แมงกานีส

แมงกานีส

ชื่อสามัญ Magnesium

ประเภทและข้อแตกต่างแมงกานีส

แมงกานีส เป็นธาตุโลหะ กลุ่ม transition มีสัญญาลักษณ์ธาตุ Mn มีอะตอมมิกนัมเบอร์ 25 น้ำหนักอะตอม 54.938 ค่าความถ่วงจำเพาะ 7 42 จุดหลอมเหลว 1245 องศาเซลเซียส จุดเดือด 2097 องศาเซลเซียส มีสีเงิน เปราะละลายได้ในน้ำ และกรดแร่เจือจาง และยังเป็นธาตุที่มีความสำคัญทั้งในพืช และสัตว์ สำหรับในร่างกายมนุษย์ แมงกานีสเป็นเกลือแร่และแร่ธาตุ ที่มีความสำคัญต่อเมตาบอลิสม์ต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น เมตาบอลิสม์ของกรดอะมิโน คอเลสเตอรอล และคาร์โบไฮเดรต อีกทั้งยังเป็นแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับการสร้างกระดูกและการทำงานของสมองและยังมีบทบาทหน้าที่สำคัญเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ต่าง ๆ อีกด้วย

           ส่วนประเภทของแมงกานีสนั้น สามารถแบ่งได้ตามลักษณะการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ 2 ประเภท คือ ชนิดโลหะ (metallurgical grade) และ ชนิดเคมี (chemical grade) โดยทั้ง 2 ประเภทจะมีความแตกต่างกันในด้านชนิดของแร่แมกกานีส เช่น ไพโรลูไซด์ , ไซโลมีเลน โรโคคลอไรด์ , แมงกาไนซ์ ฯลฯ รวมถึงการนำไปใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ

 

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาแมงกานีส

แมงกานีสพบได้มากในเปลือกโลกทั้งในดินและหินต่างๆ แต่สำหรับร่างกายของมนุษย์นั้นจะได้รับแมงกานีสมาใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ของร่างกายจากแหล่งอาหารที่รับประทานเข้าไปโดยแหล่งอาหารที่พบแมงกานีสมีอยู่หลายชนิด และพบในอาหารประเภทต่าง ๆ ซึ่งจะมีในอาหารจำพวกเนื้อสัตว์ชนิด เป็น ไก่ ปลา ผลิตภัณฑ์นม ธัญพืช เช่น ถั่วเมล็ดแห้ง เมล็ดทานตะวัน เมล็ดฟักทอง ฯลฯ ผลไม้แห้ง ผัก ผลไม้ต่าง ๆ ชา กาแฟ แต่ทั้งนี้แมงกานีสจะพบมาในพืช โดยเฉพาะชาเขียว ธัญพืชต่าง ๆ ถั่ว ผัก สมุนไพร เห็ด ส่วนผลไม้จะพบมาในสับปะรดและกล้วย ประเภทเนื้อสัตว์ พบมากในหอยแมลงภู่ หอยนางรม และหอยแครง เป็นต้น นอกจากนี้แหล่งของแมงกานีสที่สำคัญของมนุษย์อีกแหล่งหนึ่ง คือ น้ำดื่ม ซึ่งในแหล่งน้ำธรรมชาติพบแหล่งอาจจะมีแมงกานีสเจือปนอยู่ 1-100 mcg/L. โดยที่ระดับความเข้มข้นสูงสุดที่ยอมให้มีได้ ตามเกณฑ์คุณภาพน้ำบริโภคกรมอนามัย พ.ศ. 2553 คือไม่เกิน 0.3 มิลลิกรัมต่อลิตร

แมงกานีส

ปริมาณที่ควรได้รับแมงกานีส

การกำหนดข้อแนะนำการบริโภคแมงกานีสใช้ข้อมูลจาก การบริโภคสารอาหารที่พอเพียงในแต่ละวัน (AI) จากข้อแนะนำของ EFSA และทอนด้วยน้ำหนักมาตรฐานของ คนไทยตามแต่ละกลุ่มวัย ซึ่งจะได้ปริมาณที่แนะนำให้บริโภคตามตารางต่อไปนี้

ปริมาณแมงกานิสอ้างอิงที่ควรได้รับประจำวันสำหรับกลุ่มบุคคลวัยต่าง ๆ

แมงกานีส

ส่วนค่าปริมาณสูงสุดของแมงกานีสที่รับได้ในแต่ละวัน (Tolerable Upper Intake Level (UL) นั้นมีผลการศึกษาวิจัยจากการศึกษาในประชากรยุโรปพบว่าปริมาณที่รับได้สูงสุดต่อวัน คือ 11 มิลลิกรัมต่อวัน

