Tutkimustieto

Magnesiumin suolamuotojen liukoisuus ja imeytyminen

Magnesiumin imeytymiseen vaikuttavat valmisteessa käytetty suolamuoto ja sen liukoisuus sekä muiden ravintoaineiden tai yhdisteiden yhteisvaikutukset. Myös suolamuodon sisältämän kideveden määrä vaikuttaa sen liukoisuuteen (kuva 1). Orgaanisista magnesium­suoloista kidevedettömällä magnesium­sitraatilla on paras liukoisuus. Kidevedetön magnesium­sitraatti sisältää 16 % magnesiumia ja yleisesti käytetty nonahydraatti 12 %. Kidevedetöntä magnesium­sitraattia mahtuu siis enemmän saman kokoiseen tablettiin.

Magnesiumsuolojen liukoisuus

Kuva 1. Suomessa markkinoilla olevien magnesiumsuolojen liukoisuuksia (Gernster 2006, mukaillen).

Walkerin työryhmän tutkimuksen (satunnaistettu, plasebokontrolloitu, kaksoissokkotutkimus) mukaan magnesiumin orgaaniset suolamuodot (sitraatti ja aminohappokelaatti) imeytyvät paremmin kuin magnesiumoksidi. Tämä havaittiin molempien orgaanisten muotojen kohdalla magnesiumin lisääntyneenä virtsaan erittymisenä kahden kuukauden käytön jälkeen. Magnesiumsitraatti osoittautui kuitenkin tehokkaimmaksi, sillä se suurensi ainoana seerumin magnesiumpitoisuutta sekä akuutisti että pitkäaikaiskäyttössä lähtötilanteeseen verrattuna.

Magnesiumoksidi on kuitenkin edelleen paljon käytetty magnesium­valmisteiden suolamuoto. Osasyynä tähän on magnesiumoksidin halpa hinta ja pieni molekyylipaino, mikä mahdollistaa "vain yksi tabletti päivässä" -tyyppiset valmisteet. Magnesiumin imeytyminen näistä valmisteista on kuitenkin varsin niukkaa ja imeytymisen optimoimiseksi vuorokautinen magnesiumannos olisi muutenkin hyvä jakaa kahteen tai kolmeen annokseen. Imeytymisen kannalta optimaalinen kerta-annos on 120 mg.

Orgaanisten magnesiumsuolojen paremman hyväksikäytettävyyden on arveltu johtuvan ainakin kahdesta asiasta. Ensinnäkin orgaanisten suolamuotojen paremman liukoisuuden oletetaan lisäävän niiden imeytymistä magnesium­oksidiin verrattuna. Toiseksi magnesium­oksidilla on osmoottinen vaikutus, mikä lisää ulosteen määrää ja suoliston motiliteettia. Tämä voi vähentää magnesium­oksidin imeytymistä. Yhdysvalloissa magnesiumoksidi- ja magnesium­hydroksidi­valmisteita markkinoidaan lähinnä ummetukseen ja närästyksen hoitoon.

Taulukko 1. Suomessa yleisesti markkinoilla olevien magnesiumyhdisteiden ominaisuuksia.
Magnesium­sitraatti Magnesiumin aminohappo­kelaatti Magnesium­oksidi Magnesium­hydroksidi
Liukoisuus veteen Erittäin hyvä Hyvä Erittäin matala Käytännössä liukenematon
Imeytyminen Hyvä Hyvä Erittäin matala Ei tiedossa

Imeytymisen lisäksi magnesiumstatukseen vaikuttaa myös elimistöstä erittyvän magnesiumin määrä. Magnesiumin erityksen virtsan mukana on havaittu lisääntyneen niillä, joilla B6-vitamiinin saanti ei ole riittävää. B6-vitamiinin tiedetään myös tehostavan magnesiumin soluunottoa. MagneCit sisältää pyridoksiinia eli B6-vitamiinia 3 mg vuorokausi­annosta kohden. Tämä määrä estää magnesiumin lisääntyneen erityksen virtsan mukana niillä, joilla B6-vitamiinin saanti ei ole riittävää.

