Mangan

 

Mangan zählt zu den essentiellen Spurenelementen. Pflanzliche Lebensmittel wie z.B. Getreide enthalten reichlich Mangan.

Geschichte der Entdeckung und Aufklärung

Als Entdecker des Mangans gilt der Schwede Carl Wilheim Scheele. Im Jahre 1774 benennt er das Metall zunächst als Manganesium nach der griechischen Bezeichnung schwarze Erde (= magnesia nigra).

Chemische Eigenschaften

Mangan (Mn) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 25. Es hat ein Atomgewicht von 54,93. Es kommt weit verbreitet als Manganit (MnOOH), Braunit, Hausmannit und Rhodonit und im Eisenerz vor.  

Körperbestand und Verteilung in den Geweben

Der menschliche Körper enthält insgesamt 12 – 20 mg Mangan. (entsprechend 0,17 – 0,28 mg/kg Körpergewicht). Hohe Mangankonzentrationen finden sich in der Bauchspeicheldrüse, den Knochen, der Leber, den Milchdrüsen und den Nieren. Innerhalb der Zellen weisen die Mitochondrien die höchste Mangankonzentration von allen Zellbestandteilen auf.

Manganbedarf

In Bilanzstudien wurde ein Manganbedarf von 0,74 mg/Tag abgeleitet. Eine Zufuhr zwischen 2 und 5 mg pro Tag führt weder zu einem Mangel noch einer Überversorgung.

Aufgaben von Mangan

Mangan spielt eine wichtige Rolle im Eisenstoffwechsel und ist für eine normale Gehirnfunktion notwendig. Lebensnotwendig (essentiell) ist Mangan aufgrund seiner Beteiligung an Enzymsystemen. Enzyme, die Mangan als Aktivator benötigen, sind:

Weitere Wirkungen im Körper:

Weitere Enzyme werden durch Mangan unspezifisch aktiviert.

Aufnahme (Resorption), Bioverfügbarkeit und Oxidationsstufen

Der Hauptaufnahmeort von Mangan ist der Dünndarm. Die Bioverfügbarkeit ist mit 3 bis 4 Prozent recht niedrig und wird durch verschiedene Nahrungsbestandteile beeinflusst. Calcium, Eisen und Phosphat hemmen die Bioverfügbarkeit des Mangans.
Resorptionsfördernd wirkt sich das Enzym Pectinase aus, das die Bioverfügbarkeit von 4 % auf 81 % erhöht.
Schwarztee enthält zwar sehr viel Mangan (690 µg/100 ml), dieses ist wegen des gleichzeitig hohen Gerbstoffanteils aber nicht gut bioverfügbar. Auch Kaffee ist, bezogen auf die üblichen Trinkmengen, eine Manganquelle (80 µg/100 ml).
Von den zahlreichen möglichen Oxidationsstufen des Mangans spielt physiologisch nur die Stufe 2+ eine bedeutende Rolle. Zur Bindung des Mangans an Transferrin muss jedoch analog zum Eisen eine Oxidation zum Mangan 3+ vorausgehen, was möglicherweise durch Caeruloplasmin erfolgen kann. Caeruloplasmin wirkt als Oxidase und kommt als kupferhaltiges, blaues (caeruleus: himmelblau) Glykoprotein im Blutserum und in der Leber vor.

Ausscheidung und Mangantransport

Mangan wird über die Leber via Galle ausgeschieden. Im Blut wird Mangan durch die Bindung an Transferrin und a2-Makroglobulin (Plasmaprotein) transportiert.

Manganmangel

Ein charakteristischer Manganmangel wurde beim Menschen bisher nur bei einer ausschließlich parenteralen Ernährung beschrieben. Auch bei Ernährungsversuchen mit einer Vitamin-K-armen Diät wurde Manganmangel beobachtet. Als Folge traten erniedrigte Serumgehalte an Cholesterin, Triglyceriden sowie Phospholipiden auf. Diese konnten jedoch durch Mangangaben korrigiert werden.
Bei heranwachsenden Tieren stellte man bei einem Mangandefizit Skelettveränderungen und einen veränderten Kohlenhydrat- sowie Fettstoffwechsel fest. Darüber hinaus wird beim Menschen Mangan auch mit Epilepsie und Insulinresistenz in Verbindung gebracht.

