Манганът е особено важен за кислородните фотосинтетични организми, като играе критична роля при формирането на клъстер от четири атома от донорната страна на фотосистема II (PSII), който участва в катализирането на реакцията на водоразделяне (Barber, 2008b).
Свързани термини:
- Йод
- Микронутриент
- Бор
- Селен
- Фитат
- Елемент за проследяване
- Пшенично брашно
- Тесто
Изтеглете като PDF
За тази страница
Лозарска практика
Д-р Роналд С. Джаксън, наука за виното (трето издание), 2008 г.
МАНГАН
Манганът действа при активирането или като кофактор на няколко ензима, например освобождаващия кислород компонент на фотосистемата (PS) II комплекс в хлоропласта. Манганът участва пряко в синтеза на мастни киселини, в неутрализирането на токсичните кислородни радикали и в редукцията на нитратите до амоняк. Манганът се премества главно в ксилемата.
Както при повечето двувалентни катиони, наличността на манган в растенията е намалена в алкални и хумусни песъчливи почви. Симптомите на дефицит водят до хлороза, свързана със зелена граница по вените, подобна на тази при недостиг на цинк. Въпреки това, дефицитът на манган нито променя ъглите на листните жилки, нито предизвиква „малки листчета“. Освен това хлорозата се развива в началото на сезона и започва с приосновните листа. Листата могат да придобият подобен на здравец вид. В лошо аерирана кисела почва манганът може да достигне токсични нива поради повишена разтворимост на намалените му (Mn 2+) оксиди.
Изисквания към хранителните вещества
Сезар Молина-Поведа, в Aquafeed Formulation, 2016
4.7.8 Манган (Mn)
Манганът активира специфични ензими като пируват карбоксилаза, липаза, супероксиддисмутаза и други ензимни системи, важни за синтеза на полизахариди, гликопротеин, FA и урея от амоняк и при синтеза на холестерол от риби. Манганът също е необходим за регенерация на червените кръвни клетки, репродуктивния цикъл и синтеза на хондроитин сулфат, който е мукополизахарид на костната органична матрица. Манганът се абсорбира слабо във формата Mn 2+ и след това се окислява до формата Mn 3+ за транспортиране. Излишният хранителен калций и фосфор намаляват абсорбцията на Mn, но за разлика от него дефицитът на желязо увеличава абсорбцията на Mn.
Експеримент за хранене с 4-g шаран е извършен от Satoh et al. (1989b) за изследване на наличието на Mn, съдържащ се в различни видове рибни ястия (брашно от бяла риба, брашно от кафява риба и брашно от сардина с или без разтворими разтвори), допълнено или не с Mn. Резултатите показват, че растежът и ефективността на фуражите са лоши при риба без допълнителен Mn във всяка диета с рибно брашно. По този начин, Mn, получен от рибни ястия, не е бил достатъчен, за да запази съдържанието на Mn в прешлените и да намали телесната нанизъм, въпреки високата бионаличност на Mn в различните тествани рибни ястия. Бионаличността на Mn не се влияе от съдържанието на трикалциев фосфат в диетата. Манганът може да бъде добавян към фуражи като манганов сулфат или хлорид. При шараните е установено, че тези Mn соли са по-подходящи от манганов оксид и манганов карбонат като източници на Mn (Satoh et al., 1987b). Недостигът на манган може да доведе до лош растеж, скелетни аномалии, висока ембрионална смъртност и нисък процент на излюпване. Нивата на изискване за манган във фуражите са между 2,4 и 25 mg/kg (Таблица 4.33).
