แมงกานีส (Manganese, Mn)

แมงกานีสเป็นธาตุโลหะ กลุ่มทรานสิชั่น ในธรรมชาติมักรวมกับธาตุเหล็ก พบมากในเปลือกโลก เมื่อนำมาเผากับก๊าซต่าง ๆ จะได้สารประกอบแมงกานีสที่ละลายน้ำได้ เช่น MnCl₂ MnF₂ MnF₃ Mn₃N₂ Mn₃O₄ KMnO₄ (ด่างทับทิม) แมงกานีสไดออกไซด์เป็นก๊าซพิษในโรงงานถลุงแร่แมงกานีส แมงกานีสซัลเฟตและแมงกานีสฟอสเฟตเป็นสารระเหยของน้ำมันเบนซีนที่มีพิษ

แมงกานีสเป็นแร่ธาตุจำเป็นสำหรับมนุษย์ที่มีระดับความปลอดภัยค่อนข้างต่ำ ขนาดที่จำเป็นคือ 1.8-2.3 mg/วัน ขณะที่ขนาดเป็นพิษคือ > 11 mg/วัน พิษของแมงกานีสทำอันตรายต่อระบบประสาท ส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากการรับประทานอาหาร แต่เกิดจากการสูดก๊าซหรือสารระเหยของแมงกานีส และการดื่มน้ำที่ปนเปื้อนสารละลายของแมงกานีสจากโรงงานอุตสาหกรรม

หน่วยวัดปริมาณแมงกานีส

ในอาหารเราวัดเป็นมิลลิกรัม (mg) ในเลือดเราวัดเป็นไมโครกรัม/ลิตร (mcg/L) บางประเทศวัดเป็นนาโนโมล/ลิตร (nmol/L) โดย 1 mcg/L ของแมงกานีส = 18 nmol/L

บทบาทของแมงกานีสในร่างกาย

แมงกานีสเป็นปัจจัยร่วมของเอนไซม์หลายตัว เช่น superoxide dismutase (SOD), pyruvate carboxylase (PC), phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), glycosyltransferases, arginase และ glutamine synthetase ในสมอง

SOD มีบทบาทสำคัญในการต้านอนุมูลอิสระ, PC เป็นเอนไซม์ในกระบวนการสลายกลูโคสให้เป็นพลังงาน, PEPCK เป็นเอนไซม์ที่สร้างกลูโคสจากสารอาหารอื่นที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต, glycosyltransferases เป็นกลุ่มเอนไซม์ที่สร้าง glycosaminoglycans และ proteoglycans ที่ช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นและความยืดหยุ่นให้กระดูก กระดูกอ่อน เอ็น ผิวหนัง และหลอดเลือด, arginase เป็นเอนไซม์สำคัญในวัฏจักรยูเรียที่ช่วยตับกำจัดสารพิษ, และ glutamine synthetase เป็นเอนไซม์ที่กำจัดกลูตาเมตซึ่งเป็นสารพิษในสมองให้เป็นกลูตามีน

นอกจากนั้นแมงกานีสยังมีส่วนในการสร้างกรดอะมิโน โคเลสเตอรอล ช่วยต่อมไทรอยด์สร้างฮอร์โมนไทร็อกซิน (Thyroxin) ช่วยการทำงานของระบบสืบพันธุ์ กระตุ้นภูมิต้านทาน และร่วมกับวิตามินเคช่วยในการแข็งตัวของเลือด

ร่างกายคนเรามีแมงกานีสอยู่ประมาณ 10-20 mg เท่านั้น โดย 25-40% อยู่ในกระดูก ที่เหลืออยู่ในตับ ตับอ่อน ไต และสมอง ระดับแมงกานีสในเลือดมีเพียง 1-15 mcg/L

แหล่งอาหารที่มีแมงกานีสสูง

แมงกานีสมีมากในพืช โดยเฉพาะชาเขียว ธัญพืช ถั่ว ผัก สมุนไพร เห็ด ผลไม้ที่มีมากคือสับปะรดและกล้วย ส่วนเนื้อสัตว์มีมากในหอย กรมอนามัยแนะนำให้คนไทยรับประทานแมงกานีสเพียงวันละ 2 มิลลิกรัม

