Manganese | Proprietà, Benefici | Funzioni, Alimenti, Salute

Che Cos'è

Il manganese è un elemento minerale che, per l'organismo umano, risulta allo stesso tempo:

• nutrizionalmente essenziale;
• potenzialmente tossico.

Sia la carenza che l'eccesso di manganese possono quindi incidere negativamente sulla salute dell'organismo.

Funzioni del Manganese

• Componente strutturale di enzimi antiossidanti;
  
• Facilita lo sviluppo delle ossa;
• Aiuta a sintetizzare e a catabolizzare glucosio e amminoacidi.

Alimenti Ricchi di Manganese

• Cereali integrali, soprattutto riso integrale;
• Frutta secca, soprattutto noci pecan;
• Ananas.

Informazioni Importanti

• La carenza di manganese è piuttosto rara.
  
• Troppo manganese nell'organismo è neurotossico e può causare un danno irreversibile al cervello.
• I livelli di assunzione superiori tollerabili da alimenti e integratori vanno da 2 mg al giorno per i bambini a 11 mg al giorno per gli adulti.
  
• Neonati, bambini e individui con diagnosi di carenza di ferro o con malattie croniche del fegato sono particolarmente sensibili al sovraccarico di manganese.

Funzioni

Il manganese è un componente fondamentale di dozzine di proteine ed enzimi.

Agisce quindi come coenzima in diversi processi biologici, che partecipano:

• ai sistemi di difesa dai radicali liberi;
• al metabolismo dei macronutrienti;
• alla formazione delle ossa;
• alla guarigione delle ferite.

Il corpo umano contiene circa 12 mg di manganese, principalmente nelle ossa, ma anche nel fegato e nei reni.

Funzione antiossidante

La manganese superossido dismutasi (MnSOD) è il principale enzima antiossidante presente nei mitocondri.

I mitocondri sono paragonabili alla centrale energetica delle cellule, tanto che da soli consumano oltre il 90% dell'ossigeno per la sintesi di ATP ("moneta energetica").

Essendo fortemente reattivo, l'ossigeno espone i mitocondri a un elevato stress ossidativo

In particolare, durante la sintesi mitocondriale dell'ATP, si generano specie reattive dell'ossigeno (radicali liberi) come il radicale superossido O₂^-.

Il compito della manganese superossido dismutasi (MnSOD) è catalizzare la conversione dei radicali superossido in perossido di idrogeno H₂O₂.

A sua volta, l'acqua ossigenata (H₂O₂) rappresenta un importante radicale libero, che necessita di essere neutralizzato da altri sistemi antiossidanti (come la catalasi e la glutatione perossidasi) per essere trasformato in H₂O (acqua) e O₂ (ossigeno).

Metabolismo dei Nutrienti

Un certo numero di enzimi attivati ​​dal manganese svolgono un ruolo importante nel metabolismo dei carboidrati, degli amminoacidi e del colesterolo.

• La piruvato carbossilasi (un enzima contenente manganese) e la fosfoenolpiruvato carbossiclasi (PEPCK, un enzima attivato dal manganese) sono fondamentali nella gluconeogenesi (processo di produzione di glucosio da precursori non carboidrati, come certi amminoacidi, glicerolo e acido lattico).
• L'arginasi, un altro enzima contenente manganese, è richiesto dal fegato per il ciclo dell'urea (un processo che neutralizza la tossicità dell'ammoniaca generata durante il metabolismo degli aminoacidi).
• Nel cervello, l'enzima glutammina sintetasi (attivato dal manganese) converte l'aminoacido glutammato in glutammina.
  Il glutammato è un neurotrasmettitore eccitatorio ma anche un precursore del neurotrasmettitore inibitorio, l'acido γ-aminobutirrico (GABA).

Sviluppo osseo

Il manganese è il cofattore prevalente di enzimi chiamati glicosiltransferasi; questi enzimi sono necessari per la sintesi dei proteoglicani necessari per la formazione di cartilagini e ossa sane.

La carenza di manganese provoca uno sviluppo scheletrico anormale in un certo numero di specie animali.

Guarigione delle ferite

La guarigione delle ferite è un processo complesso che richiede una maggiore produzione di collagene.

Il manganese è necessario per l'attivazione della prolidasi, un enzima che fornisce l'amminoacido prolina necessario per la formazione di collagene nelle cellule della pelle umana. Una disfunzione genetica nota come deficit di prolidasi si traduce in un'anormale cicatrizzazione delle ferite ed è caratterizzata anche da un alterato metabolismo del manganese.

Anche la sintesi dei glicosaminoglicani, che richiede glicosiltransferasi attivate dal manganese, può svolgere un ruolo importante nella guarigione delle ferite.

Manganese negli Alimenti

Gli alimenti più ricchi di manganese includono

• cereali integrali;
• noci;
• verdure a foglia verde e tè.

