Vitaminas

Manganês (Mn)

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O manganês é muito útil para o corpo humano, este oligoelemento está ativamente envolvido na formação de todas as células do corpo. O manganês é particularmente importante para as fêmeas porque regula o funcionamento de seus órgãos genitais e tireoidianos.

O papel do manganês em humanos

As funções mais importantes que o manganês desempenha no corpo humano são: ele fornece a funcionalidade do sistema nervoso, promove a secreção de insulina e o metabolismo de gorduras e carboidratos, destrói a gordura que pode ser armazenada no fígado. Além disso, o manganês regula as capacidades reprodutivas do corpo, tem um efeito benéfico no tecido ósseo, conjuntivo e muscular, e também ajuda a curar as feridas mais rapidamente.

Fonte de manganês para o corpo

É necessário enfatizar que o manganês é muito necessário para um estado normal de um organismo saudável, mas não é tão fácil de usá-lo na dieta diária, uma vez que não é em todos os alimentos que compõem a dieta diária. Uma quantidade suficiente de manganês está nos seguintes alimentos:

  • chá
  • cranberries,
  • farinha de soja e trigo,
  • produtos de farinha de aveia (farinha e flocos),
  • cacau
  • Entre as frutas, deve-se mencionar groselhas, mirtilos, mirtilos, bananas, uvas, figos, tâmaras e ameixas,
  • ostras
  • Beterraba, feijão, cebola, salsa, couve-flor, pepino, aspargo, cenoura e ervilha.

Norma manganês no corpo

Deve-se dizer que a quantidade necessária de manganês é determinada em relação ao peso de uma pessoa (0,3 mg e 0,1 mg por quilograma para adultos e crianças, respectivamente). Assim, a quantidade normal de manganês no corpo de um adulto é de 2,5 a 5 mg por dia. Se estamos falando de um corpo de criança, então é necessário apenas 1-2 mg de manganês. Para atletas, a taxa de manganês é de 7-8,5 mg.

Falta de manganês no corpo

A falta de manganês no corpo humano é acompanhada pela ocorrência de problemas e doenças, a maioria dos quais não pode ser corrigida e curada. Tais consequências podem ser: desenvolvimento fetal anormal (se a mãe não tiver esse oligoelemento), que se manifesta como patologia do desenvolvimento das extremidades (juntas ou deformidades do crânio), anemia, incapacidade de desempenhar função reprodutiva, retardo de crescimento e desenvolvimento.

Além do acima exposto, a falta de manganês provoca fraqueza constante, fadiga e irritabilidade incomum, osteoporose, problemas com excesso de peso e convulsões.

Excesso de manganês no corpo

Demasiado manganês tem um efeito muito negativo no sistema músculo-esquelético, uma vez que o seu excesso evita a absorção de cálcio e ferro. Assim, o excesso desse oligoelemento é acompanhado por conseqüências como anemia, raquitismo por manganês, alucinações, problemas com memória e apetite, convulsões e incapacidade de avaliar objetivamente a situação.

A absorção de manganês pelo corpo

Como a maioria dos oligoelementos, a absorção de manganês ocorre no intestino grosso e delgado. Para que seja melhor absorvido, é necessário combiná-lo com cálcio e fósforo, bem como com a vitamina B1 e vitaminas E, mas vale lembrar que a quantidade dessas substâncias não deve ser tão alta, pois provoca, ao contrário, má absorção do oligoelemento.

Indicações para consumir manganês

Os médicos recomendam tomar manganês quando uma pessoa está abusando de junk food, tem doenças do coração e vasos sanguíneos, distúrbios nervosos, tontura, diabetes e problemas reprodutivos. Além disso, um grande número de manganês precisa de pessoas que sofrem de esquizofrenia.

Dosagem de manganês

A dose máxima de manganês para um adulto é de 5 mg, enquanto as mães grávidas e lactantes necessitam de até 8 mg. A mesma quantidade é necessária para pessoas engajadas em esforço físico constante.

