Магний (mg)

Биологическая роль

Первостепенная функция магния состоит в формировании костной ткани и ускорении обмена веществ.

Другие полезные свойства макроэлемента:

• повышает иммунную активность клеток;
• поддерживает стабильность генетического материала (ДНК и РНК), предотвращая возникновение мутаций;
• замедляет высвобождение гистамина из тучных клеток;
• координирует сердечный ритм (уменьшает сократимость миокарда, снижает частоту сердечных сокращений и высокое артериальное давление);
• повышает минеральную плотность костей, предупреждая появление переломов (совместно с кальцием и фосфором);
• активирует ферментные системы, в том числе, пептидазы, фосфатазы, карбоксилазы, фосфорилазы, холинэстеразы, пируваткиназы, декарбоксилазы кетокислот;
• участвует в синтезе нуклеиновых кислот, жиров, белков, витаминов группы В, коллагена;
• поддерживает гомеостаз калия, кальция, натрия;
• ускоряет выведение токсичных веществ из организма, в том числе холестериновых отложений;
• потенцирует дезагрегацию тромбоцитов, вследствие чего улучшается «текучесть» крови;
• нормализует процессы торможения и возбуждения в головном мозгу;
• регулирует проницаемость митохондриальных и клеточных мембран;
• участвует в проведении нервных сигналов;
• контролирует уровень сахара в крови;
• предотвращает отложение кальция в почках, жёлчном пузыре, мочеточниках, костях (совместно с витамином В6);
• увеличивает осмотическое давление кишечного содержимого, ускоряя пассаж каловых масс;
• участвует в процессах нейромышечного возбуждения, улучшая сократительную способность мышц (совместно с кальцием);
• ускоряет трансформацию креатина фосфата в аденозинтрифосфат, потенцируя реакции энергетического обмена;
• повышает устойчивость организма к стрессам.

Наряду с этим, продукты с высокой концентрацией магния помогают в борьбе с бессонницей, мигренями, тревожностью, нервными расстройствами.

Магний в нашей жизни

Металл и его сплавы нашли широкое применение в разных сферах жизни.

• Способность металла давать яркий огонь использовали на заре фотографии.
• Легкость металла открыла ему путь в авиацию. Наши ноутбуки, многие фотокамеры содержат магниевые детали — не таскать же тяжелый прибор, если можно сделать легкий.
• В химических источниках тока энергия химических реакций напрямую превращается в электрическую. Чистый металл и его соединения в электрических батареях сообщают им высокие ЭДС и отменные энергетические характеристики.

Металлический магний

Анодом в таких батареях служит магний. В качестве катода применяют:

• марганец;
• висмут;
• серу;
• хлористое серебро;
• хлористый свинец в смеси с графитом;
• диоксид марганца с графитом.

Рекомендуем: ЛАТУНЬ — сплав из легендарной Атлантиды

Огнеупорные материалы необходимы для футеровки металлургических печей, тиглей.

Дешевым и качественным сырьем для этого могут быть минералы магния:

• бишофит;
• магнезит;
• доломит.

В военном деле магний «освещает темные места». А проще, из него делают светозвуковые и светошумовые боеприпасы (патроны, гранаты, снаряды). До конца не убьет, но оглушит и дезориентирует.

Применяют в антитеррористических операциях, при освобождении заложников, разгоне противозаконных сборищ (при массовых беспорядках).

Зажигательные бомбы, трассирующие пули, ракеты сигнальные и осветительные — везде используется яркое горение металла.

Препараты магния необходимы в медицине. Недостаток макроэлемента губителен для сердечно-сосудистой системы. Ишемическая болезнь, артериальная гипертония, аритмии — каждая из этих болезней усугубляется дефицитом магния.

Недостаток нескольких граммов металла плохо отражается на наших нервах (депрессии, мигрени, головокружения, тревога, раздражительность).

