Manganese

Manganese nella storia

Fino a poco tempo fa, in medicina, l'impiego del manganese come elemento curativo era scarsamente riconosciuto: si è dovuto attendere la prima decade del Novecento per vederne dimostrata l'importanza in campo medico. manganeseNonostante quanto affermato, alcune antichissime pitture rupestri attestano l'impiego del manganese già dalla preistoria, visto il rilevamento di pigmenti colorati a base di diossido di manganese: ad ogni modo, è chiaro che l'utilizzo di questo minerale nei tempi più remoti non era certo indirizzato a finalità medicamentose.
La “scoperta rivoluzionaria” del manganese risale al lontano 1774, per merito di Johann Gahn, il quale isolò il minerale in forma pura [tratto da www.lenntech.com/]

Generalità

Il manganese è un oligoelemento, il cui simbolo chimico nella tavola periodica corrisponde a Mn (numero atomico: 25); stiamo parlando di un elemento essenziale per ogni specie animale, coinvolto in molti processi enzimatici di rilevante importanza. Infatti, il manganese viene considerato un attivatore di numerosissimi enzimi (dimostrazione in vitro), oltre a costituire parte integrante di alcuni metallo-enzimi: non a caso, moltissime classi enzimatiche contengono proprio il manganese come cofattore (tra tutti, spicca la superossido-dismutasi).
Il manganese rappresenta uno degli oligoelementi più abbondanti nel terreno, ove si presenta, in particolare, sottoforma di ossidi e perossidi. Principalmente, il manganese si riscontra sotto la veste di MnO2, meno frequentemente come MnCO3; il manganese è stato osservato in tutti gli stati di ossidazione compresi tra +1 e +7, sebbene quelli +1 e +5 siano piuttosto rari. Quando il minerale si trova nello stato d'ossidazione +7, il manganese si trasforma in un potente ossidante.
In natura, il manganese è un metallo dal colore grigio-bianco, duro, fragile e facilmente ossidabile. [tratto da wikipedia].

Manganese ed enzimi

Nonostante il ruolo esatto del manganese all'interno del contesto scientifico non sia tuttora completamente dimostrato, sono stati comunque identificati numerosissimi enzimi - catalizzati da questo elemento - coinvolti in complesse reazioni cellulari.
L'equilibrio della salute, pertanto, dipende fortemente anche da molti processi biologici catalizzati dal manganese. Tanto per dare un'idea sull'importanza biologica del manganese, vengono di seguito riportati alcuni esempi:

  1. Il manganese è cofattore della superossido-dismutasi - importantissimo antiossidante cellulare - di conseguenza è coinvolto nei processi di protezione dai radicali liberi;
  2. Il manganese è in grado di attivare l'enzima arginasi, catalizzatore idrolitico coinvolto nel complesso metabolismo azotato (vengono prodotte ornitina ed urea a partire da arginina)
  3. Il manganese è coinvolto nella sintesi di DNA ed RNA, essendo cofattore di DNA-sintetasi e RNA-sintetasi.
  4. Il manganese attiva la piruvato-carbossilasi, enzima implicato nel processo della gluconeogenesi

[tratto da “Gli oligoelementi. Catalizzatori della nostra salute”, di Deville]

Ruolo biologico

Il manganese partecipa attivamente a numerosi meccanismi biologici utili all'equilibrio della salute: coagulazione, attività tiroidea, fertilità, sistema immunitario, colesterolo, glicemia, formazione delle ossa ecc. Inoltre, questo oligoelemento sembra avere riscontri positivi per la profilassi di alcune affezioni, quali epilessia, deficit neurologici, diabete mellito, ritardi della crescita, ulcere, insufficienza renale, infarto (in particolare del miocardio) e persino tumori.
Il ruolo biologico del manganese in alcuni sistemi dell'organismo merita di essere approfondito.
Come accennato, il manganese sembra intervenire positivamente nel sistema immunitario, al fine di promuovere la sintesi di numerosi anticorpi; anche i meccanismi della riproduzione sembrano essere, in qualche modo, strettamente correlati alla quantità di manganese nel sangue: la carenza di questo minerale, infatti, pare responsabile di una ipotetica diminuzione della fertilità.
Ancora, la carenza di manganese durante la gravidanza potrebbe avere riscontri negativi sullo sviluppo delle ossa del nascituro, aumentando il rischio di malformazioni e/o anomalie ossee.
Un giusto tasso ematico di manganese è utilissimo per tenere sotto controllo gli attacchi epilettici: non a caso, nel sangue di pazienti – soprattutto infanti – malati di epilessia si osservano spesso quantità minime di manganese; ciò fa pensare che un giusto apporto di manganese sia utile per prevenire l'epilessia o diminuire la frequenza e l'intensità delle crisi epilettiche.

Usi

È doveroso sottolineare che l'importanza del manganese non si ferma solamente alla sfera biologica: il minerale è essenziale per la produzione di acciaio e ferro, per merito delle sue proprietà deossigenati, leganti ed esfolianti. Non a caso, il manganese è un metallo di largo impiego per la produzione di leghe di alluminio, rame, titanio ed acciaio inossidabile.  Il manganese, inoltre, può essere parte di leghe di zinco, oro, argento e bismuto in genere per applicazioni particolari nel settore elettronico.
Oltre a ciò, il manganese viene impiegato per la decolorazione del vetro o -  a concentrazioni elevate -  per conferirgli un colorito fortemente violetto. Con il manganese (precisamente, con il suo ossido) si riesce a realizzare anche un pigmento color marrone, impiegato per terre naturali o vernici.
In ambito clinico, il potassio permanganato KMnO4 è utilizzato come disinfettante, grazie alle spiccate proprietà ossidanti: a tal proposito, trova impiego nella purificazione delle acque e nel controllo degli odori (es. deodorizzazione degli scarichi). Con il manganese sono formulati anche numerosi fungicidi agricoli, in particolare per il trattamento delle malattie di cereali, banani e viti.
La più importante applicazione del manganese in campo non metallurgico sfocia sicuramente nella produzione di batterie a secco: il biossido di manganese è utilizzato come depolarizzante.


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