A interação do manganês com outros compostos

Importante para os oligoelementos corporais (cálcio, ferro e fósforo) impedem a absorção do manganês. Mas, ao mesmo tempo, uma quantidade insuficiente desse oligoelemento leva a problemas na absorção de zinco e cobre, por isso é muito importante aprender a equilibrar adequadamente sua dieta para que o corpo receba em quantidade suficiente todos os elementos macro e traços necessários.

2.3 Compostos de manganês em sistemas biológicos

O manganês é muito interessante em termos bioquímicos. Análises precisas mostram que está presente nos organismos de todas as plantas e animais. Seu conteúdo geralmente não excede um milésimo de um por cento, mas às vezes é muito maior. Por exemplo, folhas de beterraba contêm até 0,03%, no corpo de formigas vermelhas até 0,05% e, em algumas bactérias, até vários por cento de Mn. Experiências com ratos alimentados mostraram que o manganês é uma parte necessária de sua comida. No corpo humano, a maior parte do manganês (até 0,0004%) contém o coração, o fígado e as glândulas supra-renais. Sua influência na atividade vital, aparentemente, é muito diversa e afeta principalmente o crescimento, a formação do sangue e a função das glândulas sexuais.

Em excesso em relação às quantidades normais, os compostos de manganês atuam como venenos, causando envenenamento crônico. Este último pode ser devido à inalação de poeira contendo esses compostos. Ela se manifesta em vários distúrbios do sistema nervoso, e a doença se desenvolve muito lentamente [22, p.44].

O manganês é um dos poucos elementos que podem existir em oito diferentes estados de oxidação. No entanto, apenas dois desses estados são realizados em sistemas biológicos: Mn (II) e Mn (III). Em muitos casos, Mn (II) tem um número de coordenação de 6 e um ambiente octaédrico, mas também pode ser de cinco e sete coordenadas (por exemplo, em [Mn (OH) 2EDTA] 2-). A cor rosa pálido frequentemente encontrada em compostos de Mn (II) está associada ao estado de alto spin do íon d5, que é particularmente estável como uma configuração com orbitais d semi-preenchidos. Em um ambiente não aquoso, o íon Mn (II) também é capaz de coordenação tetraédrica. A química de coordenação de Mn (II) e Mg (II) tem uma similaridade conhecida: ambos os cátions preferem doadores relativamente fracos como ligantes, como os grupos carboxila e fosfato. O Mn (II) pode substituir o Mg (II) em complexos com o DNA, e os processos de síntese da matriz continuam a ocorrer, embora forneçam outros produtos.

O íon Mn (III) não complexado é instável em soluções aquosas. Ele oxida a água, de modo que Mn (II) e oxigênio são formados. Mas muitos complexos de Mn (III) são bastante estáveis ​​(por exemplo, [Mn (C2O4) 3] 3 é um complexo de oxalato), geralmente a coordenação octaédrica neles é um pouco distorcida devido ao efeito de Jahn-Teller [21, p.13].

Sabe-se que a fotossíntese no espinafre é impossível na ausência de Mn (II), provavelmente o mesmo se aplica a outras plantas. O manganês entra no corpo humano com alimento vegetal, é necessário para a ativação de um número de enzimas, por exemplo, isolimona e desidrogenases do ácido málico e descarboxilase do ácido pirúvico.

O manganês é encontrado em solos, em média, em uma quantidade de 0,085%. No entanto, em alguns casos, com um teor total elevado de manganês nos solos, a quantidade de formas assimiláveis ​​do mesmo, transformando-se em ácido clorídrico ou forma de sal, pode ser claramente insuficiente. Em média, a parte solúvel do Mn no solo é de 1 a 10% do seu conteúdo total [22, p.47].

A reação ácida do solo (em pH abaixo de 6,0) favorece a absorção de Mn2 + pelas plantas, a reação levemente alcalina (pH acima de 7,5) estimula a formação do hidrato de Mn (OH) 2, de difícil assimilação pelas plantas.

