В каких растениях содержится марганец
Многие из нас, вспоминая о полезных микроэлементах и минералах, в первую очередь говорят о кальции, железе или другом разрекламированном нутриенте. Люди, более тщательно следящие за своей диетой, могут припомнить о пользе продуктов, содержащих, например, цинк или магний. Но существует множество веществ, чьи свойства менее известны, однако для организма они играют важнейшую роль. Один из таких – марганец.
Роль марганца для человека
О марганце (Mn) заговорили в 30-х годах прошлого столетия, когда исследователи пришли к выводу, что человеческий организм ежедневно нуждается в некотором количестве этого минерала. В частности, для нормального функционирования нервной системы и мозга. Было рассчитано, что в теле взрослого человека содержится примерно 15-20 мг марганца. Концентрируется он в почках, поджелудочной железе, печени и костях.
Функции Mn:
- от него зависит здоровье костной ткани и активность метаболических процессов;
- участвует в формировании соединительных тканей;
- способствует усвоению кальция;
- усиливает работоспособность гормонов щитовидной железы и половых органов;
- регулирует уровень сахара в крови.
Но, наверное, наиболее важное свойство марганца в человеческом организме – борьба со свободными радикалами. Этот мощный антиоксидант отыскивает в теле и нейтрализует вредные частицы, тем самым предотвращая потенциальные угрозы, которые они несут.
Другие свойства
Для костей. Как показывают исследования, уменьшение количества марганца в организме ведет к ухудшению состояния костей. В частности, изменяется костная матрица, сформированная из комплекса микроэлементов и минералов. Дефицит одного из нутриентов ведет к тотальным видоизменениям в ее структуре. Снижение потребления продуктов, богатых марганцем, провоцирует потерю костной массы.
Для кожи. Марганец необходим для выработки фермента пролидаза, который отвечает за формирование коллагена (структурного компонента кожи). К тому же этот минерал-антиоксидант защищает эпидермис от негативного воздействия свободных радикалов и препятствует формированию злокачественных клеток, вызывающих онкологические образования. Кроме того, марганец защищает от негативного воздействия УФ-лучей. Как показывают исследования, дефицит продуктов, содержащих этот элемент, почти всегда проявляется сыпью, которая проходит после восстановления минерального баланса.
Для поддержания уровня сахара. Марганец входит в число микроэлементов, от которых зависит адекватность глюконеогенеза (преобразование разных биовеществ в сахар). Обычно этот процесс не может протекать без участия некоторых ферментов, а они, в свою очередь, требуют присутствия в организме Mn. Ученые не берутся утверждать однозначно, что существует взаимосвязь между количеством этого минерала в организме и развитием диабета. Но в результате опытов установлено: дефицит Mn ведет к повышению сахара в крови.
Защита от свободных радикалов. Как уже отмечалось, марганец является мощным антиоксидантом, который защищает организм от негативного влияния свободных радикалов. У людей, соблюдающих диету с низким содержанием Mn, часто повышается количество свободных радикалов, возникают проблемы с кожей, появляются признаки астмы.
Источники в пище
Многие полезные продукты питания содержат в себе запасы марганца. В частности, отличные источники этого микроэлемента есть среди зерновых, бобовых, овощей и фруктов.
Большинство из них только в 1 порции содержат почти 100-процентную суточную норму Mn. К примеру, в 100 г овсянки есть в пределах 96 % от суточной нормы марганца.
В продуктах питания минерал сохраняется относительно хорошо. После варки больше всего марганца остается в бобовых (отмечаются незначительные потери микроэлемента при термической обработке). Немного больше нутриента под воздействием высокой температуры теряется в других овощах. Тем не менее, уровень потерь легко сократить, если минимизировать время приготовления пищи и контакт с водой. Например, если шпинат варить недолго, то потери марганца сократятся приблизительно на 10 процентов.
Как составить меню, насыщенное марганцем
Источников Mn среди натуральных продуктов питания не так уж и мало. Поэтому даже при остром дефиците микровещества нетрудно составить меню из пищи, насыщенной полезным элементом. Желаете повысить концентрацию минерала в организме? Тогда рекомендации диетологов помогут правильно подобрать продукты для дневного рациона.
Примерное меню
Завтрак. Отличным вариантом для утренней трапезы послужит овсянка со свежей малиной. Оба продукта содержат в себе высокое количество марганца.
