Manganèse

Définition / Introduction

Le manganèse (symbole chimique Mn, numéro atomique 25) est un oligo-élément essentiel au bon fonctionnement de l’organisme humain et de nombreux êtres vivants. Métal de transition du même groupe que le fer, le manganèse participe à de nombreuses réactions enzymatiques impliquées dans la défense antioxydante, le métabolisme osseux, et la régulation du glucose.

Bien que vital en faible quantité, le manganèse devient neurotoxique lorsqu’il est présent en excès.

Sources

Le manganèse est naturellement présent dans la croûte terrestre et se retrouve dans les aliments d’origine végétale. Il est absorbable sous forme de Mn²⁺ dans l’intestin. Les principales sources alimentaires sont :

• Céréales complètes : avoine, riz brun, blé complet
• Noix et graines : noisettes, amandes, graines de tournesol
• Légumineuses : pois chiches, lentilles
• Épinards, thé noir, ananas, myrtilles
• Eau potable : concentration très variables selon la géologie locale
• Produits d’origine animale : très pauvres en manganèse

La teneur en manganèse dépend des sols et des méthodes de transformation : le raffinage diminue drastiquement la teneur des aliments.

Apport

L’European Food Safety Authority (EFSA) a conclu que les données disponibles sont insuffisantes pour établir une Référence Nutritionnelle pour la Population (RNP) et ainsi a proposé un Apport Satisfaisant (AS) en 2013. Les besoins en manganèse varient selon l’âge et l’état physiologique, mais il n’y a pas d’indication pour assumer qu’il y a des différences en besoin lies au sexe. L’EFSA a également établie une Limite Supérieure de Sécurité (LSS) la même année.

En France, l’Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) n’a pas inclus des références nutritionnelles pour le manganèse dans son avis de 2021 due à l’insuffisance des données disponibles (Anses, 2021).

Tableau. Références nutritionnelles pour le manganèse.

Rôles

Le manganèse agit comme cofacteur ou activateur enzymatique dans plusieurs processus :

• Antioxydant : cofacteur de la Mn-superoxyde dismutase (Mn-SOD) mitochondriale, qui neutralise les radicaux libres.
• Métabolisme osseux : essentiel à la formation du cartilage et des os via l’activation de la glycosyltransférase.
• Neurotransmission : impliqué dans la synthèse de neurotransmetteurs (glutamate, dopamine).
• Métabolisme énergétique : rôle dans le métabolisme du glucose et des acides aminés.
• Cicatrisation et collagène : activation de plusieurs enzymes de la synthèse du tissu conjonctif. Rôle du manganèse dans la croissance cellulaire.

Métabolisme

Absorption :

• Faible : 3–5 % du manganèse alimentaire est absorbé (intestin grêle). Variable en fonction de la spéciation, des interactions avec d’autres nutriments et des procédés de transformation des aliments.
• Diminuée par : excès de fer, calcium, phosphore.
• Régulation au niveau de l’absorption semble une des réponses adaptives au changement de l’apport en manganèse et semble responsable pour l’homéostasie du manganèse sur une large gamme d’apport. Cette régulation fait intervenir des protéines de transport du zinc.

Transport et distribution:

• Transporté dans le sang lié à la transferrine, à l’albumine, et à l’α2-macroglobuline.
• Distribution : foie, pancréas, reins, os, cerveau (notamment les noyaux gris centraux).
• Une réduction de la durée de vie biologique du manganèse a été observée avec une augmentation de l’apport en manganèse.

Excrétion :

• Principalement biliaire (fèces).
• Faible excrétion urinaire → une excrétion urinaire élevée est suspecte.

Carence

Rare mais possible chez certains groupes à risque :

Symptômes :

• Retard de croissance
• Ostéoporose
• Troubles de la reproduction
• Anomalies du métabolisme glucidique et lipidique (diabète de type 2, syndrome métabolique)
• Déficit immunitaire

Populations à risque :

• Alimentation artificielle non enrichie (anciennement)
• Troubles de l’absorption intestinale
• Anomalie de la glycosylation (mutation de protéines de transport du zinc)

Toxicité

Le manganisme est une affection neurologique due à une exposition chronique au manganèse, principalement par voie respiratoire (environnement professionnel).

Symptômes :

• Syndrome parkinsonien : rigidité, tremblements, troubles moteurs
• Troubles psychiatriques : irritabilité, hallucinations, confusion
• Atteinte cognitive : mémoire, attention
• Troubles respiratoires
• Anémie par carence martiale

Sources de surexposition :

• Inhalation de fumées de soudure
• Poussières industrielles (mines, batteries)
• Eau potable et aliments contaminée (zones volcaniques) tel que la neuropathie dégénérative de l’ile de Guam ou de fortes concentration en divers métaux lourds et particulièrement en manganèse pourraient être associé à une carence en magnésium et en calcium.
• Consommation excessive de thé
• Supplémentation abusive

Marqueurs biologiques et Statut

Différents marqueurs biologiques ont été utilisés pour déterminer le statut en manganèse, tels que les concentrations de manganèse dans le sang (sang entier, serum, plasma), les cheveux et les ongles ou l’activité du MnSOD. Il s’avère que la détermination du statut en manganèse est difficile du a l’excrétion rapide du manganèse dans la bile, le contrôle homéostatique et le manque de sensitivité des marqueurs au changement de l’apport diététique. En vue de ces observations, l’EFSA a conclu qu’il n’y a pas de marqueur fiable et valide pour déterminer le statut en manganèse.

Par contre, la détermination du manganèse dans le sang, le sérum ou le plasma et les urines est utilisé pour le suivi des travailleurs exposés.

Conclusion

Le manganèse est un oligo-élément vital, notamment pour la santé osseuse, le métabolisme énergétique et la défense antioxydante. Bien que les carences soient rares, une exposition excessive chronique, surtout par inhalation, peut provoquer de graves troubles neurologiques. Une attention particulière doit donc être portée à l’environnement professionnel et à la supplémentation.

Références bibliographiques

EFSA (2013) Scientific Opinion on Dietary Reference Values for manganese. EFSA Journal, 11(11):3419.

EFSA (2023) Scientific opinion on the tolerable upper intake level for manganese. EFSA Journal, 21:e8413.

Anses (2021) Les références nutritionnelles en vitamines et minéraux. Avis de l’Anses. Rapport d’expertise collective. https://www..anses.fr/fr/system/files/NUT2018SA0238Ra.pdf

Contributeurs

Laurent Chavatte, Peter Van Dael, Josiane Arnau