Чем опасен марганец: Статьи от BWT о «Влияние марганца на организм человека: вред или польза?»

Содержание

Статьи от BWT о «Влияние марганца на организм человека: вред или польза?»

Всем давно известен такой металл как марганец. Чаще всего этот элемент сопутствует железу, но может встречаться и самостоятельно. Он второй по распространенности металл, и второй среди тяжелых. Встречается в воде и в пище, поэтому необходимо знать влияние марганца на организм человека. Этот микроэлемент необходим всем, он играет значительную роль в жизнедеятельности, а именно оказывает непосредственное влияние на рост, работу половых желез и образование крови.

Все же влияние марганца на организм человека двоякое: и положительное, и негативное. Тяжелые металлы попадать внутрь организма ежедневно с водой, которую взрослому человеку необходимо выпивать до 2 л в сутки. Готовя суп или наслаждаясь утренним кофе, мы можем нанести себе непоправимый вред, если в воде содержатся примеси. Удаление железа и марганца из воды — важный шаг водоподготовки.

Решения BWT для обезжелезивания воды:

Отрицательное влияние марганца в первую очередь сказывается на функционировании центральной нервной системе.

Его избыточное накопление проявляется в виде постоянной сонливости, ухудшении памяти, повышенной утомляемости. Марганец является политропным ядом, который оказывает вредное воздействие на работу легких, сердечнососудистой системы, может вызвать аллергический или мутагенный эффект.

Доза, приводящая к отравлению марганцем, составляет 40 мг в день, появляется снижение аппетита, угнетение роста, нарушение метаболизма железа и функционирования мозга. Однако самые тяжелые последствия для организма дает систематическое отравление тяжелыми металлами.

Суточная потребность в марганце зависит от возраста. Взрослому необходимо от 2,5 до 5 мг, детям до года 1 мг, от 1 года до 15 – 2 мг. Марганец попадает в организм человека с растительной и животной пищей. Больше всего его содержится в говяжьей печени, мясе, молоке и молочных продуктах, ананасах, крупах, черной смородине, шиповнике, бобовых, листьях свеклы и моркови.

Марганец попадает в организм человека и с водой. Санитарно-эпидемиологическими нормами регулируется его содержание в питьевой воде, которое составляет 0,1 мг/л. Это значительно больше, чем в Европе, где допустимым считается – 0,05 мг/л. Успокаивает то, что по данным Всемирной Организации Здравоохранения считается, что содержание в воде марганца в дозе 0,5 мг/л не оказывает отрицательного влияния на организм человека. Превышение нормы ведет к его накоплению и к заболеванию костной системы.

В домашних условиях легко определить наличие марганца в воде по вяжущему вкусу и желтоватому цвету, на трубах становиться заметен черный или темно-коричневый налет. В воде мутного темного цвета, может выпадать черный осадок, а при длительном контакте с такой водой темнеют кожные покровы руки и ногтевые пластины. Поэтому необходимо уделять особое внимание выбору системы очистки воды для дома.

Марганец имеет свойства накапливаться и закупоривать водопроводные трубы, но трубы можно поменять. В организме человека избыточное количество металлов накапливается в печени, которую поменять невозможно. Влияние марганца на организм человека весьма негативное, но оно не может быть единственной причиной серьезных заболеваний, но вот заметно ухудшить течение других – это ему вполне под силу. Нужно уже сейчас заботиться о своем здоровье. Поэтому лучше предупредить заболевания, чем потом тратиться на лечение.

Если вы не хотите доверить ваше здоровье и здоровье вашей семьи коммунальным службам, пора задуматься над установками фильтрации воды. Они имеют широкий ценовой диапазон и доступны в продаже в магазинах и на интернет-сайтах. В промышленных целях содержание марганца в воде тоже может быть строго ограничено, промышленные фильтры обезжелезивания и деманганации, имеют высокую пропускную способность и несколько степеней очистки. Если Вы хотите пить чистую воду и получать от этого только пользу, необходимо взять все в свои руки и приобрести установки фильтрации.

Для домашнего применения подойдет и фильтр-кувшин, его основной недостаток – он способен обрабатывать небольшое количество воды. Если Вы хотите подойти к проблеме водоочистки основательно, лучше приобрести мембранные или обратноосмотические фильтрационные установки, которые смогут нейтрализовать отрицательное влияние марганца и других тяжелых металлов на организм.

Статьи от BWT о «Марганец в питьевой воде: почему необходимо очищать воду от марганца»

Марганец принято относить к группе тяжелых металлов, это вещество распространено не столь сильно, как железо, но встречается довольно часто, и по своим свойствам напоминает само железо. В результате повышенного содержания марганца в воде на внутренних поверхностях водопроводных труб и водогрейного оборудования начинают накапливаться отложения этого металла, которые, в свою очередь, могут вызывать закупорку и ухудшение процессов теплообмена, поэтому следует задуматься о качественной водоочистке. Кроме того, такая вода оставляет несмываемые следы на сантехнических устройствах. Стоит также отметить, что это далеко не весь вред, который может принести жидкость с повышенной концентрацией марганца, так марганец в питьевой воде является одной из основных причин ее неприятного вкуса, к тому же употребление такой жидкости для утоления жажды и приготовления пищи негативно сказывается на состоянии человеческого организма.

Как показали последние исследования, употребление воды, чрезмерно обогащенной марганцем, приводит к снижению интеллектуальных способностей у детей. Постоянное употребление питьевой воды, в которой концентрация марганца превышает 0,1 мг/л, может спровоцировать возникновение серьезных заболеваний костной системы.

Решения BWT для обезжелезивания воды:

Стоит отметить, что на сегодняшний день проблема повышенного содержания марганца в питьевой и водопроводной воде стоит практически также остро, как и проблема воды с повышенной концентрацией железа. По этой причине во многих современных государствах, в том числе и в Российской Федерации, удаление марганца и железа – это одна из основных задач водоочистки. Не смотря на это, многие люди устанавливают в своих домах и квартирах дополнительные фильтрующие системы с целью получения оптимального состава жидкости, столь необходимой всем живым организмам для нормального существования.

Если в водопроводной или в питьевой воде превышена допустимая концентрация марганца, то жидкость приобретает желтоватый оттенок и имеет малоприятный вяжущий привкус. Пить такую воду не только неприятно из-за плохого вкуса, но и опасно для здоровья. Так, повышенное содержание марганца в питьевой воде грозит заболеваниями печени, в которой, в основном, и концентрируется этот металл. Кроме того, марганец, употребленный вместе с водой, имеет способность проникать в тонкий кишечник, кости, почки, железы внутренней секреции и даже поражать головной мозг. Важно знать, что в результате постоянного употребления питьевой воды, в которой превышено содержание данного химического элемента, может начаться хроническое отравление этим опасным для здоровья металлом. Отравление имеет либо неврологическую, либо легочную форму. В случае неврологической формы отравления у пациента могут наблюдаться следующие симптомы:

Полное безразличие к происходящим вокруг событиям;
Сонливость;
Потеря аппетита;
Головокружения;
Сильные головные боли.

Если же отравление было крайне сильным, не исключена потеря координации движений, судороги, боли в спине, резкая перемена настроения. Люди, отравившиеся марганцем, могут внезапно расплакаться или же наоборот расхохотаться. Ко всему вышеперечисленному добавляется повышенный тонус лицевых мышц, который является причиной изменения выражения лица больного. Так что марганец в питьевой воде крайне опасен для здоровья человеческого организма.

Все вышеперечисленное позволяет без тени сомнения заявлять о необходимости очистки питьевой и обычной водопроводной воды в случае, если концентрация марганца превышает допустимые нормы, а точнее 0,1мг/л. Более того в некоторых странах предельная концентрация марганца не превышает 0,05 мг/л – настолько опасным считается это вещество. В целом все существующие на сегодняшний день способы водоподготовки и очищения воды от марганца сводятся к следующему принципу. Первоначально происходит окисление двухвалентного марганца (именно в этой форме он поступает в водопроводные коммуникационные системы из природных источников) до трех- и четырехвалентного марганца. Окисленный четырехвалентный марганец в результате реакции с определенным веществом образует нерастворимый осадок, который устраняется посредством фильтров механической очистки.

В роли нерастворимого осадка могут выступать оксиды, гидроксиды или же соли кислот; вид осадка, в первую очередь, зависит от типа используемого реагента и выбранного метода.

Марганец в воде: чем опасно превышенное содержание в скважине, влияние на организм

Наличием водопровода в частном доме сейчас уже никого не удивишь. В систему водоснабжения, как правило, жидкость подается из водоскважины. Однако никто не может гарантировать, что при этом она будет надлежащего качества. В ней могут находиться как полезные, так и вредные для здоровья человека вещества. Разберемся в нашей статье, как появляется марганец в питьевой воде из скважины, каково его влияние на организм, как определить содержание и чем опасно превышение.

Как этот элемент образуется в природных водах

По-настоящему безопасные источники питья в наше время — большая редкость. Поэтому, перед употреблением живительную влагу требуется очищать. Этот непростой, но крайне необходимый процесс осуществляют на водоочистных станциях.

В ряде российских регионов почва отличается обилием марганцевых солей. Попадание этого вещества в питьевую жидкость — неизбежно, что превращается в серьезную проблему. От переизбытка марганца надлежит избавляться, чтобы не подвергать риску здоровье населения.

В чистом виде он встречается редко, в основном является составляющей различных минералов, железистой и кислой руды. В природе он попадает в воду двумя способами:

Природным. При вымывании из почвы или при разложении органических соединений (растительных, животных).
Техногенным. Вместе с отходами производства химической и металлургической промышленности, которые в изобилии сбрасываются в близлежащие водоемы.

Так каково же содержание марганца в жидкости? Большую роль играет географическое местоположение и разновидность самой воды. Морская, к примеру, содержит 2 мкг на кубический дм, речная от 1 до 1,6. Но самая большая концентрация элемента в подземных. Здесь значение порой зашкаливает до сотен и даже тысяч мкг. Чаще всего марганцевые соли соседствуют с железом (его количество на порядок меньше).

Причины появления

По степени распространенности вещество занимает 14 место среди остальных минералов во всем известной таблице Менделеева. Встречается оно повсеместно: в грунте, жидкости, в животных и растениях и даже человеческом теле.

Понятное дело, что зачастую его содержание оказывается сверх установленной нормы. В воде из скважины превышение объясняется избытком марганца в земле. Микроэлемент из нее систематически вымывается, попадает в источник и направляется прямиком в систему водоснабжения. Но стоит знать, что это не единственный путь, благодаря которому марганцевые соли появляются в домашнем водопроводе. Объяснений на самом деле несколько:

попадание биологических продуктов распада;
сброс в водоемы отходов предприятий химической и металлургической промышленности;
в стоках оказываются удобрения, используемые в сельскохозяйственной деятельности;
находящиеся рядом с источником керамические заводы и другие предприятия.

Норма содержания

Присутствие марганца в воде — нормальное явление. Главное — чтобы его количество соответствовало определенным показателям.

Таблица норм:

Показатели	Единицы измерения	Нормативы (предельно допустимая концентрация)	Класс опасности
Мутность	мг/л	1,5	—
Жесткость	мг-экв/л	7 (10)	—
Сухой остаток	мг/л	1000	—
Водородный показатель	Единицы Ph	6,0 — 9,0	—
Ионы аммония	мг/л	2,0	3
Нитраты	мг/л	45,0	2
Нитриты	мг/л	3,0	2
Железо	мг/л	0,3	3
Марганец	мг/л	0,1	3

Выяснить состав жидкости не составит труда в санитарной инстанции или ближайшей частной лаборатории. Результаты удастся получить на руки уже через 3, максимум 7 дней.

Для чего можно использовать содержимое водопроводных труб с обилием марганцевых солей

К сожалению, вариаций полезного применения такой жидкости нет. Употребление ее способно причинить серьезный вред здоровью. Систематическое питье крайне нежелательно. Пара кружек кофе с марганцем ежедневно способствуют накоплению элемента в организме, со временем поражение внутренних органов неизбежно.

К слову, важно различать марганец и марганцовку в воде. Второй вариант добавляют целенаправленно при принятии ванн, раствор оказывает благоприятное обеззараживающее и заживляющее воздействие. А вот первый — незваный гость, приносящий исключительно вред.

Использовать такую воду в бытовых нуждах тоже нехорошо. Обилие вещества представляет опасность для любой бытовой техники и систем:

забивается комплекс водоснабжения, затрудняется проходимость;
появляющийся налет в трубах способствует снижению теплоотдачи, из-за чего в помещении падает температура;
электрочайники, водонагреватели, стиральные и посудомоечные машины — все они выходят из строя при появлении накипи.

В свою очередь вред, причиненный техническим устройствам, отражается на самочувствии домочадцев. Так, например, не далеко до простудных заболеваний, если система отопления функционирует неполноценно.

Небезопасно не только употреблять содержащую марганец жидкость, но и использовать ее для умывания, чистки зубов. Постиранная ею одежда теряет свой цвет, становится желтой или серой.

Осуществлять полив огорода тоже не лучшее решение. Избыток вещества попадает в овощи и фрукты, которые потом оказываются на обеденном столе. Домашних животных также следует оградить от употребления опасного питья.

Единственный потребитель, для которого обогащенная марганцевыми солями жидкость будет полезна — комнатные растения. Микроэлемент дезинфицирует почву и защищает от вредных насекомых. Но даже при этом нельзя поливать цветы этим составом регулярно. Это скорее единоразовое мероприятие.

Чем грозит превышение марганца в питьевой воде

В больших количествах это вещество оказывает вредоносное влияние, в малых может принести и пользу.

Полезные функции элемента

Человеческий организм получает его вместе с питьевой водой и пищей. В нужной концентрации он жизненно необходим. Марганцевые соли принимают активное участие во многих физиологических процессах:

корректируют уровень глюкозы;
выступают сдерживающим фактором при развитии сахарного диабета;
оказывают поддержку нервной системе;
участвуют в выработке холестерина;
задействуются в образовании костной и хрящевой тканей;
помогают регулировать липидный обмен;
воздействуют на клеточное деление;
активизируют ферменты, необходимые для усвоения витаминов В1, С и биотина.

Избыточное потребление углеводов приводит к выведению марганца из организма. Поэтому, иногда человеку недостает этого вещества до суточной нормы. Особенно часто подобное происходит с беременными, кормящими женщинами и спортсменами.

Чем опасно превышение для нервной системы

Мы уже выяснили, что данный элемент имеет свойство накапливаться. Регулярное использование чрезмерно обогащенной им воды приводит к нарушениям в работе ЦНС. Существует три стадии проявления заболевания.

На первой человек быстро устает, постоянно испытывает сонливость. Его конечности слабеют, повышается активность слюнных и потовых желез. Лицевые мышцы ослабевают, что негативно сказывается на мимике.

Психика заболевшего тоже претерпевает изменения:

интересы больного становятся ограниченными;
существенно снижается желание двигаться;
мыслительная деятельность притупляется;
ослабевает память.

Если запустить ситуацию, своевременно не диагностировать недуг и не приступить к его устранению, повреждения могут стать необратимыми.

При переходе заболевания во вторую стадию, симптомы энцефалопатии становятся более выраженными:

появляется апатия;
постоянно хочется спать;
снижается работоспособность;
имеет место мнестико-интеллектуальный дефект;
движения замедляются, происходит произвольное мышечное сокращение.

Выходит из строя эндокринная система, конечности начинают неметь. Второй этап значительно опаснее первого. Ведь даже если устранить причину болезни (избавиться от избытков марганца в питьевой жидкости), процесс уже не остановится. Недуг продолжит прогрессировать продолжительное время. В итоге приглушить его можно, а вот искоренить окончательно — не удастся.

Третий этап отличается тяжелейшими поражениями двигательных функций:

страдает произношение;
речь делается неразборчивой, смазанной;
лицо приобретает эффект маски;
способность двигаться сильно снижается;
при ходьбе больного шатает, он широко расставляет ноги;
проявляется парез стоп.

Психика тоже в корне меняется. Человек погружается в апатию или наоборот, начинает демонстрировать беспричинные всплески эмоций (может плакать и смеяться одновременно). Не понимает, что серьезно болен, не воспринимает болезнь. Такие проблемы накладывают существенный отпечаток на все сферы его жизни.

Перечисленные последствия можно смело назвать ужасающими. Именно поэтому необходимо своевременно выявлять истоки недуга и обращаться за помощью.

Как определить присутствие вредоносного микроэлемента

Этот тяжелый металл не зря считается постоянным спутником железа. Переизбыток последнего свидетельствует о его наличии. Но не обольщайтесь, даже если жидкость в вашем водопроводе не железистая, это не значит, что в ней не присутствуют марганцевые соли.

Вред большого содержания марганца и железа в воде неоспорим, остается выяснить, как это определить.

Малое количество вещества очень сложно выявить самостоятельно. Очевидным его наличие становится только при большой концентрации. Следует запомнить. какие признаки говорят о его присутствии в системе водоснабжения:

наблюдается выпадение характерного черного осадка;
как до кипячения, так и после ощущается настойчивый вяжущий привкус;
появляется неприятный запах;
питьевая вода из крана становится желтоватой;
при контакте с ней кожа рук и ногти темнеют;
сантехника покрывается неизвестно откуда взявшимися темными пятнами;
забиваются водопроводные трубы.

Поэтому содержание данного элемента нужно систематически мониторить. Верное решение — регулярно брать пробы, проводить анализ состава. Только так будет возможно избежать серьезных проблем с состоянием домочадцев.

Уровень микроэлемента варьируется в зависимости от погодных условий. Зимой ее количество возрастает из-за застоя вод, в теплое время года снижается.