ประโยชน์และโทษแมงกานีส

แมงกานีส เป็นแร่ธาตุที่ร่างกายต้องการในปริมาณที่น้อยแต่ร่างกายจะขาดไม่ได้ซึ่งในร่างกายจะพบมากที่สุดในโครงกระดูก ตับ ตับอ่อน หัวใจและ ต่อมพิทูอิทารี่ โดยหน้าที่ของแมงกานีสจะช่วยควบคุมการทำงานของ เอนไซม์หลายชนิด ช่วยในการสังเคราะห์กรดไขมันและคลอเรสเตอรอล ช่วยในการสร้างเม็ดเลือดแดง และกระดูกพร้อมทั้งรักษาให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์ เป็นตัวกระตุ้นน้ำย่อยที่มีความจำเป็นในการนำวิตามินบี1 ,วิตามินบี7 และวิตามินซี มาใช้ให้เป็นประโยชน์ ช่วยให้ร่างกายเจริญเติบโตช่วยขับฮอร์โมนเพศ ควบคุมการทำงานของสมองระบบประสาทและระบบกล้ามเนื้อให้มีประสิทธิภาพในการสั่งงานและมีความสัมพันธ์กัน ช่วยการทำงานของอินซูลิน เป็นตัวสำคัญที่ช่วยในการสังเคราะห์ทางเคมีของต่อม ไทรอยด์ขับไทรอกซิน กระตุ้นให้ตับเก็บน้ำตาลในรูปของ Glycogen ช่วยในการใช้โคลีน มีความสำคัญ ในการผลิตน้ำนม และการสร้างยูเรียซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปัสสาวะ ซึ่งเอนไซม์ที่สำคัญที่แมงกานีสเป็นปัจจัยร่วมในการกระตุ้นและควบคุมการทำงาน เช่น เอนไซม์ superoxide dismutase (SOD) , pyruvate carboxylase (Pc), phosphoenolpruvate carboxykinase (PEPCK) , glycosyltransferases , arginase และ glutamine synthetase ในสมอง
            โดยเอนไซม์ SOD มีบทบาทสำคัญในการต้านอนุมูลอิสระ และ glutamine synthetase เป็นเอนไซม์ที่กำจัดกลูตาเมตซึ่งเป็นสารพิษในสมองให้เป็นกลูตามีน PC เป็นเอนไซม์ในกระบวนการสลายกลูโตสให้เป็นพลังงาน arginase เป็นเอนไซม์สำคัญในวัฎจักรยูเรียที่ช่วยตับกำจัดสารพิษ PEPCK เป็นเอนไซม์ที่สร้างกลูโคสจากสารอาหารอื่นที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต และ protepgltcans ที่ช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นและความยืดหยุ่นให้กระดูก กระดูกอ่อน เอ็น ผิวหนัง และหลอดเลือด และ glycosytiransferases เป็นกลุ่มเอนไซม์ที่สร้าง glycosaminoglycans
สำหรับโทษของแมงกานีสนั้น สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ภาวะขาดแมงกานีส ซึ่งปกติพบได้น้อยมาก แต่หากเกิดภาวะขาดแมงกานีสแล้ว อาการขาดแมงกานีสจะยังไม่เห็นเด่นชัด แต่มีรายงานในคนที่กินอาหารที่มีแมงกานีสไม่เพียงพอเป็นเวลานาน จะมีน้ำหนักตัวลดลง การงอกของผม เล็บ และผิวหนังผิดปกติ ระดับคอเลสเตอรอลและกลูโคสในระบบไหลเวียน เลือดลดลง ในเด็กที่ให้อาหารทางสายยางเป็นเวลานานและขาดแมงกานีส พบว่ามีความผิดปกติของกระดูก และมีการเจริญเติบโตช้า อีกทั้งอาการขาดแมงกานีส ยังมีส่วนเกี่ยวข้อง กับโรคเบาหวาน หัวใจและหลอดเลือด ลมชัก กระดูกพรุน ต้อ และการหายของแผล และอาจเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็งบางชนิดเนื่องจากร่างกายพร่องเอนไซม์ Manganese superoxide dismutase (MnSOD) ซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และยังส่งผลให้เกิดภาวะเคลื่อนไหวไม่ประสานกัน คือ จะมีอาการเดินเซคล้ายคนเมาเหล้า มีอาการชักในเด็กทารก ในผู้ใหญ่จะมีอาการวิงเวียนศีรษะ และมีปัญหาต่อการได้ยิน เป็นต้น
           ส่วนอีกประเภทหนึ่งคือ ภาวะได้รับแมงกานีสเกิน ซึ่งกลุ่มบุคคลที่ได้รับแมงกานีสเกินนี้ จะอยู่ในกลุ่ม คนงานเหมืองแร่ ผู้ที่บริโภคอาหารเสริมแมงกานีสในปริมาณที่สูงเป็นเวลานาน ผู้ที่บริโภคน้ำที่มีแมงกานีสเจือปน โดยมีค่าความเข้มข้นสูง 1800-2300 ไมโครกรัม/ลิตร ผู้ที่หายใจเอาฝุ่นแมงกานีสเข้าไปในปริมาณที่สูง ฯลฯ ซึ่งจะทำให้มีอาการคือ ไม่มีเรี่ยวแรง เคลื่อนไหวร่างกายได้อย่างยากลำบาก ซึ่งมีผลจากมีระดับแมงกานีสในเนื้อเยื้อมีปริมาณสูงและจะเกิดอาการคล้ายโรคจิตเภทบวกกับโรคพาร์กินสัน คือ ปวดศีรษะ ประสาทหลอน ต่อมาจะมีมือสั่น กล้ามเนื้อเกร็ง เชื่องช้าลง ตัวแข็ง ไม่แสดงอารมณ์ เดินลำบาก ความจำปัจจุบันเสียไป หากเป็นในเด็กจะพบว่าการเรียนรู้จะช้าและความจำจะสั้นกว่าเด็กปกติ แต่ทั้งนี้ไม่พบรายงานภาวะเป็นพิษจากการได้รับแมงกานีสปริมาณสูงจากอาหาร เนื่องจาก bioavailability ของแมงกานีสในอาหารต่ำว่าในน้ำดื่ม

