Mangan

 

Mangan ist ein essentielles Spurenelement; im menschlichen Körper befinden sich etwa 20 mg davon. Mangan erfüllt wichtige Funktionen in unserem Körper.

Vorkommen v. a. in:

 

Wichtige Funktionen:

Mangelerscheinungen:

Getreide (Vollkorn)

Grünem Gemüse

Erbsen

Rote Beete

Eigelb

Nüssen

 

Cofaktor einiger Enzyme

Aktiviert die Glykosyltransferasen

Steigert die Wirkung von Thiamin (Vitamin B1)

Sterilität

Knochenfehlbildung

 

 

  • Fleisch, Fisch und Milch enthalten relativ wenig Mangan.
  • Bei Depressionen und altersbedingter Demenz besteht neben einem Zinkmangel auch häufig ein Mangel an Mangan.

 

Aufgaben

 

1. Mangan ist Cofaktor einiger Enzyme

 

Zum Beispiel der Enzyme Superoxiddismutase, Arginase und 'saure Phosphatase'.

 

Superoxiddismutase (SOD):

Sammelbezeichnung für Oxidoreduktasen*, d. h. Metallproteine mit Kupfer-, Mangan- oder Zinkionen.

Eine Mutation im SOD-Gen führt zu ALS (= amyotrophischer Lateralsklerose).

 

Arginase:

Hydrolase des Harnstoffzyklus.

Bildet Arginin um in Ortnithin und Harnstoff.*

 

Saure Phosphatase* (SP):

Bezeichnung für verschiedene Isoenzyme, also genetische Varianten von Enzymen, die v. a. vorkommen in:

 

- Prostata

- Erythrozyten (= rote Blutkörperchen)

- Thrombozyten (= Blutplättchen)

- Nieren

- Leber

- Pankreas (Bauchspeicheldrüse)

- Milz

 

Der optimale pH-Wert für diese Enzyme liegt bei "5".

 

Erklärungen:

 

* OXIDOREDUKTASEN sind die ‚Erste Hauptklasse der Enzyme’; sie katalysieren (= ‚beschleunigen’) Redoxreaktionen. Das sog. ‚Redoxsystem’ ist ein System aus Oxidations- und Reduktionsmitteln, die so lange miteinander reagieren, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist (Elektronenaufnahme und Elektronenabgabe).

 

* ARGININ ist eine im Säuglingsalter (bzw. auch bei heranwachsenden Kindern) essentielle Aminosäure; sie muss mit der Nahrung (bzw. Muttermilch) zugeführt werden.

 

-> Siehe auch 'Dopamin & Co.' und 'Essen & Co. - Aminosäuren'

 

* PHOSOPHATASEN sind … Esterasen (… mit Serinrest im aktiven Zentrum), die organische Phosphorsäuremonoester hydrolytisch spalten … Sie sind Gegenspieler zu Kinasen (… Transferasen = ‚Zweite Hauptklasse der Enzyme’).

 

TRANSFERASEN katalysieren die Übertragung von Gruppen, z. B. Methyl-, Phosphat- und Aminogruppen.

 

SERIN ist eine nichtessentielle Aminosäure; sie wird benötigt zur Biosynthese von Sphingosin, Colamin, Cholin und der Kephaline:

 

- Sphingosin = Bestandteil der Sphingolipide (= komplexe Membranlipide aus Ceramiden …)

- Colamin = Zwischenprodukt der Biosynthese von Cholin und Kephalinen

- Kephaline = Membranlipide, die besonders häufig im Myelin vorkommen

 

(Myelin = isolierende Schicht der markhaltigen Nervenfasern = Substantia alba;

Hydrolyse = Spaltung chemischer Verbindungen durch Wasser)

 

-> Siehe auch: Essen & Co.: Wasser-Vitamine – v. a. Vitamin B1 und B12; Hormone & Co.;

Wunderwerk Gehirn: Substantia alba; Leitungsbahnen; Zum Nachdenken: Cholin, Projektionsbahnen

 

 

2. Mangan aktiviert die Glykosyltransferasen

 

Glykosyltransferasen sind Enzyme, die aktivierte Zucker auf ihr Substrat übertragen.

Mangan aktiviert diese Enzyme bei der Biosynthese von Oligosacchariden und Glykoproteinen.

 

Oligosaccharide:

Bestehen aus 3 – 10 Monosacchariden (= Einfachzuckern).

 

Glykoproteine:

Dazu gehören Plasma- und Membranproteine, Hormone und Kollagen.*

 

Glykosyltransferasen katalysieren z. B. auch die Glykolysierung von Cerebrosiden. Cerebroside sind komplexe Glykolipide; sie bilden etwa 11 % der Trockenmasse der 'weißen Hirnsubstanz' (= Substantia alba).

 

-> Siehe auch 'Essen & Co.: Wasser-Vitamine' (v. a. Vitamin B1 = Thiamin) und 'Wunderwerk Gehirn: Substantia alba' etc.

