منگنز یک عنصر معدنی است که هم از نظر تغذیه ای ضروری و هم به طور بالقوه سمی است. اشتقاق نام آن از کلمه یونانی برای جادو همچنان مناسب است، زیرا دانشمندان هنوز در حال کار برای درک اثرات متنوع کمبود منگنز و سمیت منگنز در موجودات زنده هستند .

سوپراکسید دیسموتاز منگنز (MnSOD) آنزیم آنتی اکسیدانی اصلی در میتوکندری است . از آنجایی که میتوکندری ها بیش از 90 درصد از اکسیژن مورد استفاده سلول ها را مصرف می کنند، به ویژه در برابر استرس اکسیداتیو آسیب پذیر هستند . رادیکال سوپراکسید یکی از گونه های اکسیژن فعال تولید شده در میتوکندری در طی سنتز ATP است . MnSOD تبدیل رادیکال‌های سوپراکسید به پراکسید هیدروژن را کاتالیز می‌کند که می‌تواند توسط آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی دیگر به آب کاهش یابد .

تعدادی از آنزیم های فعال شده با منگنز نقش مهمی در متابولیسم کربوهیدرات ها ، اسیدهای آمینه و کلسترول دارند . پیروات کربوکسیلاز، یک آنزیم حاوی منگنز، و فسفونول پیروات کربوکسی کیناز (PEPCK)، آنزیم فعال شده با منگنز، در گلوکونئوژنز - تولید گلوکز از پیش سازهای غیر کربوهیدراتی - حیاتی هستند . آرژیناز، آنزیم دیگر حاوی منگنز، توسط کبد برای چرخه اوره مورد نیاز است، فرآیندی که آمونیاک تولید شده در طول متابولیسم اسید آمینه را سم زدایی می کند . در مغز، آنزیم فعال شده با منگنز، گلوتامین سنتتاز، اسید آمینه گلوتامات را به گلوتامین تبدیل می کند. گلوتامات یک انتقال‌دهنده عصبی تحریک‌کننده و پیش‌ساز انتقال‌دهنده عصبی بازدارنده، اسید γ-آمینو بوتیریک (GABA) است .

کمبود منگنز منجر به رشد غیر طبیعی اسکلتی در تعدادی از گونه های جانوری می شود. منگنز کوفاکتور ترجیحی آنزیم هایی به نام گلیکوزیل ترانسفراز است. این آنزیم ها برای سنتز پروتئوگلیکان هایی که برای تشکیل غضروف و استخوان سالم مورد نیاز هستند، مورد نیاز هستند .

بهبود زخم یک فرآیند پیچیده است که نیاز به افزایش تولید کلاژن دارد . منگنز برای فعال‌سازی پرولیداز، آنزیمی که برای تامین اسید آمینه ، پرولین، برای تشکیل کلاژن در سلول‌های پوست انسان عمل می‌کند، مورد نیاز است . یک اختلال ژنتیکی به نام کمبود پرولیداز منجر به ترمیم غیر طبیعی زخم در میان سایر مشکلات می شود و با متابولیسم غیر طبیعی منگنز مشخص می شود . سنتز گلیکوزامینوگلیکان ، که به گلیکوزیل ترانسفرازهای فعال شده با منگنز نیاز دارد، ممکن است نقش مهمی در بهبود زخم داشته باشد .

آهن و منگنز پروتئین های جذب و انتقال مشترک دارند، از جمله ناقل فلز دو ظرفیتی 1، گیرنده لاکتوفرین، ترانسفرین و فروپورتین (در 10 بررسی شده است ). جذب منگنز از یک وعده غذایی با افزایش محتوای آهن غذا کاهش می یابد (7) . مکمل آهن (60 میلی گرم [میلی گرم] در روز به مدت چهار ماه) با کاهش غلظت منگنز خون و کاهش فعالیت MnSOD در لکوسیت ها همراه بوده است که نشان دهنده کاهش وضعیت تغذیه ای منگنز است  (11) .

علاوه بر این، وضعیت آهن فرد می تواند بر فراهمی زیستی منگنز تأثیر بگذارد . جذب روده ای منگنز در طول کمبود آهن افزایش می یابد و با افزایش ذخایر آهن (یعنی غلظت فریتین بالا) کاهش می یابد (12) . مطالعات کوچک نشان داده است که غلظت خونی منگنز در نوزادان (13)  و کودکان (14) با کمبود آهن افزایش یافته است، و یک نظرسنجی ملی از بزرگسالان ساکن کره جنوبی نشان داد که مردان و زنان با سطوح فریتین پایین، غلظت منگنز خونی بالاتری نسبت به آن ها داشتند. با سطوح طبیعی فریتین (15) . در این تجزیه و تحلیل، کم خونی با غلظت بالاتر منگنز خون در زنان مرتبط بود اما در مردان نه (15) . مردان معمولاً منگنز کمتری نسبت به زنان جذب می‌کنند، که ممکن است به این واقعیت مربوط باشد که مردان معمولاً ذخایر آهن بیشتری نسبت به زنان دارند (16) . همچنین نشان داده شده است که کمبود آهن خطر تجمع منگنز در مغز را افزایش می دهد (17) .

