Mangan: Wofür? Wie viel? Welche Funktion? Was beachten?
Auch wenn Mangan zu den weniger bekannten Spurenelementen gehört, ist es denooch ein essenzieller Mikronähstoff, der lebenswichtig ist. Mangan hat verschiedene Funktionen im Körper und ist z. B. wichtig für Knochen und Bindegewebe. Auch für den Zellschutz ist Mangan von Bedeutung. Hier erfährst Du, was Mangan ist, wofür es im Körper relevant ist, wie viel Mangan am Tag sinnvoll ist – und viele weitere spannende Fakten rund um das Spurenelement.
Was ist Mangan?
Mangan – was ist das genau: Mangan gehört zu den sogenannten Spurenelementen, ebenso wie Eisen, Jod, Selen, Kupfer und Zink. Das bedeutet, es ist im Körper nur in geringen Spuren vorhanden. Mangan ist ein essentielles Spurenelement, es ist also lebensnotwendig. Sein Gesamtbestand im Körper liegt bei Erwachsenen zwischen zehn und 40 Milligramm. Der Großteil davon, circa 25 Prozent, findet sich in den Knochen. Weitere Speicherorte sind Leber, Niere, Bauchspeicheldrüse und Nebenniere. Der Körper kann Mangan nicht selbst herstellen und ist auf eine Zufuhr über die Ernährung angewiesen.
Mangan wird über die Darmschleimhaut aufgenommen. Die Resorptionsrate ist mit weniger als zehn Prozent eher gering. Über die Pfortader wird es zur Leber transportiert und gebunden an Albumin über das Blut in die verschiedenen Organe transportiert. Das übrige Mangan wird mit dem Stuhl ausgeschieden.
Entdeckt wurde Mangan 1740 vom Berliner Arzt und Chemiker Johann Heinrich Pott. Aber erst 25 Jahre später stellte der schwedische Chemiker Johan Gottlieb Gahn elementares Mangan in Reinform her. Dafür reduzierte er Braunstein (Manganoxid) mit Kohlenstoff. Der Braunstein ist es auch, der dem Mangan seinen Namen gab. Braunstein heißt auf Lateinisch magnesia nigra. Abgeleitet ist das von einem Bezirk in der ostgriechischen Region Thessalien – Magnisia. Dort sind Vorkommen dieses Elements seit dem Altertum bekannt. Gleiches gilt übrigens für Magnesium, dessen Name die gleiche Herkunft hat.
Bei Mangan (Mn) als chemisches Element handelt es sich um ein sprödes Metall von weißer bis silbergrauer Farbe. Es ist Bestandteil von weit mehr als 100 Mineralien, darunter Sulfide, Oxide, Karbonate und Phosphate. Mangan steht an zwölfter Stelle bei der Häufigkeit der Elemente auf der Erde und ist somit in etwa so häufig wie Kohlenstoff und Phosphor. Sein Anteil an der Erdkruste beträgt 0,1 Prozent.
Interessante Fakten zu Mangan
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Höhlenmalerei:
Mangan ist bereits seit Jahrtausenden bekannt. Wenn auch nicht unbedingt als Spurenelement für den Körper. Unter dem Namen Braunstein verwendeten Menschen Mangan als Farbpigment, und das bereits für erste Höhlenmalereien – aber damals hieß es sicherlich noch anders. -
Zerbrechlich:
Mangan diente im Altertum als Zusatz bei der Glasherstellung. Eisenionen färben natürliches Glas leicht grünstichig. Mangan ist in der Lage, diesen ungewollten Grünstich aus der Glasmasse zu entfernen. - Kontrastreich:
Mangan wird auch in der Medizin verwendet, vor allem in der Bildgebung. Als Bestandteil von Kontrastmittel setzen Mediziner:innen ein Mangankomplex bei Magnetresonanztomografien (MRT) ein. Kontrastmittel dienen dazu, bestimmte Strukturen auf den MRT-Bildern heller darzustellen.