 

Erklärungen:

 

* PLASMAPROTEINE: Sammelbezeichnung für über 100 meist zusammengesetzte Proteine; sie werden v. a. in der Leber synthetisiert. Es sind fast nur Glykoproteine (Ausnahmen: Albumin und Präalbumin).

 

ALBUMINE sind v. a. wichtig für die Regulierung des ‚kolloidosmotischen Drucks’, und sie sind Transportproteine für wasserunlösliche Stoffe - z. B. Bilirubin* und freie Fettsäuren.

 

Albumine finden sich im Blutplasma, in Körperflüssigkeiten (z. B. in der Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit = Liquor cerebrospinalis und  in der Lymphe), im Muskelgewebe und in der Muttermilch als Laktalbumin.

Laktalbumin ist ein hitzestabiles lösliches Protein und Bestandteil der LAKTOSESYNTHASE.

 

Exkurs 'Laktosesynthase':

 

Die 'Laktosesynthase' ist ein Enzym. Es erzeugt - in der Milchdrüse - aus

  • Glukose (Glukose-1-phosphat) und
  • UDP-Galaktose (Uridindiphosphatgalaktose, sog. 'aktive Galaktose')

LAKTOSE. Laktose ist ein 'reduzierendes Disaccharid' (-> Disaccharide zu Monosacchariden) und Hauptkohlenhydrat der Milch (Muttermilch, Kuhmilch; der Gehalt in der Muttermilch ist ewas höher als der in der Kuhmilch: 6-8 g/dl zu 4-5 g/dl).

 

 

Gespalten wird LAKTOSE durch die LAKTASE (syn. Betagalaktosidase), einem Enzym, das zu den DISACCHARIDASEN gehört; diese hydrolysieren jeweils Disaccharide zu Monosacchariden.

 

UDP-GALAKTOSE, die sog. 'aktive Galaktose', findet sich z. B. in:

Laktose

Cerebrosiden

Glykoproteinen

 

Galaktose ist ein Monosaccharid (= Einfachzucker; C4-Epimer der Glukose).

 

* BILIRUBIN: Entsteht beim Abbau des ‚Häms’, einem der beiden Eiweiße des Blutfarbstoffs ‚Hämoglobin’ der Erythrozyten (= rote Blutkörperchen).

-> Siehe Glossar: Bilirubin

 

* Membran, Hormone: Siehe ‚Hormone & Co.’

 

* Kollagen: Kollagen ist das Strukturprotein der 'extrazellulären Matrix'; man nennt sie auch Interzellularsubstanz oder Knochenmatrix.

 

Sie ist die Struktur, die den Zwischenraum zwischen Zellen ausfüllt, also v. a. Bindegewebe, Knorpel- und Knochengewebe.

 

Die Biosynthese von Kollagen erfolgt in den Fibroblasten (= aktive Form der Fibrozyten. Fibrozyten sind Zellen des Bindegewebes).

 

An der Biosynthese sind v. a. Peptidketten (… mit 'Resten' der Aminosäuren Glycin, Prolin, Glutaminsäure, Alanin, Arginin und Lysin ...) beteiligt:

 

a) Glycin

Einfachste und einzige nicht optisch aktive proteinogene Aminosäure.

Hemmender Neurotransmitter im Rückenmark und im Hirnstamm (Kontrolle der Motorik).

Ligand für einen ‚dem GABA-A-Rezeptor ähnlichen Cl-Kanal’ …

 

b) Prolin

Einzige proteinogene Aminosäure mit sekundärer Aminogruppe.

Glukoplastisch.

Biosynthese aus Glutaminsäure oder aus zugeführtem Ornithin.

 

c) Glutaminsäure

Proteinogene Aminosäure.

Biosynthese durch Transaminierung aus Alphaketoglutarsäure.

Synthese v. a. in Leber, Niere, Gehirn und Lunge.

 

WICHTIG: Der Abbau der Glutaminsäure erfolgt im 'Citratzyklus', und zwar entweder 

  • NACH der Transaminierung zu ALPHAKETOGLUTARSÄURE

oder durch

  • DECARBOXYLIERUNG

[TRANSAMINIERUNG ist die Übertragung der Aminogruppe einer Aminosäure auf eine Alphaketosäure, und bei der DECARBOXYLIERUNG unterscheidet man zwei Formen: 'Enzymkatalysiert' und 'spontan'.]

 

Durch 'enzymkatalysierte Decarboxylierung' entstehen die sog. ‚biogenen Amine’ - z. B. Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin aus der Aminosäure Tyrosin oder Serotonin und Melatonin aus Tryptophan.

Von einer ‚spontanen Decarboxylierung’ spricht man z. B. bei der Katalysierung von Acetessigsäure zu Aceton.

Acetessigsäure und Aceton sind sog. ‚Ketonkörper’.

 

WICHTIG: Die ‚spontane Decarboxylierung’ kann aber auch 'enzymkatalysiert' ablaufen zu 4-Aminobuttersäure (= GABA = Gammaaminobuttersäure); diese wird dann weiter abgebaut zu Bernsteinsäure ...

 

Zur Erinnerung:

 

GABA ist ein hemmender Neurotransmitter und in ca. 30 % der Synapsen im ZNS nachweisbar.

