ALEXIS JAVIER MUELAS PILLIMUE

UNIVSERSIDAD DEL CAUCA

POPAYÁN - CAUCA

LUNES, 09 DE MAYO DE 2011

EL MANGANESO COMO ANTIOXIDANTE

El manganeso fue descubierto en 1774 por Johan Gottlieb Gahn en el mineral pirolusita, variedad natural de dióxido de manganeso, llamada 'magnesia negra', de donde proviene su denominación. Es un metal duro de color blanco de plata. Muy difundido en la naturaleza, forma concentraciones de pirolusita negra en los sedimentos marinos. Se emplea en la metalurgia para mejorar la calidad del acero, en la industria de colorantes y en otras muchas industrias químicas.

Historia

Elementos de transición: grupo del manganeso Número atómico:25Es uno de los metales de transición del primer periodoGrupo:7Periodo:4Blanco grisáceo, parecido al hierroConfiguración electrónica:[Ar] 3d5 4s2

Estados de oxidación:+2 +3 +4 +7Electronegatividad:1.55Radio atómico / pm:136.7Masa atómica relativa:54.938045

Características principales

El manganeso es un mineral

que se encuentra en el organismo

en poca cantidad y que está

relacionado con la actividad

de muchas enzimas,

proteína del metabolismo.

De este modo forma parte de

la llamada Superóxido dismutasa,

un complejo enzimático

que produce nuestro

cuerpo.

Papel biológico

El manganeso se encuentra fundamentalmente en frutos secos como las nueces, los cereales integrales, las semillas de girasol y de sésamo, el salvado y germen de trigo, la yema de huevo, las legumbres y las verduras de hoja verde.

También tiene aplicaciones interesantes en caso de osteoporosis, dado que el manganeso interviene en el metabolismo óseo. Nuestro cuerpo contiene sólo

una cantidad muy pequeña de manganeso, pero este metal es importante como un componente de muchas enzimas clave…

Las recomendaciones oficiales estadounidenses para el consumo diario de manganeso son las siguientes: Infantes de 0 - 6 meses, 0.003 mg

De 7 - 12 meses, 0.6 mg Niños de 1 - 3 años, 1.2 mg

De 4 - 8 años, 1.5 mg Hombres de 9 - 13 años, 1.9 mg

De 14 - 18 años, 2.2 mg De 19 años en adelante, 2.3 mg

Mujeres de 9 - 18 años, 1.6 mg De 19 años en adelante, 1.8 mg

Mujeres embarazadas, 2 mg Mujeres en etapa de lactancia, 2.6 mg

El valor normal de la concentración de manganeso en la sangre es de 0,4 a 1,2 mg / L y el valor normal para la concentración de manganeso en orina de 0,2 a 1,0 mg / l.

El envejecimiento y el estrés oxidativolos cambios fisiológicos en el envejecimiento que ocasionan el desarrollo de enfermedades crónicas. Los radicales libres constituyen potentes agentes oxidantes altamente reactivos que se encuentran en equilibrio con los sistemas antioxidantes. Con el envejecimiento, los niveles tisulares de antioxidantes se ven disminuidos, esto ocasiona que los radicales libres reaccionen con aquellas moléculas de importancia biológica para el organismo. El envejecimiento y la disminución de la longevidad parecen ser debidos en parte a la acción de los radicales libres encargados de diversas reacciones de oxidación enzimática. Los radicales libres de oxígeno son altamente reactivos y todas las células pueden ser lesionadas.

Alteraciones oxidativas acumuladas en el colágeno, la elastina y el DNA. 2. Ruptura de mucopolisacáridos mediante la degradación oxidativa. 3. Acumulación de sustancias metabólicamente inertes, como ceras y pigmentos, y fibrosis de arteriolas capilares.

El envejecimiento por la intervención de los radicales libres se debe a: Incremento en la velocidad de consumo del

oxígeno en la mitocondria, lo cual disminuye su longevidad.

Intervención de los radicales libres en el desarrollo de ciertas enfermedades (cáncer y arterosclerosis).

Lesiones que le ocasionan a la célula los radicales libres

Radical superoxidoCompuestos altamente reactivos producidos cuando el oxigeno es reducido por un único electrón. En los sistemas biológicos pueden ser generados durante la función catalítica normal de una serie de enzimas y durante la oxidación de la hemoglobina a metahemoglobina. En los organismos vivos, la SUPEROXIDO DISMUTASA protege a la célula de los efectos dañinos del Superóxido.

