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Mangan (Mn)

Mangan ist sehr nützlich für den menschlichen Körper, dieses Spurenelement ist aktiv an der Bildung aller Körperzellen beteiligt. Mangan ist für Frauen besonders wichtig, da es die Funktion ihrer Genital- und Schilddrüsenorgane reguliert.

Die Rolle von Mangan beim Menschen

Die wichtigsten Funktionen, die Mangan im menschlichen Körper erfüllt, sind: Es bietet die Funktionalität des Nervensystems, fördert die Insulinsekretion und den Stoffwechsel von Fetten und Kohlenhydraten, zerstört das Fett, das in der Leber gespeichert werden kann. Darüber hinaus reguliert Mangan die Fortpflanzungsfähigkeit des Körpers, wirkt sich positiv auf das Knochen-, Bindungs- und Muskelgewebe aus und hilft auch, Wunden schneller zu heilen.

Manganquelle für den Körper

Es ist notwendig zu betonen, dass Mangan für einen normalen Zustand eines gesunden Organismus sehr wichtig ist, aber es ist nicht so einfach, es in der täglichen Ernährung zu verwenden, da es nicht in allen Lebensmitteln der täglichen Ernährung liegt. Eine ausreichende Menge Mangan ist in folgenden Lebensmitteln enthalten:

  • Tee,
  • Preiselbeeren
  • Soja- und Weizenmehl,
  • Produkte aus Haferflocken (Mehl und Flocken),
  • Kakao
  • Unter Früchten sollte man Johannisbeeren, Blaubeeren, Preiselbeeren, Bananen, Trauben, Feigen, Datteln und Pflaumen nennen.
  • Austern
  • Rüben, Bohnen, Zwiebeln, Petersilie, Blumenkohl, Gurken, Spargel, Karotten und grüne Erbsen.

Normmangan im Körper

Es muss gesagt werden, dass die erforderliche Menge an Mangan in Bezug auf das Gewicht einer Person bestimmt wird (0,3 mg bzw. 0,1 mg pro Kilogramm für Erwachsene und Kinder). Daher beträgt die normale Menge an Mangan im Körper eines Erwachsenen 2,5 bis 5 mg pro Tag. Wenn wir über den Körper eines Kindes sprechen, dann braucht es nur 1-2 mg Mangan. Für Athleten beträgt die Manganrate 7-8,5 mg.

Mangan im Körper

Der Mangel an Mangan im menschlichen Körper geht einher mit dem Auftreten von Problemen und Krankheiten, von denen die meisten nicht korrigiert und geheilt werden können. Solche Konsequenzen können sein: abnorme fötale Entwicklung (wenn seine Mutter dieses Spurenelement nicht hatte), die sich als Pathologie der Entwicklung der Extremitäten (gespleißte Gelenke oder Schädeldeformität), Anämie, Unfähigkeit zur Durchführung einer Reproduktionsfunktion, Wachstumsverzögerung und Entwicklung manifestiert.

Darüber hinaus führt der Mangel an Mangan zu ständiger Schwäche, Müdigkeit und ungewöhnlicher Reizbarkeit, Osteoporose, Problemen mit Übergewicht und Krampfanfällen.

Überschüssiges Mangan im Körper

Zu viel Mangan hat einen sehr schlechten Einfluss auf den Bewegungsapparat, da der Überschuss die Aufnahme von Kalzium und Eisen verhindert. Der Überschuss dieses Spurenelements wird daher von Folgen wie Anämie, Mangan-Rachitis, Halluzinationen, Gedächtnis- und Appetitproblemen, Krämpfen und der Unfähigkeit einer objektiven Beurteilung der Situation begleitet.

Die Aufnahme von Mangan durch den Körper

Wie die meisten Spurenelemente erfolgt die Absorption von Mangan im Dick- und Dünndarm. Damit es besser absorbiert werden kann, muss es mit Calcium und Phosphor sowie mit Vitamin B kombiniert werden1 und Vitamine E, aber es sollte daran erinnert werden, dass die Menge dieser Substanzen nicht so hoch sein sollte, da sie im Gegenteil eine schlechte Aufnahme des Spurenelements hervorruft.

