12.2014 – „Biodostępność soli magnezu – jak to jest naprawdę?”

grudzień 2014, nr 100/78 online

 

   Magnez (łac. magnesium) to dwuwartościowy pierwiastek chemiczny (2 stopień utlenienia), należący do grupy metali ziem alkalicznych. Liczba atomowa magnezu wynosi 12, a masa atomowa – 24,31 g/mol. Słowo magnez pochodzi od greckiego μαγνήτης λίθος (magnítis lithos), co oznacza kamień magnezowy. Magnesia to nazwa dzielnicy Tesalii, na której obszarze od starożytności produkowano niektóre z rud magnezu i manganu, znanych i wykorzystywanych od bardzo dawna przez alchemików. Spośród najczęściej występujących pierwiastków na naszej planecie, magnez zajmuje 8 miejsce, a w skorupie ziemskiej znajduje się go blisko 1,87 %. W sole tego pierwiastka obfita szczególnie jest woda morska, w której średnie stężenie magnezu wynosi 1,35 g/L. Całkowitą jego ilość w morzach i oceanach oszacowano na 2*1015 ton. Za odkrywce magnezu został uznany Sir Humphry Bartholomew Davy, angielski fizyk i chemik, któremu udało się w 1808 roku uzyskać niewielkie ilości tego metalu przez elektrolizę wilgotnego tlenku magnezu (MgO) na katodzie rtęciowej, która to w wyniku reakcji elektrochemicznej, rozrywała wiązania tej substancji i uwalniała magnez. Jednak powstały w wyniku tej reakcji produkt charakteryzował się silnym zanieczyszczeniem, w związku z tym nie nadawał się do jakiegokolwiek zastosowania, a w szczególności do spożycia. Dopiero w 1828 roku uzyskano czysty metal, dokonał tego znany francuski chemik Antoine Bussy redukując chlorek magnezu MgCl2 parą metalicznego potasu. Zostało to opisane w jego książce zatytułowanej Mémoire sur le Radical métallique de la Magnésie. Jednak już dużo wcześniej magnez jako substancję leczniczą stosowano „intuicyjnie”. Sól Epsom inaczej zwana solą gorzką lub angielską, związek mineralny – siarczan magnezu (MgSO4, zawierający blisko 10% Mg), używany był już w wieku XVI. Po raz pierwszy jego właściwości opisał w roku 1695 Nehemiasz Grew, z jego przekazów dowiadujemy się też, iż nazwa soli związana jest z miastem Epsom, które znajduje się w Anglii i gdzie związek ten był początkowo odparowywany ze źródeł wody mineralnej. Był to preparat powszechnie stosowany dla oczyszczania krwi, szczególnie wśród wyższych i majętnych klas. Bezwodna jak i uwodniona forma siarczanu magnezu (Magnesiumsulfat, Bittersalz, Sulfate de magnesium, Magnesium sulfate, Epsom Salz, Englisches Salz, Sedlitz – Salc, Sal catharticum) stała się od tego czasu ważnym środkiem medycznym, o szczególnych właściwościach przeczyszczających, stosowanym jako medykament po dziś dzień. Kolejnym sposobem pośredniego zastosowania magnezu było używanie przygotowanej w roku 1707 magnesia alba z ługu macierzystego (pokrystalicznego) uzyskanego od producentów saletry. Ten produkt uboczny otrzymywania saletry uznano w tamtych czasach za panaceum na wszystkie dolegliwości cielesne.

   Magnez często nazywany jest pierwiastkiem życia. W trakcie ewolucji stał się on istotnym w organizmie elementem służącym do wytwarzania i aktywacji enzymów. Jest on kofaktorem ponad 300 reakcji enzymatycznych, od których zależny jest przebieg podstawowych procesów życiowych takich jak transkrypcja, biosynteza białek, fosforylacja czy transport przez błony komórkowe. Bierze udział w każdej z reakcji enzymatycznej w której uczestniczy ATP-aza (adenozynotrifosfataza), czyli jest to makroelement odpowiedzialny pośrednio za każdy z procesów metabolicznych dostarczających energię w organizmie. Jest także aktywatorem enzymów uczestniczących w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów. Magnez niezbędny jest również do przebiegu biosyntezy białek i kwasów nukleinowych. Wpływa na utrzymanie integralności błon mitochondrialnych oraz jest wewnątrzkomórkowym jonem regulującym przenikanie jonów innych pierwiastków z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza komórki. Poza tym odpowiedni poziom magnezu niezbędny jest do prawidłowej budowy układu kostnego. Wpływa także na pobudliwość tkanki nerwowej i mięśniowej, kurczliwość mięśni gładkich i szkieletowych, jak również odpowiedź immunologiczną organizmu. Wspólnie z wapniem i potasem – magnez reguluje rytm serca i krzepliwość krwi.

