TODO SOBRE EL MANGANESO
GENERALIDADES
Fue
descubierto en 1774 por Gahn, se encuentra en una proporción de 0.085 por 100
en el peso de la corteza terrestre y
atmosfera. Aunque en 1913 se sabe que el
manganeso es un componente de los tejidos animales, no fue hasta 1931 cuando se
descubrieron lo signos de deficiencia.[1]
Propiedades:
Es un metal pesado, duro, de color gris, argénteo; arde en contacto con el aire
para formar Mn3O4; es
soluble en los ácidos, formando sales manganosas, solubles; se encuentra
combinado en los minerales pirolusita, braunita, hausmanita, manganita y espato
de M. los principales yacimientos se encuentran en Rusia, India, Brasil y África;
además, como oligoelemento en casi todos los suelos, de donde es captado por
las plantas, y por esta vía transportado al organismo animal.
Aplicaciones:
se emplea en aleaciones como agregado para aumentar la resistencia a la
corrosión, para eliminación de azufre y desoxidación de hierro y acero; como
oligoelemento es necesario para la vida.[2]
Funciones:
Al igual que otros cationes, el manganeso se encuentra relacionado con la
actividad de gran número de enzimas (metaloenzimas de manganeso) destacando los
siguientes:
+Piruvato
carboxilasa, +Isocitrato deshidrogenasa, +Superoxido dismutasa, +Acetil CoA
carboxilasa, +Glucosil transferasa, +Fosfoenolpiruvato carboxidasa
Las
dos más conocidas son la piruvato carboxilasa que interviene en la
carboxilación del piruvato, conformación de oxalacetato, y las superoxido
dismutasa, que protege la mitocondria frente a la acción tóxica de los aniones
superoxidos, función semejante a la que desempeña la enzima de zinc-cobre en el
citoplasma; también se encuentra
relacionado con enzimas que intervinieren en la síntesis de glucoproteínas y
mucopolisacáridos que participan en la formación de la matriz orgánica del
cartílago así como de protombina y heparina, actúa asimismo junto a la uricasa
en la síntesis de urea y sobre varias enzimas que participan en el metabolismo
de lípidos.
En
términos generales ayuda en la producción de insulina y evita la diabetes en la
gestación. Participa en la producción de leche en las mujeres.[3]
Participa
en la síntesis de proteínas, del acido desoxirribonucleico (ADN) y el acido
ribonucleico (RNA), del tejido conector, de los ácidos grasos y del colesterol. Ayuda también a la
utilización de la colina y activa las
enzimas que son necesarias para la utilización de la biotina, la tiamina y el acido
ascórbico. Este mineral juega un papel muy importante en el desarrollo del esqueleto; y es probable
que también participe en la formación de
sangre, ayuda a nutrir los nervios y el
cerebro, es esencial en la producción de tiroxina y juega un papel muy
importante en la producción y utilización de la insulina; ya que esta esta
ligada a el metabolismo de los hidratos de carbono, y por lo tanto a la
producción de energía. [4]
Contenido
corporal: El cuerpo humano contiene entre 10 y 20 mg. de Manganeso, almacenando
la mayor concentración del catión en el hígado de todos los mamíferos, el
Manganeso del tejido óseo no contribuye un depósito corporal, ya que el
organismo no puede utilizarlo con fines metabólicos. Este debe considerarse
como un almacén pasivo, puesto que el
catión solo es liberado como resultado del metabolismo normal del hueso o
situaciones que aceleran la resorción ósea. [5]
ESTRUCTURA
De acuerdo con la configuración que se muestra en la
figura, el manganeso tiene la capacidad
de formar enlaces iónicos, esto debido a que puede donar sus 5 electrones que tiene en la última capa de
valencia.
Este elemento dentro de su estructura atómica presenta
varias características importantes para que pueda formar enlaces: tiene una
electronegatividad de 1.55 (pauling), un radio atómico de 161 (pm) y un radio
covalente de 139 (pm), radio de van der Waals
(sin datos. pm), Densidad 7430 kg/m3 Entalpía de vaporización 226 kJ/mol, Energía de ionización 717.3 kJ/mol. Este elemento dentro
de su estructura atómica tiene cuatro
isotopos que son los siguientes; 52Mn, 53Mn, 54Mn, con muy poca
estabilidad debido a que estos isotopos son sintéticos, el 54Mn es el más estable debido a que tiene un 100%
de abundancia en la naturaleza y una estabilidad de 20 neutrones. [6]
Actualmente,
se conoce que el manganeso puede actuar como metal divalente (Mn2+) no
especifico para diversa enzimas, pudiendo ser sustituido por el ion Mg2+ y,
así, la piruvato carboxilasa, puede utilizar con igual eficacia ambos iones.