Как очистить воду от марганца

Прежде чем приступать к очистке, следует провести полноценный анализ, и только после этого подбирать подходящий способ.

Чаще всего данный микроэлемент участвует в соединениях в виде соли. Что объясняет его способность прекрасно растворяться в жидкости. Исходя из этого положения, удаление его возможно только тогда, когда он станет нерастворимым. А для этого предстоит задействовать одну из техник окисления:

Задействование мощных окислителей. pH при этом не подлежит регулированию.
Использование не таких сильных окислителей с параллельным повышением pH.
Планомерное увеличение pH с усиленным окислителем.

Методы удаления

Чтобы понять, какой из них следует задействовать, нужно определить количество вредной примеси. Делается это посредством анализа, позволяющего выяснить концентрацию элемента.

Аэрация

Самая простая методика, поэтому используется очень часто. Применяют ее при присутствии в воде двухвалентного железа. В процессе окисления оно превращается в гидроксид, который впоследствии вбирает в себя марганец и окисляет вещество.

Каталитическое окисление

Гидроксид 4-х валентного Mn окисляет его же 2-х валентный оксид. Нерастворимым он становится при воздействии полученного 3-х валентного оксида.

Деманганация перманганатом калия

Идеальное решение для очищения всех типов вод. Марганец окисляется калием, который превращает его в оксид. Он уже гораздо хуже поддается растворению. По окончании процесса жидкость предстоит профильтровать.

Введение реагентов-окислителей

В данном случае задействуют один из реагентов. Наиболее часто озон, хлор, его диоксид и гипохлорит натрия. Иногда количество необходимых для реакции веществ нужно увеличить. Причинами увеличения могут выступать: pH воды, наличие в ней органических примесей, технические особенности используемого оборудования.

Ионный обмен

Для его выполнения требуются два типа смол: катионообменная и анионообменная. С целью удаления марганцевой соли из жидкости, проводится последовательная ее обработка в слоях ионообменного материала.

Этот метод очистки считается весьма перспективным. Главное — грамотно осуществлять подбор смол, участвующих в процессе.

Дистилляция

В основе лежит изменение агрегатного состояния воды за счет кипячения. Закипает она при 100 градусах, а вот другие вещества превращаются в пар при иных температурах. Так, чистая жидкость испаряется первой, а соли марганца существенно позже. Это очень простой доступный способ. Единственный его недостаток — энергозатратность.

Фильтры для очистки

Понимая, почему в воде много марганца и чем опасно повышенное его содержание, следует задуматься, как себя обезопасить. Средства для очистки представлены в широком ассортименте. Остановить свой выбор на чем-то конкретном бывает непросто. Каждый прибор обладает своими техническими особенностями и предназначается для фильтрации как в домах, так и в квартирах.

Сейчас на рынке все большую популярность обретают именно отечественные производители. Покупатели все чаще отказываются приобретать импортные аналоги товаров. Объясняется это просто — только местные изготовители способны поставлять высококачественную продукцию максимально адаптированную к нашим условиям жизни.

Российская компания «Вода Отечества» осуществляет свою деятельность с 1991 года. За это время организация наладила собственное производство очистных систем для бытовых и централизованных потребителей.

Система обезжелезивания «Аметист»

Из преимуществ установки надлежит отметить:

Высокую эффективность очистки методом аэрации.
Почти неограниченный срок эксплуатации загрузки фильтра.
Вода на выходе экологически чистая, так как не обрабатывается реагентами.
Комплекс полностью автоматизирован.
Обслуживание необходимо лишь в рамках периодического контроля.
Малые затраты на эксплуатацию.

Схема установки:

Фильтр SF-m 2 в 1 Clack

Отфильтровывает примеси железа и марганца, контролирует уровень жесткости воды. Достоинства прибора:

Наличие новейшей автоматики (США).
Большой ресурс фильтрации.
Экономичное расходование соли.
Система умной промывки (существенная экономия жидкости).
Привлекательная стоимость.
Может использоваться для любого источника водоснабжения.
Солевой раствор не представляет опасности для септика.
Период эффективного функционирования — 30 лет.
Фильтрующая среда способна прослужить не менее 7 лет.

Прибор прекрасно подойдет для семьи из 2-3 человек.

Обезжелезиватель CF Runxin

Это фильтр с одной колонной, освобождающий воду от металлических примесей. Его неоспоримые плюсы:

Новейшая автоматика (Китай).
Увеличенный ресурс фильтрации.
Его можно использовать при любых типах загрязнений.
Задействуется фильтрующая среда последнего поколения Birm.
Невысокая стоимость.
Совместимость с любым источником.
Жидкость, сливаемая в дренаж, полностью безопасна для септика.
Продолжительность срока эксплуатации — 30 лет.
Очищающий элемент прослужит до 3 лет.
Исключены расходы на обслуживание.

Схема подключения:

Имея представление о том, чем вреден марганец в воде и как бороться с его переизбытком, можно не беспокоиться за себя и своих близких. В решении любой проблемы следует отдавать предпочтение грамотному подходу. Не пускайте ситуацию на самотек, халатность может стоить слишком дорого. Сотрудники компании «Вода Отечества» с удовольствием проконсультируют вас по поводу подходящего для ваших целей оборудования и помогут определиться с выбором правильной очистной системы.

Негативные эффекты марганца при хроническом поступлении в организм с питьевой водой Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 613.31 : 546.71 1

НЕГАТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ МАРГАНЦА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПОСТУПЛЕНИИ

В ОРГАНИЗМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь

В обзоре рассмотрены негативные эффекты повышенного содержания марганца, поступающего в организм с питьевой водой и представляющего потенциальную опасность для здоровья населения. Приведены данные отечественных и зарубежных исследователей о воздействии марганца на функциональное состояние центральной нервной системы, систему крови и процессы кроветворения, процесс нервно-мышечной проводимости, структуру костной ткани, всасывающую способность кишечника, выделительную систему (почки), жировой и углеводный обмен, состояние системы клеточного иммунитета и неспецифической резистентности. Показано, что при одновременном поступлении марганца и ряда других металлов (никеля, хрома, свинца) с питьевой водой возрастает опасность развития негативных эффектов со стороны критических органов и систем. Доказана связь хронического воздействия марганца, поступающего с питьевой водой, с ростом заболеваемости населения в явных и скрытых формах. Установление механизмов токсического действия марганца на критические органы и системы позволяет определять показатели, изменение которых в биологических средах организма дает возможность более точно и в ранние сроки определить предпатологические состояния, возникшие в результате вредного воздействия факторов среды обитания, в том числе марганца.

Ключевые слова: марганец, питьевая вода, негативные эффекты, хроническое воздействие, критические органы и системы

MANGANESE NEGATIVE EFFECTS IN BODY CHRONIC INTAKE WITH DRINKING WATER

D. L. Mazunina

Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health, Perm Perm State National Research University, Perm, Russia

The review deals with the negative effects of high contents of manganese taken in by a body with drinking water and being potentially dangerous to population health. The data of national and foreign researchers on manganese effects on functional state of the central nervous system, the blood system and blood formation, the process of neuromuscular conduction, the bone structure, the absorbing capacity of the intestine, the excretory system (kidneys), fat and carbohydrate metabolism, the cellular immunity system status and nonspecific resistance have been given. It has been shown that in simultaneous intake of manganese and a number of other metals (nickel, chromium, lead) with drinking water, the risk of adverse effects development in the critical organs and systems increased. A correlation of chronic effects of manganese taken in with drinking water and the increase in the population morbidity rates in obvious and latent forms has been proven. Determination of mechanisms of a toxic effect of manganese on the critical organs and systems allows to define indices, change of which in the body biological fluids gives a possibility to assess more accurately and early prepathological states resulting from harmful effects of environmental factors, including manganese.

Key words: manganese, drinking water, negative effects, chronic exposure, critical organs and systems

Библиографическая ссылка:

Мазунина Д. Л. Негативные эффекты марганца при хроническом поступлении в организм с питьевой водой // Экология человека. 2015. № 3. С. 25-31.

Mazunina D. L. Manganese Negative Effects in Body Chronic Intake with Drinking Water. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2015, 3. pp. 25-31.

В промышленно развитых регионах Российской Федерации (РФ) особую значимость приобретает качество питьевой воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, оказывающее влияние на состояние здоровья населения, особенно детского как наиболее чувствительной субпопуляции. По данным Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга, в РФ за последние три года (2010—2012) доля проб воды из водопроводной сети, не соответствующая гигиеническим нормативам по санитарно-химическим показателям, составляет до 17 %, по микробиологическим — 4,6 % от общего числа проанализированных проб [21].

К числу загрязняющих веществ воды водных объектов относится марганец. Данный металл входит в список основных показателей качества воды по требованиям санитарных норм РФ, Всемирной организации здравоохранения, Соединенных Штатов Америки, Европейского союза, включен в приоритетный список загрязняющих веществ воды водных объектов, рекомендуемых для систематического контроля (Решение Европарламента и Совета ЕС № 2455/2001/ЕС) [2]. Марганец стабильно присутствует в подземных водах и воде открытых водоемов в виде взвешенных и коллоидных частиц [8]. Основными источниками поступления марганца в воду открытых водоемов являются сбросы предприятий черной и цветной

металлургии, машиностроения и металлообработки, вклад которых в Валовой внутренний продукт России составляет порядка 20—30 % [22, 23]. Значительные количества марганца поступают в результате выщелачивания железомарганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пиролюзит, псиломелан, браунит, манганит, черная охра), в процессе разложения водных животных и растительных организмов, особенно сине-зеленых, диатомовых водорослей и высших водных растений [8, 28].

В настоящее время в научной литературе представлена разрозненная информация о возможных негативных эффектах, обусловленных хроническим воздействием марганца при поступлении в организм с питьевой водой. Систематизация имеющихся научных данных позволит получить наиболее полное представление о негативных эффектах марганца и механизмах их развития.

Марганец является эссенциальным микроэлементом, необходимым для осуществления многих функций в организме, таких как регуляция различных видов метаболизма, в том числе костной и соединительной тканей, свертывание крови, является кофактором для таких ферментов, как трансферазы, гидролазы, лиазы, супероксиддисмутазы, аргиназы, глутаминсинтетазы, участвует в синтезе и обмене нейромедиаторов [8].

По данным ряда авторов референтный уровень содержания марганца в крови составляет 0,00950,0115 мг/дм3 [8, 38, 49], 0,0016-0,0750 мг/дм3 [25, 26], в моче 0,0005-0,0098 мг/дм3 [25, 26], 0,0001-0,0200 мг/дм3 [8, 38, 49], в волосах 0,512,2 мг/кг [8, 49].

В соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, поступающих в окружающую среду 2.1.10.1920-04, референтная доза марганца при хроническом пероральном поступлении с питьевой водой составляет 0,14 мг/кг [26].

При повышенном экзогенном поступлении в организм марганец оказывает токсическое действие, что выражается в развитии негативных эффектов [1, 6-8, 10].

По своему воздействию на организм марганец при поступлении с питьевой водой относится к умеренно опасным веществам (3 класс опасности) [27].

Наряду с общерезорбтивным действием марганец характеризуется развитием специфических эффектов повреждающего действия со стороны ЦНС, системы крови, желудочно-кишечного тракта (желудок и кишечник), почек, костной системы, иммунной системы, окислительно-антиоксидантных и обменных процессов (токсикологические профайлы Агентства по регистрации токсичных веществ и заболеваний США — ATSDR, 2008), что может вызвать рост заболеваемости населения в явных и скрытых формах [18, 26, 38, 42, 49].

По мнению ряда исследователей [5, 34], первичным механизмом проявления негативных эффектов воздействия данного металла на организм при хро-

ническом поступлении с питьевой водой является повреждение клеточных мембран. Марганец, обладая высокой комплексообразующей способностью, связывает сульфгидрильные группы глутатиона и белков плазмы крови и тканей и тем самым запускает процесс активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) клеточных мембран [23]. Усиление процессов ПОЛ, инициированных образованием активных свободнорадикальных форм (гидроксильный радикал, супероксидный анион, пероксид водорода и др.) и, как результат, нарушение антиоксидантной защиты организма могут привести к развитию состояния ок-сидативного стресса, являющегося одним из пусковых механизмов в нарушении функционального состояния органов и систем мишеней [15, 36].

Первичным продуктом ПОЛ, образующимся на уровне клеточной мембраны, являются гидроперекиси липидов, которые при накоплении в избыточном количестве оказывают, в свою очередь, также повреждающее действие на мембрану клетки, что приводит к нарушению функций мембран и внутриклеточного метаболизма [4, 5]. К конечным продуктам ПОЛ относится малоновый диальдегид, дестабилизирующий клеточные мембраны. Измерение и оценка уровня данного показателя является методом раннего выявления метаболического дисбаланса в системе «окислительные процессы — антиоксидантная защита» [48]. Показателем окислительных процессов на уровне клеточного ядра является 8-гидрокси-2-деоксигуанозин. Повышенное содержание данного белка в биосредах (моча) может свидетельствовать о развитии окислительного стресса на молекулярном уровне при хроническом поступлении марганца в организм [29].

Избыточное поступление марганца снижает активность антиоксидантной системы, действие которой направлено на поддержание гомеостаза [41]. При этом ослабляется ферментативное звено антиоксидантной защиты организма, представленное супероксиддис-мутазой, глутатионпероксидазой, обеспечивающими антиоксидантную защиту на клеточно-субклеточном уровне [10]. В конечном итоге данный процесс способствует снижению уровня интегрального показателя активности антиоксидантных процессов — общего антиоксидантного статуса, что свидетельствует о развитии реакций декомпенсации в результате истощения антиокислительных резервов [16, 17].

По мнению ряда авторов, основной негативный эффект при избыточном поступлении марганца с питьевой водой проявляется в поражении ЦНС, что позволяет отнести его к числу нейротропных металлоэлементов. Показано, что марганец легко проникает через гема-тоэнцефалический барьер, кумулирует в митохондриях и лизосомах [33, 35, 47]. Угнетая активность мито-хондриальных ферментов, данный металл вызывает нарушения в митохондриальной дыхательной цепи переноса электронов, инициирует усиление ПОЛ [31, 49]. В результате интенсивного образования активных форм кислорода происходит необратимая модификация нуклеиновых кислот и белков, нарушение целостности

мембран нейронов, высвобождение эксайтотоксических медиаторов (например, возбуждающей аминокислоты — глутамата) [3, 40]. В нервных клетках декарбокси-лирование глутамата (отщепление а-карбоксильной группы) приводит к образованию у-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая служит основным тормозным медиатором высших отделов мозга [14]. В результате избыточного поступления марганца в организм первично повреждаются астроциты (клетки нейроглии), развивается глиальная дисфункция, следствием чего является поражение нейронов и нарушение процесса декарбоксилирования глутамата, что способствует эксайтотоксическому эффекту [39]. Именно астроциты контролируют концентрацию марганца в мозге. Поврежденные астроциты могут утрачивать способность захватывать и обезвреживать избыточные количества глутамата. В наибольшей степени страдают проекционные ГАМК-ергические нейроны. В результате повышается уровень глутамата в крови, а уровень ГАМК снижается [43].

Кроме того, доказано, что марганец значительно ускоряет окисление такого катехоламина, как дофамин, играющего роль естественного тормозного нейромедиатора, в 6-оксидофамин, который обладает нейротоксическим действием, заключающимся в необратимом разрушении катехоламинергических нервных окончаний (рецепторов) ЦНС и провоцировании дополнительного окислительного стресса [47, 50]. Уровень дофамина при этом снижается. Избирательность поражения базальных ганглиев объясняют высоким содержанием в них окислительных ферментов [38, 44].

В ЦНС наблюдается особая опасность развития окислительного стресса, что определяется интенсивностью окислительного метаболизма мозга, утилизирующего до 50 % всего кислорода, при значительно более низкой активности антиоксидантных систем в сравнении с другими органами. Развитие окислительного стресса стимулирует высвобождение и предотвращает обратный захват катехоламинов, а также угнетает активность моноаминоксидазы [29].

Исследованиями установлено, что марганец, являясь ингибитором кальциевых каналов в клетке, вмешивается в метаболизм ионизированного Са2+ (конкурент марганца), который принимает участие в большинстве внутриклеточных процессов (автоматизм клеток синусового узла, сокращение и расслабление миокарда, инкреция, деление и рост клеток, передача нервного импульса, нервно-мышечная возбудимость) [10]. При избыточном поступлении марганца в организм нарушается функция кальциевых каналов, ионизированный Са2+ устремляется внутрь клетки, что является признаком ее гибели (апоптоза). Уровень ионизированного Са2+ в крови при этом увеличивается и может рассматриваться как компенсаторная реакция, направленная на поддержание гомеостаза ионизированного Са2+ [4, 35].

Согласно данным многочисленных исследований, хроническое воздействие марганца может обусловить

уменьшение абсорбции и метаболизма железа (антагониста марганца) и, как следствие, развитие железо-дефицитного состояния [12, 46]. Признаком дефицита железа является повышение уровня трансферрина (основного переносчика железа) и связанных с ним общей и ненасыщенной железосвязывающей способности [11]. Следствием нарушения метаболизма железа является снижение уровня гемоглобина и усиление раздражения красного ростка костно-мозгового кроветворения, что может проявляться уменьшением размера эритроцитов (микроцитозом) [6].остеокальцина, костного изофермента щелочной фосфатазы [21]. Изменение костной плотности отражает содержание С-концевых телопептидов, тартратрезистентной кислой фосфатазы в сыворотке крови [30, 32, 33].

