Mangan im nordischen Überblick: der Scoping Review von Kippler und Oskarsson 2024

Kurzprofil

• Quelle: Kippler, M. & Oskarsson, A. (2024). Manganese - a scoping review for Nordic Nutrition Recommendations 2023.
• Quellentyp: Scoping Review im Rahmen der Nordic Nutrition Recommendations 2023.
• Land/Kontext: nordische und baltische Länder; Einordnung über internationale Reviews, Behördenberichte und ausgewählte Schlüsselstudien.
• Wirkstoff: Mangan aus Lebensmitteln, Trinkwasser, Nahrungsergänzungsmitteln und besonderen Expositionswegen.
• Bewertete Frage: Welche Rolle spielt Mangan für Gesundheit, Referenzwerte, Statusmarker, Mangel, Aufnahme und mögliche Risiken im nordischen Referenzwertrahmen?
• Zentrale Endpunkte: Manganaufnahme, Statusmarker, Mangel, Neuroentwicklung bei Kindern, Trinkwasserexposition, Stoffwechselendpunkte und Ableitung von Referenzwerten.
• Originalquelle: https://doi.org/10.29219/fnr.v68.10367

Kippler und Oskarsson ordnen Mangan als essenzielles Spurenelement ein. Mangan wird für mehrere Enzyme benötigt, unter anderem für Arginase, Pyruvatcarboxylase, Glutaminsynthetase und manganabhängige Superoxiddismutase. Die Arbeit macht zugleich deutlich, warum Mangan schwieriger zu bewerten ist als viele andere Nährstoffe: Eine klare Mangandefizienz ist beim Menschen selten, brauchbare Statusmarker fehlen, und hohe Expositionen über Trinkwasser, Umwelt oder berufliche Quellen lassen sich nicht einfach mit normaler Lebensmittelaufnahme gleichsetzen.

Fragestellung

Der Scoping Review sollte die verfügbare Evidenz zu Mangan für die Nordic Nutrition Recommendations 2023 zusammenfassen. Im Mittelpunkt stand nicht eine einzelne Intervention, sondern die Frage, ob die vorhandene Literatur eine belastbare Grundlage für Referenzwerte und gesundheitsbezogene Einordnung liefert.

Die Autorinnen betrachteten Manganaufnahme, Verteilung im Körper, mögliche Marker, Mangel, hohe Exposition und mehrere Gesundheitsendpunkte. Besonders wichtig ist die Trennung der Expositionswege. Für die Allgemeinbevölkerung stammt Mangan vor allem aus Lebensmitteln, insbesondere aus pflanzlichen Lebensmitteln. In Regionen mit erhöhten Mangangehalten im Grundwasser kann Trinkwasser zusätzlich relevant sein. Parenterale Ernährung, Umweltbelastung und berufliche Inhalation sind eigene Situationen und werden nicht mit üblicher Ernährung gleichgesetzt.

Studiendesign und Methoden

Die Arbeit ist ein Scoping Review. Sie folgt dem methodischen Protokoll des NNR-2023-Projekts. Die Literaturrecherche nutzte den MeSH-Begriff `Manganese` und konzentrierte sich auf Reviews zu Humanstudien, die von Januar 2011 bis Februar 2022 veröffentlicht wurden.

Die Suche ergab 221 Treffer. Davon wurden 27 Reviews in die Sichtung aufgenommen. Zusätzlich nutzten die Autorinnen mehrere Fach- und Behördenberichte, darunter EFSA, WHO, ATSDR, IOM/NASEM und VKM. Außerdem wurden Schlüsselreferenzen aus Reviews und Behördenberichten herangezogen, wenn sie für spezielle Fragen wichtig waren.

Die Arbeit ist keine neue Meta-Analyse. Es wurden keine Primärstudien neu gepoolt und keine eigene Effektgröße für Mangan berechnet. Der Wert der Quelle liegt in der strukturierten Kartierung des vorhandenen Materials und in der Einordnung, welche Fragen für Referenzwerte, Statusmarker und Risikoabschätzung offen bleiben.