Hinweise zum Konsum von Mangan

Ärzte empfehlen die Einnahme von Mangan, wenn eine Person Junk-Food missbraucht, an Herz- und Gefäßkrankheiten, Nervenerkrankungen, Schwindel, Diabetes und Fortpflanzungsproblemen leidet. Außerdem braucht eine große Anzahl von Mangan Menschen, die an Schizophrenie leiden.

Mangan-Dosierung

Die Höchstdosis an Mangan für einen Erwachsenen beträgt 5 mg, während schwangere und stillende Mütter bis zu 8 mg benötigen. Die gleiche Menge wird für Menschen benötigt, die sich ständig körperlich betätigen.

Die Wechselwirkung von Mangan mit anderen Verbindungen

Wichtig für den Körper sind Spurenelemente (Kalzium, Eisen und Phosphor), die die Aufnahme von Mangan verhindern. Zur gleichen Zeit führt eine unzureichende Menge dieses Spurenelements zu Problemen bei der Aufnahme von Zink und Kupfer. Daher ist es sehr wichtig zu lernen, wie Sie Ihre Ernährung richtig ausbalancieren, damit der Körper in ausreichender Menge alle Makro- und Spurenelemente erhält, die er benötigt.

2.3 Manganverbindungen in biologischen Systemen

Mangan ist biochemisch sehr interessant. Genaue Analysen zeigen, dass es in den Organismen aller Pflanzen und Tiere vorhanden ist. Sein Gehalt liegt normalerweise nicht über einem tausendstel Prozent, aber manchmal ist er viel höher. Zum Beispiel enthalten Rübenblätter bis zu 0,03%, im Körper von roten Ameisen bis zu 0,05% und in einigen Bakterien sogar bis zu einigen Prozent Mn. Versuche mit der Fütterung von Mäusen zeigten, dass Mangan ein notwendiger Bestandteil ihrer Nahrung ist. Im menschlichen Körper enthält der größte Teil des Mangans (bis zu 0,0004%) Herz, Leber und Nebennieren. Ihr Einfluss auf die Vitalaktivität ist anscheinend sehr unterschiedlich und beeinflusst hauptsächlich das Wachstum, die Blutbildung und die Funktion der Sexualdrüsen.

Im Vergleich zu normalen Mengen wirken Manganverbindungen als Gifte und verursachen chronische Vergiftungen. Letzteres kann auf die Inhalation von Staub zurückzuführen sein, der diese Verbindungen enthält. Sie äußert sich in verschiedenen Störungen des Nervensystems und die Krankheit entwickelt sich sehr langsam [22, S.44].

Mangan ist eines der wenigen Elemente, die in acht verschiedenen Oxidationsstufen vorkommen können. In biologischen Systemen werden jedoch nur zwei dieser Zustände realisiert: Mn (II) und Mn (III). In vielen Fällen hat Mn (II) eine Koordinationszahl von 6 und eine oktaedrische Umgebung, es kann jedoch auch fünf- und siebenkoordiniert sein (z. B. in [Mn (OH) 2EDTA] 2-). Die in Mn (II) -Verbindungen häufig anzutreffende hellrosa Farbe hängt mit dem High-Spin-Zustand des d5-Ions zusammen, das als Konfiguration mit halbgefüllten d-Orbitalen besonders stabil ist. In einer nicht wässrigen Umgebung ist das Mn (II) -Ion auch zur tetraedrischen Koordination fähig. Die Koordinationschemie von Mn (II) und Mg (II) weist eine bekannte Ähnlichkeit auf: Beide Kationen bevorzugen relativ schwache Donoren als Liganden wie die Carboxyl- und Phosphatgruppe. Mn (II) kann Mg (II) in Komplexen mit DNA ersetzen, und die Prozesse der Matrixsynthese laufen weiter ab, obwohl sie andere Produkte ergeben.

Nichtkomplexiertes Mn (III) -Ion ist in wässrigen Lösungen instabil. Es oxidiert Wasser, so dass sich Mn (II) und Sauerstoff bilden. Viele Mn (III) -Komplexe sind jedoch recht stabil (z. B. [Mn (C2O4) 3] 3 ist ein Oxalatkomplex), in der Regel ist die oktaedrische Koordination durch den Jahn-Teller-Effekt etwas verzerrt [21, S.13].

