Mangan (Manganese) là gì? Vai trò của Magan với cơ thể

Mangan là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp, đóng vai trò là một chất dinh dưỡng vô cơ thiết yếu cho con người.

Trong cơ thể, mangan tồn tại chủ yếu ở dạng ion kết hợp với các protein hoặc enzyme, tập trung nhiều nhất ở xương, gan, thận và tuyến tụy. Các hợp chất mangan thường gặp trong tự nhiên và trong y học bao gồm mangan sulfate, mangan gluconate, mangan citrate và mangan amino acid chelate.

Khoáng chất này lần đầu tiên được cô lập vào năm 1774 bởi nhà hóa học người Thụy Điển Johan Gottlieb Gahn.

Ở cấp độ phân tử, mangan đóng vai trò là một cofactor quan trọng cho hàng chục loại enzyme, bao gồm arginase, glutamine synthetase và manganese superoxide dismutase (MnSOD). Nó tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp và chuyển hóa carbohydrate, axit amin và cholesterol. Bên cạnh đó, mangan là thành phần thiết yếu cho sự hình thành mô liên kết và sụn khớp, hỗ trợ hệ thống miễn dịch hoạt động hiệu quả và bảo vệ màng tế bào khỏi stress oxy hóa nhờ khả năng trung hòa các gốc tự do.

Cơ chế hoạt động của mangan dựa trên khả năng kích hoạt các enzyme nội bào. Ví dụ, trong enzyme MnSOD nằm ở ty thể, mangan giúp chuyển đổi các gốc siêu oxy độc hại thành oxy và nước không độc hại, bảo vệ nhà máy năng lượng của tế bào.

Khi được hấp thu vào máu, các ion mangan liên kết với protein vận chuyển như transferrin và alpha-2-macroglobulin để được phân phối đến các mô đích. Nó cũng cạnh tranh với các ion kim loại khác như sắt và canxi tại các vị trí hấp thu ở ruột non, do đó sự cân bằng lượng khoáng chất này rất quan trọng đối với cơ chế nội môi của cơ thể.

• Quá trình hấp thu mangan diễn ra chủ yếu ở ruột non thông qua cơ chế vận chuyển chủ động và thụ động. Sinh khả dụng của mangan từ chế độ ăn uống tương đối thấp, thường chỉ từ 1 đến 5%. Sự hấp thu này bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các chất khác trong thức ăn như phytate, sắt, canxi và chất xơ.
• Sau khi hấp thu, mangan được đưa qua gan tĩnh mạch cửa, nơi một phần nhỏ được giữ lại và phần còn lại phân phối qua máu nhờ protein transferrin đến các mô như xương, não và gan.
• Cơ thể điều hòa lượng mangan chủ yếu qua đường mật, bài tiết lượng dư thừa qua phân và một lượng nhỏ qua nước tiểu.

• Hệ xương và khớp: Mangan là yếu tố không thể thiếu trong việc tổng hợp sụn khớp và dịch khớp, giúp duy trì độ bền chắc của xương và ngăn ngừa loãng xương.
• Hệ thần kinh: Hỗ trợ chức năng não bộ, truyền dẫn xung thần kinh và tham gia tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh.
• Chuyển hóa năng lượng: Giúp cơ thể chuyển hóa protein, carbohydrate và chất béo thành năng lượng.
• Chống lão hóa: Là thành phần của chất chống nội bào giúp chống lại quá trình lão hóa tế bào.

Giới hạn dung nạp tối đa (UL) cho người lớn là 11 mg mỗi ngày để tránh nguy cơ ngộ độc.

Mangan có mặt phong phú trong cả nguồn thực phẩm thực vật và động vật. Các nguồn cung cấp dồi dào nhất bao gồm các loại hạt (hạt bí, hạt hướng dương), ngũ cốc nguyên hạt (gạo lứt, yến mạch, lúa mạch mì), các loại đậu, rau lá xanh đậm (rau bina), và một số loại trái cây như dứa, chuối.

Các yếu tố làm giảm hấp thu mangan gồm có hàm lượng phytate cao trong ngũ cốc chưa tinh chế và lượng sắt hoặc canxi quá cao trong bữa ăn. Ngược lại, việc ngâm, mọc mầm hoặc lên men ngũ cốc có thể làm giảm phytate và tăng cường sự hấp thu.

