EINMALEINS DER MINERALSTOFFE

Anders als Kohlenhydrate, Fette und Proteine liefern sie zwar keine Energie, aber dennoch gehören sie zu den essenziellen Nährstoffen: Bei Mineralstoffen handelt es sich um  anorganische Substanzen, die der menschliche Körper nicht selbst herstellen kann. Wie die Vitamine, mit denen sie oft in einem Atemzug genannt werden, gehören die Mineralstoffe zu den sogenannten Mikronährstoffen.

Innerhalb der großen Mineralstofffamilie differenzieren Experten wiederum zwischen den Mengenelementen, auch Makroelemente genannt, und den Spurenelementen, die auch als Mikroelemente bezeichnet werden.

Bei Mengenelementen handelt es sich um anorganische Nahrungsbestanteile, deren Konzentration im menschlichen Körper mehr als 50 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht beträgt. Berühmte Vertreter dieser Kategorie sind unter anderem

• Natrium,
• Calcium und
• Magnesium.

Spurenelemente hingegen sind, wie der Name bereits vermuten lässt, nur in sehr geringer Menge im Körper zu finden. Ihre Konzentration liegt unter 50 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht.  Bekannte Spurenelemente sind zum Beispiel

• Jod,
• Selen und
• Zink.

Eine Sonderstellung nimmt Eisen ein: Obwohl es in einer Konzentration von etwa 50 bis 60 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht vorkommt, zählt es zur Gruppe der Spurenelemente.

Wozu wir Mineralstoffe brauchen? Sie sind an einer Vielzahl von lebenswichtigen Abläufen in unserem Organismus beteiligt. Die Allrounder sind unverzichtbar für Stoffwechselvorgänge, sorgen für eine reibungslose Funktion von Nerven- und Muskelzellen, sind am Aufbau von Knochen und Zähnen beteiligt, unterstützen das körpereigene Immunsystem bei der Abwehr pathogener Keime, sind an der Zellteilung beteiligt, und, und, und ...

Zu Recht heißt es oft: Mineralstoffe mischen überall im Körper mit, ohne die essenziellen Mikronährstoffe läuft so gut wie nichts.

Mit der Nahrung nehmen wir Mengen- und Spurenelemente täglich auf. Sie kommen sowohl in pflanzlichen als auch in tierischen Lebensmitteln vor. Wie viel wir zuführen sollten, um gut versorgt zu sein und keinen Mineralstoffmangel zu riskieren, darüber geben die DGE/ÖGE-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr Auskunft. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) und die Österreichischen Gesellschaft für Ernährung (ÖGE) geben diese Werte gemeinsam heraus; sie sollen der Orientierung dienen.

Für jeden essenziellen Mineralstoff existieren eigene Richt- beziehungsweise Schätzwerte für die angemessene Zufuhr. Die täglich erforderliche Aufnahme der Mengenelemente liegt im Gramm- oder Milligrammbereich, die der Spurenelemente im Milli- oder Mikrogrammbereich.

Neben dem richtigen Lebensmittelmix entscheidet auch die Zubereitungsart der Mahlzeiten darüber, welche Mineralstoffmengen auf dem Teller landen. Zwar sind die anorganischen Substanzen, ganz im Gegensatz zu Vitaminen, unempfindlich gegenüber Sauerstoff und Hitze, jedoch sind sie wasserlöslich. Das heißt: Werden Lebensmittel ausgiebig gewässert oder über einen längeren Zeitraum mit viel Wasser gekocht, gehen wertvolle Mineralstoffe flöten.

Werden Lebensmittel ausgiebig gewässert oder über einen längeren Zeitraum mit viel Wasser gekocht, gehen wertvolle Mineralstoffe verloren.

Nährstoffschonende Zubereitungsmethoden – Waschen statt Wässern, möglichst kurze Garzeiten und wenig Flüssigkeit beim Garen, wie etwa beim Dämpfen und Dünsten – können dem Mineralstoffverlust entgegenwirken. Da allerdings ein Teil der in Lebensmitteln enthalten Mikronährstoffe in die Garflüssigkeit übergeht, raten Profis, diese möglichst mitzuessen oder weiterzuverwenden. Tipp: Das nährstoffreiche Kochwasser von Gemüse eignet sich gut für Eintöpfe, Suppen und Soßen.

Was genau die einzelnen Mineralstoffe im Körper leisten, in welchen Lebensmitteln sie vorkommen und wer unter Umständen nicht genug davon bekommt? Nachfolgender Überblick dient der Orientierung.