Gli alimenti ad alto contenuto di acido fitico (come fagioli, semi, noci, cereali integrali e prodotti a base di soia) e i cibi ad alto contenuto di acido ossalico (come cavoli, spinaci e patate dolci), possono inibire leggermente l'assorbimento intestinale del manganese.

Inoltre, sebbene i tè siano una ricca fonte di manganese, i tannini presenti possono ridurre moderatamente l'assorbimento del manganese.

Anche l'assunzione di altri minerali, tra cui ferro, calcio e fosforo, può limitare la capacità di assorbire il manganese.

Segue una lista degli alimenti più ricchi di manganese secondo i dati del dipartimento dell'agricoltura statunitense (USDA).

Fabbisogno

Per il manganese non è stato stabilito un apporto dietetico raccomandato (RDA), a causa della mancanza di informazioni scientifiche sufficienti per stabilirlo.

Pertanto, i fabbisogni giornalieri di manganese sono stati descritti come stime per apporti adeguati (AI), calcolati in base agli apporti medi rilevati nelle diete rappresentative della popolazione americana

Carenza

Poiché il manganese si trova in molti alimenti della dieta quotidiana, le segnalazioni di carenze specifiche sono estremamente rare.

Una persona che ha una carenza di manganese potrebbe sperimentare i seguenti sintomi:

• scarsa crescita ossea o difetti scheletrici;
  
• crescita lenta o ridotta;
  
• bassa fertilità;
  
• alterata tolleranza al glucosio;
• metabolismo anormale di carboidrati e grassi.

La carenza clinica di manganese dovuta alla dieta non si osserva in persone sane, mentre i pazienti con le seguenti condizioni hanno maggiori probabilità di avere livelli di manganese inferiori alla norma:

• epilessia;
• osteoporosi;
• diabete;
• insufficienza pancreatica esocrina (incapacità di digerire il cibo a causa di una carenza di enzimi digestivi prodotti dal pancreas);
• persone che sono in emodialisi;
  
• bambini con malattia di Perthes (una rara condizione in cui il flusso di sangue al femore è interrotto);
• bambini con fenilchetonuria (una malattia ereditaria in cui i livelli ematici di fenilalanina sono elevati)

Eccesso ed Effetti Collaterali

L'eccessiva esposizione al manganese può portare a una condizione nota come manganismo.

Si tratta di una malattia neurodegenerativa che causa la morte neuronale dopaminergica e sintomi simili al morbo di Parkinson, inclusi:

• tremori;
• difficoltà a camminare;
• spasmi muscolari facciali.

Nel bambino, l'eccesso di manganese può causare deficit cognitivi e comportamentali.

La tossicità da eccesso di manganese può aver luogo per il consumo di acqua potabile contaminata, ad esempio da batterie a secco.

E' invece raro che il consumo di alimenti ricchi di manganese possa portare a problemi di tossicità.

• La tossicità del manganese derivante dagli alimenti non è stata riportata negli esseri umani, anche se alcune diete vegetariane potrebbero fornire fino a 20 mg/die di manganese
• Un caso unico di tossicità è stato riportato in una persona che ha assunto grandi quantità di integratori minerali per anni, mentre un altro caso è stato riportato come risultato di una persona che assumeva un integratore a base di erbe cinesi.

Una persona sana con fegato e reni funzionanti dovrebbe essere in grado di espellere il manganese dietetico in eccesso. Tuttavia, le persone con malattie del fegato o dei reni dovrebbero essere più caute nell'evitare gli eccessi.

Più in generale, la tossicità da eccesso di manganese può interessare con maggiore facilità:

• neonati e bambini;
• persone con carenza di ferro (possono assorbire più manganese);
• persone con malattie croniche del fegato.

A causa delle gravi implicazioni della neurotossicità del manganese, il Food and Nutrition Board (FNB) dell'Istituto di Medicina statunitense ha stabilito i seguenti livelli massimi tollerabili di assunzione (UL).

I suddetti valori rappresentano la dose massima di assunzione giornaliera che verosimilmente non causa problemi di tossicità nelle persone sane.

Possibili Benefici

Manganese e Osteoporosi

Il manganese è essenziale per la salute delle ossa, e può favorire lo sviluppo e il mantenimento di ossa sane e robuste.

Uno studio ¹ in donne sane in postmenopausa ha scoperto che un supplemento contenente manganese (5mg/die), rame (2,5 mg/die) e zinco (15 mg/die) in combinazione con un supplemento di calcio (1.000 mg/die) è stato più efficace del solo integratore di calcio nella prevenzione della perdita di massa ossea nella spina dorsale per un periodo di due anni.

Inoltre, uno studio di un anno su donne con ossa deboli ha scoperto che l'assunzione di un integratore con vitamina D, magnesio, calcio, zinco, rame, manganese e boro, può migliorare la massa ossea ².