Thiếu hụt mangan là một tình trạng rất hiếm gặp ở người do khoáng chất này có mặt trong rất nhiều loại thực phẩm phổ biến hàng ngày. Những người có nguy cơ cao hơn bao gồm

• Người mắc bệnh gan mạn tính hoặc trẻ em mắc các rối loạn chuyển hóa di truyền hiếm gặp.
• Triệu chứng thiếu hụt có thể bao gồm chậm phát triển ở trẻ em, dị tật xương, giảm dung nạp glucose, rối loạn lipid máu, phát ban da, tóc mọc chậm và thay đổi màu sắc tóc.
• Trong một số trường hợp, thiếu mangan còn gây ra các triệu chứng thần kinh như co giật hoặc thay đổi tâm trạng.

• Ngộ độc mangan do chế độ ăn uống hàng ngày là cực kỳ hiếm.
• Tuy nhiên, ngộ độc mạn tính có thể xảy ra ở những công nhân hít phải bụi mangan trong các ngành công nghiệp luyện kim, hàn hoặc ở những người sử dụng nguồn nước ô nhiễm nặng, cũng như lạm dụng thực phẩm chức năng liều cao trong thời gian dài.
• Độc tính của mangan chủ yếu ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, gây ra các triệu chứng tương tự bệnh Parkinson như cứng cơ, run tay chân, khó đi lại, thay đổi giọng nói và rối loạn tâm thần.
• Giới hạn UL được thiết lập ở mức 11 mg/ngày nhằm ngăn ngừa các tác dụng phụ này.

Việc bổ sung mangan thường được chỉ định trong các trường hợp:

• Hỗ trợ điều trị và phòng ngừa tình trạng thiếu hụt mangan ở những người nuôi dưỡng qua đường tĩnh mạch kéo dài.
• Hỗ trợ sức khỏe xương khớp cho người lớn tuổi hoặc người bị thoái hóa khớp kết hợp cùng các khoáng chất khác như canxi, kẽm và đồng.
• Hỗ trợ chuyển hóa năng lượng cho người suy nhược hoặc vận động viên có nhu cầu dinh dưỡng cao.

• Liều dự phòng thông thường trong các sản phẩm bổ sung tổng hợp dao động từ 1 đến 2 mg mỗi ngày, tuân thủ theo mức tiêu thụ đủ (AI).
• Nên uống viên bổ sung mangan sau bữa ăn để giảm thiểu nguy cơ kích ứng dạ dày và tăng khả năng hấp thu cùng với thức ăn.
• Tránh uống đồng thời mangan liều cao cùng lúc với các chất bổ sung sắt hoặc canxi để không bị cạnh tranh hấp thu.
• Nếu quên một liều, hãy uống bù ngay khi nhớ ra, trừ khi sắp đến thời gian uống liều tiếp theo.

Mangan có sẵn dưới nhiều dạng hợp chất khác nhau trong các sản phẩm bổ sung:

• Manganese Sulfate: Thường dùng trong dung dịch dinh dưỡng tĩnh mạch và các loại vitamin tổng hợp giá rẻ.
• Manganese Gluconate / Citrate / Ascorbate: Các dạng muối hữu cơ có độ hòa tan tốt hơn và sinh khả dụng khá ổn định.
• Manganese Amino Acid Chelate: Dạng liên kết với axit amin, có khả năng hấp thu cao nhất và ít gây kích ứng hệ tiêu hóa nhất.

Mangan thường xuất hiện dưới dạng viên nén, viên nang hoặc thành phần chính trong các dòng vitamin tổng hợp đa khoáng chất.

Mangan có thể tương tác với một số loại thuốc và chất dinh dưỡng khác:

• Khoáng chất khác: Sắt và canxi liều cao làm giảm đáng kể khả năng hấp thu mangan tại ruột do cạnh tranh thụ thể vận chuyển.
• Thuốc kháng axit (Antacids) và thuốc ức chế bơm proton (PPI): Làm giảm độ axit dạ dày, từ đó có thể làm thay đổi khả năng hấp thu khoáng chất.
• Chất xơ, Phytate và Tannin: Có trong trà, cà phê và ngũ cốc nguyên cám làm giảm mạnh tỷ lệ hấp thu mangan của cơ thể.

Không nên bổ sung mangan liều cao cho các đối tượng sau:

• Người mắc các bệnh lý về gan mạn tính (xơ gan, viêm gan) vì gan là cơ quan chính thải trừ mangan, suy gan dễ dẫn đến tích tụ độc hại trong cơ thể, đặc biệt là ở não.
• Người có các triệu chứng rối loạn thần kinh hoặc bệnh nhân Parkinson.
• Phụ nữ mang thai và cho con bú chỉ nên sử dụng ở mức liều lượng khuyến nghị (AI) và tránh xa các dạng liều cao nếu không có chỉ định từ bác sĩ.

NIH Office of Dietary Supplements – Manganese Fact Sheet for Health Professionals; EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies; Linus Pauling Institute at Oregon State University – Manganese; Dược thư Quốc gia Việt Nam.