Eine Blockade der GABA-Biosynthese führt zu Krämpfen.

 

Der ‚Citratzyklus’ (= Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus) hat zwei wichtige Aufgaben:

 

1. Oxidativer Endabbau von Acetyl-CoA aus dem Abbau von Kohlenhydraten, Amino- und Fettsäuren.

 

2. Bereitstellung von Biosynthese-Zwischenprodukten.

 

Zur Erinnerung:

Glutaminsäure ist

  • Vorstufe der Biosynthese von GABA, Ornithin, Prolin und Hydroxyprolin
  • Baustein der Folsäure
  • Neurotransmitter (Glutamat = Salz der Glutaminsäure)

Glutamat ist ein erregender Neurotransmitter an mind. 5 verschiedenen Rezeptortypen und wichtig für:

  • Die Vermittlung von Sinneswahrnehmungen.
  • Die Modulation der Motorik.
  • Für höhere Gehirnfunktionen.
  • Die Fortleitung der Nervenimpulse zum Hippocampus, Thalamus und zu den Basalganglien (Nucleus caudatus, Putamen, Globus pallidus, Nucleus subthalamicus, Nucleus ruber und Substantia nigra)

 

d) Alanin

Alpha-Aminopropionsäure; 2-Aminopropansäure.

Proteinogene Aminosäure.

 

Alanin kann auch aus Pyruvat vom Körper selbst hergestellt werden.

 

Die ‚Pyruvatdecarboxylase’ ist eine THIAMINABHÄNGIGE (Thiamin = Vitamin B1) Lyase; sie ist zusammen mit MAGNESIUM (Mg2+) ein Cofaktor bei der alkoholischen Gärung, die Pyruvat in Acetaldehyd und Kohlendioxid (CO2) spaltet.

 

Lyasen gehören zur ‚4. Hauptklasse der Enzyme’; sie katalysieren die nichthydrolytische Spaltung chemischer Bindungen oder die Dehydratisierung ihres Substrats …

 

e) Arginin

Zwischenprodukt im Harnstoffzyklus*.

Ausgangsstoff der Biosynthese von Stickstoffmonoxid.

Stark basische, proteinogene und glukogene Aminosäure.

 

* Harnstoffzyklus (= Ornithinzyklus; Argininzyklus): Im Harnstoffzyklus wird AMMONIAK entgiftet.

Ammoniak entsteht v. a. beim Abbau von Aminosäuren.

 

f) Lysin

Basische essentielle Aminosäure.

Abbau in der Leber über Pipecolinsäure zu Acetoacetyl-CoA bzw. Acetyl-CoA (= aktivierte Form der Essigsäure; Coenzym A, Wirkungsform der Pantothensäure – Vitamin B5).

 

 

-> Siehe auch: Dopamin & Co. und Essen & Co.: Aminosäuren, Vitamine; Wunderwerk Gehirn; Leitungsbahnen etc.

 

 

Störungen der Kollagensynthese zeigen sich:

 

- Bei Vitamin-C-Mangel (Skorbut).

- Ehlers-Danlos-Syndrom, Marfan-Syndrom.

- Osteogenesis imperfecta (sog. ‚Glasknochenkrankheit’).

 

Und Kollagen wird verstärkt abgebaut bei:

 

Rheumatoider Arthritis, Sklerodermie, Alkaptonurie (= Anomalie des Aminosäurestoffwechsels).

 

3. Mangan steigert die Wirkung von Thiamin (Vitamin B1)

 

Vitamin B1 zählt allgemein zu den ‚kritischen’ Nährstoffen – bei allen Altersgruppen.

Mangelerscheinungen zeigen sich z. B. durch:

 

- Gewichtsverlust

- Appetitlosigkeit

- Herabgesetzte Magensaftproduktion

- Herz-Kreislauf-Versagen

- Muskelschwäche, Muskellähmungen bzw. -störungen

- Depressionen

- Angstzustände

- Reizbarkeit

 

Wichtig:

 

Wenn Mütter selbst einen Vitamin-B1-Mangel haben, so fehlt dieses Vitamin auch in ihrer Muttermilch. Dies kann beim Baby zu einer akuten Herzinsuffizienz führen - mit oft tödlichem Ausgang (= sog. ‚akute Säuglingsberiberi’).

 

-> Siehe auch ‚Essen & Co.: Fette, Fettstoffwechsel, Vitamine’ und ‚Glossar: Beriberi’, Antioxidative Enzyme

 

 

Quellen und zum Weiterlesen:

Klinisches Wörterbuch ‚Pschyrembel’, ‚Naturheilpraxis heute’, ‚Handbuch der Orthomolekularen Medizin’, DocCheckFlexikon

 

 

Zum Nachdenken …

 

„Der eigentliche sog. Milcheinschuß (ab dem 3. – 4. Wochenbettag) erfolgt unter dem Einfluß von Oxytocin." (Pschyrembel)

 

-> Siehe auch ‚Zum Nachdenken: Schockformen, Hypogonadismus’ usw.

 

 

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