综述:锰对健康的影响及其在部分非洲国家的分布研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 3.6

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  这篇综述系统探讨了锰(Mn)作为必需微量元素在生理生化过程中的多重作用,包括能量代谢、抗氧化防御(MnSOD酶)及免疫调控(cGAS-STING通路),同时分析了尼日利亚、加纳和埃及人群的锰摄入现状,指出非洲地区亟需完善膳食锰含量数据库以评估健康风险。

  

锰与环境的动态平衡

锰作为过渡金属,以+2、+4、+7等多种价态存在于岩石、土壤和水体中,其中+2价是生物系统中最易吸收的形式。南非拥有全球最丰富的锰矿藏,而中国则是电解锰产品的最大生产国。工业上锰广泛应用于钢铁制造和电池生产,但采矿和冶炼过程可能导致环境锰污染,通过空气颗粒物(PM2.5)和地下水渗透威胁生态系统。

吸收途径与代谢竞争

锰通过消化道、呼吸道和皮肤进入人体,其中肺部吸收效率高达30%-40%。在肠道中,锰与铁(Fe)共享转运蛋白DMT1,因此铁缺乏者锰吸收率显著升高。吸收后的锰主要富集于肝脏、骨骼和大脑基底核,通过胆汁排泄。值得注意的是,茶叶虽富含锰,但其单宁酸会抑制锰的生物利用度。

膳食锰的双面性

谷物、坚果和海产品是锰的主要膳食来源,含量可达20 μg/g。尽管锰缺乏罕见,但长期摄入不足可能导致骨骼畸形、生育力下降及糖脂代谢异常。相反,职业暴露(如电焊工吸入锰烟尘)可能引发锰中毒,表现为类似帕金森病的神经症状(静止性震颤、肌张力障碍),这与多巴胺能神经元损伤相关。

神经毒性的分子机制

过量锰在线粒体内蓄积会抑制复合体I功能,导致氧化应激和α-突触核蛋白聚集。动物模型显示,锰暴露可激活小胶质细胞释放TNF-α,引发神经炎症。近期研究发现,锰离子(Mn2+)能增强cGAS-STING通路抗肿瘤免疫,但高浓度锰会诱发星形胶质细胞肿胀和谷氨酸转运体GLT-1下调。

非洲三国的锰营养现状

尼日利亚主食如木薯(0.8 mg/100g)和山药锰含量较低,而加纳的豆类配炸大蕉(1.1 mg/100g)和埃及葫芦巴(2.3 μg/g)富含锰。三国均缺乏儿童锰摄入量数据,现有分析显示传统饮食组合可满足成人每日推荐量(2.3-11 mg),但工业化地区需警惕饮用水锰超标风险。

干预策略与未来方向

针对锰神经毒性,研究提出EDTA螯合疗法、硒补充剂调控GPx4通路等方案。作者呼吁建立非洲食物成分数据库,并开展锰与慢性病(如骨质疏松、癫痫)的流行病学关联研究,为公共卫生政策提供依据。

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