Mangan gilt im Körper als Gegenspieler von Eisen. Gebunden an Albumin nutzen vermutlich beide Elemente ein- und dasselbe Transportsystem. Daher ist eine ausgewogene Dosierung der Mikronährstoffe besonders wichtig, um eine effiziente Aufnahme in den Körper zu unterstützen.
Aufgaben und Funktionen: Wofür braucht der Körper Mangan?
Für was ist Mangan gut? Endgültig erforscht ist das noch nicht. Zu Mangan, aber auch zu Chrom und Molybdän sowie deren genauer Wirkung im menschlichen Körper gibt es nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse. Es ist jedoch bekannt, dass der Mensch auf Mangan nicht verzichten kann.
Denn Mangan ist Bestandteil verschiedener Enzyme. Dort übernimmt es Aufgaben als Bestandteil und Aktivator, beispielsweise in den sogenannten Metalloenzymen. Das sind Enzyme, die Metallionen benötigen, um aktiv werden zu können. Sie sind wichtig für die Zuckerneubildung (Gluconeogenese) und somit für die Energiegewinnung, für den antioxidativen Stoffwechsel und für den Harnstoffzyklus. Über die Metalloenzyme spielt Mangan zudem eine entscheidende Rolle bei der Verdauung, Fortpflanzung, Energieproduktion, Immunantwort und Regulierung neuronaler Aktivitäten.
Außerdem hilft Mangan als Cofaktor der Superoxiddismutase (antioxidatives Enzym) dabei, schädliche freie Radikale abzufangen. Freie Radikale sind chemische Verbindungen, die im Rahmen des Stoffwechsels vorkommen. Wird ihre Zahl jedoch zu hoch, können sie Zellen schädigen. Das kann u.a. durch äußere Einflüsse geschehen, etwa durch Rauchen oder Schadstoffe aus der Umwelt. Ein Übermaß an freien Radikalen wird als oxidativer Stress bezeichnet. Die antioxidative Funktion entfaltet Mangan als Bestandteil der sogenannten Superoxiddismutase. Dabei handelt es sich um ein Enzym, das neben Mangan auch Kupfer und Zink enthält und dessen Aufgabe es ist, freie Radikale zu neutralisieren.
Gesundheitsbezogene Angaben: Health Claims von Mangan
Die Funktionen von Mangan wurden von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) wissenschaftlich bewertet. Auf dieser Grundlage hat die Europäische Union gesundheitsbezogene Angaben, sogenannte Health Claims, festgelegt. Hier findest Du die Health Claims von Mangan, wobei wir uns die aufgeführten Funktionen einmal genauer anschauen:
Mangan ist ein Cofaktor vieler Enzyme, die am Glukose- und Fettstoffwechsel beteiligt sind. Dadurch sichert es auch die Energiebereitstellung in den Zellen. Manganmangelerscheinungen bei Tieren und Menschen umfassen Veränderungen im Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, wenngleich klinische Manifestationen von Manganmangel in Bezug auf den Makronährstoffstoffwechsel beim Menschen nicht gut dokumentiert sind. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) sieht es jedoch als ausreichend erwiesen an, dass der Energiestoffwechsel im Körper ohne Mangan nicht korrekt funktionieren würde.
Mangan ist wichtig für das Bindegewebe. Über bestimmte Enzyme (sogenannte Transferasen) nimmt es Einfluss auf die Bildung von Knochen, Knorpel und Bindegewebe. In Tierstudien haben diese Enzyme empfindlich auf die Manganaufnahme und den Manganstatus reagiert – ein Manganmangel beeinträchtigte die normale Entwicklung des Skeletts inklusive Knorpel und Bindegewebe bei verschiedenen Tierarten. Da ein unter experimentellen Bedingungen bewusst herbeigeführter Manganmangel bei Menschen zu ähnlichen Symptomen führt, ist davon auszugehen, dass Mangan für die Entwicklung und den Erhalt des Bindegewebes unverzichtbar ist.