По некоторым данным [9, 13], при избыточном поступлении марганца с питьевой водой повышается кислотопродуцирующая функция желудка, о чем свидетельствует повышение содержания уровня пепсиногена 1 (PG1) и пепсиногена 2 (PG2) и их соотношения. Уменьшение величины соотношения PG 1 и PG 2 отражает степень изменения слизистой желудка от гипотрофического до атрофического состояния [10]. Кроме этого, нарушается всасывающая способность эпителиоцитов кишечника в результате понижения активности щеточно-каемочного фермента — Р-галактозидазы [6].

Обобщая данные о воздействии марганца на выделительную систему (почки), важно отметить, что марганец транспортируется в почки в виде побочного продукта метаболизма. Происходит изменение клеток проксимальных извитых канальцев, появляются капельные гиалиновые включения и вакуолизация цитоплазмы с последующей канальцевой дегенерацией (пикноз ядер и клеточный лизис), нарушение каналь-цевой реабсорбции воды и электролитов, нарушение канальцевой секреции [7]. Для оценки функции почек, в частности почечной недостаточности, целесообразным является исследование концентрации мочевины, креатинина, В2-микроглобулина, скорости клубочковой фильтрации [25].

Имеются данные о негативном воздействии повышенного содержания марганца в организме на липидный и углеводный обмены [12]. Об этом свидетельствует изменение показателей липидного спектра (общий холестерин, липопротеиды низкой и высокой плотности, триглицериды) [25], развитие гипогликемизирующего эффекта (повышается уровень глюкозы, а-амилазы в крови) [12].

В последнее время в научных исследованиях значительное внимание уделяется изучению иммуно-токсического действия марганца [19]. В литературе описаны примеры влияния марганца на показатели клеточного иммунитета и неспецифической резистентности организма, что характеризуется изменением уровня лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, эо-зинофильно-лимфоцитарного индекса.

В многочисленных работах подчеркивается, что при одновременном воздействии марганца и ряда других металлов с питьевой водой возрастает опасность негативного воздействия на критические органы и системы [28, 45]. При комбинированном поступлении марганца и свинца усиливается опасность развития негативных эффектов со стороны ЦНС, системы крови; при поступлении марганца и никеля — со стороны системы крови, желудка и кишечника; поступлении марганца и хрома — со стороны почек, желудка [26, 35].

Таким образом, в ходе анализа результатов опубликованных в научных изданиях исследований отечественных и зарубежных авторов установлена несомненная значимость проблемы выявления спектра негативных эффектов и детализации механизмов токсического действия марганца, поступающего с питьевой водой, на состояние здоровья населения. Установление данных негативных эффектов и их маркеров на ранней стадии позволит значительно повысить направленность и эффективность диагностических и профилактических мероприятий.

Список литературы

1. Басова О. М., Хамитова Р. Я. Риск здоровью детей малых городов от перорального поступления тяжелых металлов // Казанский медицинский журнал. 2008. Т. 89, № 2. С. 203-206.

2. Бурлибаев М. Ж., Неронова Т. И., Саидов И. И. и др. Перспективы гармонизации стандартов и норм качества вод в странах Центральной Азии и Водной рамочной директивы Европейского союза. Алматы : ОО «OST-XXI век», 2010. 240 с.

3. Васильева Е. М., Баканов М. И., Поддубная А. Е., Шор Т. А. Перекисное окисление липидов при неврологической патологии у детей // Клиническая лабораторная диагностика. 2005. № 2. С. 8-12.

4. Владимиров Ю. А. Нарушение барьерных свойств внутренней и наружной мембран митохондрий, некроз и апоптоз // Биологические мембраны. 2002. Т. 19, № 5. С. 356-377.

5. Владимиров Ю. А. Свободные радикалы в биологических системах // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 12. С. 13-9.

6. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2 т. / под ред. Л. К. Исаева. Т. 1. М. : ПАИМС, 1997. 512 с.

7. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2 т. / под ред. Л. К. Исаева. Т. 2. М. : ПАИМС, 1997. 496 с.

8. Вредные вещества в окружающей среде. Элементы V—VШ групп периодической системы и их неорганические соединения : справ.-энц. изд. / под ред. В. А. Филова и др. СПб. : НПО «Профессионал», 2007. 452 с.

9. Голованова Е. С., Аминова А. И. Содержание некоторых металлов в биосубстратах у детей с заболеваниями желудка и гепатобилиарной системы // Российский педиатрический журнал. 2006. № 2. С. 29—33.

10. Гончаренко А. В., Гончаренко М. С. Механизмы повреждающего действия токсических концентраций марганца на клеточном и субклеточном уровнях // Биологический вестник МДПУ. 2012. № 2. С. 47-57.

11. Громова О. А., Торшин И. Ю., Хаджидис А. К. Анализ молекулярных механизмов воздействия железа (II), меди, марганца в патогенезе железодефицитной анемии // Клиническая фармакология и фармакоэкономика. 2010. № 1. С. 1-9.

12. Долгов В. В., Аметов А. С, Щетникович К. А., Демидова Т. Ю., Долгова А. В. Лабораторная диагностика нарушений обмена углеводов, сахарный диабет. М. : Триада, 2002. 112 с.

13. Иванов А. В., Рылова Н. В. Роль факторов окружающей среды в формировании патологии пищеварительного тракта у детей // Казанский медицинский журнал. 2009. № 4. С. 590-592.

14. Исмаилова Т. Ф., Федорова Н. В., Савченко Л. М. Лечение больных токсической энцефалопатией, вызванной употреблением содержащих марганец суррогатных психоактивных веществ // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2005. Т. 105, № 12. С. 18-21.

15. Кольдибекова Ю. В. Гигиеническая оценка оксидант-но-антиоксидантного статуса у детей в условиях многосре-дового воздействия химических факторов : автореф. дис. … канд. биол. наук. Москва, 2011. 24 с.

16. Курашвили В. А., Майлэм Л. Новые возможности предотвращения оксидативного стресса // Журнал натуральной медицины. 2001. № 1. С. 7-14.

17. Меньщикова Е. Б., Ланкин В. З., Зенков Н. К., Бондарь И. А., Круговых Н. Ф., Труфакин В. А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. М. : Фирма «Слово», 2006. 556 с.

18. Онищенко Г. Г., Зайцева Н. В., Землянова М. А. Гигиеническая индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических факторов / под ред. Г. Г. Онищенко. Пермь : Книжный формат, 201 1. 532 с.

19. Основные показатели иммунограммы детей и взрослых Пермской области / под ред. Б. А. Бахметьева, 2002. 35 с.

20. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2012 году : Государственный доклад. М. : Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2013. 176 с.

21. Остеокальцин у практически здоровых детей раннего и дошкольного возраста / Л. А. Щеплягина // Российский педиатрический журнал. 2005. № 1. С. 48-52.

22. Приказ Минпромторга России от 18 марта 2009 г. № 150. Стратегия развития металлургической промышленности России на период до 2020 года. URL: http://www. garant.ru/products/ipo/prime/doc/95358/ (дата обращения: 05.02.2014).

23. Ракитский В. Н., Юдина Т. В. Антиоксидантный и микроэлементный статус организма: современные проблемы диагностики // Вестник РАМН. 2005. № 3. С. 33-36.

24. Распоряжение Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. URL: http://www.minenergo.gov.ru/ activity/energostrategy/ (дата обращения: 05.02.2014).

25. Расшифровка клинических лабораторных анализов / К. Хиггинс ; пер. с англ. ; под ред. проф. В. Л. Эмануэля. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 376 с.

26. Руководство по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ: Р 2.1.10.1920-04. М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 143 с.

27. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. URL: best-story.ru/gost/r38/312/ (дата обращения: 31.05.2013).

28. Теплая Г. А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды // Астраханский вестник биологического образования. 2013. № 1 (23). С. 182—192.

29. Тугушева Ф. А., Зубина И. М. Оксидативный стресс и его участие в неиммунных механизмах прогрессирования хронической болезни почек // Нефрология. 2009. Т. 13, № 3. С. 42-48.

30. Устинова О. Ю., Зайцева Н. В., Пермяков И. А., Вандышева А. Ю., Верихов Б. В. Влияние марганца на костный метаболизм у детей, проживающих в условиях воздействия химических факторов среды обитания // Фундаментальные исследования. 2011. № 9. С. 314-317.

31. Федорова Н. В., Савченко Л. М., Исмаилова Т. Ф. Лечение больных токсической энцефалопатией, вызванной употреблением содержащих марганец суррогатных психоактивных веществ // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2005. № 12. С. 18-21.

32. Храмцова С. Н. Маркеры костного ремоделирова-ния у детей // Российский педиатрический журнал. 2006. № 4. С. 17-21.

33. Храмцова С. Н., Щеплягина Л. А. Биохимические маркеры метаболизма костной ткани. Сообщение 3, 4 // Российский педиатрический журнал. 2007. № 1. С. 28-31.

34. Хрипач Л. В., Ревазова Ю. А., Рахманин Ю. А. Роль свободнорадикального окисления в повреждении генома факторами окружающей среды // Вестник РАМН. 2004. № 3. С. 16-18.

35. Шаршенова А. А. Токсикологические исследования содержания тяжелых металлов в биосредах организма детей // Здоровье населения и среда обитания. 2004. № 3 (132). С. 9-11.

36. Юдина Т. В., Ракитский В. Н., Егорова М. В., Федорова Н. Е. Критериальные показатели антиоксидант-ного статуса в проблеме донозологической диагностики // Гигиена и санитария. 2000. № 5. С. 61-63.

37. Aschner M., Erikson K. M., Herrero Hernández E., TjalkensR. B. Manganese and its role in Parkinson’s disease: from transport to neuropathology // Neuromolecular Med. 2009. N 11 (4). P. 252-266.

38. Bagga S., Levy L. Overview of Research into the Health Effects of Manganece (2002-2007) Report, Institute of Environment and Health for the Manganese Health Research Program (MHRP), Institute of Environment and Health, Cranfield University. Avaliable at http: // www. manganese_health.org/data/assets/pdf_file/0017/53171/ Effects_of_Manganese.pdf (Accessed January 13, 2013).

39. Chen C. J., Liao S. L. Oxidative stress involves in astrocytic alterations induced by manganese // Exp. Neurol. 2002. N 175. P. 216-225.

40. Danbolt N. C. Glutamate uptake // Progress in Neurobiology. 2001. N 65(1). P. 1-105.

41. Diplock A. T. Antioxidant nutrients and desease prevention: an overview // Am. J. Clin. Nutr. 2000. N 73. P. 36-40.

42. Dobson A., Erikson K., Aschner M. Manganese Neurotoxicity // Annals of the New York Academy of Science. 2004. N 1012. P. 115-128.

43. Erikson K. M., Aschner M. Manganese neurotoxicity and glutamate-GABA interaction // Neurochem. Int. 2003. N 43 (4-5). P. 475-480.

44. Fitsanakis V. A., Au C., Erikson K. M, AschnerM. The effects of manganese on glutamate, dopamine and gamma-aminobutyric acid regulation // Neurochem. Int. 2006. N 48 (6-7). P. 426-433.

45. Henn B. C., Schnaas L., Ettinger A. S., Schwartz J., Lamadrid-Figueroa H., Hernandez-Avila M. et al. Associations of early childhood manganese and lead coexposure with neurodevelopment // Environ. Health. Perspect. 2011. N 120. P. 126-131.

46. Kwik-Uribe C., Smith D. R. Temporal responses in the disruption of iron regulation by manganese // J. Neurosci. Res. 2006. N 83 (8). P. 1601-1610.

47. Levy B. S., Nassetta W. J. Neurologic effects of manganese in humans: A review // International Journal of Occupational and Environmental Health. 2003. N 9 (2). P. 153-163.

48. Toshio M., Shunya T. Intracellular sensors for oxygen and oxidative stress: Novel therapeutic targets // American Journal of Physiology — Lung Cellular and Molecular Physiology. 2010. Vol. 4, N 30. P. 105-116.

49. Toxicological Profile for Manganese. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). U. S. Public Health Service, U. S. Department of Health and Human Services. Altanta, GA, 2008. 539 p.

50. Yavorskaya V., Pelekhova O., Grebenyuk G., Chernyshova T. Manganese toxic encephalopathy with parkinsonism // European Journal of Neurology. 2006. N 13. P. 289-290.

References

1. Basova O. M., Khamitova R. Ya. Health risks for children of small towns from ingestion of heavy metals. Kazanskii meditsinskii zhurnal [Kazan Medical Journal]. 2008, 89 (2), pp. 203-206. [in Russian]

2. Burlibaev M. Zh., Neronova T. I., Saidov I. I. i dr. Perspektivy garmonizatsii standartov i norm kachestva vod v stranakh Tsentral’noi Azii i Vodnoi ramochnoi direktivy Evropeiskogo soyuza [Prospects of harmonizing standards and quality of water in Central Asia and the Water Framework Directive of the European Union]. Almaty, 2010, 240 p. [in Russian]

3. Vasil’eva E. M., Bakanov M. I., Poddubnaya A. E., Shor T. A. Lipid peroxidation with neurological disorders in children. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2005, 2, pp. 8-12. [in Russian]

4. Vladimirov Yu. A. Report barrier properties inner and outer membranes of mitochondria, apoptosis and necrosis. Biologicheskie membrany [Biological membranes]. 2002, 19 (5), pp. 356-377. [in Russian]

5. Vladimirov Yu. A. Free Radicals in Biological Systems. Sorosovskii obrazovatel’nyi zhurnal [Soros Educational Journal]. 2000, 6 (12), pp. 13-19. [in Russian]

6. Vozdeistvie na organizm cheloveka opasnykh i vrednykh ekologicheskikh faktorov. Metrologicheskie aspekty [Impact on humans of dangerous and harmful environmental factors. Metrological aspects], ed. L. K. Isaev, vol. 1. Moscow, 1997, 512 p.

7. Vozdeistvie na organizm cheloveka opasnykh i vrednykh ekologicheskikh faktorov. Metrologicheskie

aspekty [Impact on humans of dangerous and harmful environmental factors. Metrological aspects], ed. L. K. Isaev, vol. 2, Moscow, 1997, 496 p.

8. Vrednye veshchestva v okruzhayushchei srede. Elementy V-VIII grupp periodicheskoi sistemy i ikh neorganicheskie soedineniya [Harmful substances in the environment. Elements of V-VIII groups of the periodic system and their inorganic compounds], eds. V. A. Filov et al. Saint Petersburg, Professional Publ., 2007, 452 p.

9. Golovanova E. S., Aminova A. I. The content of some metals in biosubstrates in children with diseases of the stomach and hepatobiliary system. Rossiiskii pediatricheskii zhurnal [Russian Journal of Pediatrics]. 2006, 2, pp. 29-33. [in Russian]

10. Goncharenko A. V., Goncharenko M. S. Mechanisms of Damaging Effect of Mangenese in Toxic Concentrations on Cellular and Subcellular Levels. Biologicheskii vestnik MDPU [Biological Messenger MDPU]. 2012, 2, pp. 47-57. [in Russian]

11. Gromova O. A., Torshin I. Yu., Khadzhidis A. K. Analysis of the molecular mechanisms of action of iron (II), copper, manganese, iron deficiency anemia in pathogenesis. Klinicheskaya farmakologiya i farmakoekonomika [Clinical Pharmacology and Pharmacoeconomics]. 2010, 1, pp. 1-9. [in Russian]

12. Dolgov V. V., Ametov A. S, Shchetnikovich K. A., Demidova T. Yu., Dolgova A. V. Laboratornaya diagnostika narushenii obmena uglevodov, sakharnyi diabet [Laboratory diagnosis of disorders of carbohydrate metabolism, diabetes]. Moscow, Triada Publ., 2002, 112 p.

13. Ivanov A. V., Rylova N. V. The role of environmental factors in the formation of pathologies of the digestive tract in children. Kazanskii meditsinskii zhurnal [Kazan Medical Journal]. 2009, 4, pp. 590-592. [in Russian]

14. Ismailova T. F., Fedorova N. V., Savchenko L. M. Treatment of patients with toxic encephalopathy caused by the use of manganese -containing surrogate substance. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S. S. Korsakova. 2005, 105 (12), pp. 18-21. [in Russian]

15. Kol’dibekova Yu. V. Gigienicheskaya otsenka oksidantno-antioksidantnogo statusa u detei v usloviyakh mnogosredovogo vozdeistviya khimicheskikh faktorov. Avtoref. kand. diss. [Hygienic evaluation of oxidant-antioxidant status in children under the multimedia effects of chemical factors. Author’s Abstract of Cand. Diss.]. Moscow, 2011, 24 p.

16. Kurashvili V. A., Mailem L. New features to prevent oxidative stress. Zhurnal natural’noi meditsiny [Journal of Natural Medicine]. 2001, 1, pp. 7-14. [in Russian]

17. Men’shchikova E. B., Lankin V. Z., Zenkov N. K., Bondar’ I. A., Krugovykh N. F., Trufakin V. A. Okislitel’nyi stress. Prooksidanty i antioksidanty [Pro-oxidants and antioxidants]. Moscow, Slovo Publ., 2006, 556 p.

18. Onishchenko G. G., Zaitseva N. V., Zemlyanova M. A. Gigienicheskaya indikatsiya posledstvii dlya zdorov’ya pri vneshnesredovoi ekspozitsii khimicheskikh faktorov [Hygienic indication of health effects at exposure of exogenous chemical factors], ed. G. G. Onishchenko, Perm, Knizhnyi format Publ., 2011, 532 p.

19. Osnovnye pokazateli immunogrammy detei i vzroslykh Permskoi oblasti [The main indicators of immunograms children and adults Perm region], ed. B. A. Bakhmet’ev, 2002. 35 p.