نشان داده شده است که منیزیم مکمل (200 میلی گرم در روز) فراهمی زیستی منگنز را در بزرگسالان سالم اندکی کاهش می دهد، چه از طریق کاهش جذب منگنز یا با افزایش دفع آن  (18) .

در یک مجموعه از مطالعات، کلسیم مکمل (500 میلی گرم در روز) فراهمی زیستی منگنز را در بزرگسالان سالم اندکی کاهش داد. شیر به عنوان منبع کلسیم کمترین تأثیر را داشت، در حالی که کربنات کلسیم و فسفات کلسیم بیشترین تأثیر را داشتند (18) . چندین مطالعه دیگر اثرات حداقلی کلسیم مکمل را بر متابولیسم منگنز یافته اند  (19) .

اگرچه منگنز یک ماده معدنی ضروری تغذیه ای است ، اما به طور بالقوه سمی است. بنابراین، برای بدن مهم است که هموستاز منگنز را به شدت تنظیم کند . در حالی که مکانیسم های دقیق حاکم بر هموستاز منگنز به طور کامل شناخته نشده است، تنظیم سیستمیک از طریق کنترل روده ای جذب منگنز و دفع کبدی منگنز در صفرا به دست می آید (20) . در سطح سلولی، هجوم منگنز به سلول ها توسط چندین پروتئین حمل و نقل مختلف، از جمله گیرنده ترانسفرین ، ناقل فلز دو ظرفیتی 1 (DMT 1)، پروتئین های برهم کنش روی 8 و 14 (ZIP8 و ZIP14)، و همچنین سایر پروتئین ها تنظیم می شود. (در 21 بررسی شده است ). خروج منگنز از سلول ها توسط انتقال دهنده های مختلف از جمله SLC30A10 انجام می شود. مبدل سدیم کلسیم؛ و ناقل آهن، فروپورتین (در 22 بررسی شده است ). علاوه بر این، اندامک‌های درون سلولی (یعنی هسته ، میتوکندری ، دستگاه گلژی، لیزوزوم ، اندوزوم) از ناقل‌های مختلفی برای قاچاق منگنز در داخل سلول استفاده می‌کنند، اما مکانیسم‌های دقیق تنظیم به‌طور کامل شناخته نشده است  (21) . 

کمبود منگنز در تعدادی از گونه های جانوری مشاهده شده است، اما کمبود منگنز در انسان نگران کننده نیست. علائم کمبود منگنز در گونه های جانوری متفاوت است و ممکن است شامل اختلال در رشد، اختلال در عملکرد تولید مثل، ناهنجاری های اسکلتی، اختلال در تحمل گلوکز و تغییر متابولیسم کربوهیدرات ها و چربی ها باشد . در انسان، نشانگان کمبود منگنز کمتر واضح بوده است (2 ، 7) . کودکی که تغذیه کامل تزریقی طولانی مدت (TPN) داشت و فاقد منگنز بود، دچار دمینرالیزاسیون استخوان و اختلال در رشد شد که با مکمل منگنز اصلاح شد (23) . مردان جوانی که از رژیم غذایی کم منگنز تغذیه می کردند، غلظت کلسترول سرم کاهش یافته و بثورات پوستی گذرا مشاهده شد (24) . غلظت خونی کلسیم، فسفر و آلکالین فسفاتاز نیز افزایش یافت که ممکن است نشان دهنده افزایش بازسازی استخوان در نتیجه کمبود منگنز غذایی باشد. زنان جوانی که از رژیم غذایی فقیر از منگنز تغذیه می کردند ، در پاسخ به انفوزیون داخل وریدی (IV) گلوکز ، تحمل گلوکز خفیف غیر طبیعی داشتند (19) . به طور کلی، کمبود منگنز بسیار نادر است، و نگرانی بیشتری در مورد سمیت مربوط به قرار گرفتن در معرض بیش از حد منگنز وجود دارد (به ایمنی مراجعه کنید ).   

از آنجایی که اطلاعات کافی در مورد نیازهای منگنز برای تعیین میزان توصیه شده رژیم غذایی ( RDA ) وجود نداشت ، هیئت غذا و تغذیه (FNB) موسسه پزشکی (اکنون آکادمی ملی پزشکی) میزان مصرف کافی ( AI ) را تعیین کرد. از آنجایی که کمبود آشکار منگنز در انسان‌هایی که از رژیم‌های غذایی طبیعی استفاده می‌کنند ثبت نشده است، FNB هوش مصنوعی را بر اساس میانگین دریافت منگنز در رژیم غذایی تعیین شده توسط مطالعه رژیم غذایی کل - یک بررسی سالانه از محتوای مواد معدنی رژیم‌های غذایی نماینده آمریکایی (4) استوار کرد . مقادیر هوش مصنوعی برای منگنز در جدول 1 بر حسب میلی گرم (میلی گرم) در روز بر اساس سن و جنسیت ذکر شده است. نیاز به منگنز در بارداری و شیردهی افزایش می یابد (4) .