Freien Radikale, zu denen verschiedene Arten von Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) gehören, entstehen einerseits bei biochemischen Prozessen im Körper. Zum anderen als Folge von äußeren Einflüssen wie z. B. UV-Licht, Strahlung, Zigarettenrauch. Diese freien Radikale können biologisch wichtige Strukturen wie die DNA, aber auch Eiweiße und Zellmembranen schädigen, wenn sie nicht durch das antioxidative Abwehrsystem des Körpers abgefangen werden, das Radikalfänger wie antioxidative Mikronährstoffe (etwa Vitamin C, Vitamin E oder Zink) umfasst. Zu diesen Radikalfängern gehört auch die Superoxidismutase (SOD), für deren Funktion Mangan erforderlich ist. Mangan ist auf diesem Weg aktiv daran beteiligt, den Körper vor oxidativem Stress zu schützen.
Bestimmte Enzyme wie Glykosyltranferasen und Xylosyltransferasen sind wichtig für die Bildung von Proteglykanen und damit auch für die Knochenbildung und zeigten sich in Tierstudien empfindlich in Bezug auf die Manganaufnahme und den Manganstatus. Manganmangel beeinträchtigte die normale Entwicklung des Skeletts bei verschiedenen Tierarten. Die sehr wenigen Fälle von Manganmangel beim Menschen (die unter experimentellen Bedingungen entstanden) deuten ebenfalls auf eine Beeinträchtigung des Wachstums und der Entwicklung der Knochen hin. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit geht daher davon aus, dass ein Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Mangan über die Nahrung und der Erhaltung normaler Knochen ausreichend nachgewiesen ist.
Hättest Du das über Mangan gewusst?
- Stahlhart:
Als Metall ist Mangan sehr spröde. In der Industrie wird das Element vor allem für Legierungen mit Stahl genutzt. Normaler Stahl enthält etwa ein Prozent Mangan. Darüber hinaus gibt es aber auch sehr harten Manganstahl, der bis zu 13 Prozent des Metalls enthält und beispielsweise für den Bau von Tresoren genutzt wird. - Abbau:
Der Anteil an Mangan in der Erdkruste beträgt nur 0,1 Prozent – das erscheint wenig. Die weltweit geschätzten Vorkommen liegen jedoch bei drei Milliarden Tonnen. Jährlich werden etwa zehn Millionen Tonnen abgebaut, das meiste davon in Australien. - Viele Namen:
Aktuell sind zehn verschiedene Mangan-Verbindungen in Lebensmitteln erlaubt, zum Beispiel Manganascorbat, Manganglycerophosphat oder Mangan-Bisglycinat. Der erste Teil des Begriffs lautet immer Mangan, sodass das Spurenelement gut auf Zutatenlisten zu erkennen ist.
Tagesbedarf: Wie viel Mangan am Tag?
Eine empfohlene tägliche Aufnahme wurde in Europa bislang nicht fest definiert. Es gibt jedoch Schätzwerten für eine angemessene Zufuhr. Diese richtet sich vor allem nach dem Alter. Unterschiedliche Werte für Männer und Frauen gibt es nicht. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt für Kinder ab zehn Jahren, Jugendliche sowie Erwachsene zwei bis fünf Milligramm Mangan pro Tag. Für Säuglinge und Kinder deutlich weniger: bis zum Ende des ersten Lebensjahres 0,6 bis ein Milligramm täglich und bis zum Ende des vierten Lebensjahres ein bis 1,5 Milligramm, für bis zu siebenjährigen Kindern 1,5 bis zwei Milligramm und bis zum zehnten Lebensjahr zwei bis drei Milligramm. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen steckt beispielsweise in ca. 100 Gramm Heidelbeeren oder einer großen Portion Haferflocken.
