Магний (Mg)

Магний — макроэлемент, выполняющий в организме человека широкий спектр функций, связанных с процессом выработки внутриклеточной энергии, метаболизмом аминокислот, липидов и углеводов, синтезом ДНК и РНК, обменом костной, хрящевой и соединительной ткани, обеспечением мышечной и нервной деятельности, регуляцией иммунного ответа, поддержанием нормальной функции крови, противодействием старению и множеством других задач.

Физиологическое действие

Магний участвует в работе более 500 ферментов, выполняющих чрезвычайно широкий спектр функций в организме человека. В клетках ионы магния занимают второе место после калия, они обеспечивают множество обменных процессов и распределяются по всем клеточным органеллам. Концентрация внутриклеточного магния поддерживается на постоянном уровне несмотря на её колебания во внеклеточном пространстве.

Важным свойством магния является участие в процессах, обеспечивающих проницаемость через клеточные мембраны других ионов, которые регулируют жизненно необходимые реакции. В частности, магний участвует в регуляции внутриклеточного круговорота кальция, являясь его антагонистом (Трисветова, 2018).

Обменные процессы. Магний обеспечивает гидролиз АТФ, регулирует гликолиз, уменьшает накопление лактата, участвует в окислении жирных кислот и активации аминокислот. Он необходим на всех этапах синтеза белковых молекул, и при истощении внутриклеточных запасов магния снижается синтез белка.

Синтез ДНК и РНК. Магний поддерживает запас нуклеотидов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, выступая как физиологический регулятор клеточного роста. Концевые участки (теломеры) ДНК и РНК, необходимые для поддержания целостности генома и сдерживания клеточного старения, добавляются к нуклеиновым кислотам с помощью фермента теломеразы, активность которой напрямую зависит от достаточной обеспеченности клетки магнием (Акарачкова, 2013).

Костная ткань. Магний участвует в формировании костей и регулирует минерализацию, равномерный рост и прочность костной ткани. Он влияет на концентрацию паратгормона и гормональных метаболитов витамина D, которые являются основными регуляторами обмена костной ткани. Показано, что остеопения и остеопороз часто развиваются на фоне недостатка магния (Захарова, 2020; Михайлов, 2003). Целый ряд исследований показывает, что увеличение потребления магния с пищей или применение магнийсодержащих биодобавок способствует повышению плотности костной ткани (IOM, 1997).

Хрящевая и соединительная ткань. Здоровье хрящевой и соединительной ткани напрямую связано с содержанием магния в организме. Его недостаток приводит к снижению механической прочности этих тканей (включая кожу) за счёт деградации коллагеновых и эластиновых волокон, тогда как достаточный уровень магния препятствует деградации и способствует ускорению синтеза новых молекул коллагена (Захарова, 2020).

Мышечная деятельность. Недостаток магния вызывает изменения мышечной ткани из‑за повышенного окислительного стресса и нарушения внутриклеточного гомеостаза кальция. Показано, что у пожилых людей снижение внутриклеточного уровня магния часто сопровождает саркопению (потерю мышечной массы и снижение функции скелетной мускулатуры) (Barbagallo, 2010).

Нервная система. Магний участвует в синтезе важнейших нейропептидов, эндорфинов, а также таких нейромедиаторов, как дофамин, адреналин, норадреналин и ацетилхолин. Магний известен как «антистрессовый» минерал. Известно, что на фоне его дефицита повышается уровень адренокортикотропного гормона и кортизола, развивается состояние патологической тревоги при стрессе, что проявляется тревожным поведением (Акарачкова, 2013). Магний может улучшать качество сна за счёт увеличения продолжительности фазы глубокого сна (Трисветова, 2018; Held, 2002).

Иммунитет. Достаточная обеспеченность организма магнием — одно из важнейших условий поддержки неспецифического противовирусного иммунитета. Магний участвует в иммунном ответе посредством магнийзависимых ферментов противовирусной защиты, которые принципиально важны для осуществления иммунного ответа (Громова, 2014). Магний регулирует синтез факторов воспаления и их ингибиторов, а также осуществляет барьерную функцию.