نوزادان 0-6 ماه 0.003 0.003

نوزادان 7-12 ماه 0.6 0.6

فرزندان 1-3 سال 1.2 1.2

فرزندان 4-8 سال 1.5 1.5

فرزندان 9-13 سال 1.9 1.6

نوجوانان 14-18 سال 2.2 1.6

بزرگسالان 19 سال به بالا 2.3 1.8

بارداری تمام سنین - 2.0

شیر دادن تمام سنین - 2.6

مصرف کم منگنز در رژیم غذایی یا سطوح پایین منگنز در خون یا بافت با بیماری های مزمن مختلف مرتبط است . اگرچه در حال حاضر تصور نمی‌شود که کمبود منگنز باعث بیماری‌های مورد بحث در زیر شود، ممکن است تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا وضعیت تغذیه‌ای منگنز پایین‌تر به برخی از فرآیندهای بیماری کمک می‌کند ضروری باشد.

مطالعات اولیه نشان داد که زنان مبتلا به پوکی استخوان غلظت منگنز پلاسما یا سرم کاهش یافته و پاسخ پلاسما به دوز خوراکی منگنز افزایش یافته است (25، 26) ، که نشان می دهد ممکن است وضعیت منگنز کمتری نسبت به زنان بدون پوکی استخوان داشته باشند. با این حال، مطالعات جدیدتر در زنان یائسه نتایج متناقضی را گزارش کرده‌اند، به طوری که یک مطالعه غلظت منگنز خون کمتری را در بین زنان مبتلا به پوکی استخوان در مقایسه با زنان بدون پوکی استخوان یافت (27)  و دیگری هیچ تفاوتی را پیدا نکرد (28) . یک مطالعه بر روی زنان یائسه سالم نشان داد که مکمل حاوی منگنز (5 میلی گرم در روز)، مس (2.5 میلی گرم در روز) و روی (15 میلی گرم در روز) در ترکیب با مکمل کلسیم (1000 میلی گرم در روز) موثرتر است. از مکمل کلسیم به تنهایی در جلوگیری از تحلیل استخوان ستون فقرات در یک دوره دو ساله (29) . با این حال، وجود عناصر کمیاب دیگر در مکمل، تعیین اینکه آیا مکمل منگنز عامل مفیدی برای حفظ تراکم معدنی استخوان بوده است یا خیر، غیرممکن می‌سازد .

در مدل های حیوانی، کمبود منگنز منجر به اختلال در ترشح انسولین و عدم تحمل گلوکز مشابه دیابت شیرین می شود  (30) . با این حال، نتایج مطالعات انسانی بر روی منگنز و دیابت نوع 2 تا حدودی متناقض بوده است. مصرف منگنز با دیابت نوع 2 در 71270 زن فرانسوی شرکت کننده در مطالعه کوهورت E3N-EPIC ارتباط معکوس داشت (31) . در تجزیه و تحلیل دو گروه آینده نگر از بزرگسالان چینی (سنین 20 تا 74 سال در ابتدای مطالعه)، که به طور میانگین 4.2 و 5.3 سال دنبال شد، دریافت بیشتر منگنز در رژیم غذایی با خطر کمتر دیابت نوع 2 مرتبط بود. این ارتباط ها مستقل از ظرفیت کل آنتی اکسیدانی رژیم غذایی ، معیاری از دریافت آنتی اکسیدان در رژیم غذایی بود (32) . اخیراً، یک مطالعه کوهورت آینده‌نگر روی 19862 بزرگسال (سنین 40 تا 79 سال در ابتدا) شرکت‌کننده در مطالعه همگروهی مشترک ژاپن، که به مدت پنج سال پیگیری شد، نشان داد که دریافت منگنز در رژیم غذایی با کاهش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 در زنان مرتبط است. اما در مردان نه (33) .