Таблица 4.33. Изискване за манган (Mn), докладвано за няколко вида риби, използващи химически дефинирани диети
| Атлантическа сьомга | MnSO4 · H2O | CS | 7,5–10,5 | Maage и сътр. (2000) |
| Атлантическа сьомга | MnSO4 · H2O | FM | 15 | Lorentzen et al. (1996) |
| Каналски сом | MnSO4 · H2O | CS | 2.4 | Гатлин и Уилсън (1984b) |
| Кобия | MnSO4 · H2O | CS | 22–25 | Liu et al. (2013) |
| Обикновен шаран | MnSO4 · H2O | EA | 12,0–13,0 | Огино и Ян (1980) |
| Обикновен шаран | MnSO4 · H2O | FM | 12,0–13,0 | Satoh et al. (1987b) |
| Обикновен шаран | MnSO4 · H2O | EA | 13–15 | Satoh et al. (1992) |
| Gibel шаран | MnSO4 · H2O | CS | 12.6, 13.7 | Pan et al. (2008) |
| Групер | MnSO4 · H2O | CS | 19. | Ye et al (2009) . |
| Хибридна тилапия | MnSO4 · H2O | CS | 7 | Lin et al. (2008b) |
| Млечна риба | MnSO4 · H2O | CS | R | Minoso et al. (1999) |
| Дъгова пъстърва | MnSO4 · H2O | CS | R | Knox et al. (1981) |
| Дъгова пъстърва | MnSO4 · H2O | FM | 19. | Satoh et al. (1991) |
| Дъгова пъстърва | MnSO4 · H2O | EA | 12,0–13,0 | Огино и Ян (1980) |
| Дъгова пъстърва | MnSO4 · H2O | FM | R | Yamamoto et al. (1983) |
| Тилапия | MnSO4 · H2O | CS | R | Ишак и долар (1968) |
| Жълт сом | MnSO4 · H2O | CS | 5,5–6,4 | Tan et al. (2012) |
Забележка: EA, яйчен албумин; FM, рибно брашно; CS, казеин; R, задължително, но количествено изискване не е определено; NR, не се изисква.
Хранителни, генетични и молекулярни аспекти на интоксикацията с манган
Заключителни бележки
Mn невротоксичността се признава повече от век, а Mn невротоксичните действия върху ЦНС са проучени задълбочено през последните десетилетия. Постигнат е напредък в изясняването на механизмите на транспорт на Mn и хомеостазата. Демонстрирано е участието на протеини като DMT-1, Tf и FPN в тези процеси. Идентифицирани са и нови транспортери Mn, като SLC30A10. Описани са няколко механизма на действие на Mn на молекулярно ниво, включително промени в нивата на невротрансмитерите и ролята на извънклетъчния DA в генерирането на оксидативен стрес, индуциран от Mn. Въпреки това има още много какво да се научи за транспорта на Mn и хомеостазата/дисхомеостазата. Съответно, участието на Mn в екологичния компонент на етиологията на невродегенеративните заболявания, като PD и HD, към днешна дата е слабо разбрано. По този начин областта на токсикологията непрекъснато се обогатява чрез изследване на токсичността на Mn.
Хранително качество на плодовете и зеленчуците
Ариел Р. Винсент,. Carlos H. Crisosto, в Postharvest Handling (Трето издание), 2014
Манган (Mn)
Манганът е ключов компонент на някои ензими, включително ензимите, работещи с кислород. Той поддържа мозъчната функция и размножаването и е необходим за регулиране на кръвната захар. Освен това той е част от костната структура. Манганът е съ-фактор за антиоксидантните ензими като митохондриалната супероксидна дисмутаза.
В растенията атомите на манган претърпяват последователни окисления, за да се получи силно окислителен комплекс, който може да окисли водата по време на фотосинтезата. Подобно на магнезия, манганът се изисква при ензимни реакции, включващи асимилация на въглерод. Хлоропластите са най-чувствителни към дефицит на манган. Сред градинарските култури спанакът е добър източник на манган (Pennington and Fisher, 2010).
Манган и хранителен имунитет
Заключения
Манганът е основно хранително вещество за бактериите, тъй като служи като кофактор за множество клетъчни процеси. Когато патогенът навлезе в гръбначен гостоприемник, той се изправя пред враждебна среда с минимален бионаличен манган. Домакинът установява тази среда, като отделя манган във фокуса на инфекцията. В извънклетъчната среда калпротектинът, протеин, произведен от неутрофили, здраво свързва мангана. Вътре във фагозомите на макрофагите, NRAMP1 транспортира манган навън в цитозола, гладува бактериите във вакуолата и допринася за вътреклетъчното убиване. За да се борят с тези стратегии, патогенните бактерии изразяват високоафинитетни вносители на манган, които са важни за вирулентността на множество бактерии. Интерфейсът гостоприемник-патоген е битка за хранителния манган и тази битка оформя патогенезата на инфекцията.