„Weder in der Schwangerschaft noch in der Stillzeit besteht ein Mehrbedarf an Mangan.“
Mangan: Referenzwerte
| Alter | Mangan mg/Tag | |||
|---|---|---|---|---|
| Säuglinge | ||||
| 0 bis unter 4 Monate | –a | |||
| 4 bis unter 12 Monate | 0,6–1,0 | |||
| Kinder | ||||
| 1 bis unter 4 Jahre | 1,0–1,5 | |||
| 4 bis unter 7 Jahre | 1,5–2,0 | |||
| 7 bis unter 10 Jahre | 2,0–3,0 | |||
| 10 bis unter 15 Jahre | 2,0–5,0 | |||
| Jugendliche und Erwachsene | 2,0–5,0 | |||
| a− keine Angabe | ||||
Da insbesondere pflanzliche Lebensmittel viel Mangan enthalten, ist davon auszugehen, dass Vegetarier:innen und Veganer:innen gut mit dem Spurenelement versorgt sind.
Mangan-Bedarf decken
Mangan wird in Form verschiedener Manganverbindungen über Nahrungsmittel aufgenommen. Der Mineralstoff findet sich vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit geht davon aus, dass die durchschnittliche Manganaufnahme bei Erwachsenen in Europa bei drei Milligramm pro Tag liegt. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung schätzt die angemessene Zufuhr von Mangan auf 2–5 mg pro Tag. Das gilt für alle Quellen: Mangan aus Nahrungsergänzungsmitteln und Mangan aus Lebensmitteln.
Die meisten Nahrungsmittel enthalten weniger als 0,5 mg Mangan pro 100 Gramm. Ausnahmen sind Getreide, Reis und Nüsse, die zwischen einem und drei Milligramm Mangan pro 100 Gramm enthalten können. Besonders viel Mangan findet sich in Lebensmitteln mit hohem Getreideanteil, etwa Vollkornbrot oder Müsli. Haferflocken sind ebenfalls reich an Mangan. Außerdem sind Hülsenfrüchte, grünes Blattgemüse, Nüsse und dunkle Beeren gute Manganquellen. In tierischen Produkten wie Fleisch, Milchprodukten oder Fisch findet sich der Mineralstoff nur in geringen Konzentrationen.
Mangan: Wo enthalten?
Diese zehn Lebensmittel liefern Deinem Körper besonders viel Mangan. Die Angaben beziehen sich auf die Menge Mangan in Milligramm (mg) auf 100 Gramm (g) des Lebensmittels.
In der Natur kommt Mangan überwiegend als Braunstein vor. Dieser wurde früher unter anderem für die Produktion von Chlor genutzt. Das nach ihm benannte Verfahren entwickelte Walter Weldon im Jahr 1866: Salzsäure wird mithilfe von Braunstein zu Chlor oxidiert. Heutzutage wird dafür jedoch kein Mangan mehr verwendet, sondern verschiedene elektrochemische Verfahren.
Manganmangel: Symptome & Ursachen
Für Deutschland gibt es keine Hinweise auf einen unzureichenden Versorgungsstatus der Bevölkerung mit Mangan. Ein natürlicher Manganmangel beim Menschen ist nicht bekannt. Eine sehr kleine Risikogruppe bilden Patient:innen mit langfristiger parenteraler Ernährung, einer besonderen Form der künstlichen Ernährung, bei der über eine Sonde Spezialnahrung in den Magen oder in den Dünndarm geleitet wird.
Manganmangel Symptome: Wie äußert sich Manganmangel?
Wie macht sich ein Manganmangel bemerkbar? Derzeit sind überhaupt nur einige vage Fälle bei Menschen beschrieben. Diese sehr wenigen Fälle wurden unter experimentellen Bedingungen herbeigeführt. Daher beschränkt sich das Wissen über mögliche Folgen von Manganmangel auf diese wenigen Fälle sowie auf Tierstudien. Dabei wurden unter Manganmangel Symptome wie Skelettveränderungen, Störungen beim Wachstum sowie bei der Fruchtbarkeit beobachtet. Außerdem sorgte Manganmangel für Beeinträchtigungen des Nervensystems, was sich beispielsweise in Gangstörungen (Ataxien) äußert.
Zu viel Mangan: Überdosierung
Eine Überdosierung von Mangan rein durch die Aufnahme des Spurenelements über Nahrungsmittel ist nicht zu erwarten. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit geht davon aus, dass eine zusätzliche Aufnahme von vier Milligramm keine unerwünschten Wirkungen hervorruft.
