Manganês - Para que serve no corpo humano? Fontes nos alimentos e na água

O manganês e as suas propriedades

O manganês é um elemento mineral conhecido pelo nome químico Mn, derivado da palavra latina manganum.

É o décimo segundo elemento mais abundante no planeta. Em quantidades vestigiais, é também um componente importante dos organismos vivos.

O manganésio no corpo humano: é benéfico? Como reconhecer a sua carência ou excesso?

Como elemento químico, o manganês foi reconhecido pela primeira vez em 1774 pelo químico sueco Carl Wilhelm Scheele, especificamente como parte do mineral pirolusite.

No mesmo ano, foi isolado por outro químico sueco, Johan Gottlieb Gahn, através do aquecimento da pirolusite.

O nome manganês provém da palavra latina "magnes", que significa íman, o que também se refere ao mineral pirolusite, que possui propriedades magnéticas.

O manganês é um elemento do grupo 7 da tabela periódica dos elementos químicos e encontra-se no período 4.

Está classificado num grupo de elementos chamados elementos de transição ou também metais de transição.

Este nome vem do tempo em que os químicos atribuíam aos elementos do meio da tabela periódica as propriedades de transição entre os metais alcalinos e os não-metais.

Em termos de propriedades, o manganês é um elemento metálico cinzento-prateado que pode assemelhar-se ao ferro, mas é mais duro e muito quebradiço do que este último.

É reativo e oxida-se muito facilmente, oxidando-se superficialmente no ar e decompondo-se na água. O manganês e alguns dos seus compostos têm propriedades paramagnéticas.

Resumo tabular das informações químicas e físicas básicas sobre o manganês

O manganês é libertado no ar, no solo e na água pela erosão natural da terra, sendo quase inexistente na forma livre, precisamente devido à sua reatividade e ao facto de ser facilmente oxidado.

Apresenta-se, portanto, sob a forma de compostos inorgânicos ou orgânicos, predominando os orgânicos.

Na natureza, distribui-se principalmente sob a forma de minerais. Os minerais mais comuns são os óxidos, os silicatos ou os carbonatos. Por exemplo, a já mencionada pirolusite (MnO2) ou a braunite, o psilomelano, o rodocrosídeo.

Atualmente, o manganês e os seus compostos têm importantes aplicações industriais em vários sectores.

A maior parte do manganês (até 90 % da produção anual total) é utilizada na produção de aço para melhorar as suas propriedades - aumentando a sua formabilidade, resistência e durabilidade.

Outras utilizações do manganês são:

• É adicionado às ligas de alumínio como agente protetor contra a corrosão.
• Serve como pigmento, por exemplo, na coloração de vidro, cerâmica ou pedras preciosas.
• É utilizado para remover a descoloração verde do vidro causada pela presença de ferro.
• Está incluído nas pilhas.
• Na agricultura, é utilizado como aditivo em adubos (especialmente para as culturas de citrinos), pesticidas ou antimofo.
• São igualmente explorados os efeitos desinfectantes e anti-sépticos de alguns compostos de manganês.
• É utilizado em medicina como agente de contraste em exames de imagiologia e é um componente importante do leite para bebés ou da nutrição parentérica.

Qual é a função do manganês no corpo humano?

O manganês é um oligoelemento essencial, de que o ser humano necessita apenas em pequenas quantidades, mas a sua presença no corpo humano é crucial para manter a saúde e as funções normais.

O corpo não pode produzir manganês por si próprio e depende da sua ingestão a partir do ambiente externo.

A principal forma em que o manganês se encontra nos organismos vivos é como ião ^Mn2+ ou ^Mn3+.

O manganês tem várias funções fisiológicas importantes.

O seu papel principal está relacionado com as enzimas e com o funcionamento dos sistemas enzimáticos no organismo. O manganês actua como um componente destas enzimas (necessário para a sua formação) ou está envolvido na ativação de enzimas existentes (necessário para a sua função).

Que enzimas estão envolvidas? De facto, estamos a falar de uma vasta gama de enzimas do grupo das oxidorredutases, transferases, hidrolases, liases, isomerases ou ligases.