Natrium ist ein mengenmäßig bedeutender Mineralstoff – etwa 100 Gramm befinden sich im Körper eines Erwachsenen; vor allem extrazellulär in Körperflüssigkeiten sowie in unseren Knochen. Natrium regelt den Wasserhaushalt in menschlichen Organismus, ist für den Säuren-Basen-Haushalt ebenso bedeutsam wie für die Übertragung von Nervenimpulsen und steuert den Blutdruck.

In Form von Kochsalz (Natriumchlorid, NaCl) gelangt das Mengenelement in den Körper – meist übrigens in deutlich größerer Menge, als wir brauchen und der Gesundheit guttut. Schließlich kann Salz im Übermaß Bluthochdruck begünstigen. Nicht mehr als sechs Gramm Kochsalz pro Tag lautet die Empfehlung der DGE für Erwachsene. Die WHO plädiert sogar dafür, die Zufuhr auf fünf Gramm zu beschränken.

Tatsächlich konsumieren Männer in Deutschland jedoch täglich rund zehn Gramm, Frauen gut acht Gramm Salz. Das ist nicht verwunderlich, dient Kochsalz doch nicht nur zum Würzen von Speisen, sondern steckt auch in unzähligen Lebensmitteln – in Käse, Wurst, Brot, Konserven oder Fertiggerichten.

Ein Natriummangel (Hyponatriämie) ist hierzulande aufgrund der hohen Salzzufuhr eher selten, kann unter anderem jedoch durch eine akute Diarrhoe oder die Einnahme von Diuretika entstehen, weil die eine erhöhte Natriumausscheidung über die Nieren bewirken. Zu den möglichen Mangelsymptomen gehören beispielsweise Appetitlosigkeit, Übelkeit und Erbrechen, geistige Verwirrtheit, Herzrhythmusstörungen, Schwindel und Muskelkrämpfe.

Chlorid ist eines der wichtigsten negativ geladenen Ionen (Anionen) in unserem Körper. In Kochsalz ist es an das positiv geladene Ion (Kation) Natrium gebunden und gelangt als NaCl in unseren Organismus. Dort erfüllt es ähnliche Aufgaben wie Natrium: Im Team halten die beiden unter anderem die Gewebespannung aufrecht, regulieren den Wasser- und den Säure-Basen-Haushalt. Zudem ist Chlorid Bestandteil der Salzsäure im Magen und somit an der Verdauung beteiligt.

Der Schätzwert für eine angemessene Chloridzufuhr liegt für Erwachsene bei 2300 Milligramm am Tag.

Kalium liegt – im Gegensatz zu Natrium – zu etwa 98 Prozent intrazellulär vor, überwiegend in den Muskelzellen. Gemeinsam mit Natrium und Chlorid ist der lebenswichtige Mineralstoff an zahlreichen Prozessen im Körper beteiligt, etwa an der Regulation des Säure-Basen-Haushalts. Auch für die Weiterleitung von Nervenimpulsen, für Muskelkontraktionen und Herztätigkeit ist Kalium unersetzlich.

Der Schätzwert für eine angemessene Zufuhr beträgt 4000 Milligramm täglich für erwachsene Frauen und Männer; Stillende brauchen etwas mehr. Viele Lebensmittel sind hervorragende Kaliumquellen, unter anderem Obst- und Gemüsesorten wie Aprikosen, Bananen, Karotten, Kohlrabi und Tomaten. Ebenso steckt das Mengenelement in Nüssen und Mehlsorten wie Dinkel- und Roggenmehl.

Ein Kaliummangel (Hypokaliämie) aufgrund zu geringer Zufuhr ist hierzulande kaum zu befürchten, allerdings können Erkrankungen, zum Beispiel chronische Diarrhoe, und bestimmte Medikamente, etwa Diuretika und übermäßiger Gebrauch von Laxanzien, zu Kaliumdefiziten führen.

Etwa ein Kilogramm des bedeutenden Mengenelements ist im Körper eines Erwachsenen gespeichert. Zu etwa 99 Prozent befindet es sich in unseren Zähnen und Knochen; hier sorgt Calcium bekanntermaßen für Stabilität. Zwar befindet sich nur ein sehr geringer Calciumanteil im Blut, doch auch hier ist der Mineralstoff unentbehrlich, unter anderem für die Blutgerinnung, die Immunabwehr und die Reizübertragung in Muskel- und Nervenzellen.

99 Prozent des Calciums befinden sich in Knochen und Zähnen.

1200 Milligramm sollten Jugendliche täglich aufnehmen, ab 19 Jahren beträgt die Zufuhrempfehlung 1000 Milligramm pro Tag. Ausgezeichnete Calciumquellen sind Milch und Milchprodukte. Calciumreiches Mineralwasser, grüne Gemüsesorten wie Brokkoli und Grünkohl, Hülsenfrüchte und Nüsse können ebenfalls zur Bedarfsdeckung beitragen.

