mn

Vorkommen:

Mangan ist in pflanzlichen Lebensmitteln, insbesondere in Keimen und den äusseren Schichten von Getreide weit verbreitet. Grössere Mengen befinden sich in Weizenkeimen (13 mg/100g), Haselnüssen (6,2), Haferflocken (3,6), Kürbiskernen (4,5), Weizenkörnern (4,4), Sojabohnen (2,5), Hirse (1,6), Walnüssen (3,4), Mandeln (2,2), weissen Bohnen (1,8, gekocht: 0,52) und unpoliertem Reis (3,7).

Lager- und Zubereitungsverluste:

Bei der Raffination von Lebensmitteln wie der Herstellung von Weissmehl oder poliertem Reis können über 50 % des Mangans verloren gehen.¹

Ernährung / Gesundheit:

Mangan (Mn) ist für den menschlichen Organismus ein essentielles Spurenelement. Seine Hauptfunktion beruht auf der Beteiligung als Cofaktor in verschiedenen Enzymen. In dieser Funktion spielt Mangan im Kohlenhydratstoffwechsel und im Bindegewebe eine wichtige Rolle.

Tagesbedarf auf lange Sicht:

Die Untersuchungen über den Bedarf an Mangan sind noch lückenhaft. Die Schätzwerte für eine angemessene tägliche Zufuhr betragen für Erwachsene 2 bis 5 mg Mangan pro Tag.³ Im deutschsprachigen Raum liegt die durchschnittliche tägliche Aufnahme zwischen 4,4 und 4,5 mg.⁵

Mangelsymptome:

Mangelerscheinungen beobachtete man beim Menschen nur in einigen Fällen (parenterale Ernährung, experimentell bei einer Vitamin-K-armen Diät) und dies nur in Kombination mit anderen Nährstoffdefiziten. Im kombinierten Mangel traten Gewichtsverlust, Dermatitis und Veränderungen bei Haar, Nägeln und Blutlipiden auf. Bei Tierversuchen beobachtete man Störungen in der Fruchtbarkeit, im Wachstum, Zentralnervensystem und im Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel (Blockierung der Insulinsynthese). Eine genaue Definition von Mangan-Mangelsymptomen beim Menschen ist nicht möglich.^3,4

Überversorgung:

Auch wenn man bei hohem Getreideverzehr täglich über 10 mg Mangan zu sich führen kann, sind toxische Auswirkungen durch Nahrungs-Mangan nicht zu befürchten.³

Funktionen:

• Bindegewebe: Mangan unterstützt Enzyme (Glykosyl-Transferasen), die am Aufbau von Chondroitinsulfat beteiligt sind. Chondroitinsulfat ist Bestandteil von Bindegewebe und in Knorpel und Gelenkschmiere zu finden.
• Mangan spielt eine wichtige Rolle im Kohlenhydratstoffwechsel: Bei der Gluconeogenese baut der Körper Glucose aus Stoffwechselprodukten (Milchsäure, Brenztraubensäure) auf. Milchsäure entsteht bei Muskelbeanspruchung. Brenztraubensäure entsteht bei Hunger aus dem Abbau von Muskelproteinen. Mangan ist Bestandteil des Enzyms Pyruvatcarboxylase, das an der Gluconeogenese beteiligt ist.⁴
• Enzyme des endogenen antioxidativen Systems: Mangan ist Bestandteil der Superoxiddismutase, das das Sauerstoffradikal Superoxid neutralisieren kann.³
• Harnstoffzyklus: Aufgabe des Harnstoffzyklus ist es, die Ammoniak-Konzentration im Gewebe niedrig zu halten. Ammoniak ist ein starkes Zellgift und entsteht aus überschüssigen Aminosäuren. Ammoniak gelangt modifiziert in den Zyklus. Dort bauen es Enzyme zu Harnstoff ab, welchen der Körper dann mit dem Urin ausscheidet. Bei einem der Enzyme (Arginase) ist Mangan beteiligt.⁵
• Es existieren eine Vielzahl von Enzymen, bei denen andere Metallionen Mangan mehr oder weniger ersetzen können.³

Aufnahme und Stoffwechsel:

Der Stoffwechsel von Mangan ist bis heute wenig erforscht. Vermutlich benutzen Mangan und Eisen das gleiche Transportsystem und wirken deshalb auch als Antagonisten. Der Körper resorbiert Mangan im Dünndarm. Phytate, Eisen, Calcium und Phosphate wirken vermindernd, Komplexbildner wie Citrate fördernd auf die Resorption.³ Die Resorptionsquote liegt nur bei 3 bis 4 %, bei schlechtem Manganstatus oder geringer Zufuhr etwas höher. Nach der Resorption gelangt Mangan an Albumin gebunden in die Leber. Von da aus bringen es Transportproteine (Transferrin u.a.) übers Blut zu den Zielzellen und zum Gewebe (Hypophyse, Zirbeldrüse, Knochen, laktierende Milchdrüse, Pankreas)³.

Speicherung, Verbrauch, Verluste:

Nennenswerte Speicher fehlen.⁴ Von den 10 bis 20 mg Gesamtkörperbestand ist das meiste Mangan in den Knochen gelagert. Im Gehirn liegt Mangan an spezielle Proteine gebunden vor, hauptsächlich an der Glutamat-Ammonium-Ligase in den Astrozyten. In den Zellen ist Mangan in den Mitochondrien konzentriert.⁴ Der Körper regelt den Manganhaushalt eher durch Anpassung der Exkretion (Ausscheidung via Galle und Darm) als durch Anpassung der Resorption.⁴

Strukturen:

Damit Transferrin Mangan in die Zielzellen transportieren kann, erfolgt eine Oxidation von Mn²⁺ zu Mn³⁺. Dies erfolgt wie beim Eisen (Fe²⁺ zu Fe³⁺) mit dem kupferabhängigen Enzym Ceruloplasmin.³

Literatur / Quellen: