Gode kilder for magnesium i kosten er salat og andre bladgrønnsaker, kål, korn, nøtter og belgfrukter. Ved et vanlig kosthold basert på planteriket og dyreriket får man nok magnesium tilført gjennom maten og man trenger ikke noe ekstra kosttilskudd. For eksempel vil alt grønnfarget plantemateriale inneholde magnesiium som chelat i klorofyll. I frø finnes magnesium (Mg2+) som en dal av opplagsnæringen bundet som fytat.
Magnesium hos dyr og mennesker
Magnesium virker som kofaktor for flere enn 300 enzymer som deltar i energimetabolisme, eller syntese av protein og DNA (DNA- og RNA- polymerase), endonuklease, eksonukleases DNA-reparasjon). Magnesium deltar i sStabilisering av membraner, overføring av nerveimpulser og muskelkontraksjon.
Magnesium (Mg2+) er en av de syv nødvendige makronæringsstoffene og mineralene hos dyr og mennesker: Kalsium (Ca2+), fosfor (HPO42-), magnesium (Mg2+), sovel (HS-), natrium (Na+), kalium (K+) og klorid (Cl-).
Mg2+ bindes til det aktive sete på flere enzymer: enolase, pyruvat kinase, pyrofosfatase, topisomerase, helikase, protein kinaser og syclaseer. Det meste av magnesium i kroppen er fordelt på bein, blodserum, muskler og bløtt cellevev. Vitamin D, kalsium og magnesium spiller en viktig rolle i utvikling av bein.Magnesiumbalansen i kroppen blir regulert av magnesiumopptaket og absorbsjonen i i tarmen, mineralisering av bein og utskillelse via nyrene. Nyrene har en viktig funksjon for å opprettholde konstante konsentrasjoner av magnesium i kroppen (magnesiumhomeostase). Hypomagnesemia (magnesiummangel) er lavere magnesiumkonsentrasjon i blodet enn det som er normalt.
Som mangesiumkilde i husdyrbruk anvendes magnsiumoksid (MgO) , men kan også bruke magnesiumhydroksid, magnesiu fosfat magnesiumklorid eller magnesiumsulfat.
Magnesiumtransportører
Transient reseptorpotensial melastatin type 7 (TRPM7) er er en ionekanal for divalente kationer (kationkanal) og som deltar I fluksen av Mg2+ i celler. Transient reseptorpotensial kationkanalfamilie M (TRPM) hvor M står for Melastatin er et protein som virker som tumorsupressor og har 9 undergrupper TRPM1-8. TRPV6 er lokalisert til nyrene og tykktarmen.
CNNM-proteiner (syklin M / cyclin M) er en familie med proteiner som deltar i transport av Mg2+, og som har vevsspesifikke uttrykk. NNM1 (hjernen), CNNM2 (nyrer), CNNM3 (universell) og CNNM4 (tynntarmen).
Mg2+ transporter 1 (MagT1) er en Mg2+ kanal og transportør blant annet i T-celler i immunsystemet.
Solut bærerfamilie 41 medlem 1 (SLC41A1) er en Na+/Mg2+ utveksler (antiporter) emed transportratio 2 Na+:1 Mg2+.
Magnesiumtransportør MRS2 (mitokondriell RNA skjøting 2) er en Mg2+ kanal I mitokondriemembranen.
Effluks av Mg2+ fra celler er koblet til transport av Na+.
Planter og magnesium
Magnesium kan inngå ionebinding med sterkt nukleofile ligander som fosforylgrupper. I alle enzymreaksjoner som bruker ATP er det derfor vanligvis Mg-ATP som er substratet.Magnesium finnes i dolomittkalk (MgCO3CaCO3) jfr. dolomittene, magnesitt (MgCO3) og i serpentin (3MgO·2SiO2·2H2O). Sjøvann inneholder relativt mye magnesium.
Pektin i celleveggen binder magnesium, og magnesium kan lagres i vakuolen. Magnesium aktiverer enzymer i respirasjon og fotosyntese og deltar i syntese av DNA og RNA. Fotosynteseenzymet rubisko trenger magnesium, noe som øker binding av karbondioksid. Magnesium er nødvendig for sammenkobling av enhetene i ribosomer. RNA polymerase og fruktose-1,6-bisfosfatase er eksempler på enzymer som behøver magnesium for å ha maksimal katalytisk aktivitet.
Plantene trenger relativt store mengder magnesium og det kan bli mangel for planter som vokser på sur sandholdig jord. Magnesium inngår som chelat i tetrapyrollringen i klorofyll.Det er egne magnesiumtransportører i plasmamembranen, vakuolemembranen, og i yttermembranen til kloroplaster og mitokondrier. De er forskjellig fra andre kationtransportører, hvorav noen (MHX) virker som magnesium-proton (Mg2+-H+) antiport.