A mobilidade do manganês no solo é também determinada pela capacidade tamponante do solo em relação aos ácidos, que depende da quantidade de bases de troca (principalmente Ca e Mg) neles. Com alto teor de solo, a mobilidade Mn2 + diminui. Com uma baixa capacidade de proteção do solo, a mobilidade de manganês é maior. O manganês mobiliza o ácido fosfórico no solo. Vários microrganismos do solo envolvidos na absorção de nitrogênio atmosférico pelas plantas aumentam sua atividade sob a influência do manganês [22, p.50].

O teor médio de manganês nas plantas é de 0,001%. O manganês serve como um catalisador para a respiração das plantas, participa do processo de fotossíntese. Com base no alto potencial redox do manganês, pode-se pensar que o manganês desempenha o mesmo papel para as células vegetais do que o ferro para os animais.

O manganês é parte ou é um ativador de vários sistemas enzimáticos, regula a razão Fe2 + ↔Fe3 +, afetando os processos redox que ocorrem com o ferro.

O manganês aumenta os processos hidrolíticos, em conseqüência dos quais o número de aminoácidos aumenta, contribui para a promoção de assimilados formados no processo de fotossíntese das folhas para raízes e outros órgãos. De acordo com P.A. O manganês Vlasyuk comporta-se como agente redutor na nutrição de nitratos das plantas, enquanto que no composto contendo amônio atua como agente oxidante. Devido a isso, com a ajuda do manganês, é possível influenciar os processos de formação de açúcar e síntese de proteínas [19, p.23].

O efeito benéfico do manganês no crescimento e desenvolvimento das plantas é óbvio, portanto, I.V. Michurin notou que as mudas híbridas de amêndoas sob a influência do manganês, o primeiro período de frutificação é acelerado por 6 anos. Este fato foi o primeiro caso descrito na literatura da notável aceleração do crescimento e maturação das plantas sob a influência de oligoelementos [26, p.18].

Com a falta de manganês no solo (baixo teor ou condições adversas para a assimilação de suas plantas), há doenças de plantas caracterizadas em geral pelo aparecimento de manchas cloróticas nas folhas das plantas, que posteriormente se transformam em necrose (morte). Normalmente, esta doença causa um atraso no crescimento das plantas e sua morte. Em várias espécies de plantas, a doença de deficiência de manganês tem suas próprias manifestações específicas e recebeu nomes correspondentes.

Mancha cinza de cereais é observada em aveia, cevada, trigo, centeio, milho. É caracterizada pelo aparecimento nas folhas de uma linha transversal estreita de murchamento. As folhas se enrolam ao longo da linha de murchamento e pendem para baixo. No milho, aparecem manchas cloróticas individuais nas folhas, que desaparecem, o que leva à formação de buracos nas folhas. A doença é geralmente comum em solos alcalinos com alto conteúdo de húmus.

Doença da cana-de-açúcar - nas folhas jovens, surgem tiras esbranquiçadas de tramas cloróticas, avermelhando-se no futuro, e as folhas rompem nesses locais. O teor de manganês nas folhas cai acentuadamente, apenas os vestígios são observados (em vez de 0,003% na norma). A doença das plantas desenvolve-se em solos alcalinos e neutros. A introdução de enxofre no solo, superfosfatos (substâncias que acidificam o solo e aumentam o teor de manganês disponível) curam ou previnem esta doença [19, p.51].

Icterícia manchada de beterraba, bem como forragem, beterraba e espinafre. Nos espaços entre as veias das folhas, surgem parcelas cloróticas amarelas, as bordas das folhas são enroladas para cima. O teor de manganês nos tecidos de plantas doentes diminui acentuadamente: em uma folha saudável de beterraba sacarina, geralmente 181 mg de manganês por 1 kg de matéria seca, e em um paciente - apenas 13 mg por 1 kg.

Marsh mancha de sementes de ervilha. Ambas as folhas (clorose leve) e, principalmente, as sementes de ervilha são afetadas. Manchas marrons ou pretas aparecem nas sementes, cavidades se formam na superfície interna dos cotilédones. Ao lado dos doentes podem ser sementes saudáveis.