Untersuchte Personen oder Datenbasis

Die Datenbasis umfasst Reviews, Behördenberichte und ausgewählte Einzelstudien zur allgemeinen Bevölkerung, zu Kindern, Säuglingen, Erwachsenen, Schwangeren und Personen mit möglicher besonderer Empfindlichkeit. Die nordischen und baltischen Länder bilden den regionalen Rahmen. Viele der verwendeten Einzelstudien stammen jedoch aus anderen Ländern, weil für mehrere Endpunkte keine direkte nordische oder baltische Humanstudie vorlag.

Für die normale Ernährung nennt die Quelle vor allem pflanzliche Lebensmittel als wichtige Manganquellen. Als manganreiche Quellen werden unter anderem Nüsse, Schokolade, Getreideprodukte, Schalentiere, Hülsenfrüchte, Obst und Obstprodukte beschrieben. In europäischen Daten tragen Getreideprodukte, Gemüse, Obst und Getränke wie Kaffee, Tee und alkoholische Getränke wesentlich zur Aufnahme bei. In einer schwedischen Warenkorbstudie stammten 57 % der geschätzten Manganaufnahme aus Getreide.

Die Aufnahme in nordischen Ländern lag im Bereich, der auch für andere europäische Länder berichtet wurde. Die Quelle nennt insgesamt etwa 2 bis 6 mg Mangan pro Tag als europäischen Bereich. Einzelne nordische Beispiele lagen darunter oder darüber: finnische Kinder und Jugendliche erreichten in einer Erhebung etwa 3 bis 7 mg/Tag; die schwedische Warenkorbstudie schätzte 4,2 mg pro Person und Tag; eine dänische Doppelportionenstudie bei 100 Männern fand einen Median von 3,9 mg/Tag.

Intervention, Exposition und Vergleich

Der Review untersucht keine kontrollierte Mangangabe als Intervention. Die wichtigsten Expositionen sind Mangan aus Lebensmitteln, Trinkwasser, Nahrungsergänzungsmitteln, Säuglingsnahrung, parenteraler Ernährung sowie Umwelt- oder Berufsquellen.

Für die Aufnahme und Verteilung im Körper beschreibt die Quelle mehrere Grundpunkte. Die durchschnittliche Aufnahme über den Magen-Darm-Trakt liegt bei Erwachsenen unter 10 %. Sie scheint von der Menge in der Ernährung und vom Ernährungsstatus abzuhängen, besonders vom Eisenstatus. Bei Eisenmangel kann die Aufnahme von Mangan steigen, weil Eisen und Mangan zum Teil ähnliche Transportwege nutzen. Gleichzeitig betont die Quelle, dass Eisen und Mangan unter normalen Bedingungen nicht einfach gleich reguliert werden.

Mangan wird überwiegend über die Galle in den Darm ausgeschieden und anschließend mit dem Stuhl ausgeschieden. Nur ein sehr kleiner Anteil der aufgenommenen Menge erscheint im Urin. Säuglinge und kleine Kinder können Mangan stärker aufnehmen und länger im Körper zurückhalten als Erwachsene.

Ergebnisse

Die Quelle beschreibt Mangan als wichtiges Spurenelement, aber nicht als Nährstoff mit klaren klinischen Mangelsymptomen in der Allgemeinbevölkerung. Mangel beim Menschen wurde vor allem unter experimentellen Bedingungen beschrieben. In einer Depletion-Repletion-Studie mit sieben jungen Männern führte eine sehr niedrige Manganzufuhr von 0,11 mg/Tag über 39 Tage bei fünf Teilnehmern zu flüchtigen Hautveränderungen, die während der Wiederzufuhr verschwanden. Diese kleine historische Studie reicht aber nicht aus, um robuste Marker oder moderne Referenzwerte direkt abzuleiten.

Für Statusmarker ist die Kernaussage klar: Es gibt keinen zuverlässigen und validierten Marker für Manganaufnahme oder Manganstatus. Blut, Plasma, Serum, Urin, Stuhl, Haare, Nägel, Zähne, Knochen und manganabhängige Enzyme wurden untersucht. Keiner dieser Marker ist spezifisch und praktisch genug, um kleine Unterschiede in der üblichen Ernährung verlässlich abzubilden. Blutmangan kann auf große Veränderungen reagieren, wird aber auch von genetischen Faktoren und der Verteilung in Blutzellfraktionen beeinflusst. Urin ist wenig geeignet, weil nur etwa 1 % der aufgenommenen Menge darüber ausgeschieden wird.