Фуражни съставки: Хранителни добавки: Микроминерали
Манган
Биохимично манганът функционира като интегрален компонент на ензимите пируват карбоксилаза, аргиназа и супероксид дисмутаза. В допълнение, няколко ензима, включително редица кинази, трансферази, хидролизази и декарбоксилази, могат да бъдат активирани от манган. Известно е, че от ензимите, които могат да се активират от манган, само гликозилтрансферазите изискват специално манган. Повечето от другите ензими, активирани от манган, могат да бъдат активирани и от други метали, особено магнезий. Гликозилтрансферазите участват в синтеза на мукополизахариди и по този начин са необходими за образуването на скелетен хрущял.
Телетата, родени от крави с дефицит на манган, показват скелетни аномалии, характеризиращи се с твърдост, усукани крака, разширени стави и къси кости на краката с намалена якост на скъсване. Джуфизъм, нестабилност и скъсяване на носомаксиларните кости, което кара долната челюст да изглежда удължена, може да се наблюдава и при млади телета с дефицит на манган. Кравите с дефицит на манган имат нарушена репродуктивна способност, характеризираща се с депресиран или нередовен еструс, ниска степен на зачеване и повишена честота на аборти и ембрионална смърт.
Манганът се абсорбира слабо. При млечните крави в период на кърмене по-малко от 1% от мангана, доставен от радиомаркиран манганов хлорид, е абсорбиран. Високото хранително съдържание на желязо намалява бионаличността на манган, а високото съдържание на калций и фосфор може да намали абсорбцията на манган. Манганът, абсорбиран в повече от нуждите, се екскретира до голяма степен чрез жлъчката с малки загуби чрез урината.
Нуждите от манган при млечните говеда варират в зависимост от възрастта и физиологичния етап на продуктивност. Диетичните фактори, които могат да повлияят на нуждите от манган, не са добре дефинирани. Храните обикновено съдържат достатъчно манган, за да отговорят на изискванията на животните, като се приеме, че манганът е на разположение за усвояване. Царевичният силаж може да бъде с ниско съдържание на манган или поне с минимално съдържание на манган. Зърнените култури съдържат 5–40 mg манган kg −1, а този в царевицата е особено нисък. Източниците на манган, които могат да се добавят към диетата за преживни животни, включват манганов сулфат, манганов оксид, манганов хидроксихлорид и различни органични източници на манган. Наличието на манган от манганов оксид е приблизително 70% от наличното от манганов сулфат.
Токсичността на манган не е вероятно да се появи при говеда. Младите телета, допълнени с диета от 1000 mg манган kg -1, показват намалено наддаване на тегло и ефективност на храненето. Доказано е обаче, че по-възрастните говеда понасят ниво от 1000 mg манган kg -1 диета в продължение на 100 дни без никакви неблагоприятни ефекти.
Напредък в агрономията
Г. Сарет,. R. Tappero, в Advances in Agronomy, 2013
4.7 Манган
Манганът е основен елемент за всички живи организми. Съществува като различни степени на окисление от 0 до VII. В биологичните системи Mn присъства като Mn (II), Mn (III) и Mn (IV). Mn (II) е доминиращата форма в растенията, но може лесно да се окисли в Mn (III) и Mn (IV). Концентрациите на Mn в растенията варират между 20 и 500 mg kg -1 DW и по-високи от 1000 mg kg -1 DW за някои видове (Baker and Brooks, 1989; Kabata-Pendias и Pendias, 2001). Прагът на дефицит на Mn за растенията е около 15 и 25 mg kg -1 DW, а прагът на токсичност е около 500 mg kg -1 DW, но варира силно между видовете и в зависимост от условията на културата. Mn токсичността може да бъде изразена чрез хлороза, некрози по листата, натрупване на частици Mn оксид в епидермалните клетки и силно намаляване на растежа на корените (Kabata-Pendias и Pendias, 2001).