20. O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya naseleniya v Rossiiskoi Federatsii v 2012 godu. Gosudarstvennyi doklad [On the status sanitary

and epidemiological safety of the population in the Russian Federation in 2012: The State Report]. Moscow, Federal’naya sluzhba po nadzoru v sfere zashchity prav potrebitelei i blagopoluchiya cheloveka, 2013, 176 p.

21. Osteocalcin in healthy infants and preschool age. L. A. Shcheplyagina. Rossiiskii pediatricheskii zhurnal [Russian Journal of Pediatrics]. 2005, 1, pp. 48-52. [in Russian]

22. Prikaz Minpromtorga Rossii ot 18 marta 2009 g. № 150. Strategiya razvitiya metallurgicheskoi promyshlennosti Rossii na period do 2020 goda [Order of Industry and Trade of Russia on March 18, 2009 № 150. Metallurgical Industry Development Strategy of Russia until 2020]. URL: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/ doc/95358/ (accessed 5 February 2014) [in Russian]

23. Rakitskii V. N., Yudina T. V. Antioxidant and trace element status of the body : the modern problems of diagnosis. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk. 2005, 3, pp. 33-36. [in Russian]

24. Rasporyazhenie Pravitel’stva RF ot 13 noyabrya 2009 g. № 1715-r. Energeticheskaya strategiya Rossii na period do 2030 goda [RF Government Order of November 13, 2009 № 1715-r. Russia’s Energy Strategy until 2030]. URL: http://www.minenergo.gov.ru/activity/energostrategy/ (accessed 5 February 2014) [in Russian]

25. Rasshifrovka klinicheskikh laboratornykh analizov [Explanation of clinical laboratory tests], K. Khiggins, per. s angl., ed. prof. V. L. Emanuel. Moscow, BINOM Publ. Laboratoriya znanii, 2008, 376 p.

26. Rukovodstvo po otsenke riska zdorov’yu naseleniya pri vozdeistvii khimicheskikh veshchestv: R 2.1.10.192004 [Guidance on the assessment of health risk under the influence of chemicals: P 2.1.10.1920-04]. Moscow, Federal Centre for Sanitary Inspection Ministry of Health of Russia, 2004, 143 p.

27. SanPiN2.1.4.1074-01. Pit’evaya voda. Gigienicheskie trebovaniya k kachestvu vody tsentralizovannykh sistem pit’evogo vodosnabzheniya. Kontrol’ kachestva [SanPin 2.1.4.1074-01. Drinking water Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply. Quality control]. URL: best-story.ru/gost/r38/312/ (accessed 31 May 2013).

28. Teplaya G. A. Heavy metals, as a factor of environmental pollution. Astrakhanskii vestnik biologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan Vestnik Biological Education]. 2013, 1 (23), pp. 182-192. [in Russian]

29. Tugusheva F. A., Zubina I. M. Oxidative stress and its participation in non-immune mechanisms of progression of chronic kidney disease. Nefrologiya [Nephrology]. 2009, 13 (3), pp. 42-48. [in Russian]

30. Ustinova O. Yu., Zaitseva N. V., Permyakov I. A., Vandysheva A. Yu., Verikhov B. V. Effect of manganese on bone metabolism in children living in conditions of chemical environmental factors. Fundamental’nye issledovaniya [Fundamental Research]. 2011, 9, pp. 314-317. [in Russian]

31. Fedorova N. V., Savchenko L. M., Ismailova T. F. Treatment of patients with toxic encephalopathy caused by the use of manganese -containing surrogate substance. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S. S. Korsakova. 2005, 12, pp. 18-21. [in Russian]

32. Khramtsova S. N. Markers of bone remodeling in children. Rossiiskii pediatricheskii zhurnal [Russian Journal of Pediatrics]. 2006, 4, pp. 17-21. [in Russian]

33. Khramtsova S. N., Shcheplyagina L. A. Biochemical markers of bone metabolism. Rossiiskii pediatricheskii zhurnal [Russian Journal of Pediatrics]. 2007, 1, pp. 28-31. [in Russian]

34. Khripach L. V., Revazova Yu. A., Rakhmanin Yu. A. The role of free radical damage in the genome of environmental factors. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk. 2004, 3, pp. 16-18. [in Russian]

35. Sharshenova A. A. Toxicological studies of heavy metals in biological media in children. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya. 2004, 3 (132), pp. 9-11. [in Russian]

36. Yudina T. V., Rakitskii V. N., Egorova M. V., Fedorova N. E. Criterial indicators of antioxidant status in the problem of preclinical diagnosis. Gigiena i sanitariia. 2000, 5, pp. 61-63. [in Russian]

37. Aschner M., Erikson K. M., Herrero Hernández E., Tjalkens R. B. Manganese and its role in Parkinson’s disease: from transport to neuropathology. NeuromolecularMed. 2009, 11 (4), pp. 252-266.

39. Chen C. J., Liao S. L. Oxidative stress involves in astrocytic alterations induced by manganese. Exp. Neurol. 2002, 175, pp. 216-225.

40. Danbolt N. C. Glutamate uptake. Progress in Neurobiology. 2001, 65 (1), pp. 1-105.

41. Diplock A. T. Antioxidant nutrients and desease prevention: an overview. Am. J. Clin. Nutr. 2000, 73, pp. 36-40.

42. Dobson A., Erikson K., Aschner M. Manganese Neurotoxicity. Annals of the New York Academy of Science. 2004, 1012, pp. 115-128.

43. Erikson K. M., Aschner M. Manganese neurotoxicity and glutamate-GABA interaction. Neurochem. Int. 2003, 43 (4-5), pp. 475-480.

44. Fitsanakis V. A., Au C., Erikson K. M., Aschner M. The effects of manganese on glutamate, dopamine and

gamma-aminobutyric acid regulation. Neurochem. Int. 2006, 48 (6-7), pp. 426-433.

45. Henn B. C., Schnaas L., Ettinger A. S., Schwartz J., Lamadrid-Figueroa H., Hernandez-Avila M. et al. Associations of early childhood manganese and lead coexposure with neurodevelopment. Environ. Health. Perspect. 2011, 120, pp. 126-131.

46. Kwik-Uribe C., Smith D. R. Temporal responses in the disruption of iron regulation by manganese. J. Neurosci. Res. 2006, 83 (8), pp. 1601-1610.

47. Levy B. S., Nassetta W. J. Neurologic effects of manganese in humans: A review. International Journal of Occupational and Environmental Health. 2003, 9 (2), pp. 153-163.

48. Toshio M., Shunya T. Intracellular sensors for oxygen and oxidative stress: Novel therapeutic targets. American Journal of Physiology — Lung Cellular and Molecular Physiology. 2010, 4 (30), pp. 105-116.

50. Yavorskaya V., Pelekhova O., Grebenyuk G., Chernyshova T. Manganese toxic encephalopathy with parkinsonism. European Journal of Neurology. 2006, 13, pp. 289-290.

Контактная информация:

Мазунина Дарья Леонидовна — аспирант кафедры Экологии человека и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования и науки Российской Федерации, лаборант-исследователь лаборатории биохимической и наносенсорной диагностики ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Адрес: 614045, г. Пермь, ул. Монастырская, д. 82

E-mail: [email protected]

Марганец (Mn, Manganum) — влияние на организм, польза и вред, описание

История марганца

Первооткрывателями марганца принято считать шведских химиков К. Шееле и Ю. Гана, первый из которых в 1774 году обнаружил неизвестный металл в широко используемой железной руде, называемой в древности чёрной магнезией, второй же путём нагревания смеси пиролюзита (основного минерала марганца) с углём получил металлический марганец (calorizator). Название новый металл получил от немецкого Manganerz, т.е. марганцевая руда.

Общая характеристика марганца

Марганец является элементом побочной подгруппы VII группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 25 и атомную массу 54,9380. Принятое обозначение – Mn (от латинского Manganum).

Нахождение в природе

Марганец достаточно распространён, входит во вторую десятку элементов по распространённости. В земной коре встречается чаще всего совместно с железными рудами, но имеются и месторождения именно марганца, например в Грузии и России.

Физические и химические свойства

Марганец является тяжёлым серебристо-белым металлом, так называемым чёрным металлом. При нагревании имеет свойство разлагать воду, вытесняя водород. В обычном состоянии поглощает водород.

Суточная потребность в марганце

Для взрослого здорового человека суточная потребность в марганце составляет 5-10 мг.

Продукты питания богатые марганцем

Марганец попадает в организм человека с пищей, поэтому в обязательном порядке необходимо ежедневно съедать один или несколько продуктов из следующего списка:

орехи (арахис, грецкий орех, миндаль, фисташки, фундук)
крупы и злаки (пшено, гречка, овсянка, рис, рожь, пшеница)
бобовые (горох, фасоль, чечевица)
овощи и зелень (салат, листья свёклы, укроп, шпинат, чеснок)
ягоды и фрукты (абрикосы, брусника, малина, черника, чёрная смородина)
грибы (белые, подосиновики, лисички)
говяжья печень.

Полезные свойства марганца и его влияние на организм

Функции марганца в организме человека:

регуляция уровня глюкозы в крови, стимуляция выработки аскорбиновой кислоты
профилактика сахара диабета путём снижения уровня сахара в крови
нормализация мозговой деятельности и процессов в нервной системе
участие в работе поджелудочной железы и синтезе холестерина
способствование росту соединительных тканей, хрящей и костей
влияние на липидный обмен и предотвращение избыточного отложения жира в печени
участие в делении клеток
снижение активности «плохого» холестерина и замедление роста холестериновых бляшек.

Взаимодействие с другими

Марганец помогает активизировать ферменты, необходимые для правильного использования организмом биотина, витаминов B1 и С. Взаимодействие марганца с медью и цинком является признанным антиоксидантным средством. Большие дозы кальция и фосфора будут задерживать всасывание марганца.

Применение марганца в жизни

Наибольшее применение марганец нашёл в металлургии, также при производстве реостатов, гальванических элементов. Соединения марганца используют как термоэлектрический материал.

Признаки нехватки марганца

При режиме питания, утяжелённом большим количеством углеводов, в организме происходит перерасход марганца, что проявляется следующими симптомами: анемия, снижение прочности костей, задержка роста, а также атрофия яичников у женщин и яичек у мужчин.

Признаки избытка марганца

Излишек марганца также неполезен организму, его проявлениями могут служить сонливость, боли в мышцах, потеря аппетита и изменения в формировании костей – так называемый «марганцевый» рахит.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Марганец в воде — как влияет на здоровье человека?

Независимый испытательный центр vodalab рассказывает о марганце, его влиянии на здоровье человека и способах очистки воды от марганца.

Общая информация:

Марганец является одним из наиболее распространенных загрязнителей в источниках нецентрализованного водоснабжения. Практически всегда загрязнение по марганцу встречается вместе с высоким содержанием железа в воде. В воду марганец попадает вместе с талыми водами и грунтовыми потоками, продуктами выветривания минералов и выщелачивания железомарганцевых руд, а также в процессе разложения растительных организмов. Марганец (II) образует растворимые комплексы с бикарбонатами и сульфатами. Высокое содержание марганца способствует переходу железа в трехвалентную нерастворимую форму из растворимой двухвалентной. В отличие от железа, которое оставляет рыжий осадок в воде, марганец обычно дает темно-коричневый либо черный осадок. Отложения марганца накапливаются на бытовой технике, что часто приводит к ее выводу из строя либо быстрой поломке.

Нормы СанПиН по марганцу:

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 предельно допустимая концентрация марганца составляет 0,1 мг/л. Стоит отметить, что во многих странах ЕС нормы по марганцу еще более строгие: 0,05 мг/л. Мы рекомендуем употреблять воду с минимально возможны содержанием марганца.

Влияние на здоровье человека:

Содержание марганца выше 0,1 мг/л считается нежелательным и может привести к отравлению. Высокое содержание марганца приводит к подавлению нормальной работы нервной системы. Считается, что одной из причин, способствующих развитию болезни Паркинсона является марганцевое отравление.

Аллергические реакции, быстрая утомляемость, ухудшение памяти, ломкость костей также могут свидетельствовать о том, что содержание марганца в воде не соответствует установленным нормам.

В очень редких случаях при получении высоких доз марганца у человека могут наблюдаться паркинсонизмы.

Способы избавления от марганца в воде

Избавиться от высоких концентрация марганца в воде сложнее, чем от железа. Процесс удаления марганца называется деманганацией.

Для деманганации воды используется окисление марганца до трех- и четырехвалентной формы. Окисленные формы образуют гидроксиды Mn(OH)3 и Mn(OH)4, которые являются нерастворимыми. Далее на фильтрующей загрузке (Manganesse Greensand, МЖФ, Pyrolox либо Birm) происходит осаждение нерастворимых форм.

Как и при удалении железа из воды, марганец можно убрать безреагентным и реагентным способами.Важной особенностью безреагентного удаления марганца является то, что pH очищаемой воды должен быть на уровне > 8 — 8,5. В таком случае можно говорить о том, что аэрационная колонна позволит эффективно окислять марганец.

Исследование на марганец проводится в каждом из анализов, начиная с «базового», среди представленных на нашем сайте vodalab

Марганец в воде что это такое

Абсолютно все химические элементы, занесенные в таблицу Менделеева, встречаются в природе, одни редко, а другие относятся к распространенным. Одним из таких является Марганец. Соединения этого элемента находятся на четырнадцатом месте по распространению в окружающей нас природе, а его содержание в земле составляет 0,1 мас. %.

В периодической системе Д. И. Менделеева марганец расположен в побочной подгруппе VII группы четвертого периода и относится к переходным элементам, проявляя положительные степени окисления. Атомный номер элемента — 25. В составе формул химических соединений читается как «марганец».

В быту всем известен перманганат калия («марганцовка») — тёмно-фиолетовые с отблеском черного кристаллы, которые в воде образуют раствор, имеющий ярко выраженный цвет фуксии.

История открытия марганца

Свое название и известность марганец приобрел благодаря шведскому химику Карлу Вильгельму Шееле, который в 1774 году установил, что в пиролюзите содержится марганец. Химик Юхан Готлиб Ган скатывал из образцов пиролюзита шарики и, добавляя в них масло, нагревал в тигле с древесным углем. В итоге получались металлические шарики, вес которых был вдвое меньше изначального. Шееле не удалось выделить элементарный марганец в чистом виде, поэтому в своих трудах он указывал, что в минерале содержится новый элемент.

Первое время металл носил название «магнезия», впоследствии в 1787 году он был переименован в «магнезиум». Однако и это название пришлось изменить, потому что в 1808 г. Хэмфри Дэви открыл химический элемент «магний», который также назвал «магнезиум».

В кругу российских ученых элемент долгое время носил название «пиролюзит», а благодаря А. И. Шереру в 1807 году металл, полученный из пиролюзита, назвали «марганец», а сам минерал носил название «черный марганец».

Химические и физические свойства марганца

Электроотрицательность марганца позволяет элементу проявлять свойства металлов и неметаллов. Так, в соединениях, в состав которых входит МnII, марганец проявляет основные свойства, в соединениях с МnIII и Мn IV — амфотерные свойства, МnVI и МnVII — кислотные свойства.

При нагревании до 450ºС элементарный марганец сгорает в кислороде воздуха, образуя оксид MnO₂, который при последующем прогреве до 800ºС превращается в оксид Mn₂O₃.

В порошковом мелкодисперсном состоянии марганец проявляет большую склонность к вступлению в химические реакции.
В природе элемент не встречается в чистом виде. В промышленности марганец получают путем восстановления пиролюзита или гаусманита действием кокса или алюминия. Если необходимо получить марганец более чистого состава, его получают электролизом раствора солей. Способность марганца проявлять различные степени окисления (от 0 до +7) привело к тому, что элемент может образовывать огромное число различных солей и минералов.

Марганец в воде относится к металлам, и имеет пять аллотропных модификаций: с кубической и с тетрагональной кристаллическими решетками. В качестве простого вещества представлен в виде твердого, но хрупкого металла серебристо-белого цвета с плотностью 7,2 г/см3. На воздухе покрывается оксидной пленкой с пестрыми пятнами. Марганец способен проводить электрический ток. Температура его плавления составляет 1245°С, при дальнейшем нагреве до 2120°С закипает.

Применение марганца

Высокое распространение соединений марганца позволяет использовать его в трех основных направлениях:

промышленное;
бытовое;
биологическое.

В промышленности марганец используется как легирующий металл для придания сплавам коррозинностойкости, твердости, а также для получения солей.

В быту марганец применяется в виде раствора солей перманганата калия в качестве средства с антисептическими действиями для обработки кожи, слизистых оболочек, а также при посадке растений и обработке почвы.

Биологическое назначение марганца не менее важное. Он входит в десятку самых важных микроэлементов для нормального функционирования животных организмов и растений. Соединения марганца участвуют в образовании белковых комплексов, аминокислот и ферментов, в гидролизе АТФ и активации нуклеазы. При его недостаточном количестве снижается усвоение витамина В1, и появляется риск развития диабета.

Переизбыток соединений марганца в организме оказывает негативное влияние, в первую очередь, на нервную систему. Снижение интеллектуальной способности, головокружения, судороги и боли в спине, отравления — это лишь малый перечень последствий накоплений марганца в костях, почках, кишечнике.

Откуда марганец в воде

При проверке водопроводной воды или воды из скважины в составе не редко можно обнаружить марганец. Но что такое марганец в воде из скважины? Можно ли пить эту воду? Без риска для здоровья допустимая норма потребления марганца в сутки (по ГОСТу):

Норма марганца в воде для взрослого — до 5 мг;
Содержание марганца в питьевой воде для подростков — 2 мг;
Норма по марганцу в воде для детей в возрасте до 1 года — 1 мг.

