Значение марганца в жизни животных, человека и растений

27.09.2013

Марганец — элемент YII группы периодической системы элементов Д.И.Менделеева, широко распространен в природе в виде различных минералов и руд. По содержанию в земной коре занимает 10-е место, а в морской воде-19.

Эмиссия его в атмосферный воздух обусловлена выбросами промыш-ленных предприятий по добыче и переработке марганцевых руд, выплавке чугуна, стали, сплавов, производству сухих гальванических элементов, а также при сварке и резке металлов, химическом синтезе. В атмосферном воздухе крупных городов, не имеющих металлургических предприятий, среднегодовая концентрация марганца 0,03-0,07мкг/м3, в сельских районах-0,01-0,03мкг/м3. В ферросплавных и сталеплавильных цехах этот показатель многократно выше. Особенно высокие концентрации его наблюдаются в зоне сварки деталей, прежде всего в плохо вентилируемых помещениях.

Другой источник загрязнения марганцем — выхлопные газы транспортных средств, работающих на бензине, в котором в качестве антидетонаторной присадки иногда используются его соединения. Применение в сельском хозяйстве фунгицида манеб также увеличивает поступление этого элемента в окружающую среду.

В организме человека марганца содержится около 12 мг, 43% которого – в костях, остальное – в мягких тканях, в том числе и в мозге. В последнем он связан более прочно, чем в других органах. Марганец необходим для роста организма, образования костей, нормального функционирования центральной нервной системы и желез внутренней секреции, превращения глюкозы и липидов, активации ферментов, включая те из них, которые защищают организм от свободных радикалов, т.е. рака. Потребность в нем составляет 2-3 мг/сутки для взрослого и 1,25 мг – для детей. Суточное поступление с пищей 2-9мг, с питьевой водой – 10-50 мкг. Из воздуха поглощение минимальное. Среди пищевых продуктов максимальное его количество содержится в листьях чая: 780-930 мг/кг сухой массы.

Острые отравления развиваются в основном при действии солей марганца. При этом преобладают симптомы расстройства кровообращения, резкая одышка, помрачение сознания, в более легких случаях – раздражение дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Высокие дозы цитрата марганца задерживают рост и вызывают потерю кальция с фекалиями. Кроме того, он мешает усвоению железа, а следовательно, уменьшает образование гемоглобина.

В теле сельскохозяйственных животных марганца содержится 450-560 мкг на 1кг живой массы. Наибольшая концентрация этого элемента в печени, почках, скелете, поджелудочной железе. Довольно высокая (5-20 мг/кг сухого вещества) концентрация марганца в шерсти. Телята, родившиеся от коров, в организме которых был дефицит марганца, медленно растут, имеют дефекты конечностей. У самцов при недостатке марганца отмечается бесплодие и отсутствие полового влечения, у свиноматок нарушаются функции воспроизводства и наблюдаются случаи рождения мертвых поросят, у коров – аборты и снижение плодовитости.

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функцией железа и магния. Как и магний, марганец активизирует многочисленные ферменты фосфорилирования. Благодаря способности переносить электроны путем изменения валентности он участвует в различных окислительно-восстановительных реакциях. В световой реакции фотосинтеза марганец принимает участие в расщеплении воды.

Для понимания физиологической роли марганца важно указать на его вхождение в гидроксиламинредуктазу, которая катализирует последний этап превращения нитратов в аммиак. Марганец увеличивает содержание сахаров, хлорофилла и усиливает интенсивность дыхания. Он активизирует реакцию превращения ди- и трикарбоновых кислот, способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды.

Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по более светлой зеленой окраске или обесцвечиванию (хлорозу). При дефиците марганца наблюдается серая пятнистость злаков, хлороз у сахарной свеклы, у плодово-ягодных насаждений – пожелтение краев листьев и усыхание молодых веток.

По данным лабораторного контроля содержание марганца в питьевой воде централизованного и децентрализованного водоснабжения колеблется от 0,1 мг/л (ПДК) до 0,5 мг/л . За 2012 год лабораториями ЦГЭ Минской области проведено 9284 испытания, из них не отвечает предельно-допустимой концентрации 99(1,1%).

Содержание марганца в воздухе на рабочих местах при сварочных работах составляет 0,05 мг/м3 — 0,8 мг/м3 . Лабораторией ГУ «Минский областной центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья» в 2012 году проведено испытание 1091 пробы, из них 625(57,3%) превышает предельно-допустимые концентрации.

Врач-лаборант лаборатории СХиТМИ Н.В.Сивицкий