در حالی که این مطالعات در مورد دریافت منگنز از طریق رژیم غذایی حاکی از ارتباط محافظتی با دیابت نوع 2 است، مطالعاتی که از نشانگرهای زیستی دریافت منگنز - اعم از غلظت خونی منگنز یا دفع منگنز در ادرار  - استفاده می‌کنند، نتایج متفاوتی را گزارش کرده‌اند. بیشتر مطالعات انجام شده ، مطالعات مورد شاهدی کوچک بوده اند . مطالعات تا به امروز گزارش داده اند که غلظت منگنز خون در بیماران مبتلا به دیابت  در مقایسه با غلظت منگنز خون در گروه کنترل بدون دیابت ، بالاتر (34-36) ، کمتر (37) یا مشابه (38-40) بوده است. علاوه بر این، یک مطالعه مورد-شاهدی که شامل 3228 بزرگسال در چین بود، یک رابطه U شکل بین غلظت منگنز پلاسما و دیابت نوع 2 را گزارش کرد، به این معنی که افراد با غلظت خون پایین یا بالا در مقایسه با افراد با دیابت متوسط، شانس بیشتری برای ابتلا به دیابت داشتند. غلظت خونی منگنز (41) . در یک تجزیه و تحلیل مقطعی از بزرگسالان شرکت کننده در نظرسنجی ملی سلامت و تغذیه کره، غلظت منگنز خون در بین افراد مبتلا به دیابت در مقایسه با افراد بدون دیابت به طور قابل توجهی کمتر بود (42) . علاوه بر این، یک مطالعه مورد-شاهدی نشان داد که دفع منگنز ادراری در بیماران مبتلا به دیابت در مقایسه با افراد بدون دیابت بیشتر است (37) . نتایج مطالعات مورد-شاهدی بیشتر از نتایج مطالعات کوهورت آینده‌نگر به دلیل سوگیری (یعنی سوگیری انتخاب با انتخاب موارد و کنترل، و همچنین سوگیری یادآوری رژیم غذایی) تحریف می‌شوند.

علاوه بر این، یک مطالعه در مورد وضعیت عملکردی منگنز نشان داد که فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی MnSOD در گلبول های سفید خون بیماران دیابتی نسبت به افراد بدون دیابت کمتر است (43) . هنگامی که همزمان با چالش خوراکی گلوکز تجویز می شد، دوز خوراکی حاد 15 میلی گرم یا 30 میلی گرم منگنز تحمل گلوکز را در افراد مبتلا به دیابت یا در گروه کنترل بدون دیابت بهبود نمی بخشد (44) .

اگرچه به نظر می رسد منگنز در متابولیسم گلوکز نقش دارد ، اما مشخص نیست که آیا وضعیت منگنز بالاتر ممکن است تحمل گلوکز را بهبود بخشد و از ابتلا به دیابت نوع 2 محافظت کند.

موش‌های با کمبود منگنز نسبت به موش‌های دارای مقدار کافی منگنز بیشتر مستعد تشنج هستند و موش‌هایی که از نظر ژنتیکی مستعد صرع هستند ، غلظت منگنز مغز و خونشان کمتر از حد طبیعی است. طبق گزارش‌ها، برخی از زیرگروه‌های انسان‌های مبتلا به صرع دارای غلظت منگنز در خون پایین‌تر از افراد بدون صرع هستند (45) . یک مطالعه نشان داد که غلظت منگنز خون افراد مبتلا به صرع با منشأ ناشناخته کمتر از افرادی است که صرع ناشی از ضربه (مثلاً ضربه به سر) یا بیماری (46) بوده است، که نشان دهنده وجود یک رابطه ژنتیکی احتمالی بین صرع و متابولیسم غیر طبیعی منگنز است . در حالی که به نظر نمی رسد کمبود منگنز دلیلی برای صرع در انسان باشد، رابطه بین متابولیسم منگنز و صرع مستحق تحقیقات بیشتر است (7 ، 45، 47) .

در ایالات متحده، میانگین دریافت منگنز رژیمی از 2.1 تا 2.3 میلی گرم در روز برای مردان و 1.6 تا 1.8 میلی گرم در روز برای زنان متغیر است (4) . بررسی‌ها نشان داده‌اند کسانی که از رژیم گیاه‌خواری پیروی می‌کنند تا 7.0 میلی‌گرم در روز منگنز دریافت می‌کنند (در 48 بررسی شده است ). منابع غنی منگنز شامل غلات کامل ، حبوبات ، آجیل ، سبزیجات برگدار و چای است  (49) . غذاهای سرشار از اسید فیتیک مانند لوبیا، دانه ها، آجیل، غلات کامل و محصولات سویا، یا غذاهای سرشار از اسید اگزالیک مانند کلم، اسفناج و سیب زمینی شیرین، ممکن است اندکی از جذب منگنز جلوگیری کنند. اگرچه چای ها منابع غنی منگنز هستند، تانن های موجود در چای ممکن است به طور متوسط ​​جذب منگنز را کاهش دهند  (18) . دریافت سایر مواد معدنی ، از جمله آهن ، کلسیم و فسفر ، احتباس منگنز را محدود می کند (4) . محتوای منگنز برخی از غذاهای غنی از منگنز بر حسب میلی گرم (میلی گرم) در جدول 2 آمده است . برای اطلاعات بیشتر در مورد محتوای مواد مغذی غذاها، پایگاه داده مرکزی FoodData USDA را جستجو کنید  (50) .