Содержание марганца в воде из скважины или колодца зависит от сезона, например, зимой из-за застоя воды его скапливается больше, от температуры, PH и объема техногенного загрязнения воды.

ВОЗ установил пдк по марганцу в питьевой воде — содержание элемента не должно быть более 0,05 мг/л. Однако в России был установлена иная норма содержания марганца в воде: в централизованных системах до 0,1 мг/л, в скважинах, родниках и иных открытых источниках — не более 0,5 мг/л. Для питьевой и технической воды нормы марганца не отличаются.

Как проверить воду на марганец

Определить марганец в воде, не имея специальных анализаторов, сложно. Есть несколько признаков марганца в воде, которые дают повод задуматься, о необходимости проведения анализа:

если в воде присутствует железо, то марганец в ней тоже есть;
при повышенной концентрации соединений марганца вода темнеет и мутнеет;
при отстаивании образуется темный осадок;
остается черный налет на посуде после кипячения;
при повышенном содержании марганца в воде присутствуют неприятный запах и вяжущий вкус;
образуется темный налет на трубах вплоть до засорения.
Санитарные станции и частные лаборатории проводят количественный анализ проб воды и предоставляют результаты в течение недели. Одним из методов определения содержания марганца в воде является фотометрическое определение марганца в воде.

Чем вреден марганец в воде

Как влияет марганец в воде на человека? Без сомнения превышение допустимых концентраций марганца опасно для здоровья, поэтому важно ответственно относиться к водоподготовке, в частности, к очистке воды. Чаще всего минерал находится в виде двухвалентного иона, который легко растворяется в воде. Действия очистных фильтров основываются на связывании свободных ионов и переводе их в твердодисперсные нерастворимые формы, которые в виде осадка удерживаются в фильтрующих устройствах. Подробнее о том, как очистить воду от марганца из скважины, колодца или водопровода можно прочитать в статье «Как очистить воду от марганца».

Марганец (Mn) — химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Марганец является химически активным элементом розовато-серого цвета. Это твердый металл и очень хрупкий. Трудно плавится, но легко окисляется. В чистом виде марганец реакционноспособен, и в виде порошка он горит в кислороде, вступает в реакцию с водой (ржавеет, как железо) и растворяется в разбавленных кислотах.

Приложения

Марганец необходим для производства чугуна и стали. В настоящее время на производство стали приходится от 85% до 90% общего спроса, то есть большей части общего спроса.Марганец является ключевым компонентом недорогих составов нержавеющей стали и некоторых широко используемых алюминиевых сплавов. Диоксид марганца также используется в качестве катализатора. Марганец используется для обесцвечивания стекла и изготовления стекла фиолетового цвета. Перманганат калия является сильным окислителем и используется в качестве дезинфицирующего средства. Другие соединения, которые находят применение, — это оксид марганца (MnO) и карбонат марганца (MnCO ₃): первое идет в удобрения и керамику, второе является исходным материалом для получения других соединений марганца.

Марганец в окружающей среде

Марганец — один из самых распространенных металлов в почвах, где он встречается в виде оксидов и гидроксидов и циклически проходит через различные степени окисления. Марганец встречается в основном в виде пиролюзита (MnO ₂) и в меньшей степени в виде родохрозита (MnCO ₃). Ежегодно добывается более 25 миллионов тонн, что составляет 5 миллионов тонн металла, а запасы оцениваются в более чем 3 миллиарда тонн металла.Основные районы добычи марганцевых руд — Южная Африка, Россия, Украина, Грузия, Габон и Австралия.
Марганец является важным элементом для всех видов. Некоторые организмы, такие как диатомовые водоросли, моллюски и губки, накапливают марганец. В тканях рыбы может быть до 5 частей на миллион, а у млекопитающих — до 3 частей на миллион, хотя обычно у них содержится около 1 части на миллион.

Марганец — очень распространенное соединение, которое можно найти повсюду на Земле. Марганец является одним из трех основных токсичных микроэлементов, а это означает, что он не только необходим для выживания человека, но и токсичен при слишком высоких концентрациях в организме человека.Когда люди не соблюдают рекомендованные суточные нормы, их здоровье ухудшается. Но при слишком высоком уровне потребления также могут возникнуть проблемы со здоровьем.

Поглощение марганца человеком в основном происходит с пищей, такой как шпинат, чай и травы. Продукты питания, содержащие самые высокие концентрации, — это зерно и рис, соевые бобы, яйца, орехи, оливковое масло, стручковая фасоль и устрицы. После всасывания в человеческий организм марганец будет транспортироваться через кровь в печень, почки, поджелудочную железу и эндокринные железы.

Воздействие марганца происходит в основном на дыхательные пути и мозг. Симптомы отравления марганцем — галлюцинации, забывчивость и повреждение нервов. Марганец также может вызывать болезнь Паркинсона, эмболию легких и бронхит. Когда мужчины подвергаются воздействию марганца в течение длительного периода времени, они могут стать импотентами.
Синдром, вызванный марганцем, имеет такие симптомы, как шизофрения, тупость, слабость мышц, головные боли и бессонница.

Поскольку марганец является важным элементом для здоровья человека, нехватка марганца также может иметь последствия для здоровья.Это следующие эффекты:

— Жирность
— Непереносимость глюкозы
— Свертывание крови
— Проблемы с кожей
— Пониженный уровень холестерина
— Нарушения скелета
— Врожденные дефекты
— Изменение цвета волос
— Неврологические симптомы

Хроническое отравление марганцем может возникнуть в результате длительного вдыхания пыли и дыма. Центральная нервная система является основным местом поражения от болезни, которое может привести к необратимой инвалидности. Симптомы включают в себя вялость, сонливость, слабость, эмоциональные расстройства, спастическую походку, повторяющиеся судороги в ногах и паралич.Высокий уровень заболеваемости пневмонией и другими инфекциями верхних дыхательных путей был обнаружен у рабочих, подвергшихся воздействию пыли или дыма соединений марганца. Соединения марганца являются экспериментальными сомнительными онкогенными агентами.

Соединения марганца в природе существуют в окружающей среде в виде твердых частиц в почве и мелких частиц в воде. Частицы марганца в воздухе присутствуют в частицах пыли. Обычно они оседают на земле в течение нескольких дней.
Люди увеличивают концентрацию марганца в воздухе в результате промышленной деятельности и сжигания ископаемого топлива. Марганец, полученный из человеческих источников, также может попадать в поверхностные, грунтовые и сточные воды. Благодаря применению марганцевых пестицидов марганец попадет в почву.

Для животных марганец является важным компонентом более чем тридцати шести ферментов, которые используются для метаболизма углеводов, белков и жиров. У животных, которые едят слишком мало марганца, будет нарушаться нормальный рост, формирование костей и размножение.

Для некоторых животных смертельная доза довольно низка, что означает, что у них мало шансов выжить даже при меньших дозах марганца, когда они превышают основную дозу. Вещества марганца могут вызывать заболевания легких, печени и сосудов, снижение артериального давления, нарушение развития плодов животных и повреждение головного мозга.

Поглощение марганца через кожу может вызвать тремор и нарушение координации. Наконец, лабораторные тесты с подопытными животными показали, что тяжелое отравление марганцем может даже вызвать развитие опухоли у животных.

У растений ионы марганца переносятся к листьям после поглощения из почвы. Когда из почвы может абсорбироваться слишком мало марганца, это вызывает нарушения в механизмах растений. Например, нарушение разделения воды на водород и кислород, в котором марганец играет важную роль.

Марганец может вызывать симптомы токсичности и дефицита у растений. Когда pH почвы низкий, дефицит марганца встречается чаще.

Высокотоксичные концентрации марганца в почвах могут вызывать набухание клеточных стенок, увядание листьев и появление коричневых пятен на листьях.Эти эффекты также могут вызывать недостатки. Между токсичными концентрациями и концентрациями, вызывающими дефицит, может быть обнаружена небольшая область концентраций для оптимального роста растений.

Вернуться к таблице Периодические элементы

Рекомендуемое суточное потребление марганца

Марганец в питьевой воде

Департамент здравоохранения Миннесоты (MDH) разработал рекомендации по обеспечению безопасности питьевой воды в вашем доме.Поскольку это ориентировочные значения, общественные системы водоснабжения не обязаны соответствовать этим значениям, а некоторые нет.

Если у вас есть младенец, который пьет воду из-под крана или смеси, приготовленные из водопроводной воды, безопасный уровень марганца в вашей воде составляет 100 микрограммов марганца на литр воды (мкг / л) * или меньше.
Если у вас есть младенец, который никогда не пьет воду из-под крана или смеси, приготовленные из водопроводной воды, безопасный уровень марганца в вашей воде составляет 300 мкг / л или меньше.
Если всем в вашей семье больше одного года, безопасный уровень марганца в вашей воде составляет 300 мкг / л или меньше.

Питьевая вода с уровнем марганца выше рекомендованного MDH может быть вредна для вашего здоровья, но принятие ванны или душа в ней — нет. Марганец в воде может испачкать белье, вызвать образование накипи на сантехнике, а также ухудшить внешний вид, запах или вкус воды. Марганец также может оставить коричневато-черное или черное пятно на унитазе, душе, ванне или раковине.

Единственный способ узнать уровень марганца в питьевой воде — это связаться с водопроводной системой или пройти тестирование водопроводной воды.Все испытания воды должны проводиться в аккредитованной лаборатории. Свяжитесь с лабораторией, аккредитованной Министерством здравоохранения Миннесоты, чтобы получить контейнер для образца и инструкции по его отправке. Вы также можете связаться с вашим округом, чтобы узнать, есть ли у них какие-либо программы, облегчающие тестирование вашей воды.

Если у вас есть бытовая установка для очистки воды, она может снизить уровень марганца в вашей питьевой воде. Исследование MDH в округе Дакота показало, что смягчители воды могут быть эффективным способом снизить уровень марганца в питьевой воде.Вы можете узнать больше о вариантах очистки воды на сайте Home Water Treatment. Свяжитесь с MDH (651-201-4700 или [email protected]) с вопросами.

* Один микрограмм на литр (мкг / л) равен 1 части на миллиард.

Если у вас есть собственный колодец

Уровень содержания марганца в некоторых грунтовых водах штата Миннесота, естественно, превышает нормативные значения MDH. Вы можете проверить свою питьевую воду на содержание марганца, особенно если младенцы пьют воду из-под крана.Вы несете ответственность за обеспечение безопасности воды в колодце и ее тестирование по мере необходимости.

Если вы используете общественную систему водоснабжения

Общественные системы водоснабжения могут проверять воду на содержание марганца, но это не требуется. Вы можете связаться с вашей общественной системой водоснабжения, чтобы узнать, проверяют ли они воду на содержание марганца. Если ваша общественная система водоснабжения не проверяет содержание марганца, вы можете организовать и оплатить аккредитованную лабораторию для проверки вашей воды. Помните, что некоторые типы домашних водоочистных установок могут снизить уровень марганца в вашей водопроводной воде, чем тот, который определил ваша система водоснабжения.

Марганец в питьевой воде | HealthLinkBC File 49g

Марганец (Mn) — это элемент, который содержится в воздухе, продуктах питания, почве, потребительских товарах и питьевой воде.

Почему проблема с марганцем?

Хотя небольшое количество марганца имеет важное значение для здоровья человека, новое исследование Министерства здравоохранения Канады показало, что питьевая вода со слишком большим содержанием марганца может представлять опасность для здоровья.

Марганец также может вызывать обесцвечивание и неприятный привкус питьевой воды.Он также может испачкать белье.

Какие проблемы для здоровья вызывает употребление слишком большого количества марганца в воде?

Питьевая вода с высоким содержанием марганца может нанести вред развитию мозга младенцев и детей младшего возраста. По данным Министерства здравоохранения Канады, марганец легче всего усваивается организмом с питьевой водой.

Какое количество марганца может вызвать проблемы со здоровьем?

Министерство здравоохранения Канады установило максимально допустимую концентрацию (ПДК) 0,12 мг / л (120 мкг / л) для марганца в питьевой воде.

MAC предназначен для защиты всех канадцев и основан на наиболее уязвимых / чувствительных группах населения (например, младенцы и маленькие дети).

Министерство здравоохранения Канады также установило новую эстетическую цель для марганца 0,02 мг / л. Марганец в воде при такой концентрации не опасен для здоровья, но может повлиять на цвет или внешний вид воды.

Для получения дополнительной информации об обновленных рекомендациях посетите веб-сайт Health Canada — Рекомендации по качеству питьевой воды в Канаде.

Почему марганец в питьевой воде раньше не представлял опасности для здоровья?

Марганец долгое время считался вредным веществом для питьевой воды (например, вызывающим пятна на белье, сантехнике и т. Д.). Однако новые научные исследования показывают последствия для здоровья от воздействия высоких уровней марганца в питьевой воде. Эта новая информация была использована для пересмотра рекомендаций по содержанию марганца в питьевой воде.

Как узнать, есть ли в моей питьевой воде марганец?

Вода, содержащая марганец, часто бывает окрашенной (напр.грамм. пурпурный, темно-коричневый или черноватый цвет). Он может испачкать белье и фурнитуру. Единственный способ узнать, есть ли у вас высокий уровень марганца, — это проверить воду.

Поставщик воды или владелец колодца несет ответственность за тестирование на наличие потенциальных загрязнителей. Крупные общественные системы питьевого водоснабжения контролируют наличие загрязняющих веществ, в том числе марганца. Ваш поставщик воды будет знать, если уровень марганца слишком высок для питья людьми, и сообщит вам, так ли это.

Чтобы проверить питьевую воду на содержание марганца, обратитесь в местный орган здравоохранения или в лабораторию, аккредитованную Советом по стандартам Канады или Канадской ассоциацией аккредитации лабораторий.Для получения дополнительной информации посетите Министерство здравоохранения — Качество питьевой воды по адресу www2.gov.bc.ca/gov/content/environment/air-land-water/water/water-quality/drinking-water-quality/health-authority-contacts. .

Для получения дополнительной информации о тестировании воды в частных скважинах см. Файл HealthLinkBC № 05b «Тестирование воды в скважинах».

Что мне делать, если в моей питьевой воде есть марганец?

Обратитесь к поставщику воды, если ваша вода обесцвечивается, и запросите информацию о причине.Марганец может вызвать обесцвечивание воды в концентрациях, которые можно пить. В качестве меры предосторожности не пейте обесцвеченную воду и не используйте ее для приготовления пищи или детской смеси, пока не получите подтверждение, что ваша питьевая вода безопасна. Другие химические вещества, такие как железо, могут вызывать обесцвечивание, которое обнаруживается в тех же условиях, что и марганец. Мытье рук, принятие душа или купание в воде с высоким содержанием марганца не вызывает никаких известных опасений для здоровья.

Если ваша питьевая вода превышает ПДК по марганцу, используйте другой источник воды, например воду в бутылках, для приготовления детской смеси для младенцев и детей младшего возраста.Взрослые, которые пьют воду с уровнем марганца выше ПДК, подвергаются меньшему риску, чем младенцы и дети. Возможно, вы захотите рассмотреть вопрос об очистке воды для снижения уровня или найти другие источники питьевой воды в долгосрочной перспективе. Ваш орган здравоохранения и поставщик воды могут посоветовать вам «тип» очистки воды или рекомендуемые меры предосторожности для питьевой воды в вашем доме или в общине.

Что мне делать, если я пил воду с высоким содержанием марганца?

Министерство здравоохранения Канады установило ПДК, используя предупредительный подход, предполагая, что наиболее уязвимые люди будут постоянно подвергаться воздействию высоких уровней марганца в течение длительных периодов времени.Следовательно, есть встроенные дополнительные факторы безопасности. Питьевая вода с уровнем марганца выше ПДК в течение коротких периодов времени вряд ли вызовет какие-либо проблемы со здоровьем.

Если вы употребляли воду с высоким содержанием марганца и беспокоитесь о своем здоровье, поговорите со своим врачом.

Что я могу сделать, чтобы удалить марганец из питьевой воды?

Домашние системы очистки питьевой воды — это вариант для снижения высоких уровней марганца.Соответствующая обработка для снижения уровня марганца в питьевой воде включает: обратный осмос, ионообменные / умягчители воды и окислительные фильтры. Эти лечебные системы обычно устанавливаются на входе в дом. Их также можно использовать на месте использования (например, краны или смесители). Кипячение воды может увеличить концентрацию марганца, поэтому делать это не рекомендуется.

Ищите устройство для очистки воды, сертифицированное Советом по стандартам Канады (SCC). Сертификация означает, что устройство работает так, как заявлено производителем.* Примечание: в настоящее время нет устройств, специально предназначенных для удаления только марганца. Однако любое устройство, соответствующее стандарту 42 NSF / ANSI, способно снизить уровень марганца до безопасного уровня.

Выбор подходящей системы очистки будет зависеть от множества факторов, включая «количество» и «форму» марганца. Другие факторы, которые могут повлиять на выбор метода лечения, включают: жесткость, железо, щелочность, концентрацию сульфидов, аммиака и растворенного органического углерода.