Обед. Приготовить сытный и вкусный обед, богатый марганцем, – не проблема, так как почти все овощи содержат в себе этот элемент. В качестве первого горячего блюда подойдет суп из зеленой фасоли или свекольник (свекла – богатейший Mn-источник). Этот нутриент содержится в ингредиентах большинства супов: в моркови, луке, чесноке и других. На второе в качестве гарнира приготовить рис (в идеале – коричневый) с говядиной и салат из листовых овощей с соевым соусом. Завершить трапезу десертом – свежим соком из клубники или винограда.
Ужин. На завершение дня можно побаловать себя витаминным шпинатом с гречкой, либо же овощным или фруктовым салатом. Перед сном выпить чашку чая из мяты или мелиссы.
На протяжении всего дня в качестве полезных перекусов подойдут разные виды орехов (миндаль, фундук, арахис, фисташки, кокос), фрукты и ягоды (инжир, киви, бананы, ананасы и все тропические фрукты, ежевика, клубника).
| Название продукта | Количество продукта | Количество марганца (мг) |
|---|---|---|
| Фундук | 200 г | 8,4 |
| Фисташки | 200 г | 7,6 |
| Арахис | 200 г | 3,82 |
| Соя | 200 г | 2,84 |
| Ячмень | 200 г | 2,39 |
| Пшеница | 200 г | 2,22 |
| Шпинат | 200 г | 1,82 |
| Свекольная ботва | 200 г | 1,48 |
| Ананас | 200 г | 1,46 |
| Грибы | 200 г | 1,22 |
| Мангольд | 200 г | 1,16 |
| Свекла | 200 г | 1,1 |
| Шиповник (сушеный) | 200 г | 1 |
| Картофель | 200 г | 0,76 |
| Брюссельская капуста | 200 г | 0,7 |
| Лук | 200 г | 0,64 |
| Брокколи | 200 г | 0,6 |
| Клубника | 200 г | 0,56 |
| Спаржа | 200 г | 0,56 |
| Капуста | 200 г | 0,54 |
| Абрикос | 200 г | 0,44 |
| Помидоры | 200 г | 0,42 |
| Морковь | 200 г | 0,34 |
| Цветная капуста | 200 г | 0,32 |
| Баклажан | 200 г | 0,22 |
| Сельдерей | 200 г | 0,2 |
| Огурец | 200 г | 0,16 |
| Коричневый рис | 1 стакан | 1,76 |
| Нут | 1 стакан | 1,69 |
| Чечевица | 1 стакан | 0,98 |
| Малина | 1 стакан | 0,82 |
| Зеленый горошек | 1 стакан | 0,72 |
| Гречка | 1 стакан | 0,68 |
| Черника | 1 стакан | 0,50 |
| Просо | 1 стакан | 0,47 |
| Зеленая фасоль | 1 стакан | 0,36 |
| Клюква | 1 стакан | 0,36 |
| Рожь | 0,5 стакана | 1,44 |
| Базилик | 0,5 стакана | 0,24 |
| Укроп | 0,5 стакана | 0,06 |
| Овес | 0,25 стакана | 1,92 |
| Семена тыквы | 0,25 стакана | 1,74 |
| Грецкие орехи | 0,25 стакана | 1,02 |
| Кунжут | 0,25 стакана | 0,89 |
| Семена подсолнечника | 0,25 стакана | 0,68 |
| Орехи кешью | 0,25 стакана | 0,66 |
| Миндаль | 0,25 стакана | 0,53 |
| Мята | 2 ст. л. | 0,9 |
| Соевый соус | 1 ст. л. | 0,09 |
| Гвоздика | 2 ч. л. | 2,53 |
| Корица | 2.ч. л. | 0,91 |
| Черный перец | 2 ч. л. | 0,74 |
| Чеснок | 6 зубчиков | 0,30 |
| Банан | 1 средний | 0,32 |
| Кукуруза | 1 кочан | 0,13 |
| Инжир | 1 средний | 0,06 |
Пищевой дефицит
Типичный рацион «мясоедов» содержит примерно 2-7 мг марганца в сутки. А вот «травоядные» способны обеспечивать себя почти 10 мг элемента ежедневно (норма – 5-10 мг/сутки). Поэтому весьма трудно обрести дефицит Mn, соблюдая разнообразное меню, богатое овощами. И большинство продуктов из нашего ежедневного стола – отличные источники марганца.
Но не стоит исключать возможность развития Mn-дефицита, причиной которого могут стать самые разные проблемы со здоровьем (наиболее распространенная – нарушение всасывания полезных веществ).
Скорее всего, человек получает недостаточно марганца с пищей, если:
- появились признаки гипертонии;
- ухудшилась работа сердца;
- болят кости;
- повысился холестерин;
- ухудшились зрение, слух и память.
Очень сильный дефицит минерала может привести к женскому бесплодию, остеопорозу, раку поджелудочной железы, кардиологическим проблемам.
Взаимодействие с другими веществами
Как показали исследования, организм более интенсивно всасывает марганец из пищи при железодефиците. Избыток феррума, наоборот, препятствует поглощению Mn.
Кальций и магний также влияют на интенсивность (немного ухудшают) всасывания марганца из продуктов питания. Но не стоит пугаться, это условие работает только при наличии уже имеющегося Mn-дефицита.
Здоровому человеку отравиться марганцем из продуктов питания практически нереально (верхний допустимый уровень потребления для взрослых – 11 мг в сутки). Но у некоторых людей избыток минерала возможен даже без употребления фармакологических биодобавок. Так как в некоторых продуктах концентрация этого микроэлемента достаточно высока, а при проблемах пищеварительной системы адекватность поглощения нутриентов нарушается. Например, если ежедневно употреблять пищу, содержащую максимальное количество марганца, скорее всего рекомендованная суточная норма будет немного превышаться. Диетологи рассчитали: наиболее адекватная дневная доза марганца: 2 мг на 2000 килокалорий.
Помните об этих правилах, и тогда любая пища будет не только в радость, но и на пользу.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Автор статьи:
Тедеева Мадина Елкановна
Специальность: терапевт, врач-рентгенолог.
Общий стаж: 20 лет.
Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп.
Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия.
Повышение квалификации:
1. В 2016 году в Российской медицинской академией последипломного образования прошла повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Терапия» и была допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности терапия.
2. В 2017 году решением экзаменационной комиссии при частном учреждении дополнительного профессионального образования «Институт повышения квалификации медицинских кадров» допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности рентгенология.
Опыт работы: терапевт – 18 лет, врач-рентгенолог – 2 года.
Источник
Марганец в жизни растений
Наличие марганца в растительных организмах было открыто в 1872 г., длительное время считался не нужным для питания растений. К.К. Гедройц установил, что марганец действует лучше на известковом фоне. Необходимость марганца для жизни растений отмечал Ф.В. Чириков.
Повышенные требования к достаточному содержанию доступных форм марганца в почве предъявляют злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель. С урожаем различных сельскохозяйственных культур с 1 га выносится 1000-4500 г марганца.
Таблица. Содержание в растениях марганца и его вынос с урожаем сельскохозяйственных культур на различных почвах (по Каталымову)
| Растение | Дерново-подзолистые почвы | Мощный чернозем | ||
|---|---|---|---|---|
| урожайность, т/га | содержание Mn, мг/кг | урожайность, т/га | содержание Mn, мг/кг | |
| Сахарная свекла: | ||||
| – корни | 54,2 | 88 | 28,0 | 50 |
| – листья | 45,0 | 725 | 11,0 | 180 |
| Овес: | ||||
| – зерно | 2,2 | 88 | 2,0 | 56 |
| – солома | 3,9 | 134 | 2,1 | 63 |
| Вика яровая (сено) | 4,0 | 115 | 2,5 | 45 |
| Картофель: | ||||
| – клубни | 27,0 | 7 | – | – |
| – ботва | 50,0 | 298 | – | – |
| Ячмень: | ||||
| – зерно | 2,0 | 40 | 1,5 | 30 |
| – солома | 2,9 | 91 | 2,0 | 37 |
Марганец — незаменимый элемент для всех растений. Среднее его содержание в растениях составляет 0,001%, или 10 мг на 1 кг массы. В основном сосредоточен в листьях и хлоропластах.
Марганец является металлом с высоким окислительно-восстановительным потенциалом и может участвовать в реакциях биологического окисления.
Установлено участие марганца в фотосинтезе: после добавления марганца растениям, испытывавшим его дефицит, восстановление скорости фотосинтеза отмечалось через 20 минут. Марганец участвует в системе выделения кислорода при фотосинтезе и в восстановительных реакциях фотосинтеза. Увеличивает содержание сахаров, хлорофилла и его связи с белком, улучшает отток сахаров, усиливает интенсивность дыхания.
Марганец входит в состав гидроксиламинредуктазы, осуществляющей восстановление гидроксиламина до аммиака, а также в ассимиляционный фермент, восстанавливающий диоксид углерода при фотосинтезе. Участвует в активации многих реакций, в том числе превращения ди- и трикарбоновых кислот в процессе дыхания. Предполагается, что марганец входит в состав фермента, синтезирующего аскорбиновую кислоту, а также малатдегидрогеназы, изоцитратдегидрогеназы, гидроксиламинредуктазы, глутаминтрансферазы, ферредоксина. В настоящее время известно примерно 30 металлоферментных комплексов, активируемых марганцем.