Що се отнася до спецификацията на Mn в тъканите на листата, няколко проучвания, използващи химични екстракции и аналитични техники, предполагат комплексиране на Mn от органични киселини, включително оксалова, янтарна, ябълчна и малонова киселини (Bidwell et al., 2002; Do et al., 2009) . Изследванията на рентгеновата абсорбция потвърждават тези находки в Mn-хиперакумулатора P. acinosa Roxb. Mn в листата е двувалентен и почти 90% от общия Mn е Mn-оксалат (Xu et al., 2009). Концентрацията на оксалат в листата на P. acinosa не се влияе от увеличаване на концентрацията на Mn в разтвора. В Mn-хиперакумулиращи дървесни видове от Австралия, Нова Каледония и Япония, Fernando et al. (2010) установяват, че Mn присъства като Mn (II) и е в комплекс с органични киселини като малат или цитрат.
Синхротронни техники също са използвани за изследване на локализацията и видообразуването на Mn в корените на растенията. Lanson et al. (2008) идентифицираха богат на Zn филоманганат, открит в корените на зърнестото растение Festuca rubra, отглеждано върху замърсена с Zn утайка. Анализът на μXRD и µEXAFS показа, че кристалитите се състоят от единични октаедрични слоеве Mn (IV), със Zn, сорбирани над и под свободни места, вероятно образувани от съвместно утаяване с Mn-Zn. Naftel и сътр. (2007) показаха чрез XANES спектроскопия, че Cu и Mn присъстват в редуцираните състояния Mn (II) и Cu (I) близо и в корените на Populus tremuloides, събрани от залесени почви в северната част на Квебек.
Химичен състав на човешкото мляко
2.5.4 Манган
Манганът е кофактор за гликозил трансферази, които играят роля в синтеза на мукополизахариди, и е неспецифичен кофактор за много други ензими. Идентифицирани са два манганови металоензима: митохондриална супероксидна дисмутаза и пируват карбоксилаза (Hurley and Keen, 1987). Тъй като манганът е широко разпространен в храните, не е известно да се наблюдава хранителен дефицит при хората (Flynn, 1992; Picciano, 2000; Guo and Hendricks, 2007). В зрялото човешко мляко средната концентрация на манган е приблизително 10 μg/L и е известно, че намалява с продължителността на лактацията. Не са докладвани случаи на дефицит на манган при човешки кърмачета, поради което изглежда, че кърмените бебета получават адекватно манган (Lönnerdal et al., 1983). Манганът в кърмата се свързва главно с лактоферин; съществува обаче при толкова ниска концентрация, че приблизително 2000 пъти повече желязо се свързва с лактоферин, отколкото манган (Lönnerdal, 1989).
Състояние на микроелементите при диабет тип 2
Bhupinder Kaur, Jeyakumar Henry, в Advances in Food and Nutrition Research, 2014
2.1.5 Манган
Манганът (Mn) е кофактор за редица ензимни системи. Установено е, че е необходим за нормален синтез и секреция на инсулин от ранно проучване върху плъхове (Korc, 1983). Промененият метаболизъм на Mn е свързан с нарушено усвояване на глюкоза при морски свинчета (Everson & Shrader, 1968) и повишено съдържание на чернодробен Mn в индуцирани от стрептозотоцин диабетни плъхове (Failla & Kiser, 1981). Състоянието на Mn при диабетиците при хората е двусмислено. Съобщава се, че нивата на Mn в кръвта при диабетици са около половината от нормалните стойности (Kosenko, 1965), докато повишени нива на Mn се съобщават при пациенти с диабет на възраст 61–70 (Lisun-Lobanova, 1963). Концентрациите на Mn в лимфоцитите са по-ниски при диабетици тип 2 в сравнение със здрави индивиди (Ekmekcioglu et al., 2001). В проучване на напречното сечение се съобщава за по-ниски концентрации на Mn в проби от кръв и скалп на пациенти с диабет тип 2 в сравнение със здрави контроли, докато нивата на Mn в урината са по-високи при диабетици тип 2 (Kazi et al., 2008).
Тези няколко проучвания показват, че състоянието на Mn се променя при диабет тип 2. Но констатациите са двузначни. Предложена е регулаторна роля на Mn в метаболизма на глюкозата, но са необходими допълнителни изследвания, за да се установи твърдо ефектът му върху захарния диабет.