Для получения дополнительной информации

Для получения дополнительной информации о марганце в питьевой воде и вариантах очистки обратитесь к поставщику воды или к специалисту по охране окружающей среды местного органа здравоохранения, посетив www2.gov.bc.ca/gov/content/health/about-bc-s-health-care-system/partners/health-authorities/regional-health-authorities или по телефону:

Управление здравоохранения коренных народов 604 693-6500, бесплатный звонок 1 866 913-0033. Посетите веб-сайт www.fnha.ca/what-we-do/environmental-health для получения контактной информации о сотруднике по охране окружающей среды.
Fraser Health 604587-4600
Внутреннее здравоохранение 250 469-7070
Остров здоровья 250 370-8699
Северное Здравоохранение 250 565-2649
Vancouver Coastal Health 604 736-2033

Польза для здоровья и побочные эффекты

Марганец — это микроэлемент.Он жизненно важен для человеческого организма, но людям он нужен лишь в небольших количествах.

Марганец участвует во многих функциях организма, включая метаболизм аминокислот, холестерина, глюкозы и углеводов. Он также играет роль в формировании костей, свертывании крови и уменьшении воспаления.

Организм человека не может производить марганец, но он может накапливать его в печени, поджелудочной железе, костях, почках и мозге. Человек обычно получает марганец из своего рациона.

Из этой статьи вы узнаете больше о том, как марганец функционирует в организме, а также о том, где его найти.

Потенциальные преимущества марганца для здоровья включают:

Обеспечение антиоксидантами

Поделиться на PinterestНебольшие количества марганца содержатся в сырых ананасах, бобах пегой лошади и орехах пекан.

Марганец помогает формировать антиоксидантный фермент, называемый супероксиддисмутазой (СОД). Антиоксиданты защищают организм от свободных радикалов, которые представляют собой молекулы, которые разрушают или повреждают клетки в организме.

Авторы исследования 2011 года обнаружили, что SOD помогает расщеплять один из наиболее опасных свободных радикалов, называемый супероксидом, на более мелкие компоненты, которые не являются вредными.

В лабораторных условиях и на моделях на животных этот процесс может уменьшить воспаление, связанное с плевритом легких, воспалительным заболеванием кишечника и псориазом.

Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать пользу этих антиоксидантов для человеческого организма.

Поддерживает здоровье костей

Марганец может способствовать укреплению и укреплению костей в сочетании с другими питательными веществами, такими как кальций и витамин D.

Хотя некоторые более ранние исследования предполагали, что марганец может сделать кости более плотными, более поздние исследования отметили, что кальций и витамин D являются наиболее важными факторами, способствующими хорошему здоровью костей.

Снижение уровня сахара в крови

Людям с диабетом марганец может помочь снизить уровень сахара в крови.

Авторы исследования, проведенного в 2014 году в Южной Корее, обнаружили, что у людей с диабетом уровень марганца в организме ниже. Однако неясно, является ли это причинным фактором или результатом диабета.

Другое исследование, на этот раз на мышах, показало, что марганец помогает поджелудочной железе вырабатывать инсулин. Инсулин — это то, что организм использует для регулирования уровня сахара в крови.

Прием добавок марганца может помочь человеку с диабетом вырабатывать больше инсулина естественным путем, но для подтверждения этих эффектов необходимы дополнительные исследования на людях.

Заживление ран

Наряду с витамином К марганец способствует образованию тромбов. Свертывание крови, которое удерживает кровь в поврежденном кровеносном сосуде, является первым этапом заживления ран.

Итак, наличие достаточного уровня марганца в организме может помочь остановить потерю крови при открытой ране.

Небольшие количества марганца присутствуют в различных пищевых продуктах, в том числе:

сырых ананасах и ананасовом соке
фасоли пегой лошади
орехах пекан
фасоли лимы
шпинате
темно-синей фасоли
черном и зеленом чае
сладкий картофель
миндаль
овсянка быстрого приготовления
изюмовые отруби
цельнозерновой хлеб
арахис
коричневый рис

Младенцы могут получать марганец из грудного молока и молочных или соевых смесей.

Питьевая вода также может содержать небольшое количество марганца. Однако слишком много марганца в воде может быть токсичным.

Человек может принимать добавки марганца, если его врач считает, что у него дефицит.

Не существует рекомендованного суточного потребления марганца, но его адекватное потребление (AI) составляет 2,3 миллиграмма (мг) в день для взрослых мужчин и 1,8 мг в день для взрослых женщин.

Поделиться в Pinterest. Человек может приобрести марганцевые добавки в местной аптеке или через Интернет.

Люди, желающие принимать добавки с марганцем, могут купить их в местной аптеке или в Интернете. Марганец также содержится в некоторых поливитаминах.

Типичные доступные формы включают:

сульфат марганца
аскорбат марганца
глюконат марганца
аминокислотные хелаты марганца
аскорбат марганца в добавках для здоровья костей или суставов

Однако людям обычно не нужно принимать добавки чтобы достичь своего ежедневного ИИ марганца.

Марганец вряд ли вызовет какие-либо побочные эффекты, если человек получает его только из пищевых источников.

Люди, принимающие добавки марганца, не должны принимать больше, чем рекомендовано на бутылке. Однако, вероятно, потребуются годы передержки, чтобы у человека возникли какие-либо проблемы.

Люди должны поговорить со своим врачом, прежде чем принимать добавки марганца. Важно спросить, может ли марганец повлиять на их текущие лекарства или усугубить существующее заболевание.

Если человек испытывает побочные эффекты от приема добавок марганца, ему следует прекратить их прием и поговорить с врачом.

Дефицит марганца редок, но возможен. Если это произойдет, врач назначит добавки марганца или может предложить принимать марганец внутривенно, если абсорбция является проблемой.

Признаки потенциального дефицита марганца включают:

снижение толерантности к глюкозе
нарушение роста
изменения метаболизма углеводов и жиров
скелетные или костные аномалии
проблемы фертильности

Более вероятно, что человек будут испытывать отравление марганцем (чрезмерное воздействие), чем дефицит марганца.

Поделиться на Pinterest Человек должен обсудить свои потребности с врачом, прежде чем принимать добавку.

Самый значительный риск, связанный с марганцем, представляет для людей, которые работают в среде, где они могут его вдохнуть.

Плавка и сварка — два вида деятельности с высоким риском случайного вдыхания марганца. Вдыхаемый марганец опасен, потому что организм доставляет минерал прямо в мозг, предварительно не обработав его для надлежащего использования.

Со временем вдыхание марганца может привести к серьезному заболеванию, называемому манганизмом.Манганизм похож на болезнь Паркинсона.

Симптомы манганизма включают:

трудности при ходьбе
мышечные спазмы лица
тремор
раздражительность
агрессивность
галлюцинации
снижение функции легких, кашель или острый бронхит

Хотя это далеко реже, человек может испытывать аналогичные симптомы, если он подвергается воздействию слишком большого количества марганца в воде, пище или добавках.Обычному здоровому человеку не нужно беспокоиться о чрезмерном воздействии марганца в пище или добавках.

Однако некоторые люди имеют более высокий риск токсической реакции на марганец, в том числе:

новорожденных
детей
людей с заболеваниями печени
людей с дефицитом железа

Людям, принимающим или планирующим принимать добавки марганца, следует Сначала обсудите их потребность в добавке со своим врачом.

Марганец — это природный минерал, который присутствует в некоторых группах продуктов питания. Хотя он токсичен в больших количествах, он играет важную роль в нескольких функциях организма, включая поддержание здоровья костей и переработку сахара.

Большинство людей получают достаточное количество марганца из своего обычного рациона. Однако некоторым людям с дефицитом марганца может потребоваться прием добавок марганца.

Люди, работающие в таких сферах, как сварка, подвержены риску развития проблем со здоровьем из-за длительного воздействия вдыхаемого марганца.

Любой, кто обеспокоен потреблением марганца или его воздействием, может поговорить со своим врачом о тестировании и следующих шагах.

Обзор, применение, побочные эффекты, меры предосторожности, взаимодействия, дозирование и отзывы

Беневоленская Л.И., Торопцова Н.В., Никитинская О.А., Шарапова Е.П., Короткова Т.А., Рожинская Л.И., Марова Е.И., Дзеранова Л.К., Молитвословова Н.Н., Меньшикова Л.В., Грудинина О.В., Лесняк О.М., Евстигнеева Л.П., Сметник В.П., Шестакова И.Г., Кузнецов С.И. Остеомаг Vitrum в профилактике остеопороза у женщин в постменопаузе: результаты сравнительного открытого многоцентрового исследования. Тер.Арх. 2004; 76 (11): 88-93. Просмотреть аннотацию.

Давидссон, Л., Седерблад, А., Лоннердал, Б., и Сандстром, Б. Влияние отдельных диетических компонентов на усвоение марганца у людей. Am J Clin Nutr 1991; 54 (6): 1065-1070. Просмотреть аннотацию.

Эль-Аттар, М., Саид, М., Эль-Ассаль, Г., Сабри, Н. А., Омар, Э. и Ашур, Л. Уровни микроэлементов в сыворотке крови у пациентов с ХОБЛ: связь между добавлением микроэлементов и период искусственной вентиляции легких в рандомизированном контролируемом исследовании.Респирология. 2009; 14 (8): 1180-1187. Просмотреть аннотацию.

Finley, J. W. Поглощение и удержание марганца молодыми женщинами связано с концентрацией ферритина в сыворотке. Am J Clin Nutr 1999; 70 (1): 37-43. Просмотреть аннотацию.

Гербер Г. Б., Леонард А. и Хантсон П. Канцерогенность, мутагенность и тератогенность соединений марганца. Crit Rev Oncol Hematol. 2002; 42 (1): 25-34. Просмотреть аннотацию.

Janssens, J. и Vandenberghe, W. Дистоническая заниженная походка у пациента с манганизмом.Неврология 8-31-2010; 75 (9): 835. Просмотреть аннотацию.

Jiang, Y. и Zheng, W. Сердечно-сосудистая токсичность при воздействии марганца. Cardiovasc.Toxicol 2005; 5 (4): 345-354. Просмотреть аннотацию.

Кис, К. В. Использование минералов вегетарианцами: влияние изменений в потреблении жиров. Am J Clin Nutr 1988; 48 (3 приложения): 884-887. Просмотреть аннотацию.

Ким, Э. А., Чеонг, Х. К., Джу, К. Д., Шин, Дж. Х., Ли, Дж. С., Чой, С. Б., Ким, М. О., Ли, Ю-Дж и Канг, Д. М. Влияние воздействия марганца на нейроэндокринную систему сварщиков.Нейротоксикология 2007; 28 (2): 263-269. Просмотреть аннотацию.

Макмиллан Д. Э. Краткая история нейроповеденческой токсичности марганца: некоторые вопросы без ответа. Нейротоксикология 1999; 20 (2-3): 499-507. Просмотреть аннотацию.

Mehta, R. и Reilly, J. J. Уровни марганца у пациента с желтухой и длительным полным парентеральным питанием: усиление токсичности галоперидола? Отчет о болезни и обзор литературы. JPEN J Parenter, Enteral Nutr 1990; 14 (4): 428-430. Просмотреть аннотацию.

Немеры, Б.Токсичность металлов и дыхательные пути. Eur Respir.J 1990; 3 (2): 202-219. Просмотреть аннотацию.

Салдуччи, Дж. И Планш, Д. [Терапевтическое испытание у пациентов со спазмофилией]. Сем.Хоп. 10-7-1982; 58 (36): 2097-2100. Просмотреть аннотацию.

Саудин Ф., Гелас П. и Булетро П. Микроэлементы в искусственном питании. Искусство и практика. Анн Фр. Анест. Реаним. 1988; 7 (4): 320-332. Просмотреть аннотацию.

Вада О. и Янагисава Х. [Микроэлементы и их физиологические роли].Ниппон Риншо 1996; 54 (1): 5-11. Просмотреть аннотацию.

Зенк, Дж. Л., Хелмер, Т. Р., Кассен, Л. Дж., И Кусковски, М. А. Влияние 7-KETO NATURALEAN на потерю веса: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Текущие терапевтические исследования (CURR THER RES) 2002; 63 (4): 263-272.

Циглер У. Э., Шмидт К., Келлер Х. П. и Тиде А. [Лечение хронических ран альгинатной повязкой, содержащей кальций, цинк и марганец]. Fortschr.Med Orig. 2003; 121 (1): 19-26. Просмотреть аннотацию.

. Хо CSH, Хо RCM, Quek AML. Хроническая токсичность марганца, связанная с антителами комплекса потенциал-управляемых калиевых каналов при рецидивирующем психоневрологическом расстройстве. Int J Environ Res Public Health 2018; 15 (4). pii: E783. DOI: 10.3390 / ijerph25040783. Просмотреть аннотацию.

Бейкер Б., Али А., Изенринг Л. Рекомендации по добавлению марганца взрослым пациентам, длительно получающим парентеральное питание в домашних условиях: анализ подтверждающих данных. Нутр Клин Практ 2016; 31 (2): 180-5.DOI: 10.1177 / 0884533615591600. Просмотреть аннотацию.

Barrington WW, Angle CR, Willcockson NK и др. Автономная функция у рабочих марганцевых сплавов. Environ Res 1998; 78: 50-8. Просмотреть аннотацию.

Chalmin E, Vignaud C, Salomon H, et al. Минералы, обнаруженные в палеолитических черных пигментах с помощью просвечивающей электронной микроскопии и микрорентгеновской абсорбционной структуры вблизи края. Прикладная физика A 2006; 83 (2): 213-8.

Das A Jr, Хаммад TA. Эффективность комбинации гидрохлорида глюкозамина FCHG49, хондроитинсульфата натрия с низким молекулярным весом TRh222 и аскорбата марганца в лечении остеоартрита коленного сустава.Osteoarthritis Cartilage 2000; 8: 343-50. Просмотреть аннотацию.

Добсон А.В., Эриксон К.М., Ашнер М. Нейротоксичность марганца. Энн Н. И. Акад. Наук 2004; 1012: 115-28. Просмотреть аннотацию.

Факты о лекарствах и их сравнение. Олин Б.Р., изд. Сент-Луис, Миссури: Факты и сравнения. (обновляется ежемесячно).

Совет по пищевым продуктам и питанию, Институт медицины. Рекомендуемая диета для витамина А, витамина К, мышьяка, бора, хрома, меди, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и цинка.Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press, 2002. Доступно по адресу: www.nap.edu/books/03094/html/.

Freeland-Graves JH, Lin PH. Поглощение марганца плазмой в зависимости от пероральных нагрузок марганцем, кальцием, молоком, фосфором, медью и цинком. J Am Coll Nutr 1991; 10: 38-43. Просмотреть аннотацию.

Freeland-Graves JH, Turnlund JR. Обсуждение и оценка подходов, конечных точек и парадигм для рекомендаций по марганцевой и молибденовой диете. J Nutr 1996; 126: 2435S-40S. Просмотреть аннотацию.

Фриланд-Грейвс JH. Марганец: важное питательное вещество для человека. Nutr Today 1988; 23: 13-9.

Grasso M, de Vincentiis M, Agolli G, Cilurzo F, Grasso R. Эффективность длительного курса назального спрея Sterimar Mn для лечения рецидивов острого аллергического ринита у пациентов с хроническим аллергическим ринитом. Drug Des Devel Ther 2018; 12: 705-9. DOI: 10.2147 / DDDT.S145173. Просмотреть аннотацию.

Ханстен П.Д., Хорн-младший. Анализ и управление взаимодействием наркотиков Ханстена и Хорна.Ванкувер, Канада: Appl Therapeut, 1999.

Hauser RA, Zesiewicz TA, Martinez C, et al. Марганец в крови коррелирует с изменениями магнитно-резонансной томографии головного мозга у пациентов с заболеваниями печени. Can J Neurol Sci 1996; 23: 95-8. Просмотреть аннотацию.

Кресович Ю.К., Булка С.М., Джойс Б.Т. и др. Воспалительный потенциал диетического марганца в группе пожилых мужчин. Biol Trace Elem Res 2018; 183 (1): 49-57. DOI: 10.1007 / s12011-017-1127-7. Просмотреть аннотацию.

Кригер Д., Кригер С., Янсен О. и др.Марганец и хроническая печеночная энцефалопатия. Ланцет 1995; 346: 270-4. Просмотреть аннотацию.

Ли JW. Отравление марганцем. Arch Neurol 2000; 57: 597-9 .. Просмотреть аннотацию.

Leffler CT, Philippi AF, Leffler SG, et al. Глюкозамин, хондроитин и аскорбат марганца при дегенеративном заболевании суставов колена или нижней части спины: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое пилотное исследование. Мил Мед 1999; 164: 85-91. Просмотреть аннотацию.

Li D, Ge X, Liu Z и др. Связь между длительным воздействием марганца на производстве и качеством костей у пенсионеров.Environ Sci Pollut Res Int 2020; 27 (1): 482-9. Просмотреть аннотацию.

Могисси КС. Риски и польза от пищевых добавок во время беременности. Акушер Гинеколь 1981; 58: 68S-78S. Просмотреть аннотацию.

О’Делл BL. Минеральные взаимодействия, связанные с потребностями в питательных веществах. J Nutr 1989; 119: 1832-8. Просмотреть аннотацию.

Penland JG, Johnson PE. Влияние диетического кальция и марганца на симптомы менструального цикла. Ам Дж. Обстет Гинекол 1993; 168: 1417-23. Просмотреть аннотацию.

Пауэрс К.М., Смит-Веллер Т., Франклин Г.М. и др.Риск болезни Паркинсона, связанный с потреблением железа, марганца и других питательных веществ с пищей. Неврология 2003; 60: 1761-6 .. Просмотреть аннотацию.

Рандхава, Р. К. и Каватра, Б. Л. Влияние диетического белка на абсорбцию и удержание Zn, Fe, Cu и Mn у девочек до подросткового возраста. Нарунг 1993; 37 (4): 399-407. Просмотреть аннотацию.