Важно: у каждого потребность в магнии возрастает при стрессах, физических нагрузках; у спортсменов — при изнурительных тренировках и на соревнованиях. Специалисты фирмы Тойота разработали аккумуляторную батарею (на основе серно-магниевых элементов)

Показатели у аккумулятора завидные. Загвоздка в том, что в батарее происходит саморазряд (катод электрохимически восстанавливается, образуются полисульфидные анионы, переходящие в раствор). Пока эта проблема не будет решена, серно-магниевые аккумуляторы специалистам только снятся

Специалисты фирмы Тойота разработали аккумуляторную батарею (на основе серно-магниевых элементов). Показатели у аккумулятора завидные. Загвоздка в том, что в батарее происходит саморазряд (катод электрохимически восстанавливается, образуются полисульфидные анионы, переходящие в раствор). Пока эта проблема не будет решена, серно-магниевые аккумуляторы специалистам только снятся.

Магний металлический обладает сильными восстановительными свойствами. Его используют для получения бериллия, ванадия, хрома. Металл используют как лигатуру в сталях и чугуне.

Все шире применяют магнийорганические соединения в химическом синтезе галогенопроизводных, спиртов, углеводородов.

Где еще применяют соединения магния

Бесцветные кристаллы фторида магния используют в специальной оптике (вещество прозрачно в диапазонах от ультрафиолетового до инфракрасного.

Стеарат магния — пищевая добавка Е470. Используют в косметической, пищевой промышленности, в фармации.

Магниевые сплавы применяют в изготовлении отбойных молотков, в атомной и нефтяной промышленности.

Оксид магния усвояемость. Лучший препарат магния. Состав препаратов

Определимся с целью. Мы замахнулись на выбор именно лучшего препарата магния. Ничего нового мы не будем изобретать. Мы воспользуемся логикой, которая участвует при выборе любой техники.

Что для нас зачастую подпадает под категорию «лучший»? Чаще всего это соотношение цены-качества. Мы не любим переплачивать за имя или этикетку, но и не любим выбрасывать деньги на ветер, покупая сомнительный продукт по низкой цене. Скупой платит дважды (а в случае со здоровьем может и не расплатиться).

Итак, мы хотим порадовать свой организм магнием.

Органические соли хороши за счет лучшей биодоступности и дополнительных эффектов на организм.

Сначала представим наиболее распространенные формы, где магний прячется в органических соединениях (органические формы жизни со мной согласятся), а затем неорганические источники (силикатные формы жизни обвинят в расизме).

Выбирая лучший препарат магния, мы учитываем свойства солей:

1. Цитрат магния. Соль лимонной кислоты.
2. Малат магния. Соль яблочной кислоты.
3. Аспарагинат или аспартат магния. Соль аспарагиновой (аминоянтарной) кислоты.
4. Оротат магния. Соль оротовой кислоты.
5. Лактат магния. Соль молочной кислоты.

Название вещества	Ценность и роль для организма
Цитрат магния	Лимонная кислота является главным промежуточным продуктом метаболического цикла трикарбоновых кислот. Играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания. В водном растворе образует хелатные комплексы с ионами кальция, магния, меди, железа и др. При приеме внутрь в небольших дозах активирует цикл Кребса, что способствует ускорению метаболизма. Биодоступность цитратов высокая.
Малат магния	Яблочная кислота является промежуточным продуктом цикла трикарбоновых кислот и глиоксилатного цикла. То есть является незаменимым веществом для клеточного дыхания и метаболизма. Яблочная кислота содержится в незрелых яблоках, винограде, рябине, барбарисе, малине и др. Биодоступность малатов высокая.
Аспарагинат (аспартат магния)	Аминоянтарная кислота — одна из 20 протеиногенных аминокислот организма. Играет важную роль в обмене азотистых веществ, участвует в образовании пиримидиновых оснований и мочевины. Аспарагиновая кислота и аспарагин являются критически важными для роста и размножения лейкозных клеток при некоторых видах лимфолейкоза. Хорошая биодоступность.
Оротат магния	Оротовая кислота — витаминоподобное вещество, влияющее на обмен веществ и стимулирующее рост живых организмов, но не обладающее всеми свойствами, характерными для витаминов. Синтезируется в достаточном количестве (случаев гиповитаминоза в литературе до сих пор описано не было). Биодоступность хорошая.
Лактат магния	Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром», глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. В пищевой промышленности используется как консервант, пищевая добавка E270. Поликонденсацией молочной кислоты получают пластик PLA. Биодоступность хорошая.
Сульфат магния	Неорганическое вещество. Применяется как солевое слабительное при приеме внутрь. В условиях стационара — внутривенное введение. Не подходит для восполнения дефицита магния.
Оксид магния	Неорганическое вещество. В нейтральной среде практически не растворяется. По биодоступности в десятки раз уступает органическим аналогам. Неплохо справляется с задачей борьбы с запором.