 

   W ustroju dorosłego człowieka znajduje się 25-30 g tegoż pierwiastka – pierwiastka życia, z tego w kościach jest średnio 60-65%, 27% wewnątrz komórek mięśni, 6-7% w innych tkankach i blisko 1% w płynach pozakomórkowych. U osób bardziej zaawansowanych wiekiem – po 60 roku życia zwartość magnezu zmniejsza się w znaczącym stopniu, bo nawet o 60-80% w porównaniu do ilości w jakie zaopatrzone są tkanki organizmów dzieci. Do narządów zawierających najwięcej magnezu zalicza się mięsień sercowy, wątrobę, mózg i nerki. Według danych literaturowych spożycie magnezu zależne jest od płci, wieku, stanów chorobowych, masy ciała i wynosi około 4-12 mg na kilogram masy ciała na dobę. Czyli w przypadku osób dorosłych powinno mieścić się w przedziale od 310 do 420mg na dobę. Należy mieć świadomość, że wraz ze wzrostem organizmu, zapotrzebowanie na magnez ulega zwiększeniu. Jak podaje Jarosz, w swym opracowaniu z 2012 roku, na przyrost każdego kilograma ciała potrzebne jest 300 mg magnezu, a każdego kilograma mięśni 200 mg tego pierwiastka. Potrzeba dodatkowego magnezu występuje m.in. u kobiet w ciąży, w okresie dorastania i rekonwalescencji, jak również u osób ciągle narażonych na stres lub zwiększony wysiłek fizyczny.

   Wchłanianie magnezu następuje równocześnie z wchłanianiem wody. Generalnie jednak Mg2+ uznawany jest za trudno przyswajalny jon. Wchłaniany jest on w jelicie cienkim i okrężnicy dwojako, odbywa się to na zasadzie ułatwionej dyfuzji (dwustopniowy przebieg), jak również poprzez transport bierny (ponad 80% magnezu wchłaniane jest na zasadzie dyfuzji biernej). Podczas podaży 300 mg magnezu blisko 130 mg jest wchłaniane. Równocześnie z ilości ustrojowej wynoszącej 5 g, do światła jelita przechodzi około 30 mg magnezu, w związku z tym z kałem wydalane jest blisko 200 mg tego pierwiastka. Porcja 2 g przesączana jest w nerkach i zwrotnie w nerkach wchłania się ponad 90% Mg2+. Reasumując z moczem wydalane jest 100 mg magnezu na dobę. Z powyższych danych wynika, iż homeostaza tego makroelementu w organizmie zależy przede wszystkim od trzech organów: jelita cienkiego, gdzie wchłaniany jest jon Mg 2+, kości, które stanowią główny rezerwuar magnezu, oraz nerek – odpowiedzialnych za jego wydalanie. Co ciekawe mniejsza zawartość tego pierwiastka w diecie zwiększa jego wchłanianie w jelicie. Normalnie 30 – 50% magnezu z pożywienia jest wchłaniane w jelicie (przy diecie dostarczającej 500 – 600 mg magnezu). W przypadku jednak, gdy zawartość w diecie jest niska (na poziomie 20 – 30 mg), jego adsorpcja na poziomie jelita wzrasta nawet do 80%. Wpływ na proces przyswajania magnezu mają również proporcje między wapniem, fosforem i potasem. Obecność substancji działających antagonistycznie także odgrywa dużą rolę. Czynnikami zmniejszającymi biodostępność magnezu są np. duże ilości wapnia, białka, tłuszcze (powstają mydła), szczawiany, fityniany, siarczany, galusany, fluor czy też metale ciężkie (takich jak ołów i rtęć). Natomiast do zwiększonego wydalania magnezu z moczem może dojść w przypadku stosowania leków moczopędnych (diuretyków pętlowych), tiazydów, mineralokortykosteroidów, amforecyny B, cykloseryny. Niektóre leki przeciwnowotworowe, przeciwwirusowe czy też immunosupresyjne mogą być powodem nagłego obniżenia się stężenia omawianego pierwiastka w organizmie, podobnie rzecz się ma w przypadku hormonów tarczycy i wzrostu, aldosteronu, kalcytoniny i insuliny oraz stosowanych równocześnie glikozydów nasercowych. Przyjmując magnez należy także zwrócić uwagę na to, iż może obniżyć on wchłanianie z przewodu pokarmowego antybiotyków z grupy tetracyklin, leków z grupy fluorochinolonów, fluorku sodu oraz dawkowanych doustnie leków przeciwkrzepliwych pochodnych warfaryny czy bisfosfonianów stosowanych w leczeniu osteoporozy, a więc należy pamiętać o minimum trzygodzinnej przerwie pomiędzy podaniem tychże leków i preparatu zawierającego magnez. Pierwiastek ten może również zmieniać wchłanianie isoniazydu i chlorpromazyny.