Für Referenzwerte verweist die Arbeit auf IOM/NASEM und EFSA. IOM setzte 2001 Adequate-Intake-Werte, weil kein Estimated Average Requirement ableitbar war. Für Erwachsene liegen diese Werte bei 2,3 mg/Tag für Männer und 1,8 mg/Tag für Frauen. EFSA kam 2013 ebenfalls zu dem Schluss, dass Daten für Average Requirement oder Population Reference Intake nicht ausreichen. EFSA setzte deshalb einen Adequate Intake von 3,0 mg/Tag für Erwachsene und sah keine Notwendigkeit für unterschiedliche Werte nach Geschlecht. Für 15- bis 17-Jährige nennt EFSA ebenfalls 3,0 mg/Tag; für jüngere Kinder und Säuglinge liegen die Werte niedriger.

Für die nordischen Empfehlungen von 2012 gab es keine eigenen Manganempfehlungen. Kippler und Oskarsson schreiben, dass die Daten zu Manganaufnahme und gesundheitsbezogenen Endpunkten weiterhin zu begrenzt und uneinheitlich sind, um Anforderungen einfach zu bestimmen.

Bei neurologischen Endpunkten trennt die Quelle normale Ernährung von hoher Exposition. Eine kleine Crossover-Studie bei gesunden jungen Frauen verglich 0,8 mg Mangan pro Tag mit 20 mg pro Tag über acht Wochen und fand keine Veränderungen neurologischer oder anderer physiologischer Messgrößen. Daneben identifizierten die Autorinnen keine weiteren Studien, die Manganaufnahme aus der Ernährung und neurologische Endpunkte bei Erwachsenen oder Kindern direkt bewerteten.

Anders ist die Lage bei Umwelt- und Trinkwasserexposition. Dort gibt es epidemiologische Hinweise, dass verschiedene vorgeschlagene Manganmarker mit ungünstigeren neuroentwicklungsbezogenen Ergebnissen bei Kindern verbunden sein könnten. Die Quelle verweist auf eine Meta-Analyse mit Studien bis Ende 2019. Prospektive Studien, vor allem mit pränatalen Markern wie mütterlichem Blut, Nabelschnurblut oder Zähnen, berichteten überwiegend negative Zusammenhänge mit kognitiven und motorischen Fähigkeiten bei Kindern unter sechs Jahren. Querschnittsstudien fanden eher Zusammenhänge zwischen Haarmangan und kognitiven oder verhaltensbezogenen Endpunkten bei Kindern von 6 bis 18 Jahren. Blut- und Zahnmangan waren weniger konsistent. Wegen weniger prospektiver Studien, fehlender etablierter Marker und uneinheitlicher Entwicklungstests bleibt die Bewertung unsicher.

Für andere Gesundheitsendpunkte wie Knochen, metabolisches Syndrom und Typ-2-Diabetes beschreibt die Quelle Hinweise aus Beobachtungsstudien. Diese Ergebnisse sind methodisch begrenzt, häufig querschnittlich und anfällig für Störfaktoren. Sie eignen sich daher nicht als Beleg für einen Nutzen zusätzlicher Manganaufnahme.

Nebenwirkungen und Sicherheit

Die Quelle beschreibt Neurotoxizität als zentrales Risiko hoher Manganexposition. Langfristig erhöhte berufliche Exposition kann mit kognitiven und bewegungsbezogenen Störungen verbunden sein, die einem Parkinson-ähnlichen Bild ähneln. Für Trinkwasser mit erhöhten Mangangehalten gibt es Hinweise auf mögliche Entwicklungsneurotoxizität bei Kindern.

Diese Risiken dürfen nicht direkt auf normale Lebensmittelaufnahme übertragen werden. Die Autorinnen betonen, dass die Allgemeinbevölkerung hauptsächlich über Lebensmittel exponiert ist und dass Mangan in ernährungsphysiologisch ausreichenden Mengen in Lebensmitteln vorkommt. Trinkwasser wird gesondert betrachtet, weil einzelne Brunnen oder lokale Wasserwerke deutlich höhere Werte erreichen können. Die Arbeit nennt für die EU-Trinkwasserrichtlinie einen Indikatorwert von 50 µg/L für Mangan. In öffentlichen Wasserwerken der nordischen und baltischen Länder liegen die Werte meist darunter, private Brunnen können jedoch deutlich abweichen. In einer schwedischen Untersuchung überschritten 2,5 % der 641 privaten Brunnenproben 400 µg/L.