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้องแมงกานีส

มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการดูดซึมแมงกานีสของร่างกายพบว่าลำไส้จะดูดซึมแมงกานีสได้น้อยมาก และหากร่างกายได้รับแคลเซียมและฟอสฟอรัสเข้ามาในปริมาณที่สูงมากก็จะทำให้อัตราการดูดซึมลดน้อยกว่าเดิม และซึ่งในการดูดซึมแมงกานีสของร่างกายจะต้องอาศัยโปรตีนเฉพาะที่ชื่อ ทรานส์แมงกานิน ( Transmanganin ) เป็นตัวนำพาแมงกานีสเข้าสู่กระแสเลือดอีกด้วย
           นอกจากนี้ยังมีผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเอนไซม์ที่สำคัญที่แมงกานีสเข้าไปช่วยกระตุ้นการทำงาน เช่น เอนไซม์ oxidoreductases (lyases, lygases, hydrolases, kinases, decarboxylases และ transferases) ซึ่งเอนไซม์ เหล่านี้อาจมีแร่ธาตุอื่นช่วยกระตุ้นร่วมด้วย แต่ก็มีเอนไซม์จำเพาะที่ต้องการมแมงกานีสเป็นตัวกระตุ้นเพียงอย่างเดียว ได้แก่ glycosyl transferase และ xylosyl transferase ซึ่งมีความสำคัญในการสร้าง proteoglycan ที่เป็นส่วน ประกอบสำคัญในการสร้างกระดูก glutamine synthetase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการสร้าง glutamine ในสมอง farnesyl pyrophosphate synthetase มีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์คอเลสเตอรอล และ phosphoenolpyruvate carboxykinase มีความสำคัญในขบวนการเผาผลาญกลูโคส นอกจากนี้แมงกานีสยังเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ ที่มีแร่ธาตุเป็นองค์ประกอบ (metalloenzymes) ที่สำคัญ 3 ชนิด ได้แก่ arginase ซึ่งเป็นเอนไซม์ใน cytoplasm ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสร้าง urea เอนไซม์ pyruvate carboxylase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขั้นแรกของการสร้าง คาร์โบไฮเดรตจาก pyruvate เป็นต้น
           ส่วนผลการศึกษาทางด้านพิษวิทยาของแมงกานีสระบุว่าอาการของที่ได้รับพิษจากแมงกานีส แบ่งเป็น 2 แบบ คือ
⦁ อาการทางสมอง (Brain symptom) เมื่อแมงกานีสเข้าสู่ร่างกาย และสะสมมาก ๆ ในร่างกายก็จะถูกส่งไปยังสมอง และจะเข้าไปทำลายส่วนของสมองที่เรียกว่า แอฅทราไพรามิดอล (Extrapyrarmcal) ซึ่งเป็นส่วนควบคุมเกี่ยวกับกล้ามเนื้อนอกเหนือการบังคับ ของจิตใจ (Involuntary muscle) ซึ่งจะแสดงออกเกี่ยวกับท่าเดินที่ผิดปกติ ขาดการทรงตัวที่ดี เดินแกว่งไปมา มีการสั่นของปลายแขน ขา และมีอาการอื่นๆ เช่น เฉื่อยชามีการเกร็งของกล้ามเนื้อ พูดไม่ปกติ นอกจากนี้แล้วยังทำให้เกิดอัมพาตในบางส่วนของร่าง หรือทั่วร่างกายอีกด้วย
⦁ อาการทางปอด (Lung symptom) หากสูดดมฝุ่นแมงกานีส พบว่าฝุ่นของแมงกานีส ที่หายใจเข้าไปจะไปสะสมในปอด ทำให้เกิดระคายเคืองในปอด เกิดการอักเสบ ของปอด (Pneumonitis) ซึ่งลักษณะการอักเสบนี้ไม่เหมือนกับการอักเสบเนื่องจากเชื้อโรคทั่วไป โดยอุบัติการณ์ของการเกิดพิษของแมงกานีสที่พบในคน ได้แก่ ในผู้ที่หายใจเอาฝุ่นแมงกานีสเข้าไปในปริมาณสูง ซึ่งจะพบการ เป็นพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง ส่วนในผู้ที่ดื่มน้ำที่มีความเข้มข้นของแมงกานีสสูง (1,800-2,300 ไมโครกรัมต่อลิตร) จะพบอาการผิดปกติของประสาทส่วนที่ควบคุมการเคลื่อนไหว (motor nervous system) และในผู้ที่ดื่มน้ำที่มี การปนเปื้อนของแบตเตอรี่นาน 2-3 เดือน พบอาการผิดปกติทางประสาทอย่างรุนแรง