Функция крови. Магний участвует в регуляции сосудистого тонуса и миграции клеток крови в сосудистую стенку. Он увеличивает выработку простагландина, который, в свою очередь, уменьшает агрегацию тромбоцитов. Дефицит магния сопровождается повреждением эндотелия и гиперкоагуляцией, что повышает риск тромбозов и ухудшает текучесть мембран эритроцитов. Известно, что недостаточность магния повышает чувствительность организма к оксидативному стрессу и накоплению продуктов перекисного окисления, способствующих раннему старению эндотелиальных клеток (Трисветова, 2018).

Старение организма. Показано, что нарушение баланса магния в организме может влиять на ускорение процессов старения, и наоборот, поддержание необходимого баланса магния на протяжении всей жизни поможет предотвратить или замедлить процессы воспаления, оксидативного стресса и хронических заболеваний, тем самым замедляя процессы старения (Трисветова, 2018). Также показано, что поддержание концентрации сывороточного магния на уровне 0.81–0.88 ммоль/л (при референсных значениях 0.7–0.91 ммоль/л) способствует уменьшению риска развития ишемической болезни сердца, смерти от внезапной остановки сердца (Kieboom, 2016; Kunutsor, 2016), инсульта (Larsson, 2012; Xuexian, 2016) и диабета II типа (Larsson, 2007; Guerrero-Romero, 2015).

Взаимодействия с другими веществами

Действие магния тесно связано с рядом других нутриентов:

• усвоению и обмену магния способствует нормальный уровень витамина D, кальция и фосфора, адекватное количество белка в рационе, инулин,
• препятствуют усвоению магния алкоголь, кофе, избыточное количество жира и белка в рационе, переизбыток кальция, фосфора, марганца, кобальта, свинца, никеля, кадмия (Holloway, 2007; Kiss, 2004),
• витамин В₆ повышает биодоступность магния только в дозировках, близким к токсичным (более 1 г). Однако во многих случаях магний и В₆ (в умеренных дозах) действуют синергично; например, это показано при снижении симптомов ПМС (Eisinger, 1986; De Souza, 2000).

Превращения в организме

Основная часть поступившего с пищей магния усваивается в тонком кишечнике после соединения с жирными кислотами, небольшая часть — в желудке и толстом кишечнике. Далее комплексные соединения магния поступают в печень и используются для синтеза биологически активных соединений.

На поддержание баланса магния в организме и его усвоение из пищи влияет целый ряд гормонов: паратгормон, кальцитонин, гормональные метаболиты витамина D, катехоламины, инсулин.

В организме человека содержится 21–28 г магния, из них 55-65% находится в костях и примерно 20% в мышцах (Barbagallo, 2010). Около половины находящегося в костях магния выступает в роли депо, которое поддерживает постоянство его концентрации в крови. В сыворотке крови половина магния находится в ионизированном виде, другая половина — в связанной с белками форме.

Магний выводится в основном через почки, и нарушение работы почек может приводить к дестабилизации его уровня в крови.

Нормы потребления

Рекомендуемые суточные нормы пищевого потребления магния для людей старше 18 лет, кроме беременных и кормящих женщин:

Данные по: ¹ МР, 2021. ² IOM, 1997.

Верхний допустимый уровень суточного потребления магния для людей старше 18 лет («из БАД» — при поступлении из биодобавок):

Данные по: ¹ ЕСЭГТ, 2022. ² IOM, 1997. ³ SCF, 2018. ⁴ EVM, 2003.

Пищевые источники

Магний поступает в организм с пищей и водой. Особенно богаты им свежие листовые овощи и зелень, так как хлорофилл представляет собой ни что иное, как хелатную форму магния. Подсчитано, что потребность в магнии наполовину покрывается зеленью, овощами, хлебом и крупами, оставшаяся половина — яйцами, молочными и мясными продуктами (Pennington, 1991). Небольшое количество магния содержится также в каменной и розовой гималайской соли.