Es ist bekannt, dass die Photosynthese in Spinat ohne Mn (II) unmöglich ist, wahrscheinlich auch für andere Pflanzen. Mangan gelangt mit pflanzlicher Nahrung in den menschlichen Körper, es ist für die Aktivierung einer Reihe von Enzymen erforderlich, beispielsweise Isolimon- und Äpfelsäure-Dehydrogenasen und Pyruvinsäure-Decarboxylase.

Mangan ist in Böden im Durchschnitt in einer Menge von 0,085% enthalten. In einigen Fällen kann jedoch bei einem hohen Gesamtgehalt an Mangan in Böden die Menge an assimilierbaren Formen, die in Salzsäure oder Salzform umgewandelt werden, eindeutig unzureichend sein. Im Durchschnitt macht der lösliche Anteil von Mn im Boden 1–10% seines Gesamtgehalts aus [22, S.47].

Die saure Reaktion des Bodens (bei einem pH-Wert unter 6,0) begünstigt die Absorption von Mn2 + durch Pflanzen, die schwach alkalische Reaktion (pH-Wert über 7,5) stimuliert die Bildung von Mn (OH) 2 -Hydrat, das von Pflanzen nur schwer assimiliert werden kann.

Die Mobilität des Mangans im Oberboden wird auch durch die Pufferkapazität des Bodens in Bezug auf Säuren bestimmt, die von der Menge der Austauschbasen (hauptsächlich Ca und Mg) in ihnen abhängt. Bei hoher Bodenpufferung nimmt die Mn2 + -Mobilität ab. Mit einer geringen Bodenpufferkapazität ist die Manganmobilität höher. Mangan mobilisiert Phosphorsäure im Boden. Eine Reihe von Bodenmikroorganismen, die an der Aufnahme von Luftstickstoff durch Pflanzen beteiligt sind, erhöhen ihre Aktivität unter dem Einfluss von Mangan [22, S.50].

Der durchschnittliche Mangangehalt in Pflanzen beträgt 0,001%. Mangan dient als Katalysator für die Pflanzenatmung und ist an der Photosynthese beteiligt. Aufgrund des hohen Redoxpotentials von Mangan kann angenommen werden, dass Mangan für Pflanzenzellen die gleiche Rolle spielt wie Eisen für Tiere.

Mangan ist Teil oder Aktivator einer Reihe von enzymatischen Systemen, reguliert das Verhältnis Fe2 + ↔Fe3 + und beeinflusst dadurch die Redoxprozesse, die bei Eisen auftreten.

Mangan verstärkt hydrolytische Prozesse, wodurch die Anzahl der Aminosäuren zunimmt. Dies trägt zur Förderung von Assimilaten bei, die bei der Photosynthese von Blättern zu Wurzeln und anderen Organen gebildet werden. Nach P.A. Vlasyuk-Mangan verhält sich bei der Nitraternährung von Pflanzen als Reduktionsmittel, während es bei Ammonium-haltigen Substanzen als Oxidationsmittel wirkt. Dadurch kann mit Hilfe von Mangan die Prozesse der Zuckerbildung und der Proteinsynthese beeinflusst werden [19, S.23].

Die vorteilhafte Wirkung von Mangan auf das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen ist offensichtlich, so dass I.V. Michurin bemerkte, dass die Hybridsämlinge von Mandeln unter dem Einfluss von Mangan die erste Fruchtperiode um 6 Jahre beschleunigen. Diese Tatsache war der erste in der Literatur beschriebene Fall der bemerkenswerten Beschleunigung des Wachstums und der Reifung von Pflanzen unter dem Einfluss von Spurenelementen [26, S.18].

Bei mangelndem Mangan im Boden (niedriger Gehalt oder ungünstige Bedingungen für die Assimilation seiner Pflanzen) gibt es Pflanzenkrankheiten, die im Allgemeinen durch das Auftreten chlorotischer Flecken auf den Blättern der Pflanzen gekennzeichnet sind, die später zu Nekrose (Tod) werden. Normalerweise verursacht diese Krankheit eine Verzögerung des Wachstums und des Todes von Pflanzen. Bei verschiedenen Pflanzenarten hat die Manganmangelkrankheit ihre eigenen spezifischen Erscheinungsformen und erhielt entsprechende Namen.