Dentro desta gama de enzimas, encontramos mesmo enzimas que dependem estritamente da presença de manganésio no organismo. Sem manganésio suficiente, estas enzimas não se formam nem são activadas.

Os exemplos incluem:

• Glutamina sintetase - Actua no cérebro, onde decompõe certas substâncias tóxicas (função metabólica).
• Superóxido dismutase - É a principal enzima antioxidante das células, convertendo as espécies reactivas de oxigénio em água, protegendo-as assim dos danos (função antioxidante).
• Arginase - Uma enzima do fígado necessária para decompor o amoníaco tóxico produzido durante os processos metabólicos (função metabólica).
• Piruvato carboxilase - Uma enzima chave para a formação de glucose (função metabólica).

As principais funções e processos fisiológicos em que o manganésio intervém, influenciando as enzimas, podem ser resumidos da seguinte forma

• Desenvolvimento normal do organismo
• Influência nas funções imunológicas, neurais e das hormonas sexuais
• Ação antioxidante
• Regulação do metabolismo dos açúcares, das gorduras e das proteínas
• Formação de energia nas células
• Crescimento dos ossos e das cartilagens
• Coagulação sanguínea
• Regulação dos níveis de açúcar no sangue, afectando a produção de insulina
• Desenvolvimento do cérebro e das suas funções
• Cicatrização de feridas, afectando a produção de colagénio

Manganês - da ingestão à excreção

Absorção

O manganês pode entrar no organismo por várias vias, sendo as mais comuns o trato digestivo, a inalação, a via parentérica ou o contacto com a pele.

Destas vias, a via oral de absorção, ou seja, a ingestão de manganês pela boca, é a via predominante. A absorção ocorre no ambiente do trato digestivo.

As principais fontes de manganês são a água, os alimentos, os suplementos alimentares ou os preparados para lactentes.

O manganês é absorvido especificamente no intestino delgado por dois mecanismos - difusão passiva ou transporte ativo que requer energia. A taxa de absorção é relativamente elevada.

Os transportadores através dos quais o manganês atravessa as células intestinais não são específicos do manganês, transportando também outros elementos metálicos como o ferro, o cobre, o zinco ou o cálcio.

Estes competem entre si por um determinado transportador, o que pode afetar a taxa de absorção de cada elemento.

Da quantidade total de manganês ingerido, apenas cerca de 3-5% é absorvido no trato digestivo.

A taxa de absorção de manganês nas mulheres é geralmente mais elevada do que nos homens, o que se deve provavelmente à diferença nos níveis de ferro entre os sexos.

Isto reflecte o facto de o ferro e o manganês utilizarem o mesmo transportador para a absorção, pelo que, se os níveis de ferro forem mais baixos, o manganês tem mais oportunidades de se ligar ao transportador.

Também por esta razão, as necessidades dietéticas diárias de ingestão de manganésio podem ser inferiores nas mulheres.

Outro fator que afecta a absorção é a idade. Os bebés e as crianças têm uma ingestão mais elevada de manganês, o que se baseia na necessidade naturalmente mais elevada de manganês durante o crescimento e o desenvolvimento da criança.

Outras vias de absorção do manganês (ou seja, a inalação ou a passagem pela pele já mencionadas) envolvem mais frequentemente pessoas que entram em contacto com o manganês no seu trabalho, como trabalhadores industriais, mineiros, soldadores, etc.

O manganês é administrado por via parentérica (intravenosa) a bebés prematuros ou a pessoas que recebem nutrição parentérica total como parte da manutenção de uma ingestão diária adequada de nutrientes, incluindo o manganês.

Distribuição e regulação

O manganês absorvido entra no sangue a partir do trato digestivo e é distribuído para várias partes do corpo.

A concentração fisiológica no sangue varia entre 4 e 15 mg/l. As mulheres têm normalmente uma concentração cerca de 30 % mais elevada do que os homens (devido a uma taxa de absorção mais elevada).