Las discrepancias entre la total capacidad para intercambiarse estos iones, se
resolvieron al concluir que el manganeso puede asumir valencia mayor que 2+ in vivo mientras que el Magnesio no. Sin embargo, en algunos casos el Mn2+ no
es completamente remplazado por Mg2.1
ABSORCIÓN Y METABOLISMO
La
absorción del manganeso que tiene lugar
en el intestino delgado es muy baja, estando alrededor de un 3 al 15%, en el
adulto sano pareciendo ser mayor en jóvenes que en adultos. Los hombres
absorben menos cantidad de manganeso que las mujeres, una diferencia podría ser
que tal vez esté relacionado con el estado férrico. [7] Con respecto al mecanismo de absorción, es muy
poco conocido y se especula que el hierro y el manganeso, participan de mecanismos comunes de absorción.
Los
altos niveles dietéticos de manganeso pueden provocar anémica ferrodeficiente.
De algún modo altos niveles de hierro reducen la absorción del metal. Además,
se ha observado que la absorción de este catión, se encuentra incrementada en
individuos anémicos.3
La
absorción es por medio de un mecanismo aun
no establecido, algunas bibliografías señalan que en el intestino
delgado y por mecanismo de trasporte activo; y que se lleva acabo por medio de dos etapas: captación inicial de la
luz del intestino seguida por transferencia a través de las células de la
mucosa. 1
Una vez
absorbido el Mn2+, es transportado unido a la albumina y al alfa 2
macroglobulina al hígado, mientras que una pequeña proporcionar se oxida a Mn3
uniéndose a transferrina, siendo de este modo conducido a los tejidos. Este ha
hecho pensar que la captación de manganeso por las células, se produce por un
mecanismo semejante al del hierro, mediante endocitosis del completo
metaltransferrina.
EXCRECIÓN
Su
principal vía de excreción es la bilis, apareciendo solo una pequeña proporción
en la orina y casi su totalidad a través de heces; aunque la regulación de la
excreción biliar y en menor grado la pancreatina, se consideran como los
principales mecanismos del control en la regulación de su homeostasis, se ha
sugerido que los cambios de la absorción pueden jugar también un papel
importante en citado control. 1,3
ESTABILIDAD
El
proceso de refinado.[8]
PRESERVACIÓN
Consumir
cereales enteros.
FACTORES OBSTACULIZADORES
Los
factores antagonistas del manganeso son los antibióticos,[9] y se ha demostrado una interacción antagónica también con el cobalto, calcio, fosfato y fitatos, hierro
no hem y fibra. 3
REQUERIMIENTO
Recomendaciones
nutricionales de minerales. Comparación histórica de los RDIs, RDAs y DRIs, desde
1968 hasta el presente [10]
|
Nutriente
|
RDI*
|
1968 RDA**
|
1974 RDA**
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1980 RDA**
|
1989 RDA**
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DRIs 2002***
|
|
Manganeso
|
2 mg
|
--
|
2.5-7 mg
|
2.5-5 mg
|
2 - 5 mg
|
2-6 mg
|
|
* El reference daily intake (RDI)
es el valor establecido por la FDA para uso en etiquetado nutricional. Se
basó inicialmente en el mayor valor de la RDA para cada nutriente con vistas
a asegurar que se cubriesen las recomendaciones para todos los individuos.
** Las RDAs fueron establecidas y revisadas periódicamente por el Food and Nutrition Board. Los valores que se muestran son las mayores RDAs para cada nutriente en el año correspondiente. *** Los dietary reference intakes (DRI) son los valores más recientes de recomendaciones dietéticas establecidas por el Food and Nutrition Board del Institute of Medicine, 1997-2001. Estos valores reemplazan a las previas recomendaciones dietéticas de EE. UU. y pueden ser la base para la actualización periódica de los RDIs. El valor mostrado es el más elevado para cada nutriente. |
||||||
FUENTES ALIMENTARIAS
Las
fuentes de manganeso son plantas como té, café, granos enteros, germen y
salvado de trigo, moras azules, frijoles, chícharos y legumbres, nueces,
espinacas y polvo de cacao; no alimentos de origen animal, aunque otras
bibliografías comentan que en alimentos como carne, leche, crustáceos y pescado
contiene cantidades muy escasas 3,[11]
En
Estados Unidos, los alimentos para lactantes proporcionan la mayor cantidad de
manganeso, para esto; los productos de grano son las principales fuentes para
todos los demás grupos de edad y las bebidas, frutas, vegetales, postres y
platos mixtos son fuentes secundarias (Hunr y Meacham, 2011).