Graue Flecken von Getreide werden in Hafer, Gerste, Weizen, Roggen, Mais beobachtet. Es ist durch das Auftreten einer schmalen Querlinie der Welke auf den Blättern gekennzeichnet. Blätter kräuseln sich entlang der Linie des Welkens und hängen herunter. Bei Mais treten einzelne chlorotische Flecken auf den Blättern auf, die weiter absterben, was zur Bildung von Löchern in den Blättern führt. Die Krankheit tritt normalerweise auf alkalischen Böden mit hohem Humusgehalt auf.

Zuckerrohrkrankheit - auf jungen Blättern erscheinen lange weißliche Streifen chlorotischer Verschwörungen, die in der Zukunft rot werden und an diesen Stellen Blätter brechen. Der Mangangehalt in den Blättern sinkt stark ab, nur Spuren werden beobachtet (statt 0,003% in der Norm). Pflanzenkrankheiten entwickeln sich auf alkalischen und neutralen Böden. Durch das Einbringen von Schwefel in den Boden können Superphosphate (Substanzen, die den Boden ansäuern und den Gehalt an verfügbarem Mangan erhöhen) diese Krankheit heilen oder verhindern [19, S.51].

Gefleckter Ikterus von Zuckerrüben sowie Futter, Rüben und Spinat. In den Zwischenräumen zwischen den Blattadern treten gelbe chlorotische Verschwörungen auf, die Ränder der Blätter sind nach oben gewickelt. Der Gehalt an Mangan im Gewebe erkrankter Pflanzen nimmt stark ab: In einem gesunden Blatt der Zuckerrübe normalerweise 181 mg Mangan pro 1 kg Trockensubstanz und bei einem Patienten nur 13 mg pro 1 kg.

Sumpffleck von Erbsensamen. Betroffen sind sowohl Blätter (leichte Chlorose) als auch hauptsächlich Erbsensamen. Auf den Samen erscheinen braune oder schwarze Flecken, auf der Innenfläche der Keimblätter bilden sich Hohlräume. Neben den Kranken können gesunde Samen sein.

Krankheiten von Obstpflanzen äußern sich in der Chlorose der Blätter (in der Hauptvene), meistens im Alter (Eisenmangel äußert sich hauptsächlich in jungen Blättern). Die Äste sterben ab, die Früchte werden leichter. Am stärksten betroffen sind Birnen-, Kirsch- und Apfelbäume - weniger [19, S.70].

Tung Blattfleck. Die Krankheit tritt hauptsächlich in den Vereinigten Staaten auf. Bei einem geringen Gehalt an austauschbarem Mangan in den Böden treten auf den Blättern zwischen den Venen chlorotische Flecken auf, die zu Flecken wachsen.

Es gibt auch einen grauen Fleck von Erdbeeren und anderen Krankheiten.

Das Phänomen des Manganmangels bei Pflanzen in Form der oben genannten spezifischen Krankheiten wird mit einem erheblichen Mangel an Mangan im Boden beobachtet, und bei einem relativen Mangel an mobilem Mangan können "gelöschte" Formen der Insuffizienz beobachtet werden, die sich in verkümmertem Wachstum, Ertragsabfall usw. manifestieren.

Die Anreicherung von Pflanzen mit Mangan führt zu verbessertem Wachstum, Fruchtbäumen und Ernten vieler Kulturen, was sich in der Praxis bewährt hat. Als Düngemittel werden Manganerz-Industrieabfälle, Schwefelsäureproduktionsabfälle usw. [22, S. 80] verwendet.

Manganabfälle haben gegenüber reinen Mangansalzen einen Vorteil: Sie werden schrittweise von Pflanzen verwendet und wirken effizienter. Die Düngerdosis hängt von der Abfallquelle und der Art der Pflanze ab.