آناناس، خام ½ فنجان، تکه ها 0.77

آب آناناس ½ فنجان (4 اونس) 0.63

گردوی آمریکایی 1 اونس (19 نیمه) 1.28

بادام ها 1 اونس (23 هسته کامل) 0.62

بادام زمینی 1 اونس 0.55

کره بادام زمینی، سبک صاف، بدون نمک 2 قاشق غذاخوری 0.53

بلغور جو دوسر فوری (تهیه شده با آب) 1 بسته 0.99

غلات سبوس کشمش 1 فنجان 0.78-3.02

برنج قهوه ای، دانه بلند، پخته شده ½ فنجان 0.99

نان گندم کامل 1 برش 0.70

لوبیا چیتی پخته شده ½ فنجان 0.39

لوبیا لیما، پخته شده ½ فنجان 0.49

لوبیا دریایی پخته شده ½ فنجان 0.48

اسفناج پخته شده ½ فنجان 0.84

سیب زمینی شیرین، پخته شده ½ فنجان، له شده 0.44

چای (سبز) 1 فنجان (8 اونس) 0.41-1.58

چای (سیاه) 1 فنجان (8 اونس) 0.18-0.77

شیر مادر و شیر خشک نوزاد

نوزادان بسته به منبع تغذیه آنها در معرض مقادیر مختلفی از منگنز قرار می گیرند. غلظت منگنز در شیر مادر، شیر خشک گاو و شیر خشک بر پایه سویا به ترتیب بین 3 تا 10 میکروگرم در لیتر (μg/L)، 30 تا 50 میکروگرم در لیتر و 200 تا 300 میکروگرم در لیتر است. با این حال، فراهمی زیستی منگنز از شیر مادر بیشتر از شیرخشک های شیرخوار است و کمبود منگنز در نوزادانی که با شیر مادر تغذیه می شوند یا سمیت در نوزادان شیرخشک گزارش نشده است (20) .

غلظت منگنز در آب آشامیدنی بین 1 تا 100 میکروگرم (μg) در لیتر است، اما بیشتر منابع حاوی کمتر از 10 میکروگرم در لیتر هستند (51) . آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) 0.05 میلی گرم (50 میکروگرم) در لیتر را به عنوان حداکثر غلظت مجاز منگنز در آب آشامیدنی توصیه می کند (52) .

اشکال مختلفی از منگنز در مکمل‌ها یافت می‌شود ، از جمله گلوکونات منگنز، سولفات منگنز، آسکوربات منگنز و کلات‌های اسید آمینه منگنز. منگنز به عنوان یک مکمل مستقل یا در محصولات ترکیبی موجود است (53) . سطوح نسبتاً بالایی از آسکوربات منگنز ممکن است در یک محصول سلامت استخوان/مفاصل حاوی کندرویتین سولفات و گلوکزامین هیدروکلراید یافت شود (به ایمنی مراجعه کنید ).

منگنز ممکن است در محلول های تغذیه تزریقی وجود داشته باشد یا به عنوان یک عنصر کمیاب یا به عنوان یک آلاینده اتفاقی (به منگنز داخل وریدی در بخش ایمنی مراجعه کنید) (54، 55) .

سمیت

اختلالات ارثی اضافه بار منگنز

جهش های اتوزومال مغلوب در ژن SLC30A10 که یک ناقل منگنز بیان شده در کبد و مغز را رمزگذاری می کند، باعث ایجاد سندرم اضافه بار منگنز می شود. چنین جهش های از دست دادن عملکرد منجر به تجمع منگنز در مناطق خاصی از مغز و در کبد می شود که باعث هیپرمنگنسمی، دیستونی پارکینسونیسم و ​​اختلال عملکرد کبدی در سنین پایین می شود (56، 57) . جهش های اتوزومال مغلوب در ژن SLC39A14 نیز گزارش شده است که منجر به هیپرمنگنسمی و یک فنوتیپ عصبی مشابه می شود، اما بیماری کبدی با این جهش خاص وجود ندارد (58) . شیلات درمانی برای درمان این اختلالات ارثی اضافه بار منگنز مهم است (59) .

سمیت منگنز ممکن است منجر به مشکلات عصبی متعدد شود و برای افرادی که گرد و غبار منگنز را استنشاق می‌کنند، مانند جوشکارها، معدن‌کاران و کارخانه‌های ذوب، خطر سلامتی شناخته شده‌ای است (1 ، 4) . برخلاف منگنز بلع شده، منگنز استنشاقی قبل از اینکه بتواند در کبد متابولیزه شود، مستقیماً به مغز منتقل می شود  (60، 61) . علائم مسمومیت با منگنز عموماً به آرامی در طی چند ماه تا سال ظاهر می شود. در بدترین شکل خود، سمیت منگنز می تواند منجر به یک اختلال عصبی دائمی با علائمی مشابه علائم بیماری پارکینسون ، از جمله لرزش، مشکل در راه رفتن، و اسپاسم عضلات صورت شود. این سندروم که اغلب منگنیسم نامیده می شود، گاهی اوقات با علائم روانپزشکی مانند تحریک پذیری، پرخاشگری و حتی توهم همراه است  (62، 63) . علاوه بر این، استنشاق محیطی یا شغلی منگنز می‌تواند باعث واکنش التهابی در ریه‌ها شود (64) ، با علائم بالینی از جمله سرفه، برونشیت حاد، و کاهش عملکرد ریه (65) .