Ривера Дж. А., Гонсалес-Коссио Т., Флорес М. и др. Добавка с множеством питательных микроэлементов увеличивает рост мексиканских младенцев. Am J Clin Nutr. 2001 ноя; 74: 657-63.Просмотреть аннотацию.

Сэйр Э.В., Смит Р.В. Композиционные категории старинного стекла. Science 1961; 133 (3467): 1824-6. Просмотреть аннотацию.

Schuh MJ. Возможна болезнь Паркинсона, вызванная хроническим приемом добавок марганца. Проконсультируйтесь с Pharm. 2016; 31 (12): 698-703. DOI: 10.4140 / TCP.n.2016.698. Просмотреть аннотацию.

Strause L, Saltman P, Smith KT, et al. Потеря костной массы позвоночника у женщин в постменопаузе с добавлением кальция и микроэлементов. J Nutr 1994; 124: 1060-4. Просмотреть аннотацию.

Ванек В.В., Борум П., Бухман А. и др. A.S.P.E.N. Документ с изложением позиции: рекомендации по изменениям в коммерчески доступных поливитаминных и мульти-следовых продуктах для парентерального введения. Nutr Clin Pract. 2012; 27: 440-491.doi: 10.1177 / 0884533612446706 Просмотреть аннотацию.

Ямамото М., Сакураи К., Эгути А. и др .; Японская группа по изучению окружающей среды и детей: Связь между уровнем марганца в крови во время беременности и размером при рождении: исследование окружающей среды и детей в Японии (JECS). Environ Res 2019; 172: 117-26.Просмотреть аннотацию.

Молодой Д.С. Влияние лекарств на клинические лабораторные исследования 4-е изд. Вашингтон: AACC Press, 1995.

Zhou JR, Erdman JW Jr. Фитиновая кислота в здоровье и болезнях. Crit Rev Food Sci Nutr 1995; 35: 495-508. Просмотреть аннотацию.

Симптомы отравления марганцем, побочные эффекты и средства правовой защиты

Требуется в следовых количествах, этот металл может нанести серьезный ущерб организму. Слишком много марганца вызывает окислительный стресс, воспаление, а также когнитивные и репродуктивные проблемы.Это может сделать инфекции более опасными и привести к состоянию, похожему на болезнь Паркинсона, которое называется манганизм . Читайте дальше, чтобы узнать больше о токсичности марганца и способах борьбы с ним.

Что такое марганец?

Марганец ( Mn ) — это микроэлемент, необходимый для всех форм жизни. Таким образом, он нужен каждому человеку для нормального развития, роста и функционирования [1, 2, 3].

Множественным ферментам требуется марганец в качестве кофактора .Эти ферменты играют роль в:

Производство энергии (АТФ) в митохондриях [4]
Антиоксидантная защита (включая супероксиддисмутазу) [5]
Сжигание жиров, белков и сахаров [1, 2]
Развитие мозга и здоровье [6]
Иммунный ответ [2]
Производство половых гормонов и репродуктивное здоровье [2, 7]
Пищеварение [4]
Строение костей и соединительной ткани [2, 7]

Следы марганца являются часть здорового питания.Однако воздействие на избыточные уровни может вызвать симптомы токсичности [8].

Поддерживать баланс марганца непросто. Уровни токсичности для одних процессов благоприятны для других [9, 10].

Поскольку он встречается практически повсюду, у людей больше шансов иметь избыток марганца, чем его дефицит.

Поглощение и выведение
Наибольшее количество марганца вы получаете с пищей [5].
Из марганца, который вы потребляете с пищей , только 1 — 5% всасывается в кровь .Этот уровень строго регулируется в зависимости от количества Mn в вашем рационе. Вы будете меньше усваивать, если будете есть много продуктов, богатых марганцем [6].
Избыточный марганец транспортируется в печень и выделяется с желчью, которая возвращается обратно в кишечник и удаляется с калом. Таким образом выводится около 80% марганца, а небольшие количества также могут выводиться с мочой, потом и грудным молоком [8, 11].
Марганец в основном хранится в костях (40%), печени, почках, поджелудочной железе, надпочечниках и гипофизе.Некоторые из них рассредоточены в кровотоке и могут легко проходить через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры [11, 8].
Тестирование
Уровни крови, мочи и слюны являются плохими индикаторами воздействия Mn и нагрузки на организм [11, 12, 13].
Уровни марганца в эритроцитах (эритроцитах) являются лучшим показателем фактического содержания марганца в тканях, но актуальны только для недавнего воздействия, охватывающего пару месяцев [14, 15].
Для тех, кто подвергается длительному воздействию низких доз Mn, более точную оценку воздействия может дать содержание Mn в волосах, ногтях и костях [16, 11].
Вы можете проверить уровень своего мозга с помощью МРТ. Но он годится только для недавних облучений, охватывающих несколько месяцев [11].
Симптомы отравления марганцем
Симптомы высокого марганца включают [17, 18, 19]:
Головные боли
Проблемы с глазами
Боль в горле
Беспокойство
Раздражительность
Бессонница
Потеря памяти
Тремор рук
Преувеличенные рефлексы
Мышечные судороги
Помимо вышеперечисленных симптомов, слишком много марганца может вызвать длинный список побочных эффектов.В основном это зависит от количества и продолжительности воздействия.
Однако эти симптомы также являются общими для многих других состояний здоровья. Чтобы поставить точный диагноз и составить соответствующий план лечения или ведения, поговорите со своим врачом о любых симптомах, которые вы испытываете.
Побочные эффекты слишком большого количества марганца
1) Марганец (токсичность марганца)
Избыточное воздействие Mn, обычно на рабочем месте, вызывает марганец, синдром, подобный болезни Паркинсона [20, 21].
Ранняя фаза, иногда называемая «марганцевой манией», влияет на психическое здоровье, приводя к раздражительности, апатии, агрессивности, галлюцинациям и психозам [22, 8].
Далее следуют проблемы с кратковременной памятью и вычислительными возможностями [22].
Симптомы ранних стадий отравления обратимы [12].
В какой-то момент отравление марганцем становится необратимым. Он начинает повреждать мозг, и следует ужасающая последовательность: повреждение прогрессирует даже без дальнейшего воздействия.Симптомы включают потерю равновесия, неконтролируемый тремор (дистония), медленные и неуклюжие движения (брадикинезия), спазмы мышц лица, нарушение речи, ригидность и аномалии походки [22, 8, 23, 11].
Многие симптомы манганизма напоминают симптомы болезни Паркинсона. Однако манганизм нацелен на разные области мозга (бледный шар и полосатое тело, в отличие от черной субстанции). В отличие от болезни Паркинсона, лечение леводопой не улучшается [23, 5].
Если вы подозреваете, что вы или кто-то из ваших знакомых подвергались воздействию токсичных уровней марганца на рабочем месте или в окружающей среде, как можно скорее обратитесь за медицинской помощью.
2) Окислительный стресс
Незначительные количества марганца помогают вашему телу бороться с окислительным стрессом, но слишком много этого металла на самом деле усугубляет его. В избытке , марганец накапливается в митохондриях и увеличивает производство активных форм кислорода (ROS). Согласно исследованиям на крысах и обезьянах, он также истощает антиоксидантный глутатион [20, 23, 4].
3) Воспаление
Избыток марганца вызывает высвобождение нескольких воспалительных молекул (включая TNF-α, IL-6, IL-1β, простагландины и оксид азота).Он также активирует ключевой воспалительный сигнал организма, NF-κB. В целом это может вызвать воспаление мозга и тела [4, 24, 23].
В исследовании с участием 633 человек, из тех, кто придерживается диеты с высоким содержанием марганца, имели повышенные маркеры воспаления (примерно на 50% выше уровень IL-1b и IL-6, на 32% выше уровень IL-8 и более активный NF-κB) [ 25].
4) Нарушение познания
Слишком много марганца может вызвать проблемы развития нервной системы у детей . Двенадцать исследований связали более высокое воздействие марганца в раннем возрасте с более низким IQ [26, 27].
Кроме того, обзор 21 исследования показал, что содержание марганца в питьевой воде ухудшает когнитивные функции у детей школьного возраста [28].
Дети, которые подвергаются более высокому воздействию Mn, хуже учатся в школе, если судить по уровню владения языком, математикой и общему среднему классу:
В 2 исследованиях, проведенных в Канаде с участием 630 детей, более высокие уровни Mn в питьевой воде были связаны с более низкие показатели IQ [29].
В исследовании, проведенном с участием 201 школьника в Бангладеш, более высокий уровень Mn в питьевой воде был связан с более низкими показателями успеваемости по математике [11].
Среди 172 детей в Мексике те, кто подвергался большему воздействию Mn в воздухе, показали худшие результаты при тестах на когнитивные функции [30].
В другой группе из 265 мексиканских детей более высокий уровень Mn в волосах был связан со снижением вербальной памяти и обучения [31].
Аналогичным образом, в других двух исследованиях с участием 83 бразильских детей и 106 детей в США более высокие уровни Mn в волосах были связаны с ухудшением когнитивных функций и более низким IQ [32, 33].
Длительное воздействие высоких уровней марганца также было связано с легкими когнитивными нарушениями у взрослых [34].
У 95 рабочих, подвергавшихся воздействию большего количества Mn-содержащего сварочного дыма, рабочая память была хуже [35].
Кроме того, в исследовании 60 китайских рабочих более высокие кости и ногти, но не содержание марганца в крови, были связаны с ухудшением когнитивных функций [36].
5) СДВГ
Исследования с участием детей и подростков показали, что повышенное воздействие марганца связано с невнимательностью и гиперактивным поведением [16, 26].
В метаанализе 4 исследований с участием 175 детей с СДВГ и 999 здоровых детей у детей с СДВГ был более высокий уровень марганца [37].
Кроме того, в исследовании 288 взрослых, проживающих в горнодобывающем районе Мексики, люди, подвергавшиеся воздействию более высоких уровней Mn в воздухе, чаще имели проблемы с вниманием [38].
6) Повреждение мозга
Избыток Mn может быть токсичным для мозга. Исследователи чаще всего наблюдали это у людей, которые случайно проглотили или вдохнули большое количество этого металла на своем рабочем месте [39, 12].
В исследовании с участием 66 человек сварщики, хронически подвергавшиеся воздействию марганца, имели меньшие области мозга (бледный шар, мозжечок) по сравнению с людьми, не подвергавшимися воздействию марганца.У тех, у кого было большее сокращение, было больше когнитивных и поведенческих симптомов [40].
Кроме того, у 1112 рабочих, подвергшихся высокому воздействию Mn, уровень BDNF в крови был ниже. BDNF помогает рождать новые клетки мозга и поддерживает общее состояние мозга [41].
Воздействие марганца было связано с нарушением двигательной функции у 154 и 100 детей и подростков, живущих рядом с марганцевым заводом в Италии и Мексике, соответственно [42, 43].
Исследования на крысах и обезьянах показывают, что марганец может вызывать эти нежелательные эффекты, истощая дофамин в головном мозге [39].
7) Тревога
15 исследований описывают нарушение настроения после чрезмерного воздействия Mn, включая тревогу, нервозность, раздражительность и агрессию [44].
В одном исследовании с участием 101 человека у пациентов, страдающих генерализованной тревогой, был повышенный уровень Mn [45].
8) Болезнь Паркинсона
Возможно, у пожилых людей есть предрасположенность к болезни Паркинсона, которая может быть «доведена до предела» повышенными дозами марганца [11].
Кроме того, хроническое воздействие высоких уровней Mn может ускорить развитие болезни Паркинсона, снижая уровень дофамина и способствуя скоплению белка в головном мозге (неправильная укладка альфа-синуклеинового белка) [4].
В метаанализе 22 исследований с участием более 2000 пациентов с болезнью Паркинсона и такого же количества здоровых людей контрольной группы, у пациентов с болезнью Паркинсона был более высокий уровень Mn в крови [46].
Доказательства все еще остаются неопределенными: в нескольких исследованиях утверждается, что продолжительное и хроническое воздействие Mn на рабочем месте является прогностическим фактором болезни Паркинсона [2], но другие исследования не согласны с этим [47].
9) Болезнь Альцгеймера
Высокое содержание марганца может быть связано с болезнью Альцгеймера за счет повышения уровня бета-амилоида в крови. Бета-амилоид создает бляшки в головном мозге, связанные с когнитивными нарушениями при болезни Альцгеймера. Хроническое лечение марганцем обезьян увеличивало эти бляшки в головном мозге. Кроме того, поздние стадии отравления марганцем связаны с деменцией [48, 49, 50].
10) ALS
Металлургические и горнодобывающие предприятия Mn чаще страдают как от марганца, так и от бокового амиотрофического склероза (БАС) [49, 4].
Одно исследование обнаружило более высокие уровни Mn в спинном мозге у 7 пациентов с ASL по сравнению с 6 контрольной группой [51].
Кроме того, БАС часто встречается у пациентов с циррозом печени, состоянием, при котором накапливается марганец из-за нарушения оттока желчи [49].
11) Половые гормоны
Репродуктивное здоровье
Наблюдательное исследование, проведенное среди заводских рабочих в 80-х годах, показало, что у рабочих-мужчин, подвергшихся воздействию Mn, было значительно меньше детей, чем у тех, кто не подвергался воздействию Mn , что позволяет предположить, что этот металл может снизить фертильность [52].
Совсем недавно, в исследовании 84 рабочих-мужчин, подвергшихся воздействию Mn, и 92 работников контрольной группы, у тех, кто подвергался воздействию марганца, были более низкие уровни тестостерона и более высокие уровни гонадотропин-рилизинг-гормона (GnRH) и лютеинизирующего гормона (LH). У них также было снижение подвижности сперматозоидов [53].
В нескольких исследованиях был обнаружен более высокий уровень пролактина у рабочих, подвергшихся воздействию марганца (251 и 179 сварщиков), и у детей, живущих в зонах, богатых марганцем (77 и 225 детей). Высокий уровень пролактина может вызвать репродуктивные проблемы как у мужчин, так и у женщин [54, 55, 56, 57].
Раннее половое созревание
Марганец может вызвать раннее начало полового созревания (за счет стимуляции гипоталамо-гипофизарной оси). Воздействие Mn вызывает раннее половое созревание у крыс, повышая уровень половых гормонов, таких как эстрадиол [58, 59, 60, 61].
12) Может ухудшить сон
В исследовании с участием 15 человек хроническая интоксикация Mn уменьшала быстрый сон [62].
Подобные эффекты наблюдались и у крыс, у которых интоксикация марганцем также вызывала нарушение циркадного ритма [63, 64, 65].
13) Бактериальная инфекция
Инвазивные микробы могут использовать Mn для противодействия иммунным ответам хозяина. Фактически, поглощение Mn необходимо для вирулентности или вредоносности многих бактерий [66, 67].
У мышей диета с высоким содержанием Mn способствует развитию S. aureus , частой причины кожных и респираторных инфекций, синусита и пищевых отравлений [68].
14) Прионная болезнь
Перегрузка Mn может вызвать неправильную укладку и агрегацию прионных белков [4, 50].
Животные и люди, страдающие прионными заболеваниями, имеют повышенные уровни Mn в крови, головном мозге и печени [50].
Однако на сегодняшний день нет доказательств того, что перегрузка Mn вызывает прионную болезнь [50].
15) Поражение сердца
Слишком много марганца мешает работе сердечной мышцы и чрезмерно расширяет кровеносные сосуды, что приводит к сильному падению артериального давления [11, 18].
16) Обоняние
В исследовании с участием 60 человек у тех, кто подвергался воздействию марганца по воздуху, было нарушено обоняние [69].
17) Астма
Mn принадлежит к группе «переходных металлов», известных индукторов профессиональной астмы. Тем не менее, только один случай Mn-индуцированной астмы хорошо задокументирован [70].
18) Младенческая смертность
Высокие уровни марганца в воде связаны с повышением детской смертности [11].
По всей Северной Каролине (население более 8 миллионов) увеличение содержания Mn в подземных водах было связано с более высоким уровнем младенческой смертности на уровне округа [71].
В исследовании, проведенном с участием более 26 000 младенцев в Бангладеш, младенцы, подвергавшиеся воздействию более высокого содержания Mn в воде, имели больше шансов умереть в течение первого года жизни [72].
19) Смертность от рака и заболеваний печени
В обсервационном исследовании, проведенном в 14 китайских городах и 28 деревнях, концентрация Mn в питьевой воде была связана с более высокими показателями заболеваемости раком и смертностью [73].
Точно так же высокие уровни Mn в питьевой воде, но не в воздухе, были связаны с более высокой смертностью от рака в штате Северная Каролина [74].
С другой стороны, более высокие уровни содержания марганца в воздухе в дорожных условиях были связаны с более высокой смертностью от хронических заболеваний печени в Северной Каролине [75].
Кто более подвержен марганцевой токсичности?
Это не исчерпывающий список людей, у которых может развиться отравление марганцем; к тому же не все в этом списке находятся в опасности. Если вы подозреваете, что подверглись токсическому воздействию марганца, как можно скорее обратитесь за медицинской помощью.
1) Люди с профессиональным воздействием Mn
В отличие от диетического воздействия, вдыхаемый марганец обходит желчь, попадает непосредственно в кровоток и может попасть в мозг [5, 76].
Воздействие марганца на рабочем месте опасно для здоровья шахтеров, сварщиков, рабочих ферросплавов, производителей аккумуляторов, автомехаников и людей, производящих стекло и керамику [49, 23].
Наконец, токсичность Mn может возникать у сельских рабочих, подвергающихся воздействию Mn-содержащих пестицидов, таких как манеб [77].
2) Младенцы и дети
Дети младшего возраста поглощают пропорционально больше марганца. Новорожденные могут абсорбировать до 40% по сравнению с примерно 3% у взрослых [11, 78].
Дети также накапливают больше марганца в головном мозге , поскольку их гематоэнцефалический барьер более проницаемый. Кроме того, их способность к выделению желчи ниже [11].
Таким образом, дети могут легко превысить рекомендуемое диетическое потребление марганца за счет комбинации источников [78].
Национальное обследование здоровья и питания (NHANES) за 2011–2012 гг. Выявило более высокие уровни Mn у детей, причем самые высокие уровни были у годовалых [79].
Младенцы, получающие искусственное вскармливание
Детские смеси на основе коровьего молока и сои содержат больше Mn, чем грудное молоко.Таким образом, младенец, находящийся на искусственном вскармливании, имеет более высокий уровень Mn на , чем их сверстники, вскармливаемые грудным молоком [39].
Однако организм обычно адаптируется за счет уменьшения всасывания в кишечнике и увеличения выведения желчи. Эти механизмы работают замечательно даже у недоношенных детей [80].
3) Те, кто получает парентеральное питание
Растворы для парентерального питания (растворы для внутривенного введения) обычно используются у тяжелобольных и недоношенных детей, которые не переносят пероральное кормление.Эти решения могут способствовать избыточному содержанию Mn [80].
У новорожденных, получающих полное парентеральное питание , , нагрузка Mn может быть увеличена в 100 раз () по сравнению с младенцами, находящимися на грудном вскармливании [5].
О токсичности Mn также сообщалось у взрослого, получавшего длительное парентеральное питание. . В таких случаях марганец может накапливаться в головном мозге, и это можно обнаружить до появления каких-либо симптомов. Прекращение парентерального питания снижает Mn, что позволяет ему выводиться из мозга [18, 78].
4) Люди с заболеваниями печени
Пациенты, страдающие печеночной недостаточностью, с большей вероятностью страдают от токсичности марганца, поскольку их основная система удаления марганца — выработка и отток желчи — не работает [5].
Любое существующее повреждение печени может замедлить или уменьшить выведение марганца, в свою очередь, увеличивая его уровень в крови [18].
У людей с циррозом печени повышено содержание марганца в крови и головном мозге. Одно исследование МРТ также показало более высокий уровень марганца в головном мозге у пациентов с дисфункцией печени и печеночной недостаточностью [81].
5) Люди с дефицитом железа
Железо оказывает сильное влияние на баланс марганца. Оба металла имеют общие переносчики (трансферрин и DMT1) [39]. Дефицит железа увеличивает производство этих переносчиков и, непреднамеренно, накопление Mn [5].
Люди с дефицитом железа , как правило, имеют повышенную нагрузку на организм Mn [5]. Это особенно важно для вегетарианцев, которые и так имеют более высокий уровень Mn [82].
Дети, находящиеся на грудном вскармливании в течение длительных периодов времени, чаще страдают дефицитом железа и могут иметь более высокие уровни Mn в крови [83].
6) Женщины
Согласно исследованию NHANES за 2011–2012 гг. Среди жителей США, у женщин уровень марганца в крови значительно выше, чем у мужчин [79].
Аналогичные наблюдения были получены из Канады, Китая, Кореи и Италии, где уровень Mn в крови женщин примерно на 23–29% выше, чем у мужчин [84, 85, 86, 87].
Кроме того, NHANES за 2011–2012 гг. Показал, что беременные женщины накапливают еще более высокие уровни Mn [79].
7) Люди с неврологическими заболеваниями
Существовавшие ранее неврологические заболевания были связаны с токсичностью марганца, возможно, из-за возможности комбинированного воздействия [11].
8) Пациенты с почечной недостаточностью
Хроническая почечная недостаточность на диализе может развить манганизм, даже если их общее внешнее воздействие невелико [88].
9) Люди с редкими генетическими мутациями
Только недавно были обнаружены редкие мутации в генах SLC30A10 и SLC39A14, которые вызывают врожденные нарушения метаболизма марганца.
Мутации в этих генах могут вызывать высокий уровень марганца в крови (гиперманганеземию) и накопление Mn в головном мозге, что приводит к двигательным нарушениям, заболеваниям печени, низкому содержанию железа и высокой массе эритроцитов (полицитемия) [89, 90].
Источники марганца
Продукты питания
Люди, придерживающиеся вегетарианской диеты и диеты западного типа, могут потреблять марганец до 10,9 мг / день, что является верхним рекомендуемым пределом из всех источников [91].
Продукты с самым высоким содержанием марганца включают [21, 5]:
Бобовые
Рис
Цельнозерновые
Орехи
Этот металл также содержится в морепродуктах, семенах, шоколад, чай, листовые зеленые овощи, специи, соя и некоторые фрукты, такие как ананас, черника и асаи.Однако все эти продукты в целом полезны, и избегать их — не лучшая идея [21, 2, 81].
Добавки
Различные добавки и поливитамины часто содержат марганец. Большинство людей уже имеют более чем достаточное количество Mn , и им следует соблюдать осторожность при добавлении этого металла. Фактически, мы не рекомендуем принимать добавки, если только ваш врач или диетолог специально не рекомендовал их.
В сети Mn обсуждают как агент, снижающий гистамин и повышающий уровень дофамина, хотя исследований, подтверждающих это, мало.Фактически, согласно одному исследованию, марганец действительно может снизить уровень дофамина в долгосрочной перспективе [18, 92].
Добавки марганца могут вызвать кратковременный прилив энергии, но люди часто сообщают о побочных эффектах, таких как эмоциональная нестабильность, проблемы с настроением, учащенный пульс, тошнота и усталость.
Люди с проблемами печени могут быть не в состоянии выводить марганец так же эффективно, как другие.
Поскольку рацион, богатый растениями, обеспечивает более чем достаточно марганца для большинства из нас, вы можете отказаться от Mn и выбрать другие добавки, которые могут обеспечить те же преимущества, но без токсических эффектов.
Вода, воздух и другие источники
Чрезмерное воздействие Mn может происходить из различных источников, включая питьевую воду, промышленное загрязнение и отходы горнодобывающей промышленности [16].
Примерно 5,2% из 2167 скважин, обследованных в США, превысили контрольный показатель здоровья в 300 мкг / л Mn [11].
В промышленности большая часть Mn используется для производства сплавов и стали. Mn также используется в производстве сухих аккумуляторных батарей, добавок к топливу (MMT), фунгицидов (например,g., maneb и mancozeb), краски, клеи, керамика, косметика, кожа, стекло и текстиль [2, 5, 93].
Сообщалось об отравлении Mn у наркоманов, употреблявших эфедрон, «Русский коктейль» и «Базуку» [39, 94, 18].
Кроме того, Mn используется в качестве контрастного вещества для МРТ. Однако Mn в МРТ не токсичен из-за нечастого воздействия и быстрого выведения [5, 18].
Способы борьбы с токсичностью марганца
Не пытайтесь бороться с токсичностью марганца в одиночку.Если вы подозреваете, что подверглись токсическому воздействию марганца, как можно скорее обратитесь за медицинской помощью и следуйте инструкциям врача.
Вещества, которые способствуют снижению токсичности марганца, включают антиоксиданты, растительные экстракты, хелатирующие агенты, предшественники глутатиона (GSH) и синтетические соединения [21].
Следующие вещества показали себя многообещающими в отношении токсичности марганца в ограниченных, некачественных клинических исследованиях; в настоящее время нет достаточных доказательств, подтверждающих их использование в этом контексте, и они никогда не должны заменять то, что прописал ваш врач.Не забудьте поговорить со своим врачом, прежде чем начинать принимать какие-либо новые добавки или вносить существенные изменения в свой рацион.
Один из лучших способов контролировать уровень Mn — это принимать достаточное количество железа . Диеты с высоким содержанием железа, по-видимому, подавляют всасывание Mn [8].
Кальций также может помочь снизить всасывание марганца [95].
Таурин улучшил нарушение обучения и памяти, вызванное чрезмерным содержанием Mn у крыс [96].
Магний [97, 98, 99, 100]
Нет клинических данных в поддержку перечисленных ниже подходов к борьбе с токсичностью марганца.Ниже приводится краткое изложение существующих исследований на животных и клетках, которые должны направлять дальнейшие исследования. Однако исследования, перечисленные ниже, не следует интерпретировать как подтверждающие какую-либо пользу для здоровья.
Витамин E и тролокс (водорастворимый аналог витамина E) защищают мозг животных от токсического действия Mn [21].
Глутатион (GSH) (в клеточных исследованиях) [21]
N-Ацетилцистеин (NAC), предшественник GSH (в клеточных исследованиях) [101, 102]
Мелатонин (в мышах и клетках) [103, 104 ]
Кверцетин (у крыс) [105, 106, 107]
Асаи — хотя асаи ( Euterpe oleracea) сам по себе является источником Mn, его экстракт защищал клетки мозга крыс от индуцированного Mn окислительного стресса.Эти защитные эффекты, вероятно, связаны с антиоксидантным и противовоспалительным действием компонентов ягод [108]
Экстракт мелиссы ( Melissa officinalis ) (у мышей) [109]
Расторопша пятнистая (силимарин) (у крыс) [110]
Ликопин (у крыс) [111]
Куркумин (в клетках) [112]
Хелатирующие агенты, такие как динатриевая соль кальция хелатора ЭДТА (у людей и крыс) [21]
Takeaway
Отравление марганцем приводит к повреждению мозга, проблемам с психическим здоровьем и гормональному дисбалансу.Если вы подозреваете, что принимаете больше, чем вам нужно, как можно скорее поговорите со своим врачом. После того, как вам будет оказана медицинская помощь, вас попросят принять меры для предотвращения дальнейшего воздействия и устранения текущих токсических эффектов.
Одним из первых шагов является недопущение источников воздействия окружающей среды: на рабочем месте, в доме или в питьевой воде может быть слишком много этого металла. Вас также могут попросить внести простые изменения в рацион, чтобы снизить уровень марганца, например, увеличить потребление продуктов, богатых железом и кальцием.
Сайт профессора Боулера по марганцу
Чтобы вы лучше понимали, что такое марганец и какую роль он играет в вашей жизни, мы представляем вам набор часто задаваемых вопросов, взятых из Департамента здравоохранения штата Огайо .
Что такое марганец?
Может ли марганец вызвать болезнь?
Какие проблемы со здоровьем возникают при воздействии марганца?
Люди, которые могут контактировать с более высоким уровнем марганца, включают…
Как марганец действует на детей?
Есть ли медицинский тест, чтобы определить, подвергались ли вы воздействию марганца?
Вызывает ли марганец рак?
Приняло ли федеральное правительство постановления по защите здоровья человека?
Что такое марганец?
Марганец — это элемент, встречающийся в природе. Чистый марганец — это металлическое серебро, не имеющее особого запаха или вкуса. Чистый марганец соединяется с другими элементами с образованием различных соединений марганца.
Марганец является важным (необходимым) питательным веществом, которое играет важную роль в нашем здоровье. Все контактируют с небольшими количествами марганца, содержащимися в воздухе, воде и пище. Низкий уровень марганца содержится в живых организмах, таких как растения и животные. Почти для всех людей пища является основным источником марганца.
Марганец также содержится во многих типах горных пород. Горные породы с высоким содержанием соединений марганца добываются и используются для производства металлического марганца.Этот металл смешивают с железом, чтобы получить марганцевую сталь.
Некоторые соединения марганца используются в производстве батарейки, содержащиеся в пищевых добавках и используемые в качестве ингредиентов в некоторых керамических изделиях, пестицидах и удобрениях.
Может ли марганец вызвать болезнь?
Хотя марганец является необходимым питательным веществом, вы можете получить больной от дыхания и еды или питья (глотание) высокий уровень марганца в течение длительного времени.
Заболевание будет зависеть от:
Сколько вы подверглись воздействию (доза).
Как долго вы подвергались воздействию (продолжительность).
Как часто вы подвергались воздействию (частота).
Общее состояние здоровья, возраст, образ жизни.
Маленькие дети, пожилые люди и люди с хронические (продолжающиеся) проблемы со здоровьем больше подвержены риску химического воздействия.
Проблемы со здоровьем, вызванные вдыханием марганца пыль включает раздражение и воспаление легких. это вероятно, что раздражение легких начинается вскоре после воздействия и продолжается в течение всего времени воздействия.*Это Важно отметить, что это воспаление и раздражение не только для марганецсодержащих частиц, но характеристика почти всех вдыхаемых твердых частиц (например, пыль, пыльца и т. д.).
Неизвестно, какие эффекты возникают на низком уровне экспозиции. Длительное воздействие марганца при очень высокие уровни могут привести к постоянному неврологическому (мозг и центральная нервная система) повреждение.
Какие проблемы со здоровьем возникают при воздействии марганца?
Проблемы со здоровьем, особенно проблемы с мозгом и центральной нервной системы, происходят в «континууме дисфункция », которая зависит от дозы.Другими словами, если вы подвергаетесь нормальному уровню марганца, вы не ожидал увидеть никаких проблем со здоровьем. если ты подвергаются повышенному содержанию марганца, очень легкие или незаметные эффекты могут быть или не быть видимый. Проблемы со здоровьем становятся все серьезнее по мере увеличения уровней воздействия и продолжительности.
Люди, длительное время подвергавшиеся воздействию (контакту) уровни соединений марганца могут вызвать центральное проблемы нервной системы, похожие на болезнь Паркинсона болезнь.Этот синдром называется «манганизмом».
Симптомы включают общее чувство слабости, медленные, неуклюжие движения «тяжелыми» руками и ногами. Ранние симптомы также включают замедленную или прерывистую речь. без тона и интонации, тупой и бесчувственный Выражение лица. Другие симптомы включают анорексию. (сильная потеря веса), мышечные боли, нервозность, раздражительность (эмоциональное расстройство) и головные боли. Люди может казаться апатичным (чувство безразличия) и скучный. Другие симптомы — импотенция и потеря либидо (проблемы с сексуальной активностью).
Люди, которые могут контактировать с более высокими уровнями марганца, включают …
Рабочие на заводе по производству металлического марганца производится или где соединения марганца используются для производства стали или других изделий. В эти фабрики рабочие будут разоблачены в основном, вдыхая марганцевую пыль, если нет должным образом защищен.