Das Einbringen von Manganabfällen als Düngemittel in den Boden wirkt sich positiv auf den Ertrag von Zuckerrüben, Winterweizen, Mais, Kartoffeln, Gemüse und anderen Kulturen aus und verringert die Unkrautfähigkeit von Pflanzen. Neben der üblichen Anwendung von Mangan-Düngemitteln im Boden werden andere Methoden der Verwendung von Mangan angewendet, bei denen ungünstige Bedingungen für die Manganverdaulichkeit aus dem Boden ausgeschlossen sind [17, S.8].

Ein Überschuss an Mangan sowie sein Mangel beeinträchtigen die Pflanzen.

L.P. Vinogradov stellte signifikante morphologische Veränderungen in Pflanzen fest, die auf manganreichen Böden (zum Beispiel in Chiaturi) wachsen.

Laut L.Ya. Levanidova, es gibt Pflanzen, die sich in hohem Maße Mangan anreichern können, solche Pflanzen werden Manganophile genannt. Die Fähigkeit, Mangan zu konzentrieren, ist nicht notwendigerweise für alle Arten dieser Gattung charakteristisch und steht nicht im Zusammenhang mit der systematischen Position der Pflanze. Die Mangan-Naben sind goldene Hahnenfuß, Wermut, einige Farne, Kiefer, Birke, Nachtschatten [16, S.25].

Manganophile Pflanzen extrahieren aktiv Mangan aus dem Boden. Wenn Manganofil-Pflanzen auf Böden mit einem geringen Gehalt an leicht assimilierbarem Mangan wachsen, leiden sie besonders unter ihrem Mangel. Auf dem schwarzen Boden, der an verfügbarem Mangan arm ist, können also nur solche manganophilen Pflanzen wie Birke mit ihren sauren Wurzelsekreten Mangan mobilisieren [19, S.63].

2.4 Mangan in der pflanzlichen Mineralernährung

Eine wachsende und sich entwickelnde Pflanze sollte aus biochemischer Sicht als ein offenes System mit unterschiedlicher Kapazität betrachtet werden.

Die Pflanze erhält Energie und verbraucht sie teilweise beim Atmen. Gleichzeitig steigen die gesamten Energiereserven während des Wachstums der Anlage. Die Energiereserve kann annähernd der Verbrennungswärme der Trockenmasse der Anlage gleichgesetzt werden, da die Verbrennung der Substanz des Pflanzengewebes, die aus Kohlendioxid und Wasser synthetisiert wird, in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt.

Die Pflanze erhält Wasser und gibt es größtenteils für die Transpiration aus. In dieser Hinsicht handelt es sich um ein offenes System mit relativ geringer Retention des vorbeiströmenden Stoffes (Wasser).

Und schließlich sammelt die Pflanze Mineralien, setzt diese aber nicht frei. Ein gewisser Verlust an Mineralien tritt immer noch auf. Tukey und Morgan [17] fanden heraus, dass beim Spülen der oberirdischen Pflanzenteile mit Wasser Kalzium, Magnesium, Mangan, Kalium und Natrium verloren gehen. Unter natürlichen Bedingungen sind diese Verluste jedoch gering. Die Autoren schätzen die Ablation von Kalium aus den Blättern eines Apfelbaums mit Regenwasser auf 15–30 kg / Hektar pro Jahr - weniger als ein Prozent des Kaliums in den Blättern.

Mit dieser kleinen Änderung können wir akzeptieren, dass sich Mineralstoffe nur im Pflanzengewebe ansammeln und umverteilen und die systemisch lebende Pflanze nur als Teil des Trenngewebes und der Organe (Samen, Laub, Korkschicht der Rinde usw.) verlassen.

In Bezug auf die Anhäufung mineralischer Substanzen fungiert die Anlage als ein praktisch geschlossenes System steigender Kapazität, das heißt als ein System, das zur Sättigung neigt.

Die Aufnahme von Mineralien durch die Pflanze ist das Ergebnis einer Reihe von physikalisch-chemischen, biochemischen und physiologischen Prozessen.

In dieser Arbeit (teilweise in der Reihenfolge der Frage) betrachten wir den Prozess der pflanzlichen Resorption eines der wichtigsten Spurenelemente - Mangan bei Überversorgung der Pflanze mit allen notwendigen Elementen, dh bei Bedingungen für Wasserkulturen.