Марганец участвует в механизме действия индолилуксусной кислоты на рост клеток. Показана необходимость марганца в качестве кофактора ауксиноксидазы для энзиматического разрушения индолилуксусной кислоты. Кальций и марганец способствуют избирательному поглощению ионов из внешней среды. При исключении марганца из питательной среды в тканях растений отмечается повышение концентрации основных элементов минерального питания, нарушается их соотношение в питательном балансе. Имеются сведения о влиянии марганца на передвижение фосфора из стареющих нижних листьев к верхним и к репродуктивным органам. Повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, влияет на плодоношение растений.
При остром дефиците марганца отмечены случаи отсутствия плодоношения у редиса, капусты, томата, гороха и других культур. Марганец способствует и ускоряет развитие растений. При недостатке наблюдаются хлорозы, серая пятнистость злаков, пятнистая желтуха сахарной свеклы.
Марганцевые удобрения повышают урожайность сахарной свёклы в среднем на 0,9-1,6 т/га, увеличивают сахаристость корней на 0,1-0,6%, урожайность зерновых культур — в среднем на 0,15-0,35 т/га, силосной массы кукурузы с початками молочновосковой спелости — на 4,0-7,0 т/га, картофеля — на 2,5-3,5 т/га, томатов — на 3-4 т/га, а также хлопчатника, овощных, плодово-ягодных культур. Повышается содержание белка, сахаров, сырого протеина, клейковины, жиров и витаминов.
Содержание марганца в почве
В почвах имеются значительные запасы марганца: в желтоземах — более 1%, в дерново-подзолистых и черноземных почвах — 0,1-0,2%. Однако большая часть находится в виде труднорастворимых оксидов и гидроксидов. В почве марганец представлен преимущественно в двухвалентной форме, в силикатах и оксидах может замещать Fе2+ и Мg2+, что приводит к их выщелачиванию. В кислых почвах марганец образует с гидроксидами железа железомарганцевые конкреции.
Растения могут поглощать соединения двухвалентного марганца. Соединения марганца других валентностей неустойчивы, особенно трехвалентная форма. В восстановительной среде присутствует Mn4+, образующий труднорастворимые соединения. В условиях избыточного увлажнения создаются анаэробные условия, которые усиливают восстановительные процессы, увеличивая содержание доступного марганца. На орошаемых землях марганец не вносят. В сухую погоду, прежде всего на карбонатных почвах со щелочной реакцией среды, двухвалентный марганец переходит в трех- и четырехвалентную формы, недоступные растениям. В этих условиях эффективность марганцевых удобрений возрастает. Подвижность марганца повышается при внесении аммиачных форм азотных удобрений.
Известь и щелочные формы удобрений уменьшают подвижность марганца и его поступление в растения. Дерново-подзолистые почвы, как правило, содержат наибольшее количество марганца. От дефицита марганца особенно страдают сахарная, кормовая и столовая свекла, пшеница, кукуруза на зерно, ячмень, люцерна, овощные и плодовые культуры.
В результате высокого содержания марганца в почве его количество в почвенном растворе может достигать 2200 мкг/л с образованием комплексов с фульвокислотами. При близкой к нейтральной реакции почвенного раствора растения могут испытывать недостаток марганца из-за перехода в труднорастворимые соединения. В практике для предотвращения связывания ионов металлов почвой и улучшения их доступности растениями применяют хелаты марганца и железа, которые вносят с поливной водой и при некорневых подкормках.
Хелаты микроэлементов широко используются. Например, в Швеции некорневые подкормки сахарной свеклы проводят хелатом с содержанием 6 % марганца, в качестве лиганда используется ЭДТА. В опытах, проведенных в Великобритании, обработка посевов яровой пшеницы повысила урожайность с 2,8 до 4,7 т/га.
Марганцевые удобрения применяются на Украине. Положительный эффект от их применения отмечается на черноземах, карбонатных, солонцеватых и каштановых почвах с низким содержанием доступного для растений марганца. На почвах Нечерноземной зоны марганец эффективен при его содержании 25-55 мг/кг почвы, Черноземной — 40-60 кг/кг почвы, на сероземах — 10-50 мг на 1 кг почвы.