   Za czynniki wspomagające wchłanianie magnezu uznano m.in. witaminy: B1, B6 (pochodna pirydyny, jedna z form witaminy B6 – pirydoksyna – często występuje w preparatach magnezowych prostych), C, D, wapń i fosfor, sód, laktozę.
Niewątpliwym faktem jest to, że magnez jest zdecydowanie lepiej przyswajany jako składnik produktów spożywczych niżeli preparatów, suplementów diety czy też leków. Z tego też względu cenniejsze i lepsze w tej materii są produkty naturalne bogate w ten pierwiastek. Najlepszymi źródłami, ze względu na magnez zawarty w cząsteczce chlorofilu są zielone warzywa liściaste, takie jak na przykład szpinak (53 mg/100 g). Szczególnie bogate w ten makroelement są także warzywa strączkowe jak groch (129 mg/100 g), fasola (169 mg/100 g), soja (216 mg/100 g). Magnez zawierają migdały (270 mg/100 g), orzechy nerkowca (267 mg), kiełki pszenicy, otręby pszenne (490 mg/100 g); kasza gryczana (218 mg/100 g), nasiona słonecznika (359 mg/100 g), płatki owsiane (129 mg/100 g), kakao (16% proszek – 420 mg/100 g), czekolada deserowa (129 mg/ 100 g), pieczywo: chleb żytni pełnoziarnisty (71 mg/100 mg) czy „graham” (62 mg/100 mg). Ważne źródło magnezu w diecie może stanowić także sama woda, w szczególności pochodząca z rejonów, gdzie występują tzw. „wody twarde”, czy też wody wysokozmineralizowane (w wodach mineralnych do 120 mg/dm3). Niewielkie ilości można odnaleźć również w mleku i przetworach mlekopochodnych, mięsie oraz w większości z owoców. Coraz częściej na naszym rynku możemy odnaleźć produkty wzbogacone w magnez – jak np. płatki śniadaniowe.