Ein Mangel schwächt die Knochen und begünstigt die Entstehung von Osteoporose. Das kann der Fall sein, wenn eine ausreichende Calciumzufuhr durch die Ernährung nicht gewährleistet ist, etwa bei veganer Ernährung oder einer Allergie gegen Milcheiweiß. Dann kommt – nach Rücksprache mit dem Arzt – eine Supplementierung infrage.

In einem Atemzug wird Calcium oft mit Vitamin D genannt. Der Grund: Vitamin D erhöht die Calciumaufnahme aus dem Darm und fördert den Einbau des Mineralstoffs in die Knochen. Deshalb ist es unerlässlich, mit beiden Vitalstoffen gleichermaßen gut versorgt zu sein. Die ausreichende Zufuhr von Calcium und Vitamin D₃ bildet auch die Basis der Osteoporose-Therapie.

Auch Leitungswasser enthält Mineralstoffe.

Magnesium ist Cofaktor von mehr als 600 Enzymen, ermöglicht so zahlreiche biochemische Reaktionen und zelluläre Funktionen. Der Mineralstoff reguliert die Reizübertragung, Muskelkontraktion, den Herzrhythmus, Gefäßtonus, Blutdruck und den Knochenumsatz.

Lediglich rund 25 Gramm sind im Körper eines Erwachsenen zu finden. Der Löwenanteil steckt in den Körperzellen, vor allem in Knochen und Muskulatur. Nur etwa ein Prozent der gesamten Magnesiummenge befindet sich im Serum.

350 Milligramm sollten erwachsene Männer täglich zuführen, so der DGE-Schätzwert, Frauen 300 Milligramm. Da das essenzielle Mengenelement in vielen Lebensmitteln enthalten ist – unter anderem in Vollkorngetreide, Hülsenfrüchten, grünem Blattgemüse, Bananen, Fisch und Meeresfrüchten –, ist es gut möglich, den Bedarf allein über die Ernährung zu decken.

Dennoch gibt es Menschen, die unzureichend mit Magnesium versorgt sind; unter anderem gehören Senioren, Personen mit chronisch-entzündlicher Darmerkrankung sowie Diabetes-Patienten zu den Risikogruppen. Ein nachgewiesenes Defizit sollte ausgeglichen werden; für Nahrungsergänzungsmittel empfiehlt das BfR eine Tageshöchstdosis von 250 Milligramm Magnesium.

Magnesium - organisch gebunden oder als Oxid? 

Professor Dr. Henning Blume von der Frankfurt Foundation Quality of Medicines beantwortet die Frage so: Da der Mineralstoff Magnesium für viele Stoffwechselvorgänge essenziell ist, ist der Organismus sehr darauf bedacht, stets genügend zur Verfügung zu haben. Die Magnesium-Homöostase wird durch verschiedene Mechanismen streng geregelt. So wird beim Absinken des Blutspiegels Magnesium aus Speichern, wie den Knochen, freigesetzt und die Ausscheidung über die Nieren gedrosselt. Und auch nach Einnahme von Magnesium ändert sich die Plasmakonzentration kaum. Daher liefert die analytische Bestimmung von Magnesium im Blut oder Plasma keine Aussage zur Bioverfügbarkeit eines Magnesium-Präparates.
Klar ist, dass die verwendeten Magnesiumsalze in vitro besser löslich sind als Magnesiumoxid (MgO). In vivo, also in einem offenen System wie dem Darm, stellt sich das Gleichgewicht jedoch stets wieder ein, wenn ein Teil des Magnesiums resorbiert wurde. Mg²⁺ wird nach und nach freigesetzt. MgO kann als eine Retardform betrachtet werden.
Ob nun eine schnelle Auflösung oder eine Retardierung sinnvoller ist, kann ohne Bioverfügbarkeitsstudien nicht geklärt werden. Und diese sind, wie oben erklärt, nicht aussagefähig.

Unser Organisus benötigt Phosphor, um Knochen, Zähnen und Zellmembranen aufzubauen. Zudem ist das Mengenelement an zahlreichen Stoffwechselprozessen beteiligt. Sowohl im menschlichen Körper als auch in Lebensmitteln liegt Phosphor in Form von Phosphaten vor, den Salzen und Estern der Phosphorsäure.

Die für Erwachsene empfohlene Phosphorzufuhr beträgt 700 Milligramm täglich; Schwangere und Stillende benötigen etwas größere Mengen. Gut zu wissen: Da der Mineralstoff in fast allen Lebensmitteln vorkommt, ist ein ernährungsbedingter Mangel nicht zu befürchten. Zu den natürlichen Lieferanten gehören Hülsenfrüchte, Nüsse und Fleisch.