Марганцевые удобрения вносят на серых лесных почвах, слабовыщелоченных черноземах, солонцеватых и каштановых почвах под овес, пшеницу, кормовые корнеплоды, картофель, сахарную свеклу, кукурузу, люцерну, подсолнечник, плодово-ягодные, цитрусовые и овощные культуры.
К числу почв, нуждающихся в использовании марганцевых удобрений, относятся карбонатные черноземы, каштановые и бурые полупустынные почвы Поволжья, Северного Кавказа, Урала и Западной Сибири. На северных дерново-подзолистых почвах эти удобрения чаще всего не дают положительного эффекта, в некоторых случаях отрицательно влияют на растения.
К.К. Гедройц и О.К. Кедров-Зихман указывали на положительное действие марганца на известкованных почвах. Марганцевые удобрения не всегда положительно действуют на различных почвах юга европейской части России. Вероятно, на применение этих удобрений следует обращать внимание на щелочных, нейтральных и карбонатных почвах, легких по гранулометрическому составу.
На черноземах прибавка урожая сахарной свеклы от внесения марганцевых удобрений составляет 1,0-1,5 т/га, сахаристость корней при этом возрастает на 0,2-0,6%, урожайность зерновых культур, в том числе озимой пшеницы, увеличивается на 0,15-0,30 т/га.
Таблица. Действие марганца на урожай сельскохозяйственных культур (по П.А. Власюку), т/га[1]
| Культура | Урожай без применения Mn | Прибавка урожая от Mn |
|---|---|---|
| Сахарная свекла (корни) | 31,0 | 2,37 |
| Озимая пшеница (зерно) | 3,34 | 0,21 |
| Яровая пшеница (зерно) | 1,75 | 0,22 |
| Кукуруза (зерно) | 5,78 | 1,18 |
В качестве марганцевых удобрений применяются отходы предприятий марганцово-рудной промышленности, содержание марганца в которых составляет 10-18%. Также в них содержится примерно 20% кальция и магния, 25-28% оксида кремния, 8-10% полуторных оксидов и небольшое количество фосфора.
Сульфат марганца из-за высокой стоимости в основном используется в тепличном овощеводстве. Учитывая, что марганец эффективен на фоне фосфорных удобрений, целесообразно производить суперфосфат, обогащенный марганцем.
Таблица. Ассортимент марганцевых удобрений
| Удобрения | Действующее вещество | Содержание д.в. в водорастворимой форме, % |
|---|---|---|
| Марганизированный суперфосфат | P2O5 | 20±1 |
| Mn | 1-2 | |
| Сернокислый марганец | MnSO4 | 70 |
Марганизированный суперфосфат представляет собой гранулы светло-серого цвета, содержащие 1,0-2,0% марганца и 18,7-19,2% Р2O5. Получают добавлением при грануляции к порошковидному суперфосфату 10-15% марганцевого шлама.
Сернокислый марганец, или сульфат марганца (MnSO4) — мелкокристаллическая соль, содержание марганца 32,5%, хорошо растворим в воде.
Марганизированная нитрофоска содержит азот, фосфор, калий, 0,9% марганца, хорошо доступный растениям.
Марганцевые удобрения вносят в почву, применяют при предпосевной обработке семян и для внекорневой подкормки. Для внесения в почву под сахарную свеклу, зерновые, кукурузу, овощные, масличные и другие культуры используют марганизированный суперфосфат в дозе 2-3 ц/га с заделкой плугом при вспашке или при предпосевной культивации. Также вносят в рядки при посеве в дозе 0,5-1 ц/га. Суперфосфат можно заменить нитрофоской, дозу рассчитывают по содержанию азота, фосфора и калия. До посева также возможно внесение марганцевого шлама в дозе 0,5-2 ц/га.
При внесении в почву доза марганца в расчете на элемент равна 2,5 кг/га. Примерно треть марганцевых удобрений для сельского хозяйства необходима в виде сернокислого марганца для некорневых подкормок и предпосевной обработки семян.
Для опудривания семян применяют 50-100 г сернокислого марганца, смешанного с 300-400 г талька, для обработки 100 кг семян сахарной свеклы, пшеницы, ячменя, кукурузы, гороха, подсолнечника. Опудривание можно совмещать с протравливанием семян. Для некорневых подкормок полевых культур норма расхода составляет 200 г сернокислого марганца на 1 га, для опрыскивания плодовых и ягодных культур — 600-1000 г/га. При авиаопрыскивании — 150-200 г, растворенного в 100 л воды, на 1 га, при наземном опрыскивании — 30-50 г на 100 л.
[INSERT_ELEMENTOR id=”4611″]
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
Источник