Получение чистого металла

Промышленное получение металла возможно двумя способами:

1. Электролитическим.
2. Термическим.

В первом способе необходимы обезвоженные хлориды магния, натрия, калия. Их смешивают в электролитической ванне, в расплаве происходит восстановления магния.

Чистый металл сливают, добавляя в ванну сырье. В черновом металле содержится до 2% примесей. При необходимости еще не остывший магний рафинируют, доводя чистоту почти до идеальной — 99,999%.

Во втором способе в качестве сырья предпочтительно использовать доломит с добавлением кокса. Возможно использование морской воды. Смесь разогревают до 2100 градусов, пары магния отгоняются и конденсируются.

Коррекция уровня магния

При уже существующем дефиците магния просто коррекцией питания не обойтись. Этот элемент требует соблюдения ряда условий для того, чтобы полноценно усваиваться из продуктов питания, и выполнение всех таких условий практически невозможно.
Поэтому для восстановления уровня Mg в организме рекомендуются специальные добавки к пище, которые содержат магний в наиболее «удобной» для организма форме. Это значит, что этот элемент представлен соединением, которое делает магний легкодоступным для всех органов и тканей. Кроме того, такие добавки к пище отличаются продуманным составом, который улучшает всасывание магния и обеспечивает его веществами-партнерами, в присутствии которых он наиболее эффективен.

* БАД. Не является лекарственным средством.

Узнайте, как питатьсясбалансированнои контролироватьсвой вес

9 июня 2020, 11:00

Добавить отзыв

Отзывы

Светлана
| 26.09.2020 9:26

Все доступно и интересно

Феруза
| 21.08.2020 18:09

Спасибо

Galyna Voitsekhovska
| 05.08.2020 23:43

Спасибо!
Полезная очень информация, как для себя так и для клиентов.
Много лет назад от двух инъекций пенициллина имела такие симптомы после анафилактического шока.
            С продуктами Гербалайф восстановилась на 90%. Спасибо, Марку Хьюзу за уникальную Компанию и продукты здорового образа жизни.

Бернер Наталия
| 31.07.2020 13:18

Много нового узнала!!! Спасибо!!!

И чем же наш герой не металл?

Некоторые характеристики магния:

Свойство металла	Данные
Атомная масса	24,304 г/моль
Степени окисления	0; +2
Плотность	1,74 г/см3
Температура плавления	650оС
Теплопроводность	(300 K) 156 Вт/(м·К)
Температура кипения	1090 оС
Ковалентный радиус	136 пм
Радиус иона	66 (+2e) пм
Электроотрицательность	1,31 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	−2,37 В
Степени окисления	0; +2
Энергия ионизации (первый электрон)	737,3 (7,64) кДж/моль (эВ)

Химия магниевых реакций

Вспомним школьные годы. Немного химии во время карантина не повредит.

Итак, химические свойства нашего героя:

• К щелочам огненный металл равнодушен (сами такие, к щелочноземельным металлам относимся). В реакции со щелочами не вступает.
• Зато во взаимодействие с кислотами вступает охотно, даже бурно, с выделением водорода.
• На воздухе магний реагирует с кислородом воздуха, покрывается оксидной пленкой. Эта «одежка» защищает металл от дальнейшего окисления. Но влажная атмосфера разрушает нашего «горячего» героя. Потому его и не хранят во влажных помещениях.

Как он горит!