Tuttavia, la presenza di altri micronutrienti negli integratori analizzati rende impossibile determinare se la supplementazione di manganese sia o meno un agente benefico per il mantenimento della densità minerale ossea .

Pertanto, il ruolo del manganese integrativo per promuovere la salute delle ossa è ancora oggetto di ricerca ^{3, 4}.

Diabete

Il manganese sembra avere un ruolo nella regolazione della glicemia.

Innanzitutto, il manganese è fortemente concentrato nel pancreas ed è coinvolto nella produzione di insulina; pertanto, il manganese può contribuire alla corretta secrezione di insulina e aiutare a stabilizzare la glicemia ^{5, 6}.

La carenza di manganese provoca un'intolleranza al glucosio simile al diabete mellito in alcune specie animali, ma gli studi che hanno esaminato il suo effetto negli esseri umani diabetici hanno generato risultati contrastanti.

Diversi studi hanno dimostrato che le persone con diabete presentano livelli ematici di manganese più bassi ^{7, 8}.

Altre ricerche hanno dimostrato che gli individui con diabete hanno livelli più bassi dell'enzima antiossidante manganese superossido dismutasi (MnSOD) ⁹.

Tuttavia, i ricercatori stanno ancora cercando di determinare se bassi livelli di manganese contribuiscano allo sviluppo del diabete, o se uno stato diabetico provochi la riduzione dei livelli di manganese.

Né 15 mg né 30 mg di manganese orale hanno migliorato la tolleranza al glucosio nei diabetici o nei controlli non diabetici se somministrati contemporaneamente a un test da carico orale di glucosio ¹⁰.

Pertanto, sebbene il manganese sembri avere un ruolo nel metabolismo del glucosio, ci sono poche prove che la supplementazione di manganese migliori la tolleranza al glucosio negli individui diabetici o non diabetici.

Salute delle articolazioni

Evidenze scientifiche preliminari suggeriscono che la combinazione di manganese con glucosamina e condroitina potrebbe ridurre il dolore dell'osteoartrite (artrosi ossea).

Due studi hanno osservato che gli integratori contenenti una combinazione di glucosamina cloridrato, condroitin solfato e manganese ascorbato sono utili per alleviare il dolore da artrosi del ginocchio lieve o moderata rispetto a un placebo ^{11, 12}.

• In uno studio ¹¹ su 93 persone con osteoartrite, il 52% ha riportato miglioramenti dei sintomi dopo 4 e 6 mesi di assunzione di un integratore a base di manganese, glucosamina e condroitina. Tuttavia, sembra che solo i pazienti con osteoartrite minore possano beneficiare del supplemento; infatti, quelli con una condizione più grave non hanno riportato lo stesso miglioramento
• Un altro studio di 16 settimane su uomini con dolore cronico e malattia degenerativa delle articolazioni ha scoperto che l'assunzione di integratori aiutava a ridurre l'infiammazione nelle ginocchia ¹².

La dose di manganese elementare fornita dagli integratori era di 30 mg/die per otto settimane in uno studio ¹² e 40 mg/die durante sei mesi nell'altro ¹¹.

Manganese ed Epilessia

Il manganese è un noto vasodilatatore, il che significa che aiuta ad allargare i vasi sanguigni per trasportare in modo efficiente il sangue in tessuti come il cervello.

Adeguati livelli di manganese possono quindi contribuire ad aumentare il flusso di sangue e ridurre il rischio di alcune condizioni di salute come gli ictus.

Diversi studi suggeriscono che i livelli di manganese possono essere inferiori negli individui con disturbi convulsivi ¹³.

Mentre la carenza di manganese non sembra essere una causa di epilessia negli esseri umani, la relazione tra metabolismo del manganese ed epilessia merita ulteriori ricerche ¹⁴.

Serve Integrare?

Per rispondere, riportiamo le raccomandazioni del Linus Pauling Instute, da cui sono state tratte molte delle informazioni riportate in questo articolo.

• L'assunzione adeguata (AI) di manganese (2,3 mg al giorno per gli uomini adulti e 1,8 mg al giorno per le donne adulte) sembra sufficiente per prevenire la carenza nella maggior parte degli individui.
• L'assunzione giornaliera di manganese che più probabilmente promuove la salute ottimale non è nota.
• Seguendo la raccomandazione del Linus Pauling Institute di assumere un integratore multivitaminico / multiminerale contenente il 100% dei valori giornalieri (DV) della maggior parte dei nutrienti, l'integratore fornirà generalmente 2 mg/die di manganese in aggiunta a quello negli alimenti.
• A causa del potenziale di tossicità e della mancanza di informazioni sui benefici, l'integrazione di manganese oltre il 100% del DV (2 mg/die) non è raccomandata.
• Attualmente non vi sono prove che il consumo di una dieta a base di alimenti ricchi di manganese possa provocare tossicità da eccesso di manganese.