No sangue, o manganês liga-se aos glóbulos vermelhos, que o transportam, sob a forma de iões ^Mn2+ ou ^Mn3+, predominando o ^Mn2+.

Os órgãos em que se concentram as maiores quantidades de manganês são o fígado, o pâncreas, os ossos, o cólon, os rins e o cérebro (de 0,15 a 1,3 mg/kg) e, em menor grau, as vias urinárias e os glóbulos vermelhos.

O manganês tem a capacidade de atravessar a barreira hemato-encefálica, a barreira hemato-encefálica, a placenta e é também excretado no leite materno.

A manutenção dos níveis de manganês a níveis fisiológicos é importante para a saúde e o bom funcionamento do organismo, estando envolvidos neste processo mecanismos reguladores que mantêm a chamada homeostasia.

O fígado é o principal órgão que regula o manganês no organismo, controlando a sua ingestão e excreção através dos intestinos.

Por um lado, influencia os transportadores localizados nos intestinos, regulando assim a absorção; por outro lado, capta o excesso de manganésio do sangue e excreta-o de volta para os intestinos através da bílis (que é formada no fígado).

Além disso, devido à regulação rigorosa da quantidade de manganésio já absorvida nos intestinos, a toxicidade devida a uma ingestão alimentar excessiva é muito rara.

O órgão mais sensível ao excesso de manganês no organismo é o cérebro. Na toxicidade, são as perturbações do cérebro e do sistema nervoso central que constituem os sintomas mais evidentes e também os mais graves.

Excreção

A principal via de excreção do manganésio é a bílis, após a sua absorção pelo fígado.

Juntamente com a bílis, volta a entrar nos intestinos e é subsequentemente eliminado do organismo nas fezes.

Os doentes com doença hepática podem, por conseguinte, ser susceptíveis de sofrer de excesso de manganês e, consequentemente, de toxicidade por manganês.

Para além disso, o manganês é também excretado em quantidades muito reduzidas na urina, no leite ou no suor.

Qual é a dose diária recomendada de manganês?

As recomendações para a ingestão diária média de manganês não foram estabelecidas devido à falta de dados.

No entanto, a Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos publica valores para a ingestão adequada de manganês. A ingestão adequada é um valor médio baseado na observação, que se presume corresponder às necessidades da população.

Tabela de doses diárias adequadas de manganês por idade

Fontes alimentares de manganês

Para a maioria da população, os alimentos e a água potável são as principais fontes de manganês que podem cobrir suficientemente a ingestão diária necessária.

Os alimentos mais ricos em manganês incluem frutos secos (avelãs, amêndoas, nozes), arroz, gérmen de trigo, farelo, aveia, legumes, vegetais de folha verde, fruta (ananás), chá, chocolate e marisco (especialmente mexilhões).

A quantidade de manganês na água potável depende do local e do grau de poluição, variando entre 1 µg/l e 2 mg/l.

Atualmente, estão disponíveis no mercado suplementos alimentares que contêm manganês, mas apenas sob a forma de preparações com vários ingredientes - suplementos multivitamínicos ou minerais.

No entanto, para além do sulfato de manganês, são também habitualmente utilizados o sulfato de manganês, o ascorbato de manganês ou os complexos de aminoácidos com manganês.

Podem ocorrer potenciais interacções manganês-alimentos com a ingestão simultânea de ácido fítico, presente em frutos de casca rija, sementes, feijões, soja ou cereais, bem como com a ingestão simultânea de ácido oxálico, presente em couves, espinafres ou batata-doce.

Em ambos os casos, verifica-se uma ligeira inibição da absorção do manganésio.

Verifica-se também uma ligeira redução da absorção do manganésio com a ingestão simultânea de taninos, abundantes nos chás.

Além disso, o ferro, já mencionado, reduz a absorção do manganésio no trato digestivo em níveis elevados. O cálcio e o fósforo reduzem igualmente a taxa de absorção do manganésio.

E o magnésio, que, para além de reduzir a absorção, aumenta ainda a excreção de manganésio.

Como reconhecer a carência e o excesso de manganésio?