Auch Säuglinge sind als empfindliche Gruppe zu betrachten. Die Manganaufnahme über Muttermilch ist niedrig, und mehrere Studien fanden keinen klaren Zusammenhang zwischen mütterlicher Manganaufnahme und Mangangehalt der Muttermilch. Für Säuglingsnahrung und Kleinkindgetränke berichtet die Quelle dagegen große Spannweiten. Frühere schwedische Daten nannten je nach Formulatyp Tagesaufnahmen von 15 bis 2256 µg/Tag.

Für Nahrungsergänzungsmittel nennt die Quelle schwedische Marktdaten: Viele Multivitamin-Mineral- und Mineralstoffpräparate für Erwachsene enthielten zwischen 0,5 und 4 mg Mangan pro Tagesdosis. Daraus folgt keine Einnahmeempfehlung. Es zeigt nur, dass zusätzliche Manganquellen neben der normalen Ernährung existieren und bei der Sicherheitsbewertung von Gesamtaufnahme und Risikogruppen getrennt betrachtet werden müssen.

Grenzen der Aussagekraft

Der Scoping Review bildet den Forschungsstand ab, liefert aber keine neue quantitative Gesamtschätzung. Die 27 eingeschlossenen Reviews decken unterschiedliche Endpunkte, Expositionswege und Methoden ab. Dadurch ist die Quelle stark für Orientierung und Lückenbeschreibung, aber nicht für eine präzise Dosis-Wirkungs-Ableitung.

Eine zweite Grenze betrifft die Marker. Ohne zuverlässige Statusmarker lässt sich schwer prüfen, ob eine Person gut, niedrig oder hoch mit Mangan versorgt ist. Das erschwert sowohl die Ableitung von Referenzwerten als auch die Bewertung von Studien zu Gesundheitseffekten.

Eine dritte Grenze betrifft die Übertragbarkeit der Risikodaten. Viele neuroentwicklungsbezogene Studien stammen aus Regionen mit erhöhter Umwelt- oder Trinkwasserbelastung. Sie beantworten nicht die Frage, ob übliche Lebensmittelaufnahme oder normale Nahrungsergänzungsmittel dieselben Effekte haben.

Eine vierte Grenze betrifft mögliche empfindlichere Gruppen. Eisenstatus, Säuglingsalter, Leber- und Gallefunktion, genetische Transporter und besondere Expositionswege können für Mangan relevant sein. Für diese Gruppen reichen die Daten aber nicht aus, um einfache allgemeine Schwellen abzuleiten.

Was die Studie zeigt

Der Scoping Review zeigt, dass Mangan für den Körper notwendig ist, die übliche Ernährung aber in der Regel genügend Mangan liefert. Eine Mangandefizienz ist aus Sicht der Quelle kein Public-Health-Problem.

Die Quelle zeigt außerdem, dass keine validierten Marker für Manganaufnahme oder Manganstatus verfügbar sind. Blut, Urin, Haare, Zähne und Enzymaktivitäten können bestimmte Fragen unterstützen, sind aber nicht als einfacher Ernährungsstatusmarker geeignet.

Für Referenzwerte zeigt die Arbeit, warum Institutionen mit Adequate-Intake-Werten arbeiten: Für Mangan fehlen belastbare Daten, um einen durchschnittlichen Bedarf oder eine Populationsempfehlung direkt aus Gesundheitsendpunkten abzuleiten. EFSA nennt 3,0 mg/Tag für Erwachsene als Adequate Intake; IOM/NASEM nennt 2,3 mg/Tag für Männer und 1,8 mg/Tag für Frauen.

Für Risiken zeigt die Quelle, dass erhöhte Umwelt- oder Trinkwasserexposition bei Kindern ernst zu nehmen ist. Gleichzeitig bleibt die Datenlage wegen weniger prospektiver Studien, fehlender Marker und uneinheitlicher Tests unsicher.

Was die Studie nicht zeigt

Die Arbeit zeigt keinen Nutzen zusätzlicher Manganaufnahme bei gut versorgten Erwachsenen. Sie zeigt auch keine Überlegenheit einzelner Manganformen und keine persönliche Einnahmeregel.