Magnesiumin fysiologiaa

Magnesiumin merkitys elimistön normaalin toiminnan kannalta on keskeinen. Magnesiumin tiedetään osallistuvan yli 325 entsymaattiseen reaktioon elimistössä. Magnesiumista 99 % on varastoituneena solun sisälle. Kaliumin jälkeen magnesium on merkittävin solunsisäinen kationi. Keskivertoihmisessä on 25 g magnesiumia. Yli puolet magnesiumista on varastoituneena luukudokseen ja loput ovat pehmytkudoksissa, erityisesti lihaksissa, sydämessä, maksassa, munuaisissa sekä vapaassa muodossa veressä tai proteiineihin sitoutuneena. Magnesium imeytyy pääasiallisesti ohutsuolen alkuosasta, mutta imeytymistä tapahtuu koko ohutsuolen alueelta. Imeytyminen tapahtuu sekä aktiivisella kuljetuksella että passiivisella diffuusiolla. Ruoan magnesiumista imeytyy noin 30–50 %. Elimistö pystyy jossain määrin tehostamaan imeytymistä magnesiumin saannin ollessa niukkaa ja elimistön magnesiumin määrän ollessa pieni.

Magnesiumin puutos

Elimistön magnesiumstatus voidaan määrittää laboratoriokokeilla, mutta yleisesti käytetty menetelmä mitata seerumin magnesium­pitoisuus on melko epätarkka menetelmä eikä sen perusteella saada selville lievää magnesiumin puutosta. Ionittuneen magnesiumin mittaaminen plasmasta on tarkempi menetelmä, mutta se ei vielä ole rutiininomaisessa käytössä. Täysin tarkan kuvan saamiseksi elimistön magnesiumtilasta pitäisi mitata solunsisäiset pitoisuudet punasoluista, lihassoluista, lymfosyyteistä sekä luuston magnesium­pitoisuus, mikä on käytännössä mahdotonta.

Magnesiumin riittämätön saanti on melko yleistä länsimaissa. Puutosta voi esiintyä, vaikka magnesiumin saanti olisikin riittävää. Monet ravintotekijät heikentävät sen imeytymistä. Esimerkiksi fosfaattien, maidon kalsiumin, viljojen fytaattien ja suolan suuri saanti vähentää merkittävästi magnesiumin imeytymistä. Lihaskrampit ovat tyypillisiä lievän magnesiumin puutteen oireita. Mekanismista, jolla riittävä magnesiumin saanti ehkäisee kramppeja, on kiistelty vuosikymmeniä. Mekanismi liittyy todennäköisesti magnesiumin rooliin kalsiumkanavien säätelyssä soluissa. Sydämen rytmihäiriöt saattavat myös aiheutua liian vähäisestä magnesiumin saannista. Magnesiumin puutteesta seuraa helposti myös hypokalemiaa ja hypokalsemiaa eli kaliumin ja kalsiumin puutosta. Pitkäaikainen magnesiumin puutos saattaa nostaa verenpainetta, heikentää luustoa sekä aiheuttaa lihasheikkoutta, vapinaa, depressiota, psykoosia ja sekavuutta.

Magnesiumin puutteen on havaittu olevan kakkostyypin diabeteksen riskitekijä ja magnesiumlisällä on havaittu insuliiniherkkyyttä parantava vaikutus. Elimistön alhaisen magnesium­pitoisuuden korjaaminen saattaa myös lievittää tulehdusta ja parantaa unen laatua. Magnesium­sitraatin on havaittu toimivan migreenikohtauksen estohoitona.

Fysiologisia syitä magnesiumin puutokselle:

  • ripuli
  • oksentelu
  • imeytymishäiriöt (esim. keliakia)
  • diabetes
  • kilpirauhasen liikatoiminta
  • useat munuaissairaudet
  • hyperkalsemia
  • metabolinen asidoosi
  • haimatulehdus

Lääkeaineita, jotka aiheuttavat magnesiumin puutosta:

  • diureetit
  • siklosporiinit
  • aminoglykosidit
  • mielialalääkkeet (esim. trisykliset masennuslääkkeet)
  • ADHD-lääkkeet

Magnesium ja urheilu

Urheilijoilla magnesiumin tarve suurenee, sillä hien mukana erittyy magnesiumia, liikunnan aiheuttama katekoliamiinien (dopamiini, noradrenaliini, adrenaliini) suurempi pitoisuus lisää sen eritystä ja suurempi lihaskudoksen ja punasolujen massa tarvitsee enemmän magnesiumia. Myös runsas alkoholin käyttö aiheuttaa magnesiumin puutosta.