O manganês está envolvido em vários processos biológicos do organismo humano e é praticamente indispensável. No entanto, a sua acumulação excessiva pode representar um risco potencial.

A linha que separa os níveis bons dos prejudiciais de manganês é bastante ténue, pelo que é importante que os mecanismos reguladores do organismo funcionem de forma suficiente para manter a homeostasia do manganês.

A perturbação desta homeostase e o desenvolvimento de uma carência ou de um excesso de manganês resultam geralmente em complicações de saúde ou efeitos secundários.

Carência de manganês

A existência de quantidades insuficientes de manganês no organismo é uma condição rara que dificilmente se observa nos seres humanos.

Isto deve-se ao facto de existir manganês suficiente nos alimentos e na água potável para cobrir as necessidades diárias.

As manifestações e complicações causadas pela deficiência de manganês só foram estudadas experimentalmente e através da indução artificial da deficiência (principalmente em animais).

A carência de manganês tem causado as seguintes complicações

• Atraso no crescimento e desenvolvimento ósseo
• Anomalias na forma do esqueleto
• Diminuição da função reprodutiva
• Mobilidade prejudicada
• Alteração do metabolismo das gorduras, proteínas e hidratos de carbono, tolerância excessiva à glucose
• Alterações de humor
• Defeitos congénitos

Em alguns casos, foi observada uma deficiência de manganês no ser humano, com sintomas como doenças inflamatórias da pele, atraso no crescimento do cabelo e das unhas, redução dos níveis de colesterol, redução da coagulação sanguínea ou aumento dos níveis de cálcio e fósforo no sangue.

Excesso de manganês

No caso do manganês, a situação oposta é muito mais comum, ou seja, a ocorrência da sua acumulação no organismo.

O excesso é mais frequentemente causado pela ingestão ou inalação excessiva de manganês, mas também pode ser causado por uma falha nos processos reguladores que mantêm a homeostase.

Os grupos de risco para o desenvolvimento de excesso de manganês no organismo são

• Bebés e crianças - devido à taxa naturalmente mais elevada de absorção de manganésio no trato digestivo
• Bebés alimentados com leite artificial e doentes que recebem nutrição parentérica
• Doentes com uma perturbação congénita do transportador hepático envolvido na excreção de manganês
• Doentes com doença hepática crónica que provoca uma função hepática deficiente em termos de excreção do excesso de manganês na bílis
• Doentes com deficiência de ferro - a deficiência de ferro aumenta a taxa de absorção de manganês no trato gastrointestinal
• Pessoas com profissões perigosas em que as concentrações de manganês são elevadas - soldadores, mineiros, trabalhadores siderúrgicos. Normalmente envolve a inalação de compostos de manganês

O principal órgão-alvo da toxicidade do manganês é o cérebro, cujo envolvimento se manifesta por sintomas neurológicos característicos - uniformemente designados por manganismo.

No manganismo, as capacidades mentais e motoras do indivíduo são particularmente afectadas.

O manganismo desenvolve-se durante um longo período de tempo. Nas fases iniciais, o doente pode apresentar reacções lentas, irritabilidade, depressão, alterações de humor, comportamento compulsivo ou agressivo, alucinações ou perturbações intelectuais.

Mais tarde, surge uma fraqueza generalizada, perda de expressões faciais, problemas de fala, salivação e transpiração excessivas, movimentos involuntários dos membros, tremores, rigidez muscular, alterações da marcha (andar curvado para a frente), problemas de destreza e equilíbrio e quedas mais frequentes.

No entanto, não respondem à levodopa, um medicamento utilizado para tratar a doença de Parkinson.

Para além dos sintomas relacionados com as lesões cerebrais, o manganismo pode também causar perturbações hepáticas (cirrose, perturbações das enzimas hepáticas) ou cardiovasculares (aumento do ritmo cardíaco, diminuição da pressão arterial).

Os principais sintomas de uma exposição excessiva ao manganês por inalação são a tosse, a bronquite, a pneumonia e a deterioração da função pulmonar.