   Temat magnezu zarówno w profilaktyce, jak i lecznictwie nabiera obecnie znaczenia ze względu na coraz powszechniejszy niedobór tego pierwiastka w codziennej diecie. Już w roku 1981 opublikowane zostały pierwsze wyniki badań naukowych, świadczące o niedostatecznej podaży magnezu w krajach wysokouprzemysłowionych, co korelowało z dużą zapadalnością na chorobę niedokrwienną serca. W roku 2000 w badaniach przeprowadzonych przez NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) wykazano, że średnie dzienne spożycie magnezu przez obywateli Stanów Zjednoczonych kształtuje się na poziomie 328 mg ± 298, a w tym aż 68% z osób biorących udział w badaniu dostarczało swojemu organizmowi mniej niż RDA (Zalecane Dzienne Spożycie, z ang. Recommended Dietary Allowances). Istnieją także wyniki doświadczeń, w których podobna sytuacja notowana jest w wysoko rozwiniętych krajach europejskich. Spowodowane może to być zmianą nawyków żywieniowych społeczeństwa w XXI wieku, popularnością niedbałej konsumpcji, tak zwanego „śmieciowego jedzenia”, spożywaniem wysokoprzetworzonej, rafinowanej strawy. Inną przyczyną niedostatku magnezu jest rugowanie tego pierwiastka z gleby na której uprawiane są rośliny stanowiące pożywienie. Dzieje się tak poprzez na przykład występowanie kwaśnych deszczy, zanieczyszczeń środowiskowych, nieumiejętnego nawożenia, jak również zubożenia fauny glebowej. Szybkie życie w stresie, występowanie problemów sercowo-naczyniowych jak również inne stany chorobowe powodują coraz częstsze występowanie hipomagnezji. Z tego też względu współcześnie coraz częściej stosuje się różnorodne doustne preparaty magnezowe. Na rynku odnaleźć można wiele leków, suplementów zawierających magnez, a preparaty w skład których wchodzi, znajdują się w czołówce sprzedawanych w aptece. Wśród asortymentu odnajdziemy proste, jak również złożone preparaty magnezowe (mineralne jak i witaminowo-mineralne) w których składzie znajduje się mniej lub więcej komponentów dodatkowych (inne pierwiastki i substancje, w tym witaminy), mających różnorodne funkcje – nasilającą, wspomagającą czy uzupełniającą działanie magnezu. Preparaty proste to zwykle przeznaczone do dawkowania doustnego leki, suplementy połączone zawsze z innymi substancjami, do których należą np. sole. Z tego też względu najpopularniejsza klasyfikacja prostych form magnezowych obejmuje podział na środki, gdzie nośnikami są sole organiczne (cytrynian magnezu, wodorocytrynian magnezu, askorbinian magnezu, wodoroasskorbinian magnezu, mleczan magnezu) oraz takie gdzie są nimi sole nieorganiczne (chlorek magnezu, siarczan magnezu, azotan magnezu, węglan magnezu). Udowodniono, iż wszystkie organiczne sole są bardziej biodostępne niżeli nieorganiczne. To w jakiej postaci występuje magnez w danym preparacie determinuje jego dostępność i wchłanianie, czyli interesujący nas efekt działania. Do oceny stopnia przyswajania magnezu potrzebna jest znajomość pełnej nazwy substancji chemicznych wchodzących w skład środka. Bezwzględnie pamiętać należy o tym, iż zawartość cytrynianu, mleczanu, chlorku, węglanu i ilość kationów magnezowych w preparacie trzeba uwzględniać osobno. Z punktu widzenia pacjenta istotna jest wyłącznie zawartość Mg2+, ze względu na to, iż tylko one są wykorzystywane przez nasz organizm. Mocno eksponowana na opakowaniach zawartość soli mineralnych nie informuje czytającego o wartości danego preparatu. Ważna jest informacja typu „Jedna tabletka zawiera: (tu pojawia się nazwa soli), co odpowiada: (tu podawana jest ilość) jonów magnezu (Mg2+)”. Nie jest ona jednak jednoznaczna, gdyż nie zawiera informacji o bioprzyswajalności tego pierwiastka z danego preparatu. Powinniśmy mieć świadomość, że mimo, iż sole organiczne mają niewielką zawartość kationów magnezu w porównaniu do soli nieorganicznych, to procent ich przyswajalności jest dużo większy niż soli nieorganicznych. Dla przykładu, makroelement przyjmowany w postaci soli magnezu i kwasu cytrynowego (cytrynian), w swych strukturach zawiera niższe stężenie tego pierwiastka (około 20% w preparacie), lecz o bardzo wysokim poziomie biodostępności (blisko 90%), podobnie jest w preparatach na podstawie mleczanu. Odwrotna sytuacja natomiast występuje w przypadku soli nieorganicznych. Zwykle zawartość magnezu w preparacie określana jest na poziomie 30-40% całego związku (węglany, wodorotlenek), a posiadają one duży stopień elementarnej koncentracji tegoż pierwiastka, jednak jego biodostępność kształtuje się w granicach znikomych 10%, niekiedy do 16%. Dzieje się tak dlatego, ponieważ ludzki organizm jest w stanie przyswoić magnez w zależności od charakteru związków, w jakich został spożyty przez organizm. Cytrynian, mleczan czy asparaginian, są solami magnezowymi najbardziej zbliżonymi do struktury związków, jakie odnaleźć można w naturze. Podejmując decyzję odnośnie zakupu preparatu należy zwrócić uwagę, poza rodzajem soli magnezowej, także na samą formę i jego strukturę. Występują one pod kilkoma postaciami: tabletek rozpuszczalnych, granulatów, ampułek do iniekcji, tabletek tradycyjnych oraz dojelitowych. Magnez wchłaniany jest przede wszystkim, jak już wspomniano, w jelicie cienkim, dlatego też, aby zapewnić prawidłową suplementację omawianego makroelementu zdecydowanie najlepszą formą podania będą dla nas tak zwane tabletki dojelitowe, czyli powlekane nierozpuszczalną otoczką, niewrażliwą na sok żołądkowy – chroniącą zawartość tabletki. Do rozpuszczenia owej otoczki dochodzi dopiero w soku jelitowym i automatycznie wówczas magnez uwalniany jest w miejscu docelowym – największego wchłaniania. Podejmując się suplementacji diety preparatami magnezowymi pamiętamy również o tym, że korzystne efekty działania magnezu ujawniają się zwykle po długotrwałym podawaniu – kilku miesięcy, a nawet roku.