Es ist bekannt, dass die Assimilation des einen oder anderen Ions durch die Wurzeln einer Pflanze ein hochselektiver physiologischer Prozess ist. Die Ionenabsorption hängt nicht von ihrer Größe, Mobilität, ihrem Hydratationsgrad und ihrer Ladung ab (einfach geladene Nitrationen und dreifach geladene Phosphationen werden von den Wurzeln in größeren Mengen absorbiert als doppelt geladene Sulfationen).

Die Hauptfaktoren für den Eintritt eines Ions in eine Pflanze sind -. es ist die Konzentration von Ionen in der äußeren Umgebung und vor allem der Bedarf des Körpers an dem entsprechenden Element.

Питательные элементы делятся на макроэлементы: азот фосфор, калий, натрий, магний, кальций, среднее содержание которых в растении 0,2-0,5%, и микроэлементы.

В прошлом был предпринят ряд попыток классифицировать элементы по их роли в биосфере. Такие классификации предлагали Тэчер [16], Баудиш [11], М.Я. Школьник [8].

Однако, в последние годы новые схемы классификации элементов по их роли в питании растений не появляются. Это не случайно". Bei dem Versuch, eine solche Klassifizierung vorzunehmen, gibt es offenbar erhebliche grundsätzliche Schwierigkeiten, die durch Polyfunktionalität und Austauschbarkeit von Nährstoffen verursacht werden.

Mit Polyfunktionalität meinen wir, dass das gleiche Element in verschiedenen biochemischen Systemen verwendet wird. Zum Beispiel ist Magnesium in nichtionischer Form Teil von Chlorophyll, und Magnesiumionen ist ein Aktivator vieler Enzymsysteme.

Die Austauschbarkeit führt dazu, dass die gleiche biochemische Funktion von verschiedenen Elementen bereitgestellt wird. Mangan kann Magnesium bei der Synthese von Chlorophyll nicht ersetzen, aber nicht weniger als zwölf durch Magnesium aktivierte Enzymsysteme werden auch durch zweiwertiges Mangan aktiviert. Die von M. I - Shkolnik [9] entwickelte Lehre über die nichtspezifische und spezifische Funktion von Mikroelementen erlaubt es uns, diese Frage ausreichend zu erklären.

Nahrungsquellen für Mangan

Die wertvollsten Manganquellen sind: Roggenbrot, Weizen- und Reiskleie, Sojabohnen, Erbsen, Kartoffeln, Rübena, Tomaten, Blaubeeren. In Tee und Kaffee ist eine erhebliche Menge Mangan enthalten. Hochgereinigte Produkte (z. B. Getreide) enthalten unbedeutende Mengen Mangan (ihr Gehalt nimmt im Raffinationsprozess stark ab). Von der Gesamtnahrung nahmen nicht mehr als 10% Mangan auf.

Ursachen für Manganmangel

  • unzureichende Futter- und Wasseraufnahme
  • gestörte Absorption durch den Verbrauch einer erheblichen Menge phosphathaltiger Produkte (verhindert die Absorption)
  • Schnelle Entfernung von Mangan unter dem Einfluss von überschüssigem Calcium, Kupfer und Eisen
  • Störungen des Manganstoffwechsels

Folgen eines Manganmangels

  • Müdigkeit, Schwäche, Schwindel
  • geistige Beeinträchtigung
  • Verletzungen der kontraktilen Funktion der Muskeln, Krämpfe und Krämpfe, Muskelschmerzen
  • degenerative Gelenkveränderungen, Neigung zu Verstauchungen und Luxationen
  • verzögertes Haar- und Nagelwachstum
  • reduzierte Immunität
  • Entwicklungsverzögerung bei Kindern

Auswirkungen von überschüssigem Mangan

  • Manganose (Parkinson-Syndrom, psychische Störungen, Enzephalopathie, Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts)
  • Müdigkeit, Lethargie, Schläfrigkeit
  • Hemmung, Gedächtnisstörungen, Depressionen
  • verschiedene Parästhesien, Langsamkeit und Steifheit der Bewegungen

Video ansehen: Man Magan Deepak Bajracharya. New Nepali Song 2018. Official Music Video (Januar 2020).

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