Empfehlungen für die Aufnahme von Mangan (Referenzwerte)

Die detaillierten Referenzwerte für die Manganzufuhr sind in der folgenden Tabelle aufgeführt

AlterManganzufuhr in mg/Tag
Säuglinge
0 – 4 Monate  
4 Monate – 1 Jahr 0,6 – 1,0
Kinder und Jugendliche
1 Jahr – 4 Jahre 1,0 – 1,5
4 – 7 Jahre1,5 – 2,0
7 – 10 Jahre2,0 – 3,0
10 – 15 Jahre 2,0 – 5,0
Jugendliche und Erwachsene
Alle Altersgruppen  2,0 – 5,0


Quelle: D-A-CH-Referenzwerte

Mangan in Frauenmilch und Beikost

Frauenmilch enthält mit etwa 7 µg bis 14 µg Mangan/l nur geringe Mangankonzentrationen. Bei gestillten Säuglingen wurden dennoch überwiegend positive Manganbilanzen festgestellt. 

Mit der Einfuhr von Beikost steigt die Manganzufuhr stark an. Bei 6 bzw. 12 Monate alten Säuglingen wurde pro Tag eine durchschnittliche Manganzufuhr von 71 µg/kg bzw. 80 µg/kg Körpergewicht ermittelt.

Überdosierung von Mangan

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat festgestellt, dass eine zusätzliche Manganzufuhr von 4 mg pro Tag, z.B. über Nahrungsergänzungsmittel, für die Allgemeinbevölkerung wahrscheinlich keine unerwünschten Wirkungen hervorruft.
Ein erhöhter Blutspiegel kann zu toxischen Effekten auf das Nervensystem führen. Ausschlaggebend hierfür sind Mechanismen des oxidativen Stress. Ursacheerhöhter Manganspiegel ist in der Regel eine berufsbedingte erhöhte Inhalation von Mangan bei Metallarbeitern, Schweißern und bei Arbeitern in Batteriefabriken.
Symptome sind z.B. Kraft- und Antriebslosigkeit (Adynamie), schnelle Ermüdbarkeit, Muskelschmerzen und Schlafstörungen. Insgesamt wird die Überdosierung von Mangan als Mangan bedingte Parkinson ähnliche Erkrankung, dem Manganismus bezeichnet.

Manganzufuhr über Lebensmittel

Der WHO zufolge wurden die höchsten Mangankonzentrationen in Lebensmitteln pflanzlicher Herkunft gefunden, z.B. in Reis und Weizen (zwischen 10 und 100 mg/kg), sowie in Teeblättern (70 mg/100 g). Bei einer in Kanada durchgeführten Studie trug Getreide mit 54 % am stärksten zur Manganzufuhr bei. Somit sind Vegetarier/Veganer meist sehr gut mit Mangan versorgt.
Die manganreichsten Pflanzenteile bilden die Fortpflanzungsorgane. So enthalten z.B. Roggenkeimflocken 5 mg Mangan/100 g. Gute Quellen für Mangan sind insgesamt Getreideprodukte, vor allem Keime und äußere Schichten, Soja, auch Hülsenfrüchte und Reis. Als besonderes gute Lieferanten gelten: Erdbeeren, Haferflocken, Kopfsalat, Lauch, Schwarztee und Spinat.

Manganarme Lebensmittel:
Milch- und Milchprodukte, Fleisch, Innereien, Zucker, Weißmehlprodukte, Eier, Fette und Öle.

Mangan in Nahrungsergänzungsmitteln

Diese Mangan-Verbindungen, angegeben in den Zutatenlisten, sind aktuell in der EU in Nahrungsergänzungsmitteln erlaubt:

Erlaubte gesundheitsbezogene Aussagen (Health Claims)

Folgende Werbeaussagen sind für Mangan erlaubt, sofern die enthaltene Mangan-Menge mindestens 0,3 mg pro Tagesdosis beträgt:

Angebot im Reformhaus®:

Literatur

Calcium, Diabetes, Insulin, Spurenelemente, Vitamin K