Немного найдется металлов, горящих на воздухе, и наш герой — один из них. Подожгите магниевую стружку, и вспыхнет яркий, жгучий огонь. Еще бы не жгучий, его температура более 3000 градусов. Только не зажигайте магний на песке. Металл прореагирует с диоксидом кремния в песке, и будет гореть веселее. Потому затушить «магниевый» пожар песочком не получится.

Порошок магния

Горящий магний можно использовать как факел в темноте. Пара грамм магния — и даже в самую черную ночь все будет видно в радиусе 5-7 метров.

Не увлекайтесь зрелищем горящего металла. Такой яркий свет запросто повредит сетчатку глаза.

Подожгите металл в луже, и увидите мощную вспышку. Здесь образуется гидроксид магния (Mg(OH)2) и водород, который многократно усилит мощность огня.

Печально: в 1937 году дирижабль «Гинденбург», наполненный водородом, загорелся. Погибла треть пассажиров. Эта трагедия поставила крест на дирижаблях, как виде воздушного транспорта.

Кстати, головная боль пожарных — магний нельзя тушить водой. От этого огонь разгорится еще больше. Углекислотный огнетушитель тоже не вариант, ведь наш необыкновенный герой в присутствии углекислого газа хорошо горит, образуя уголь и оксид магния:

2Мg + CO2 = C + 2MgO

Получение гидроксида магния:

Гидроксид магния получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. в результате взаимодействия металлического магния с парами воды:

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂.

1. 2. в результате взаимодействия оксида магния и воды:

MgO + H₂O → Mg(OH)₂ (t = 100-125 °C).

1. 3. в результате взаимодействия растворимых солей магния с щелочью:

MgCl₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + 2NaCl,

Mg(NO₃)₂ + 2KOH → Mg(OH)₂ + 2KNO₃.

При этом гидроксид магния выпадает в виде осадка.

1.  4. в результате взаимодействия хлорида магния с обожженным доломитом:

MgCl₂ + CaO·MgO + 2H₂O → 2Mg(OH)₂ + CaCl₂.

При этом гидроксид магния выпадает в виде осадка.

Признаки недостатка магния

Недостаток магния в организме может проявлять себя широким спектром симптомов. Это зависит от того, насколько быстро развился дефицит этого вещества, насколько он критичен и как оценивается состояние человека в целом. Но в большинстве случаев недостаток магния развивается в такой последовательности.

Ранние признаки. Дефицит магния еще не критичен, но уже заявляет о себе нарушениями со стороны мышц. Как правило, это «странные» подергивания мелких мышц, например на веках. По мере прогрессирования этого состояния присоединяются спазмы в более крупных мышцах — икроножных или подошвенных, а также дрожание пальцев рук. Общее состояние здоровья может не вызывать опасений, если нет каких-либо хронических заболеваний. В противном случае их проявления могут стать более очевидными.

Умеренный дефицит. При более глубоком недостатке магния мелкие подергивания мышц сменяются болезненными спазмами и судорогами. Мышцы постепенно утрачивают свою силу, и выполнение обычных задач может представлять небольшую, но уже заметную проблему. Нарушается чувствительность кожи, что может проявляться как онемение руки или ног, ощущением «ползающих мурашек» или покалывание. Также нередко развивается головокружение и связанное с этим нарушение координации движений. Нарушения мышечной сократимости наблюдаются уже не только со стороны скелетной мускулатуры, но и внутренних органов. Например, появляются «необъяснимые» спазмы кишечника или пищевода. Также могут наблюдаться непродолжительные приступы кашля, вызванные спазмом бронхов. А женщины могут испытывать болезненные спазмы матки, даже если раньше никогда не сталкивались с этим явлением.

Выраженный дефицит. Дефицит магния настолько выражен, что уже существующие симптомы дополняются изменениями в психическом состоянии. Человек страдает от периодической или постоянной бессонницы, у него отмечаются резкие и безосновательные перепады настроения. Нередко наблюдается повышение тревожности: мучают беспричинные страхи, нервозность, повышенная подозрительность.