Die Quelle erlaubt keine Diagnose eines individuellen Manganstatus. Sie zeigt auch nicht, dass Befunde aus Trinkwasser-, Umwelt- oder Berufsbelastung direkt auf normale Ernährung oder Nahrungsergänzungsmittel übertragbar sind.

Die Arbeit ersetzt keine eigenständige Sicherheitsbewertung für Nahrungsergänzungsmittel, Säuglingsnahrung, private Brunnen oder parenterale Ernährung. Diese Situationen unterscheiden sich in Expositionsweg, Menge, Zielgruppe und möglicher Empfindlichkeit.

Literaturbasis im Review

Die Quelle berichtet keine geschlossene Primärstudienliste für eine neue Meta-Analyse. Sie sichtete Reviews ab 2011 und ergänzte Fach- und Behördenberichte sowie ausgewählte Schlüsselstudien.

Wichtige im Review genutzte Quellen sind unter anderem:

Quelle im Review	Thema
EFSA NDA Panel (2013), Scientific Opinion on Dietary Reference Values for manganese	europäische Adequate-Intake-Werte und fehlende Marker
IOM/NASEM (2001), Dietary Reference Intakes: Manganese	US-/Kanada-AI-Werte, historische Balance- und Mangelkontexte
WHO (2021), Manganese in drinking-water	Trinkwasser als eigener Expositionspfad
ATSDR (2012), Toxicological Profile for Manganese	Toxikologie, Expositionswege und Biomarker
Liu et al. (2020), Biomarkers of environmental manganese exposure and associations with childhood neurodevelopment	Umweltmangan, Biomarker und kindliche Neuroentwicklung
Finley et al. (2003), Dietary manganese intake and type of lipid do not affect clinical or neuropsychological measures in healthy young women	kleine Crossover-Studie mit niedriger und hoher Manganzufuhr
Meltzer et al. (2010), Low iron stores are related to higher blood concentrations of manganese, cobalt and cadmium	Eisenstatus und Blutmangan
Williams et al. (2021), Potential for Manganese-Induced Neurologic Harm to Formula-Fed Infants	Säuglinge, Formula und orale Gesamtaufnahme

Kompakte Faktenzusammenfassung

• Kippler und Oskarsson 2024 erstellten einen Scoping Review zu Mangan für die Nordic Nutrition Recommendations 2023.
• Die PubMed-Suche umfasste Reviews zu Humanliteratur von Januar 2011 bis Februar 2022.
• Die Suche ergab 221 Treffer, von denen 27 Reviews eingeschlossen wurden.
• Zusätzlich wurden Fach- und Behördenberichte sowie ausgewählte Schlüsselstudien genutzt.
• Mangan ist ein essenzielles Spurenelement und Cofaktor mehrerer Enzyme.
• Die normale Bevölkerung nimmt Mangan vor allem über Lebensmittel auf, besonders über pflanzliche Lebensmittel.
• Die berichtete Manganaufnahme in nordischen Ländern lag im Bereich anderer europäischer Länder, etwa 2 bis 6 mg/Tag.
• Die durchschnittliche Aufnahme im Magen-Darm-Trakt liegt bei Erwachsenen unter 10 %.
• Eisenstatus kann die Manganaufnahme und Blutmangankonzentration beeinflussen.
• Mangan wird überwiegend über die Galle und den Stuhl ausgeschieden.
• Es gibt keinen zuverlässigen und validierten Marker für Manganaufnahme oder Manganstatus.
• Mangandefizienz ist nach der Quelle kein Public-Health-Problem.
• EFSA setzte für Erwachsene einen Adequate Intake von 3,0 mg/Tag; IOM/NASEM nennt 2,3 mg/Tag für Männer und 1,8 mg/Tag für Frauen.
• Erhöhte Manganexposition über Trinkwasser oder Umwelt wird getrennt von normaler Lebensmittelaufnahme bewertet.
• Hinweise auf Zusammenhänge zwischen Manganmarkern und kindlicher Neuroentwicklung bleiben wegen weniger prospektiver Studien, fehlender Marker und unterschiedlicher Tests unsicher.
• Die Quelle zeigt keinen Nutzen zusätzlicher Manganaufnahme bei gut versorgten Erwachsenen.