   Podsumowując – magnez jest pierwiastkiem życia, wpływa na nasze zdrowie, jego braki zauważalne i uciążliwe mogą być dla nas w codziennej egzystencji. Jeśli mamy objawy związane z niedoborem magnezu nie musimy sięgać od razu po suplementy. W niektórych przypadkach wystarczy jedynie zmiana nawyków żywieniowych, wzbogacenie diety w surowce, produkty naturalne z których magnez wchłania się najlepiej. Jeśli już zdecydujemy się na suplementację preparatami magnezowymi – niezależnie od tego czy w formie soli – preparatów prostych, chelatów, złożonych leków, suplementów magnezowo – witaminowych czy też postaci mineralnych – nie dajmy się zwieść kolorowym wizualizacjom stworzonym przez specjalistów od marketingu. Odpowiedzialne podjęcie decyzji odnośnie wyboru powinno opierać się na naszej wiedzy, większość informacji zawarta jest na opakowaniach – musimy jedynie wiedzieć na co zwracać uwagę (w opisywanym wypadku na rodzaj soli), oraz mieć świadomość, iż najlepiej biodostępne nie jest to, co jest najładniej zapakowane.

 
Fot. Fotolia.com
 
Piśmiennictwo:

Piśmiennictwo
1. Bancerz B., Duś-Żuchowska D., Cichy W., Matusiewicz H. Wpływ magnezu na zdrowie człowieka. Przegląd Gastroenterologiczny 2012; 7 (6) 2012, 359–366
2. Basso L.E., Ubbink J.B., Delport R. Erythrocyte magnesium concentration as an index of magnesium status: a perspective from a magnesium supplementation study. Clinica Chimica Acta 2001, 291, 1–8
3. Błaszczyk U., Duda- Chodak A. Magnesium- its role in nutrition and cancerogenesis. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 2013 64 (3), 165-174
4. Bohn T. Dietary factors influencing magnesium absorption in humans. Current Nutrition & Food Science, 2008, 4, 1-20
5. Coudray C., Rambeau M., Feillet-Coudray C., Gueux E., Tressol J.C., Mazur A., Rayssiguier Y. Study of magnesium bioavailability from ten organic and inorganic Mg salts in Mg-depleted rats using a stable isotope approach. Magnesium Research, 2005, 18 (4), 215-23
6. Domagała B. Magnez-pierwiastek życia, 2012 http://wydawnictwoapteka.pl/files/UserFiles/file/2012/10/magnez.pdf
7. Dudek H. Magnez – pierwiastek energii. Eneteia, Warszawa, 1999
8. Durlach J. Overwiev of magnesium research: History and current trends. [w]: Nishizawa Y., Moori H., Durlach J. New perspectives In magnesium research. Springer, Verlag, London, 3-9
9. E.S. Ford, Mokdad A.H. Dietary magnesium intake in a National Sample of U.S. adults. The Journal of Nutrition, 2003, 2879-2882
10. Gertig H., Przysławski J. Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. PZWL, Warszawa, 2006
11. Jabłecka A., Korzeniowska K., Skołuda A., Cieślewicz A. Preparaty magnezu. Farmacja Współczesna, 2011; 4: 29-32
12. Jarosz M. (red). Normy żywienia dla populacji polskiej. – nowelizacja, instytut Żywności i Żywienia, Warszawa, 2012
13. Ranadel V.V., Somberg J.C. Bioavailability and pharmacokinetics of magnesium after adrninistration of magnesium salts to humans. AmericanJ ournal of Therapeutics , 2001, 8, 34S-3b
14. Rylander R. Bioavailability of Magnesium Salts – A Review. Journal of Pharmacy and Nutrition Sciences, 2014, 4, 57-59
15. Siener R., Jahnen A., Hesse A. Bioavailability of magnesium from different pharmaceutical formulations, Urological Research ,2011, 39(2),123-127