متیل سیکلوپنتادینیل منگنز تری کربنیل (MMT)

متیل سیکلوپنتادینیل منگنز تری کربونیل ( MMT) یک ترکیب حاوی منگنز است که در بنزین به عنوان یک افزودنی ضد ضربه استفاده می شود. اگرچه بیش از 20 سال است که برای این منظور در کانادا استفاده می شود، اما عدم اطمینان در مورد اثرات نامطلوب سلامتی ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای استنشاقی باعث شد سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده استفاده از آن در بنزین بدون سرب را تایید نکند. در سال 1995، یک تصمیم دادگاه ایالات متحده MMT را برای استفاده گسترده در بنزین بدون سرب در دسترس قرار داد (60) . یک مطالعه در مونترال، جایی که MMT برای بیش از 10 سال مورد استفاده قرار گرفته بود، نشان داد که سطوح منگنز موجود در هوا مشابه مناطقی است که MMT مورد استفاده قرار نمی‌گرفت (66) . مطالعه دیگری در کانادا نشان داد که غلظت های بالاتر منگنز قابل تنفس در مناطق شهری در مقایسه با مناطق روستایی، اما میانگین غلظت در هر دو منطقه کمتر از سطح ایمن تعیین شده توسط EPA ایالات متحده بود (67) . با این حال، تأثیر قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سطوح پایین محصولات احتراق MMT به طور کامل ارزیابی نشده است و به مطالعات بیشتری نیاز دارد (68) .

یک مورد از سمیت عصبی برگشت پذیر و تشنج به دنبال مصرف ناخواسته MMT ثبت شده است: یک مرد 54 ساله به طور تصادفی یک ماده ضد ضربه حاوی MMT را نوشید که به دلیل برچسب گذاری محصولات مشابه تصور می کرد یک نوشیدنی انرژی زا است (69) .

منگنز بلعیده شده

شواهد محدود نشان می دهد که مصرف زیاد منگنز از آب آشامیدنی ممکن است با علائم عصبی مشابه علائم بیماری پارکینسون مرتبط باشد . علائم عصبی شدید در 25 نفر گزارش شد که به مدت دو تا سه ماه آب آلوده به منگنز - و احتمالاً سایر آلاینده‌ها - از باتری‌های سلول خشک مصرف کردند (70) . غلظت منگنز آب تقریباً دو ماه پس از شروع علائم 14 میلی گرم در لیتر بود و ممکن است قبلاً کاهش یافته باشد (1) . مطالعه‌ای بر روی افراد مسن در یونان شیوع بالایی از علائم عصبی را در افرادی که در معرض سطوح منگنز آب 1.8 تا 2.3 میلی‌گرم در لیتر قرار داشتند، نشان داد (71) ، در حالی که مطالعه‌ای در آلمان هیچ شواهدی مبنی بر افزایش علائم عصبی در افرادی که آب حاوی منگنز می‌نوشیدند، نشان نداد. سطوح مختلف از 0.3 تا 2.2 میلی گرم در لیتر در مقایسه با آب آشامیدنی حاوی کمتر از 0.05 میلی گرم در لیتر منگنز  (72) . منگنز موجود در آب آشامیدنی ممکن است نسبت به منگنز موجود در غذا در دسترس زیستی بیشتری باشد. با این حال، هیچ یک از مطالعات منگنز رژیم غذایی را اندازه گیری نکردند، بنابراین کل دریافت منگنز در این موارد ناشناخته است. در ایالات متحده، EPA 0.05 میلی گرم در لیتر را به عنوان حداکثر غلظت مجاز منگنز در آب آشامیدنی توصیه می کند (52) ، اما سازمان بهداشت جهانی در حال حاضر محدودیتی مبتنی بر سلامت برای منگنز در آب آشامیدنی ندارد (73، 74) .