Люди, живущие рядом с заводом, выпускающим большое количество марганцевой пыли (частицы) в воздухе.

Сообщества, живущие рядом с углем или нефтью горящий завод, потому что марганец выбрасывается в воздух, когда это ископаемое топливо горят.

Люди, которые неправильно используют пестициды (убийцы насекомых), такие как манеб и манкоцеб будут подвергаться более высоким уровням.
Как марганец влияет на детей?
Помните, что ежедневный прием небольшого количества марганец необходим для роста и хорошего здоровья в дети и взрослые. Беременная мама переносит Марганец был нужен ее ребенку во время беременности. Марганец также содержится в груди кормящей матери. молоко на уровне, необходимом для правильного развития младенца.
В большинстве случаев нет необходимости уменьшать воздействие марганца, потому что это необходимо питательное вещество для хорошего здоровья.
Если организм контактирует с более высокими уровнями марганец, он будет естественным образом удален через телесная функция удаления отходов. Дети, а также взрослые, которые постоянно контактируют с высокими уровнями марганца и теряют способность удалять излишки из их тела, может развиться нервная система проблемы.
Люди, живущие рядом с заводом, выпускающим большие количество марганцевой пыли (частиц) в воздухе может увидеть избыток марганца в почве вокруг этой фабрики.Потому что у детей больше шансов играть на улице в почве, есть опасения, что дети могут быть более подвержены токсическому воздействию избыток марганца. Важно отговорить рукопашная активность у маленьких детей, которые живут в области, в которых может быть повышенный уровень марганца в почва.
Есть ли медицинский тест, чтобы определить, подвергались ли вы воздействию марганца?
Существуют различные тесты для определения уровня марганца. в жидкостях организма. Жидкости, такие как кровь, моча и кал. может измерить избыточный уровень марганца.Волосы на голове также можно использовать.
Имейте в виду, что эти тесты могут показать количество марганец в вашем теле, но не могу сказать вам, есть ли у вас будут проблемы со здоровьем. Эти тесты также не могу сказать вам, откуда взялся марганец.
Вызывает ли марганец рак?
Агентство по охране окружающей среды (EPA) пришло к выводу, что текущие научные данные не могут определить, есть ли воздействие избытка марганца может вызвать рак.
Приняло ли федеральное правительство постановления по защите здоровья человека?
The U.S. EPA установило вторичный максимум Уровень загрязнения (SMCL) для марганца в общественных местах запасы воды 50 частей на миллиард. ПРИМЕЧАНИЕ: SMCL руководящие принципы, установленные EPA, не основаны на здоровье, но основаны на эстетике воды. Эстетика включает запах, вкус, цвет и прозрачность. Нет федеральных санитарные нормы, установленные для марганца в питьевой воде.
Национальный исследовательский совет (NRC) имеет рекомендуемые безопасные и адекватные уровни суточного потребления для марганца от 0,003 для младенцев 0-6 лет месяцев, 0.6 мг / сут детям от 7 месяцев до 1 года. год, 1,2 мг / день для детей от 1 до 3 лет и 1,5 мг / сут для детей от 4 до 8 лет. Для ежедневного приема уровни для девочек и мальчиков 9-14 и 13-18 лет, пожалуйста, обратитесь к следующему диетическому продукту NRC 2001 Справочные данные о приеме марганца по адресу :. http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10026&page=405
Артикул:
Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). 2000. Токсикологический профиль марганца. Атланта, Джорджия: U.S. Департамент здравоохранения и человека Услуги, Служба общественного здравоохранения.
.