Magnesiummangel vises som klorose mellom ledningsstrengene i bladet og ofte med nekrotiske flekker. Magnesium er relativt lett flyttbart internt i planten slik at det er de eldste delene som viser mangelsymptomer hvis det blir for lite.
Magnesium er et makronæringsstoff som tas opp av plantene som Mg2+, et toverdig kation (gr. magnesia). Magnesium hører sammen med kalsium til jordalkaliemetallene i det periodiske system. Opptaket av magnesium hemmes av andre kationer som kalium (K+), ammonium (NH4+), kalsium (Ca2+) og mangan (Mn2+). Tørrstoffet fra planter inneholder fra 0.1-0.8 % magnesium. Magnesium er bundet som et chelat i sentrum av tetrapyrollkjernen i klorofyll. Innsettingen av magnesium i porfyrinstrukturen katalyseres av enzymet magnesium chelatase. Når klorofyll brytes ned til feofytin fjernes magnesium, katalysert av magnesium dechalatase, og erstattes med to protoner (H+).
Magnesiummangel kan opptre i mange økosystemer, spesielt på sur torvjord og jord som inneholder mye grus og sand. Magnesium er relativt lite transporterbart internt når det har kommet inn i planten. Mangelsymptomene viser seg som klororose mellom grønne bladnerver, først i eldre blad. Ved alvorlig magnesiummangel blir bladene gulhvite og det skjer prematur bladavkasting. Magnesiummangel seg fra jernmangel ved at det dannes nekrotiske flekker på bladene. Om våren (vårfarger) kan rødbrun farge på unge ikke utviklete blad skyldes midlertidig magnesiummangel ved oppbyggingen av klorofyll. Slik rødfarge kan imidlertid også skyldes anthocyaniner. Kunstgjødsel (mineralgjødsel) inneholder magnesium, og andre viktige magnesiumkilder er dolomitt (CaMg(CO3)2, kieseritt (MgSO4·H2O) og magnesitt (magnesiumkarbonat, MgCO3), samt olivin ((Mg, Fe)2SiO4).
I muskelbevegelser hos dyr brukes det store mengder ATP, med tilhørende behov for magnesium.
Magnesium og kjemi
Magnesium er et jordalkalimetall, atomnummer 12, i gruppe 2 og periode 3 i periodesystemet. Metallisk magnesium har lav tetthet. Magnesium er etggråfarget skinnende og lett metall som inngår i mange metall-legeringer Det er store mengder Mg2+ i sjøvann, hvor det er det tredje vanligste grunnstoffet etter natrium (Na+) og klorid (Cl-). Når sjøvann gjøres basisk kan Mg2+ felles ut som magnesiumhydroksid (Mg(OH)2. Utfellingen kan filtreres ut og løses i saltsyre (HCl).
Mg(OH)2 + HCl → MgCl2 + 2H2O
Denne løsningen kan dampes inn til fast magnesiumklorid (MgCl2), som deretter kan smeltes og ved elektrolyse dannes det magnesium ved katoden og klorgass (Cl2) ved anoden:
MgCl2 → Mg + Cl2
Magnesium kan også fremstilles fra magnesiumoksid ved høy temperatur med silisium som katalysator. Kjemikeren Sir Humphy Davy fremstilte i 1808 rent magnesium via elektrolyse. Magnesiumsulfat (MgSO4) kalt Epsomsalt. Finfordelt metallisk magnesium brenner med et hvitt lys, brukt i fyrverkeri. I gamle dager som blitzlys ved innendørsfotografering. Magnesium inngår i legeringer med aluminium.
Magnesiumoksid (MgO) danner et gitter av Mg2+-kationer og O2- anioner.
Metallisk magensium (Mg) kan begynne å brenne når temperaturen er høy nok hvor 2 Mg blir oksidert og avgir 4 elektroner til 2 oksygenatomer som blir redusert:
2 Mg + O2 → 2MgO
Dolomittisering
Dolomittisering skjer ved kalsiumioner i kalsitt blir erstattet med megnesiumioner i en geologisk prosess.
2 CaCO3(kalsitt) + Mg2+ ↔ CaMg(CO3)2(dolomittt) + Ca2+
Kalsitt ber et mineral består or det meste av kalsiumkarbonat i heksagonale krystallformer. Kalsitt er gjennomsiktig, hvit og kan være rose, gul, grøm. Hardhet 3 på Mohs kala. Andre kalsiumkarbonatmineraler er aragonitt og vateritt. I saltvnn virker Zn2+ aktiverende på doloitteriseringen.
Litteratur
Wikipedia