Características mas importantes del O2

Tiene dos e- únicos en orbitales diferentes, pero con espines paralelos.- Es por ello que el oxigeno no puede oxidar fácilmente un enlace covalente.Las reacciones en las que interviene el oxígeno son entonces:Lentas, implican un electrón, Deben estar catalizadas Por metales, por metal proteínas

El oxígeno es capaz de generar dos tipos de especies químicas reactivas, que son muy perjudiciales para los seres vivos.

Especies de oxígeno reactivas (ROS)Radical Superóxido (O2

-) * - Si acepta un único e-

cadena de transporte electrónico mitocondrial. O2- 

+  H2O2  +  H+  ------->  O2  +  H2O  +  OH•

Peróxido de hidrógeno (H2O2) - Si acepta solo dos e-

No es un radical libre pero, al ser un oxidante débil, H2O2  +  Fe2+  ---------->  Fe3+  +  OH-  +  OH• , Puede, además, participar en la reacción de Haber-Weiss, Puede difundir a través de las membranas biológicas.

Radical hidroxilo (OH•) * - Si acepta solo tres e-- Es el radical libre más reactivo que existe sobre las moléculas biológicas, Lo pueden originar también las radiaciones ionizantes sobre el agua: H2O  +  hυ  ---------->  H•  +  OH•

Especies de oxígeno y nitrógeno reactivas (RNOS) Éstas, son especies de oxígeno y nitrógeno, también muy reactivas y muchas de las cuales son radicales libres.

Óxido nítrico (NO•) * Trióxido de nitrógeno (N2O3) Peroxinitrito (ONOO-) Nitrito (NO2

-)Ácido peroxinitroso (HONO2)Dióxido de nitrógeno (NO2•) *

Se conocen más de 100 enfermedades en las que están implicados los radicales libres.En algunas son la causa primaria y en otras aumentan las complicaciones clínicas (causa secundaria).

- Enfermedad de ALZHEIMER

- Enfermedad de PARKINSON

- Envejecimiento (no es una enfermedad)

- Daño hepático en alcohólicos crónicos

- Esclerosis lateral amiotrófica

- Esclerosis múltiple

- Síndrome de DOWN - Diabetes

- Insuficiencia renal aguda - Cáncer cervical

- Aterogénesis- Distrofia muscular tipo DUCHENNE

- Enfermedades cardiovasculares

- etc., etc.

Todos los seres vivos que utilizan el oxígeno para obtener energía, liberan radicales libres, lo cual es incompatible con la vida a menos que existan mecanismos celulares de defensa que los neutralice. A estas defensas se les denomina antioxidantes y se pueden clasificar en endógenos o en exógenos.

Enzimas que son fundamentales en esta actividad: la catalasa, localizada en los peroxisomas la cual cataliza

la reacción de reducción del peróxido de hidrógeno.La Superóxido dismutasa (SOD), Cataliza la disminución del

radical Superóxido para formar peróxido de hidrógeno, presente en el citosol (dependiente de Cu-Zn) y en la mitocondria (dependiente de Mn).

La glutatión peroxidasa, se encarga de la reducción de hidroperóxidos intracelulares, peróxido de hidrógeno.

Antioxidantes

Los antioxidantes exógenos Vitaminas, Minerales, coenzima Q10, carotenos, selenio, bioflavonoides, Vitamina C, Magnesio, Antocianinas, Vitamina, A Zinc, Tioles, Isoflavonas, Vitamina E y Manganeso.

las vitaminas, los oligoelementos como el cobre, el zinc, el manganeso, el selenio y el hierro son necesarios incorporarlos al organismo a través de la dieta, porque conforman la parte activa del núcleo de las enzimas antioxidantes.

Dependiendo de la concentración, localización y las condiciones intracelulares, las especies oxigenadas reactivas pueden provocar toxicidad o actuar como moléculas-señal. Los niveles celulares de estas especies oxigenadas se ven controladas por enzimas y pequeñas moléculas antioxidantes.

El manganeso tiene características antioxidantes vitales el trabajar como cofactor en la producción de la enzima antioxidante más importante del cuerpo: el superoxido dismutasa.

El manganeso es esencial para que el cerebro funcione correctamente. Apoya los nervios y también promueve memoria y estabilidad emocional.

El exceso de manganeso por alimentación no ha demostrado tener efectos adversos, en cambio, sí se producen problemas pulmonares cuando se respira polvo de manganeso, particularmente en los lugares de extracción

Conclusión

BALESTRINI, C. (1959) Economía Minera y Petrolera, Caracas. Universidad Central de Venezuela. 366 p.

GOLD, G. G. y J, JUBANY CASANOVAS. Atlas de mineralogía. s.l., Colección de ATLAS DE CIENCIAS, EDIBOOK, SA, 94 p.

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Bibliografía

Gracias