Содержание магния в наиболее богатых им продуктах питания (на 100 г) (Диетология, 2017):

• Отруби пшеничные — 448 мг
• Семечки подсолнуха — 317 мг
• Кешью — 270 мг
• Миндаль — 234 мг
• Арбуз — 224 мг
• Грецкий орех — 198 мг
• Арахис — 182 мг
• Фундук — 172 мг
• Шоколад горький — 133 мг

Биодоступность магния зависит от исходной концентрации магния в крови и источника поступления. Сбалансированная диета содержит 300–700 мг магния в сутки. В случае обеднённого магнием рациона всасывается до 70% поступающего с пищей магния, при обогащённом рационе — около 25% (Трисветова, 2012). Усвояемость из листовых овощей достигает 40-60% (Schwartz, 1984; Siener, 1995; Quamme, 2008).

Усвоение магния ухудшается у пожилых и старых людей из-за снижения всасывательной способности слизистой оболочки кишечника и уменьшения кислотности желудочного сока.

Ранее считалось, что наличие фитина в некоторых продуктах, богатых магнием (семенах, орехах), делает их малозначимыми источниками этого макроэлемента, однако исследования последних лет не подтвердили этого (Dinicola, 2017).

В экспериментах на лабораторных животных было показано, что кальций и магний при одновременном приёме могут взаимно ухудшать усвоение друг друга, но отношении человека такие данные не подтверждены (IOM, 1997; Ubbink, 1997; Basso, 2000).

Недостаточность и переизбыток

Недостаточность

Недостаточность магния фиксируется у 25-30% жителей России (Кадыков, 2006). В США, по некоторым оценкам, у более 68% населения потребление магния с пищей находится существенно ниже рекомендованного уровня (Jacka, 2009).

Основной причиной недостаточного потребления магния является его низкая концентрация в воде и почве во многих географических регионах и, соответственно, низкий уровень в растительных продуктах питания. Кроме того, современные технологии сельского хозяйства и производства продуктов питания нередко обусловливают дополнительную потерю магния (Трисветова, 2018).

К другим причинам недостаточности магния относятся:

• чрезмерное употребление кофе, алкоголя, жирной пищи;
• избыточное потребление фосфора и кальция;
• хронический стресс;
• повышенная потребность в магнии при беременности, в период выздоровления, при чрезмерной потливости;
• длительный приём антибиотиков, мочегонных средств и некоторых других лекарств;
• нарушение синтеза инсулина;
• некоторые заболевания желудочно-кишечного тракта, диабет II типа (люди с диабетом составляют до 38% от общего числа людей с дефицитом магния) (De Lordes Lima, 1998).

Обмен магния изменяется при старении: уменьшается потребление из пищи, ухудшается всасывание и повышается процесс выделения, что приводит к снижению содержания магния в организме, недостаточной концентрации его ионов внутри клеток и ускорению процессов общего старения организма (Трисветова, 2018).

Недостаток магния при диете, богатой кальцием, способствует задержке кальция в мягких тканях организма и ведёт к их обызвествлению, поэтому даже субклинический дефицит магния со временем может повышать хрупкость костей и увеличивать риск развития остеопороза и заболеваний зубов (Скальный, 2004; Meisel, 2005).

Симптомы клинической недостаточности: непроизвольные мышечные сокращения, расстройства кожной чувствительности (онемение, жжение, покалывание кожи, ощущение ползания мурашек), быстрая утомляемость, раздражительность, потеря аппетита, сбои в работе желудочно-кишечного тракта, аритмия, начальные стадии развития диабета, мочекаменной и желчнокаменной болезней и др.

Профилактика недостаточности

Предпочтительные источники магния — богатые им пищевые продукты. Лучший способ увеличить потребление магния — повысить в рационе долю зелени, зернового хлеба, молока, уменьшить потребление кофе или заменить его цикорием (он богат инулином и дополнительно способствует усвоению магния из пищи), отказаться от алкоголя, заменить белую соль на неочищенную каменную или розовую гималайскую соль.

Если рацион скорректировать невозможно, то для профилактики недостаточности можно прибегнуть к курсовому приёму биодобавок с магнием или мультиминеральным комплексам, содержащим этот макроэлемент. Предпочтительно, чтобы дозировка магния находилась в пределах профилактического оптимума:

Профилактический оптимум ниже значений рекомендуемых норм суточного потребления, так как магний достаточно широко представлен в пище, и недостающее количество легко добирается из рациона.