As doenças das fruteiras manifestam-se na clorose das folhas (na veia principal), principalmente as antigas (a deficiência de ferro manifesta-se principalmente em folhas jovens). Os ramos morrem, os frutos se aliviam. Pêra, cereja e macieira são as mais atingidas - menos [19, p.70].

Mancha da folha de Tung. A doença ocorre principalmente nos Estados Unidos. Com um baixo teor de manganês trocável nos solos, nas folhas entre as veias, manchas cloróticas aparecem, crescendo em pontos.

Há também uma mancha cinza de morangos e outras doenças.

O fenômeno da deficiência de manganês em plantas na forma das doenças específicas acima é observado com uma escassez significativa de manganês no solo, porém, com uma relativa falta de manganês móvel, podem ser observadas formas “apagadas” de insuficiência, manifestas em crescimento atrofiado, diminuição no rendimento, etc.

O enriquecimento das plantas com manganês leva a um melhor crescimento, árvores frutíferas e colheitas de muitas culturas, o que tem encontrado uso prático. Como fertilizantes, resíduos industriais de minério de manganês, resíduos de produção de ácido sulfúrico, etc. [22, p.80] são usados.

Os resíduos de manganês têm uma vantagem sobre os sais puros de manganês: eles são usados ​​pelas plantas gradualmente e atuam de forma mais eficiente. A dose de fertilizante depende da fonte de resíduos e do tipo de planta.

A introdução de resíduos de manganês no solo como fertilizante tem um efeito positivo sobre a produção de beterraba sacarina, trigo de inverno, milho, batatas, vegetais e outras culturas, e reduz a capacidade de plantio das ervas daninhas. Além da aplicação usual de fertilizantes de manganês no solo, outros métodos de manganês são usados, sob os quais condições desfavoráveis ​​para a digestibilidade do manganês do solo são excluídas [17, p.8].

Um excesso de manganês, assim como sua deficiência, afeta negativamente as plantas.

L.P. Vinogradov notou mudanças morfológicas significativas em plantas que crescem em solos ricos em manganês (por exemplo, em Chiaturi).

Segundo L.Ya. Levanidova, existem plantas que podem acumular, em grande medida, manganês, tais plantas são chamadas manganophiles. A capacidade de concentrar manganês não é necessariamente característica de todas as espécies deste gênero e não está relacionada à posição sistemática da planta. Os cubos de manganês são golden buttercup, absinto, algumas samambaias, pinheiros, bétulas, beladona [16, p.25].

Plantas manganófilas extraem ativamente manganês do solo. Se as plantas de manganofil crescem em solos com baixo teor de manganês facilmente assimiláveis, então elas sofrem especialmente de sua deficiência. Assim, no solo negro pobre em manganês acessível, somente plantas manganofílicas como bétula podem mobilizar manganês com suas secreções ácidas podem crescer [19, p.63].

2.4 Manganês na nutrição mineral de plantas

Uma planta em crescimento e em desenvolvimento deve ser vista do ponto de vista bioquímico como um sistema aberto e com capacidade variável.

A planta recebe energia e consome parcialmente no processo de respiração. Ao mesmo tempo, as reservas totais de energia aumentam durante o crescimento da planta. A reserva de energia pode ser aproximadamente considerada igual ao calor de combustão da massa seca da planta, uma vez que a combustão da substância do tecido vegetal sintetizado a partir do dióxido de carbono e da água retorna ao seu estado original.

A planta recebe água e, em grande parte, gasta-a na transpiração. A este respeito, é um sistema aberto com uma retenção relativamente pequena da substância que passa (água).

E, finalmente, a planta acumula minerais, mas não os libera. Alguma perda de minerais ainda ocorre. Tukey e Morgan [17] descobriram que, ao liberar as partes aéreas de uma planta com água, cálcio, magnésio, manganês, potássio e sódio são perdidos. No entanto, em condições naturais, essas perdas são pequenas. Os autores estimam a ablação de potássio das folhas de uma macieira com água da chuva em 15-30 kg / ha por ano - menos de um por cento do potássio nas folhas.