Magnesiumin liikasaanti

Magnesiumin liikasaanti on hyvin harvinaista ja käytännössä se edellyttää terveellä ihmisellä hyvin imeytyvien magnesium­valmisteiden käyttöä suosituksia huomattavasti suurempina määrinä. Magnesiumin saannin turvallisena pitkäaikaissaannin ylärajana pidetään 1000 mg vuorokaudessa. Munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla turvallisen saannin raja on huomattavasti matalampi.

Saantisuositukset

Saantisuositukset eroavat maittain, mutta aikuisille naisille suositellaan 280–320 mg vuorokausisaantia. Miehille suositellaan 350–420 mg vuorokausisaantia.

Lähteet ravinnossa

Pähkinät ja mantelit ovat erinomaisia magnesiumin lähteitä. Manteleista magnesium imeytyy yhtä tehokkaasti kuin orgaanisesta magnesium­asetaatista. Magnesiumia on runsaasti täysjyväviljavalmisteissa, pavuissa ja vihreissä vihanneksissa. Hedelmät ovat hyviä magnesiumin lähteitä, vaikka magnesiumpitoisuus on selvästi täysjyväviljavalmisteita ja papuja pienempi. Liha ja maitotuotteet ovat kohtalaisia lähteitä ravinnossa.

Kirjallisuutta

Bohl CH, Volpe SL. Magnesium and exercise. Critical Rev Food Sci Nutr 2002;42:533-563
:: DOI, PubMed, Google Scholar

Coudray C, et al. Study of magnesium bioavailability from ten organic and inorganic Mg salts in Mg-depleted rats using a stable isotope approach. Magnes Res 2005;18:215-223
:: Magnes Res, PubMed, Google Scholar

Fine KD, et al. Intestinal absorption of magnesium from food and supplements. J Clin Invest 1991;88:396-402
:: DOI, PubMed, Google Scholar

Gerstner G. Trimagnesium citrates: the new healthy choice for functional foods. Agrofood Industry Hi-tech 2006;17(5):2-4
:: Agrofood Industry Hi-tech

Hardwick LL, et al. Magnesium absorption: Mechanisms and the influence of vitamin D, calcium and phosphate. J Nutr 1991;121:13-21
:: J Nutr, PubMed, Google Scholar

Mousain-Bosc M, et al. Magnesium vitB6 intake reduces central nervous system hyperexcitability in children. J Am Coll Nutr 2004;5:545-548
:: J Am Coll Nutr, PubMed, Google Scholar

Pokan R, et al. Oral magnesium therapy, exercise heart rate, exercise tolerance, and myocardial function in coronary artery disease patients. Br J Sports Med 2006;40:773-778
:: DOI, PubMed, Google Scholar

Ranade VV, Somberg JC. Bioavailability and pharmacokinetics of magnesium after administration of magnesium salts to humans. Am J Ther 2001;8:345-357
:: DOI, PubMed, Google Scholar

Rude RK. Magnesium. Kirjassa: Biochemical and physiological aspects of human nutrition. Toim. Stipanuk MH. Saunders, Philadelphia, USA, s671-685, 2000
:: Elsevier, Google Scholar

Shils ME. Magnesium. Kirjassa: Modern nutrition in health and disease. Toim. Shils ME, et al. Lippincott Williams & Wilkins, USA, s169-192, 1999
:: Lippincott Williams & Wilkins, Google Scholar

Turnlund JR, et al. Vitamin B-6 depletion followed by repletion with animal- or plant-source diets and calcium and magnesium metabolism in young women. Am J Clin Nutr 1992;56:905-910
:: Am J Clin Nutr, PubMed, Google Scholar

Walker AF, et al. Mg citrate found more bioavailable than other Mg preparations in a randomized, double-blind study. Magnes Res 2003;16:183-191
:: Magnes Res, PubMed, Google Scholar