การต้มผักจะทำให้สูญเสียแมงกานีสไปเล็กน้อย เพียง 10% ส่วนใหญ่ยังอยู่ในน้ำ

ร่างกายเราดูดซึมแมงกานีสจากอาหารได้เพียง 5-10% ปัจจัยที่ลดการดูดซึมได้แก่ ธาตุเหล็ก แคลเซียม และแมกนีเซียม ในปริมาณสูง ซึ่งมักมาจากอาหารเสริม

แหล่งของแมงกานีสที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่งคือ น้ำดื่ม ซึ่งมีแมงกานีสเจือปนอยู่ 1-100 mcg/L ทางการไทยไม่อนุญาติให้มีแมงกานีสเจือปนเกิน 50 mcg/L น้ำจากโรงงานอุตสาหกรรมต้องบำบัดไม่ให้มีแมงกานีสเจือปนเกิน 20 mcg/L ก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำตามธรรมชาติ

ยังไม่มีการยืนยัน แต่เชื่อกันว่าแมงกานีสในน้ำดื่มและจากการสูดดมดูดซึมเข้ากระแสเลือดได้ดีกว่าแมงกานีสในอาหาร

ภาวะขาดแมงกานีส

ภาวะขาดแมงกานีสพบน้อยมาก ยังไม่มีรายงานใดที่สามารถพิสูจน์ได้ชัดว่าเกิดจากการขาดแมงกานีส แต่สงสัยในคนที่รับประทานอาหารอย่างเดียวกันทุกวันเป็นเวลานาน ๆ อาการที่พบคือ อาเจียน มีผื่นขึ้น ผมขาว น้ำตาลในเลือดสูงขึ้น โคเลสเตอรอลในเลือดต่ำลง กระดูกบางลง มี alkaline phosphatase, calcium, phosphorus ในเลือดสูงขึ้นเนื่องจากมีการสลายกระดูก ในเด็กจะเลี้ยงไม่โต

แมงกานีสในอาหารเสริมมีทั้ง manganese gluconate, manganese sulfate, แมงกานีสที่ตรึงกับกรดอะมิโน, และ manganese ascorbate ที่มักผสมกับ chondroitin sulfate และ glucosamine hydrochloride เพื่อบำรุงข้อ แต่ไม่แนะนำให้ซื้อรับประทานเอง เพราะพิษของแมงกานีสอันตรายกว่า

พิษของแมงกานีส (Manganism)

พิษของแมงกานีสทำให้เกิดกลุ่มอาการที่เรียกว่า "แมงกานิซึ่ม" โดยผู้ป่วยจะเกิดอาการคล้ายโรคจิตเภทบวกกับโรคพาร์กินสัน คือ ตอนแรกจะหงุดหงิด ก้าวร้าว ประสาทหลอน ปวดศรีษะ ต่อมาจะมีมือสั่น เชื่องช้าลง ตัวแข็ง กล้ามเนื้อเกร็ง เดินลำบาก สีหน้าเรียบเฉย ไม่แสดงอารมณ์ ความจำปัจจุบันเสียไป ในเด็กจะการเรียนรู้จะช้าและความจำจะสั้นกว่าเด็กปกติ อาการจะเป็นอย่างช้า ๆ เป็นเดือน-ปี เท่าที่พบมีรายงานใน

• คนงานเหมืองแร่ที่ได้รับฝุ่นผงของแมงกานีสเข้าทางเดินหายใจ
• พวกที่สูดดมน้ำมันเบนซีนคล้ายสารเสพติด
• ชาวญี่ปุ่น 25 รายที่ดื่มน้ำในบ่อที่มีแมงกานีสเจือปนถึง 14,000 mcg/L
• ประเทศกรีซก็มีรายงานอุบัติการของแมงกานิซึ่มสูงกว่าปกติในพื้นที่ที่แหล่งน้ำมีระดับแมงกานีส 1,800-2,300 mcg/L
• ผู้ที่รับประทานอาหารเสริมแมงกานีสเป็นเวลานาน ๆ
• ทารกที่ต้องได้รับอาหารทางหลอดเลือด (TPN) แล้วบังเอิญมีการผสมแมงกานีสผิดขนาด