DEFICIENCIAS
Las
investigaciones en animales se ha observado que la deficiencia provoca
alteraciones en la tolerancia a la glucosa y deterioros fetales. En este
sentido, el desarrollo embrionario del laberinto parece muy dependiente de la
disponibilidad del manganeso por parte del feto, de tal modo que la falta del
catión da lugar a un pobre desarrollo de los gránulos de carbonato cálcico, localizado en el laberinto que
participa en la percepción del movimiento y desplazamiento de la cabeza y el
cuerpo.
El
deterioro de la función reproductora, puede ser debido ala interferencia en la
síntesis de hormonas sexuales. También puede estar implicada en la alteración de
la mineralización del hueso. En el hombre solo se ha descrito un caso de
deficiencia en el cual la coagulación sanguínea defectuosa no se consiguió con
vitamina K antes de suministrar el mineral.
Actualmente
se investiga la posibilidad entre un nexo entre la baja ingesta del manganeso y
la disminución de la actividad de la superoxido dismutasa y cáncer, entre
algunos otros signos de deficiencia se
encuentran náuseas, vómito, dermatitis transitoria, cambio de color en pelo,
hipocolesterolemia, pérdida de peso, crecimiento lento del pelo.7
EXCESO
Se
requiere un nivel superior a 1.000mg/g para que aparezca un signo de toxicidad.
Esto rara vez ocurre en las personas que acumulan, manganeso, los excesos se
acumulan en el hígado y el sistema nervioso central; llegan a presentarse
efectos neurológicos colaterales como el mal de Parkinson. Los síntomas por
envenenamiento con Manganeso son alucinaciones, olvidos y daños en los nervios
y “locura mangánica”[12] que
es causado por el manganeso tiene los siguientes síntomas: esquizofrenia,
depresión, debilidad de músculos, dolor de cabeza e insomnio.
[1] Shils, Maurice E.; Olson,
James A.; Shike, Moshe; Ross, A.Catharine. (2002). Nutrición en Salud y Enfermedad. USA: Mc
Graw Hill. pp.335-338
[2]
Varios autores. (2005). Diccionario de Química. México: Internacional de Libros
Escolares.pp164.
[3]
Brown, Judith E. (2006). Nutrición en las diferentes etapas de la vida. México: Mac. Graw Hill, 2 edición,
pp.153
[4] Gerson, Richard f. Hall, Douglas C.
(1986). Vitaminas y Minerales
para un Embarazo saludable. México: Universo México, pp. 89-60
[5]
Mataix, José. (2009). Tratado de Nutrición y Alimentación; Nutrientes y
Alimentos. España: Océano/ergon.pp 296-298
[6] Chang,
Raymont. (2010). Química de Raymond Chang.
USA: Mc Graw-Hill.
[7] Mahan, L.Kathleen; Escott-
Stump, Sylvia. (2002) Nutrición y Dietoterapia de Krause. Mexico:
Mc Graw Hill, pp:204
[8]
Serralde, Aura; Pasquetti, Alberto; Meléndez, Guillermo. (2005). Micro
nutrimentos en Vegetarianos. Revista de Endocrinología
y Nutrición, volumen:13, pp. 36
[9] Montgomery, Rex. Conway Thomas W.
Spector, Arthur A. (1993). Química Casos Y Textos. España: Mosby-Year Book , Wolfe Publishing, pp 24
[10] Instituto
de Nutrición e Higiene de los Alimentos. (2009). Recomendaciones Nutricionales
para el Ser Humano: Actualización [Versión electrónica]. Recuperado el 21
noviembre, 2012. Disponible en:
http://bvs.sld.cu/revistas/ibi/vol23_4_04/ibi11404.htm
[11] Escott, Sylvia. (2005) Nutrición diagnostico
y tratamiento, México: Mc Graw Hill/
Interamericana de México, pp:226.
[12] Araya,
Héctor. (2006). Evaluación del Riesgo para Vitaminas y Minerales en Alimentos
Fortificados. [Versión electrónica]. Recuperado: 20 noviembre de 2010.
Disponible en: http://www.redsalud.gov.cl/archivos/alimentosynutricion/inocuidad/EVALUACI.pdf
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