โครงสร้างแมงกานีส

ข้อแนะนำและข้อควรระวัง

⦁ โดยปกติแล้วจะไม่พบภาวะขาดแมงกานีสในผู้ที่มีสุขภาพดี และมีภาวะโภชนาการที่ดี ซึ่งในรายที่พบมีน้อยมาก ดังนั้นในผู้ที่ไม่มีภาวะขาดแมงกานีส จึงไม่ควรบริโภคผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแมงกานีส เพราะหากได้รับในปริมาณมาก หรือต่อเนื่องกันเป็นเวลานานอาจส่งผลต่อสุขภาพได้
⦁ ผู้ที่มีภาวะโลหิตจาก เนื่องจากร่างกายขาดธาตุเหล็ก ไม่ควรรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแมงกานีสเพราะอาจทำให้ร่างกายดูดซึมแมงกานีสมากกว่าคนปกติ
⦁ การใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแมงกานีส พร้อมกับยาปฏิชีวนะ กลุ่มควิโนโลน และกลุ่มแดตราไซคลีน อาจทำให้ประสิทธิภาพยาปฏิชีวนะดังกล่าวลดลงได้

อ้างอิง แมงกานีส

⦁ อาภรณ์ บุษมงคล.รายงานการวิจัยการวิเคราะห์การปริมาณแมงกานีส สังกะสีและปรอทในเส้นผม ด้วยวิธีนิวตรอนแคคติวชัน.กองเคมีสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม.มีนาคม2536.30หน้า
⦁ คณะกรรมการและคณะทำงานปรับปรุงข้อกำหนดสารอาหารที่ควรได้รับประจำวันสำหรับคนไทย.ปริมาณสารอาหารอ้างอิงที่ควรได้รับประจำวัน สำหรับคนไทย พ.ศ.2563.กรุงเทพมหานคร ห้างหุ้นส่วนจำกัด เอ.วี.โปรเกรสชีพ 2563
⦁ วิกรม แสงดิสิริ "การศึกษาถึงการเกิดพิษของแมงกานีสในโรงงานถ่านไฟฉาย” รายงาน การศึกษาในและรวบรวม สำหรับปริญญาตรีทางวิทยาศาสตร์ สาขาอาชีวอนามัย คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล 2512
⦁ Corathers, L. A.; Machamer, J. F. (2006). “Manganese”. Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses (7th ed.). SME. pp. 631–636. ISBN 978-0-87335-233-8.
⦁ George, S. Brady and Henry, R. Clauser, "Materials Handbook," 12* Edition, 1986, p 486, 498, 896
⦁ Zhang, Wensheng; Cheng, Chu Yong (2007). “Manganese metallurgy review. Part I: Leaching of ores/secondary materials and recovery of electrolytic/chemical manganese dioxide”. Hydrometallurgy. 89 (3–4): 137–159.
⦁ Howly, Gessner, G , "The Condenced Chemical Dictionary," 9th Edition, Van Nostrand Remhold Company, New York, 1977, p.534,936