علاوه بر این، چندین مطالعه مقطعی سطوح بالای منگنز در آب آشامیدنی را با نقایص شناختی و رفتاری در کودکان مرتبط دانسته اند (در 75 بررسی شده است ). به عنوان مثال، یک مطالعه مقطعی بر روی 362 کودک (سنین 6 تا 13 سال) در کانادا نشان داد که کودکانی با بالاترین غلظت منگنز در آب خانگی (میانگین 216 میکروگرم در لیتر) دارای ضریب هوشی کامل مقیاس 6.2 درجه کمتر (کمتر) هستند. ضریب هوشی عملکرد اما نه هوش کلامی) نسبت به کسانی که کمترین سطح منگنز را در آب خانگی دارند (متوسط ​​1 میکروگرم در لیتر) (76) . یک مطالعه کوهورت که 287 نفر از این کودکان را به‌مدت میانگین 4.4 سال دنبال کرد، نشان داد که قرار گرفتن در معرض غلظت‌های بالاتر منگنز در آب آشامیدنی با ضریب هوشی پایین‌تر در بین دختران، اما ضریب هوشی عملکرد بالاتر در بین پسران مرتبط بود (77) . علاوه بر این، یک مطالعه کوهورت آینده‌نگر در بین 1265 کودک در بنگلادش، غلظت منگنز در آب آشامیدنی (میانگین 0.20 میلی‌گرم در لیتر در دوران بارداری و 0.34 میلی‌گرم در لیتر در 10 سالگی) را پیدا نکرد که با هیچ معیاری از توانایی شناختی (به عنوان مثال، ضریب هوشی) مرتبط باشد. درک کلامی، استدلال ادراکی، حافظه کاری، سرعت پردازش) در سن 10 سالگی (78) . با این حال، این مطالعه منگنز موجود در آب آشامیدنی را با خطرات بالاتر مشکلات رفتاری در بین پسران و امتیازات اجتماعی پایین در بین دختران مرتبط دانست (78) . در یک مطالعه کوهورت مبتنی بر جمعیت در دانمارک که بر روی 643401 کودک انجام شد، قرار گرفتن در معرض غلظت‌های بالاتر منگنز در آب آشامیدنی با افزایش خطر ابتلا به یکی از زیرگروه‌های اختلال بیش فعالی-کمبود توجه مرتبط بود (79) . به طور خاص، قرار گرفتن در معرض غلظت منگنز در آب آشامیدنی حداقل 100 میکروگرم در لیتر با 51 درصد بیشتر خطر ابتلا به زیرگروه ADHD-بی توجه در دختران و 20 درصد بیشتر در پسران در مقایسه با قرار گرفتن در معرض کمتر از 5 میکروگرم همراه بود. /L - با استفاده از این مقایسه های مواجهه، 9٪ افزایش خطر ADHD-به طور کلی در دختران مشاهده شد و تفاوتی در پسران مشاهده نشد (79) .

فقط تعداد کمی از اثرات نامطلوب دریافت منگنز از مکمل ها ثبت شده است. یک مورد منفرد از سمیت منگنز در فردی گزارش شد که سال‌ها مقادیر زیادی مکمل‌های معدنی مصرف کرد (51) ، در حالی که یک مورد دیگر در نتیجه مصرف مکمل‌های گیاهی چینی (62) گزارش شد . اخیراً، بیماری پارکینسون در زنی گزارش شده است که 100 میلی گرم در روز کلرید منگنز را حداقل به مدت دو سال مصرف می کند و به دنبال آن 30 میلی گرم در روز به مدت دو ماه مصرف می کند (80) .

سمیت منگنز ناشی از غذا به تنهایی در انسان گزارش نشده است، حتی اگر رژیم های گیاهی خاص می توانند تا 20 میلی گرم در روز منگنز را تامین کنند (4 ، 51) .

سمیت عصبی منگنز در افرادی که تغذیه کامل تزریقی (TPN) دریافت می‌کنند، هم در نتیجه منگنز بیش از حد در محلول و هم به عنوان یک آلاینده اتفاقی مشاهده شده است (54) . نوزادان به ویژه در برابر سمیت عصبی مرتبط با منگنز آسیب پذیر هستند  (81) . نوزادانی که TPN حاوی منگنز دریافت می‌کنند، می‌توانند حدود 100 برابر بیشتر از نوزادانی که با شیر مادر تغذیه می‌شوند، در معرض غلظت منگنز قرار بگیرند (20) . به دلیل سمیت بالقوه، برخی مخالف گنجاندن منگنز در تغذیه تزریقی هستند (82) .

بیماری مزمن کبد: منگنز عمدتاً از طریق صفرا از بدن دفع می شود . بنابراین، اختلال در عملکرد کبد ممکن است منجر به کاهش دفع منگنز شود . تجمع منگنز در افراد مبتلا به سیروز یا نارسایی کبد ممکن است به مشکلات عصبی و علائم مشابه بیماری پارکینسون کمک کند (1 ، 53) .