ผู้ที่เสี่ยงต่อการเกิดพิษของแมงกานีสได้แก่

• เด็กและทารก เพราะปริมาณที่ต้องการต่อวันน้อยกว่าผู้ใหญ่มาก
• ผู้ที่ขาดธาตุเหล็ก เพราะแมงกานีสจะสะสมในสมองมากขึ้น
• ผู้ที่เป็นโรคตับ เพราะแมงกานีสส่วนเกินจะถูกกำจัดออกจากร่างกายทางน้ำดี (ไม่ใช่ทางปัสสาวะ)

ตารางข้างล่างแสดงปริมาณแมงกานีสที่ควรได้รับ และปริมาณสูงสุดที่อาจเกิดพิษ ในแต่ละวัย

ช่วงอายุ	ปริมาณที่ควรได้/วัน (mg)		ปริมาณสูงสุด/วัน (mg)
	ชาย	หญิง
0-6 เดือน	0.003	0.003	ไม่ทราบ
7-12 เดือน	0.6	0.6	ไม่ทราบ
1-3 ปี	1.2	1.2	2.0
4-8 ปี	1.5	1.5	3.0
9-13 ปี	1.9	1.6	6.0
14-18 ปี	2.2	1.6	9.0
19 ปีขึ้นไป	2.3	1.8	11.0
หญิงตั้งครรภ์	-	2.0	11.0
หญิงที่ให้นมบุตร	-	2.6	11.0

การวินิจฉัยอาศัยประวัติการสัมผัสสารและอาการแสดงเป็นหลัก ระดับแมงกานีสในเลือดมี half-life เพียง 2 ชั่วโมง ระดับในปัสสาวะก็ไม่ได้บ่งถึงปริมาณการขับออก

การรักษาปัจจุบันมีเพียงการให้ยาขับโลหะหนัก และการให้ยาลีโวโดปารักษาอาการทางสมอง ยาขับโลหะหนักมักใช้ Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) หยดเข้าหลอดเลือดดำ ซึ่งสามารถลดระดับแมงกานีสในเลือดได้ดี แต่ไม่สามารถแก้อาการทางระบบประสาทให้กลับคืนมาได้, ยา Para-aminosalicylic acid (PAS) ที่ใช้รักษาวัณโรคก็สามารถจับกับแมงกานีสอิออน (Mn²⁺, Mn³⁺) กลายเป็นสารประกอบที่ไม่แตกตัวอีก, การให้ธาตุเหล็กเสริมก็จะช่วยลดการดูดซึมแมงกานีสในระยะยาวอีกทั้งยังลดการสะสมในสมองต่อไป แต่ส่วนใหญ่อาการทางสมองที่เหลืออยู่จำเป็นต้องใช้ยารักษาแบบโรคพาร์กินสันไปตลอดชีวิต

บรรณานุกรม

1. "Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (5 เมษายน 2563).
2. "Nutrition Requirements." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (30 มกราคม 2563).
3. "Thai RDI." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา กระทรวงสาธารณสุข. (1 กุมภาพันธ์ 2563).
4. "Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Oregon State University. (5 เมษายน 2563).
5. "Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา NIH. (5 เมษายน 2563).
6. "manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา whfoods.org. (5 เมษายน 2563).
7. "10.2 Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Nutrition Flexbook. (5 เมษายน 2563).
8. "- Elements - 38: MANGANESE." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา apjcn.nhri.org.tw. (5 เมษายน 2563).
9. "Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (5 เมษายน 2563).
10. "Manganism." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (6 เมษายน 2563).
11. Larry E. Johnson. 2018. "Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MSD Manual. (5 เมษายน 2563).
12. Daisy Whitbread. 2019. "Top 10 Foods Highest in Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MYFOODDATA. (5 เมษายน 2563).
13. "Manganese: The Mighty Trace Mineral." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา AlgaeCal. (5 เมษายน 2563).
14. "แมงกานีส (Manganese)." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Greenclinic (5 เมษายน 2563).
15. "Public Health Statement for Manganese." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา ATSDR (6 เมษายน 2563).
16. Stefanie L. O'Neal & Wei Zheng. 2015. "Manganese Toxicity Upon Overexposure: a Decade in Review." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Curr Environ Health Rep. 2015;2(3):315–328. (6 เมษายน 2563).
17. "Manganese - Mn." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา LENNTECH (6 เมษายน 2563).