Com esta pequena alteração, podemos aceitar que as substâncias minerais apenas se acumulam e redistribuem nos tecidos da planta e deixam a planta viva sistémica apenas como parte dos tecidos e órgãos de separação (sementes, folhiço, casca de cortiça, etc.).

Em relação ao acúmulo de substâncias minerais, a planta funciona como um sistema praticamente fechado de aumento de capacidade, ou seja, como um sistema que tende a saturação.

A absorção de minerais pela planta é o resultado de vários processos físico-químicos, bioquímicos e fisiológicos.

Neste trabalho (em parte na ordem da questão), consideramos o processo de absorção de um dos elementos traços mais importantes - manganês em condições de suprimento excessivo da planta com todos os elementos necessários, isto é, em condições de culturas aquáticas.

É bem conhecido que a assimilação de um ou outro íon pelas raízes de uma planta é um processo fisiológico altamente seletivo. A absorção iónica não depende do seu tamanho, mobilidade, grau de hidratação, nem mesmo da carga (o ião nitrato de carga simples e o ião fosfato de carga tripla são absorvidos pelas raízes em quantidades maiores do que o ião sulfato duplamente carregado).

Os principais fatores que determinam a entrada de um íon em uma planta são -. é a concentração de íons no ambiente externo e, mais importante, a necessidade do corpo pelo elemento correspondente.

Питательные элементы делятся на макроэлементы: азот фосфор, калий, натрий, магний, кальций, среднее содержание которых в растении 0,2-0,5%, и микроэлементы.

В прошлом был предпринят ряд попыток классифицировать элементы по их роли в биосфере. Такие классификации предлагали Тэчер [16], Баудиш [11], М.Я. Школьник [8].

Однако, в последние годы новые схемы классификации элементов по их роли в питании растений не появляются. Это не случайно". Aparentemente, ao tentar dar tal classificação, existem dificuldades fundamentais significativas causadas pela polivalência e permutabilidade de nutrientes.

Por polyfunctionality, queremos dizer que o mesmo elemento é usado em vários sistemas bioquímicos. Por exemplo, o magnésio em forma não iônica faz parte da clorofila, e o íon magnésio é um ativador de muitos sistemas enzimáticos.

A permutabilidade leva ao fato de que a mesma função bioquímica é fornecida por diferentes elementos. O manganês não pode substituir o magnésio na síntese da clorofila, mas não menos que doze sistemas enzimáticos ativados pelo magnésio também são ativados pelo manganês divalente. A doutrina sobre a função inespecífica e específica dos microelementos desenvolvida por M. I - Shkolnik [9] nos permite explicar suficientemente essa questão.

Alimentos fontes de manganês

As fontes mais valiosas de manganês são: pão de centeio, trigo e farelo de arroz, soja, ervilha, batata, beterrabaum, tomates, mirtilos. Uma quantidade significativa de manganês é encontrada no chá e no café. Os produtos altamente purificados (cereais, por exemplo) contêm quantidades insignificantes de manganês (o seu teor diminui acentuadamente no processo de refinação). Da dieta total absorvida não mais de 10% de manganês.

Causas da deficiência de manganês

  • ingestão insuficiente de alimentos e água
  • absorção prejudicada devido ao consumo de uma quantidade significativa de produtos contendo fosfatos (impede a absorção)
  • Remoção rápida de manganês sob a influência do excesso de cálcio, cobre e ferro
  • Distúrbios do metabolismo de manganês

Consequências da deficiência de manganês

  • fadiga, fraqueza, tontura
  • deficiência mental
  • violações da função contrátil dos músculos, espasmos e cãibras, dores musculares
  • alterações articulares degenerativas, tendência a entorses e luxações
  • atraso no crescimento de cabelo e unhas
  • imunidade reduzida
  • atraso no desenvolvimento de crianças

Efeitos do excesso de manganês

  • manganose (síndrome de parkinsonismo, transtornos mentais, encefalopatia, distúrbios do trato gastrointestinal)
  • fadiga, letargia, sonolência
  • inibição, prejuízo da memória, depressão
  • várias parestesias, lentidão e rigidez de movimentos

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