Mangan

manganese

Mangan (chemisches Symbol: Mn) gehört zu den Übergangsmetallen mit der Ordnungszahl 25. Es ist ein essenzielles Spurenelement.

Mangan liegt in den Oxidationsstufen +2 bis +7 vor, wobei nur das divalente Kation eine essenzielle Funktion ausübt. Es ist Bestandteil zahlreicher Enzyme. Im Organismus liegt es an Proteine oder an andere organische Verbindungen gebunden vor.

Relative Atommasse: 54,938.

Mangan wird über Nahrungsmittel und Getränke aufgenommen und im Dünndarm absorbiert. Im Blut liegt es als Mn(III)-β₁-Globulin im Plasma und als Mn-Porphyrin in den Erythrozyten vor. Gespeichert wird es in Mitochondrien, hauptsächlich in Leber, Nieren und Pankreas, ferner in Knochenmark und Haar. Die Ausscheidung erfolgt zu 95 % über die Galle, in geringen Mengen über den Urin.

Körperbestand: 10–20 mg. Bedarf: <1 mg/Tag. Empfohlene Zufuhr: 2–5 mg/Tag. Tolerierbare Aufnahme: unbekannt. Manganreich sind Vollkorn, Hülsenfrüchte, Nüsse, Tee.

Zwei Phasen: 4 Tage mit einer Elimination von 30 % und 6–7 Wochen (70 %), bei beruflich exponierten Personen werden 15 Tage angenommen.

Die Bedeutung des Mangans ergibt sich aus seiner hauptsächlichen Funktion als Bestandteil oder Aktivator von Enzymen und damit aus seinem Einfluss auf wichtige physiologische Prozesse: Pyruvatcarboxylase (Glukoneogenese), Mevalonatkinase (Cholesterinsynthese), Mn-Superoxid-Dismutase (Schutz vor Radikalen), Glykosyltransferasen (Synthese der Glykosaminoglykane). Mangan ist mit der Blutgerinnung, der Spermatogenese und der Entwicklung des Zentralnervensystems verbunden und hat einen positiven Einfluss auf Herz-Kreislauf-Krankheiten.

Manganmangel beim Menschen ist bisher nicht entdeckt worden, auch ist die Umwelt kaum mit Mangan belastet. Erhöhte Aufnahme und Intoxikationen sind bei Arbeitern in Metallhütten, Braunsteinmühlen oder in der Metall-, Glas-, Keramik-, Düngemittel- und Farbenindustrie sowie bei der Herstellung von Trockenbatterien möglich. Je nach Belastung sind unspezifische Beschwerden bis schwere Schädigungen des ZNS möglich, die von allgemeinen vegetativen Anzeichen über den sog. Manganismus bis zu den Symptomen des Parkinson-Syndroms reichen. Obwohl die neurotoxische Wirkung von Mangan noch weitgehend ungeklärt ist, nimmt man aus Ergebnissen der Speziationsanalyse an, dass bestimmte Manganspezies mit niedermolekularen Liganden (z. B. Manganzitrat), die bei Manganüberschuss vermehrt im Serum und in der Zerebrospinalflüssigkeit gefunden wurden, eine wichtige Rolle spielen. Mangan zeigt mutagene und karzinogene Wirkungen.

Serum, Urin.

20 °C 7 Tage, 4–8 °C 14 Tage, −20 °C 1 Jahr.

Hohe Kontaminationsgefahr durch Abnahmegeräte (Kanülen!), Gefäße, Reagenzien. Geprüfte spurenelementfreie Materialien verwenden, unter Reinraumbedingungen arbeiten. Hämolyse führt zu falsch-hohen Werten im Serum. Spektrale Interferenzen durch Untergrundkompensation und Matrixinterferenzen durch Matrixmodifier korrigieren.

Elektrothermische Atomabsorptionsspektrometrie, Inductively coupled plasma, Neutronenaktivierungsanalyse.

μg/L (d).

nmol/L (d).

nmol/L (d) = 18,202 × μg/L (d), μg/L (d) = 0,05494 × nmol/L (d).

Vollblut: 6,0–11,0 μg/L (110–200 nmol/L); Serum/Plasma: 0,3–1,1 μg/L (5–20 nmol/L); Urin: <1,5 μg/L (<27 nmol/L) (Thomas).

Serum/Plasma: 0,2–0,7 μg/L (3–13 nmol/L) (Rükgauer 2005), Vollblut und Urin s. Erwachsene.

Patienten mit unklaren toxikologischen Beschwerden. Verdacht auf Vergiftung durch Mangan.

Erkennen einer übermäßigen Aufnahme, Belastung oder Vergiftung durch Mangan.