Снижение умственных и физических функций уже очевидно: даже длительный сон не избавляет от усталости, становится все сложнее сконцентрироваться на каких-либо задачах, запоминать нужную информацию. Кроме того, сильно повышается склонность к инфекционным заболеваниям, а устойчивость к стрессовым факторам, наоборот, снижается. Могут наблюдаться сбои со стороны сердца: оно работает с «перебоями» — случаются приступы сильного сердцебиения или же сердце «пропускает» удар, артериальное давление неустойчиво.

Хронический дефицит. В этом случае речь идет не об отдельных симптомах дефицита магния, а о последствиях этого состояния. При длительном и выраженном недостатке этого элемента наблюдаются нарушения со стороны эндокринной системы, страдает функция почек с образованием в них камней, развиваются упорные спастические запоры и др.

Значение для человека

Магний изначально присутствует в биологических организмах. Однако в повседневных продуктах (хлеб, молоко, мясо) его минимум.

Жизненные процессы

Без металла невозможен нормальный ход важных жизненных процессов:

• Синтез белка.
• Работа нервной системы, сердечной мышцы.
• Расширение сосудов.
• Желчеотделение.
• Работа ЖКТ.
• Выведение из организма холестерина.
• Сокращение мышц.

Суточная норма вещества для женщин и мужчин – 300 и 400 мг.

Потребность увеличивают психические, физические перегрузки, стрессы, злоупотребление алкоголем, потливость.

Усваивать микроэлемент полнее мешают фитин, жирный или насыщенный кальцием рацион.

Токсикология

Соединения магния малотоксичны (за исключением солей таких ядовитых кислот, как синильная, азотистоводородная, плавиковая, хромовая).

Биологическая роль

Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений (хлорофиллы). Его биологическая роль сформировалась исторически в период зарождения и развития протожизни на нашей планете в связи с тем, что солевой состав морской воды древней Земли был преимущественно хлоридно-магниевый, в отличие от нынешнего — хлоридно-натриевого.

Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатинфосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Он участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует желчеотделение, повышает двигательную активность кишечника, что способствует выведению из организма холестерина.

Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище. Недостаток магния в организме может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, остеопороз, артрит, фибромиалгия, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия, запоры, предменструальный синдром (ПМС). При потливости, частом употреблении слабительных и мочегонных, алкоголя, больших психических и физических нагрузках (в первую очередь при стрессах и у спортсменов) потребность в магнии увеличивается.

Более всего магния содержится в пшеничных отрубях, тыквенных семечках, какао-порошке. К пище, богатой магнием относят также кунжут, отруби, орехи. Однако обилие фитина в этих продуктах делает его малодоступным для усвоения, поэтому только зелёные овощи могут служить надёжным источником магния. Магния совсем мало в хлебе, молочных, мясных и других повседневных продуктах питания современного человека. Суточная норма магния — порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин (предполагается, что всасывается около 30 % магния).

При употреблении витаминно-минеральных комплексов, содержащих магний, необходимо помнить, что при чрезмерном его потреблении возможна передозировка, сопровождающаяся снижением артериального давления, тошнотой, рвотой, угнетением центральной нервной системы, снижением рефлексов, изменениями на электрокардиограмме, угнетением дыхания, комой, остановкой сердца, параличом дыхания, анурическим синдромом.

Также следует соблюдать осторожность при приеме магния людям с почечной недостаточностью

Питание

Магнием насыщены порошковое какао, отруби, орехи, тыквенные семечки. Однако усваивать элемент мешает изобилие в них фитина.

Кладезем магния диетологи считают зеленые овощи. Это капуста, огурцы, горошек, спаржа, сельдерей, лук, шпинат, петрушка.

Последствия дефицита или избытка вещества

Симптомы дефицита магния:

• Проблемы с костями (артрит, остеопороз).
• Судороги, спазмы мышц.
• Головная боль.
• Сбои в работе ЖКТ (запоры), сердца (аритмия).

На эмоциональном плане нехватка вещества приводит к бессоннице, перманентной усталости, раздражительности (особенно ПМС).

Опасно и чрезмерное увлечение микроэлементом.