Продолжительность профилактического приёма составляет 1 месяц. В год допустимо 2-3 курса. Перерывы между курсами должны составлять не менее, чем продолжительность самих курсов. Препараты принимают во время или после еды. Для лучшей усвояемости суточную дозу магния разбивают на два приёма с разницей не менее 4 часов.

Активный образ жизни и длительные прогулки на свежем воздухе способствуют более эффективному действию магния в организме.

В биодобавках магний обычно представлен в следующих формах: оксид, цитрат, малат, пиколинат, оротат, аминокислотные хелаты, L-треонат и некоторых других.

Оксид магния характеризуется самой низкой биодоступностью (4-5%) (Firoz, 2001). Эта форма присутствует в дешёвых препаратах, а также может включаться в добавки, содержащие кальций, для предотвращения закрепляющего эффекта последнего.

Цитрат и малат магния обладают относительно высокой биодоступностью (25-30%) (Walker, 2003), их усвоение не требует кислой среды. Недостатком цитрата является то, что он может раздражать слишком чувствительный желудок.

Аминокислотные хелаты магния (глицинат, лизинат, таурат), вероятно, обладают сходной с цитратом и малатом биодоступностью. Их преимуществом является мягкое воздействие на желудочно-кишечный тракт, что бывает актуально при чувствительном желудке.

Оротат магния признан в Евросоюзе потенциально опасным соединением. Достоверных данных о его токсичности нет, однако рекомендовано воздерживаться от приёма любых биодобавок с оротатом (Milne, 2009).

L-треонат магния стоит особняком. Предполагается, что он эффективнее действует на нервную систему и когнитивную функцию, чем другие формы магния, однако прямых доказательств этому нет, подробных исследований L-треоната не проводилось (Slutsky, 2010; Liu, 2016). L-треонат магния не подходит для восполнения магниевой недостаточности в качестве самостоятельной добавки, так как содержит низкую долю элементарного магния, однако его можно смешивать с любыми другими формами.

Формы магния следует выбирать, основываясь на кислотности желудочного сока и чувствительности желудка и исключив оксид магния как наименее биодоступный. При пониженной кислотности больше подходят цитрат или малат, при повышенной — другие формы. Людям с чувствительным желудком лучше избегать цитрата магния. В случае здорового желудочно-кишечного тракта подойдут все перечисленные варианты.

Переизбыток

Переизбыток магния может приводить к пониженному давлению, сонливости, снижению работоспособности, мышечной слабости, затруднённому дыханию и диарее.

Статус

Статус магния определяют по анализу крови. Низкий уровень общего (сывороточного) магния в крови может указывать на его недостаточное потребление с пищей, однако нормальный уровень ещё не означает, что недостаток отсутствует. Дело в том, что между общим содержанием магния в организме и количеством магния в сыворотке крови отсутствует корреляция, так как постоянство сывороточной концентрации этого макроэлемента обеспечивается за счёт его запасов в костной ткани. Высокий уровень магния редко связан с его избыточным потреблением и обычно является результатом заболеваний почек, гипотиреоза, дегидратации и др. На дефицит магния также может указывать низкая активность щелочной фосфатазы.

Определение статуса магния по анализу волос отличается большой погрешностью, так как на результат влияют индивидуальные особенности структуры волос и воздействие искусственных красителей и химической завивки (База мед. знаний…, 2018).

Для профилактических целей определение статуса магния нецелесообразно.

Противопоказания и побочные эффекты

Противопоказания: индивидуальная непереносимость, гиперчувствительность, повышенный уровень магния в крови, пониженная свёртываемость крови, хроническая почечная недостаточность, приём антибиотиков и антибактериальных препаратов (магний снижает их всасываемость). С осторожностью — при приёме антикоагулянтов и антиагрегантов.

Побочные эффекты: редко — повышенная утомляемость, вялость, аритмия, судороги, метеоризм, боли в животе, жажда.