نوزادان و کودکان: در مقایسه با بزرگسالان، نوزادان و کودکان دارای جذب روده ای بالاتر منگنز و همچنین دفع صفراوی منگنز کمتری هستند (83) . بنابراین، نوزادان و کودکان به ویژه در معرض هر گونه اثرات منفی و عصبی منگنز هستند. در واقع، چندین مطالعه در کودکان مدرسه‌ای اثرات زیان‌بار شناختی و رفتاری را به دنبال قرار گرفتن در معرض بیش از حد منگنز گزارش کرده‌اند (76 ، 84-90) . مطالعات بیشتر، قرار گرفتن در معرض منگنز بالاتر در دوران بارداری را با نقص شناختی و حرکتی در کودکان زیر شش سال مرتبط دانسته است (در 75 بررسی شده است ).

جمعیت های دارای کمبود آهن: نشان داده شده است که کمبود آهن خطر تجمع منگنز در مغز را افزایش می دهد (17) .

افرادی که در معرض منگنز معلق در هوا قرار دارند ، مانند جوشکارها، معدنچیان، و کارخانه های ذوب (در 21 بررسی شده است ).

مصرف کنندگان داروی غیرقانونی متکاتینون (افدرون):  استفاده داخل وریدی متکاتینون آلوده به منگنز (یعنی زمانی که دارو با پرمنگنات پتاسیم به عنوان اکسیدان سنتز می شود) می تواند باعث آسیب عصبی پایدار و اختلال پارکینسونیسم شود  (91، 92) .

با توجه به پیامدهای شدید سمیت عصبی منگنز ، هیئت غذا و تغذیه (FNB) موسسه پزشکی (اکنون آکادمی ملی پزشکی) سطوح بالای مصرف قابل تحمل بسیار محافظه‌کارانه ( UL ) را برای منگنز تعیین کرد. UL بر اساس سن (4) در جدول 3 فهرست شده است .

گروه سنی UL (میلی گرم در روز)

نوزادان 0-12 ماه ایجاد نشدن*

کودکان 1-3 سال 2

کودکان 4-8 سال 3

کودکان 9-13 سال 6

نوجوانان 14-18 سال 9

بزرگسالان 19 سال و بالاتر 11

*منبع مصرف باید فقط از غذا و شیر خشک باشد.

آنتی اسیدها و ملین های حاوی منیزیم و داروی آنتی بیوتیکی، تتراسایکلین، ممکن است جذب منگنز را در صورت مصرف همراه با غذاها یا مکمل های حاوی منگنز کاهش دهند  (53) .

سطوح بالای منگنز در مکمل های عرضه شده برای سلامت استخوان/مفاصل

دو مطالعه نشان داده‌اند که مکمل‌های حاوی ترکیبی از گلوکزامین هیدروکلراید، کندرویتین سولفات و آسکوربات منگنز در مقایسه با دارونما برای تسکین درد ناشی از آرتروز خفیف یا متوسط ​​زانو مفید هستند (93، 94) . دوز منگنز عنصری تامین شده توسط مکمل ها 30 میلی گرم در روز برای هشت هفته در یک مطالعه (94)  و 40 میلی گرم در روز برای شش ماه در مطالعه دیگر (93) بود . هیچ عارضه جانبی در طی هر دو مطالعه گزارش نشد و غلظت منگنز خون اندازه گیری نشد. هیچ یک از این مطالعات، تیمار حاوی آسکوربات منگنز را با تیمار حاوی گلوکزامین هیدروکلراید و کندرویتین سولفات بدون آسکوربات منگنز مقایسه نکرد، بنابراین تعیین اینکه آیا مکمل بدون دوزهای بالای منگنز می‌توانست همان مزیت را داشته باشد، غیرممکن است. 

دریافت کافی ( AI ) برای منگنز (2.3 میلی گرم در روز برای مردان بالغ و 1.8 میلی گرم در روز برای زنان بالغ) برای جلوگیری از کمبود در اکثر افراد کافی به نظر می رسد. مصرف روزانه منگنز که به احتمال زیاد باعث بهبود سلامتی می شود مشخص نیست. پیروی از توصیه موسسه لینوس پاولینگ برای مصرف مکمل مولتی ویتامین/معدنی حاوی 100 درصد مقادیر روزانه ( DV ) بیشتر مواد مغذی، به طور کلی 2.3 میلی گرم در روز منگنز را تامین می کند. به دلیل پتانسیل سمیت و کمبود اطلاعات در مورد فواید، مکمل منگنز بیش از 100٪ DV (2.3 میلی گرم در روز) توصیه نمی شود. در حال حاضر هیچ مدرکی مبنی بر اینکه مصرف یک رژیم غذایی گیاهی غنی از منگنز منجر به سمیت منگنز شود وجود ندارد.

مشخص نیست که نیاز به منگنز برای افراد مسن بیشتر باشد. با این حال، بیماری کبد در افراد مسن شایع تر است و ممکن است با کاهش دفع منگنز از بدن، خطر سمیت منگنز را افزایش دهد (به سمیت مراجعه کنید ). مکمل منگنز بیش از 100% DV (2.3 میلی گرم در روز) توصیه نمی شود.