О передозировке металла сигнализируют:

• Снижение артериального давления.
• Тошнота, рвота.
• Угнетение ЦНС, рефлекторной функции, дыхания.

Магниевые «нобели»: хлорофилл

Следующий наш рассказ о нобелевских премиях, связанных с магнием, будет посвящен Рихарду Вильштеттеру, ученику Адольфа фон Байера, изучавшего красители.

Рихард Вильштеттер

В год, когда его патрон удостоился Нобелевской премии по химии (1905), он перешел на полную профессорскую ставку в Цюрих, в знаменитый ETH, и начал работать на производстве красителя хлорофилла — вещества, которое делает листья зелеными и который обеспечивает превращение углекислого раза растениями в углеводы (процесс фотосинтеза).

Именно на поприще изучения хлорофилла (до Вильштеттера вообще никто не знал даже брутто-формулы этого важнейшего вещества) он добился наибольших успехов. Сначала он выявил эмпирическую формулу хлорофилла — относительное содержание в нем атомов углерода, азота, водорода, кислорода и магния.

Вильштеттеру удалось опровергнуть утверждение о том, что у каждого растения — свой хлорофилл. Химик вместе со своим учеником Артуром Штоллем показал, что во всем растительном царстве существуют всего две очень близкие формы хлорофилла: a и b (правда, потом нашлись и c1, и c2, и некоторые другие).

Хлорофилл C1 и C2

Постепенно Вильштеттер начал расшифровывать структуру пигмента и обнаружил в нем тетрапиррольное кольцо (порфирин) с центральным атомом магния. Нужно отметить, что сырьем «хлорофилловой фабрики» Вильштеттера стала крапива, ведь в ней содержится очень много хлорофилла.

«Цель моей работы состояла в том, чтобы установить структурные характеристики наиболее широко распространенных пигментов растений, в частности хлорофилла, и найти определенные критерии, касающиеся их химической функции», — так описал свой труд Рихард Вильштеттер в нобелевской лекции.Это была первая премия «за хлорофилл». Но далеко не последняя.

В 1930 году Нобелевскую премию по химии с формулировкой «За исследования по конструированию гемина и хлорофилла, особенно за синтез гемина» получил немец Ханс Фишер, который сделал первые шаги по синтезу хлорофилла.

На представлении лауреата Ханс Седербаум из Шведской королевской академии сказал: «Работы Фишера стали научным достижением, которое вряд ли могло бы быть получено предыдущими поколениями. Исследования Фишера показали, что природа, несмотря на ее непомерное многообразие, довольно экономно использует стандартный строительный материал для конструирования таких сильно различающихся как по внешнему виду, так и по распространению двух веществ, ».

Ханс Фишер

Дальше – больше. Как вы думаете, кто сделал первый в истории направленный синтез хлорофилла? Можно даже не гадать, «второй по крутизне химик после природы» (цитируя представителя Нобелевского комитета) – Роберт Бернс Вудворд,который опубликовал очередной рутинный великий синтез в 1960 году. Так что и этот синтез стал кирпичиком в нобелевской премии великого Вудворда, получившего премию «потому, что он молодец».

Американский биохимик Мелвин Кальвин при помощи радиоактивного углерода сумел показать, как именно работает хлорофилл в растениях. Как итог – Нобелевская премия по химии 1961 году «За исследование усвоения двуокиси углерода растениями». И, наконец, отчасти с хлорофиллом связана Нобелевская премия по химии 1988 года, которую получили немцы Иоганн Дайзенхофер, Хармут Михель и Роберт Хубер, которые установили трёхмерную структуру фотосинтетического реакционного центра.

Но, конечно, магний важен для человека не только Нобелевскими премиями. Магний – одиннадцатый по распространенности в нашем организме элемент, при этом он входит в состав или участвует в работе почти 300 ферментов (это из известных!), так что этот элемент нам просто необходим.

А в завершение нашего длинного рассказа мы покажем вам видео из знаменитой серии популярных видеороликов о химических элементах серии «Периодическое видео химических элементов», которую ведет замечательный профессор Ноттингемского университета Мартин Полякофф

Текст: Алексей Паевский