Darüber hinaus stecken Phosphate als Zusatzstoffe in vielen verarbeiteten Lebensmitteln, beispielsweise in Schmelzkäse, Backwaren sowie Wurst, und sind zudem in Colagetränken zu finden. Ernährungsexperten weisen darauf hin, dass eine zu hohe Phosphorzufuhr vermieden werden sollte.

Eisen ist zentraler Baustein des Hämoglobins, sprich des roten Blutfarbstoffs. Zudem ist das essenzielle Spurenelement an unzähligen Abläufen im Körper beteiligt – an der Blutbildung, am Sauerstofftransport, an Stoffwechselvorgängen.

Je nach Alter und Geschlecht sollten Jugendliche und Erwachsene zehn bis 15 Milligramm täglich aufnehmen. Schwangere haben mit 30 Milligramm einen besonders hohen Tagesbedarf, weshalb nach Rücksprache mit dem Arzt eine Eisensubstitution empfehlenswert ist.

Das Spurenelement kommt in tierischen Lebensmitteln als Hämeisen (zweiwertiges Eisen) vor, in pflanzlichen Lebensmitteln hingegen als Nicht-Hämeisen (dreiwertiges Eisen). Hämeisen kann unser Körper besser verwerten. Tipp: Die Aufnahme von dreiwertigem Eisen aus pflanzlichen Quellen kann durch Vitamin C verbessert werden.

Mäßiger Eisenmangel tritt mitunter bei jüngeren Frauen auf, da durch die monatliche Regelblutung auch regelmäßig Eisen verlorengeht. Die DGE weist darauf hin, dass insbesondere menstruierende Frauen auf eine adäquate Eisenzufuhr achten sollten. Auch Vegetarier und Veganer bekommen möglicherweise nicht genug.

Typische Anzeichen einer unzureichenden Versorgung sind

• Müdigkeit,
• spürbarer Leistungsabfall,
• eine Störung der Wärmeregulation des Körpers
• sowie erhöhte Infektanfälligkeit.

Eine dauerhaft zu geringe Eisenzufuhr führt zu Anämie. Diagnostizierter Eisenmangel bedarf einer Therapie mit Eisenpräparaten. Hier ist zu beachten, dass hochdosiertes Eisen schlecht resorbiert wird, da sich der Körper vor zu viel Eisen schützt. Das in der Leber gebildete Protein Hepcidin bremst dann die Eisenresorption. Bleibt jedoch viel Eisen im Darm, kann es zu Krämpfen und Verstopfung kommen und der Stuhl färbt sich schwarz. Günstiger sind niedrig dosierte Eisen-Produkte, beispielsweise Säfte, die die Bildung von Hepcidin nicht auslösen.

Jod ist lebenswichtig. Unsere Schilddrüse benötigt das Spurenelement für die Produktion der Hormone Trijodthyronin (T3) und L-Thyroxin (T4). Schilddrüsenhormone sind am Energiestoffwechsel, der Regulation der Körpertemperatur und an der Zellteilung beteiligt.

200 Mikrogramm Jod brauchen Jugendliche und Erwachsene am Tag, im höheren Alter sinkt der Bedarf auf 180 Mikrogramm, in der Schwangerschaft und Stillzeit steigt er auf 230 beziehungsweise 260 Mikrogramm.

Seefisch ist die beste Jodquelle, Milch und Eier gehören, eine entsprechende Fütterung der Tiere vorausgesetzt, ebenfalls zu den guten Lieferanten. Zudem raten Ernährungsexperten, jodiertes Speisesalz zu verwenden.

Chronischer Jodmangel kann zu einer Schilddrüsenunterfunktion führen: Neben unspezifischen Symptomen wie Müdigkeit, Gewichtszunahme und erhöhter Infektanfälligkeit gehört der Jodmangelkropf (Struma) zu den bekanntesten sichtbaren Anzeichen.

Eine Unterversorgung in der Schwangerschaft sowie im Säuglings- und Kleinkindalter kann die kindliche Entwicklung massiv beeinträchtigen, weshalb Frauenärzte in der Schwangerschaft und Stillzeit häufig Jodtabletten verordnen. Auch andere Risikogruppen, etwa Veganer und Fischallergiker, können nach Rücksprache mit dem Arzt von Jodsupplementen profitieren.

Fluorid ist insbesondere in Knochen und Zähnen enthalten und festigt diese Strukturen. Das Zahnschmelz-stärkende Spurenelement kann der Entstehung von Karies entgegenwirken. Wichtige Fluoridquellen sind fluoridiertes Speisesalz, Trink- und Mineralwasser, Fisch und Meeresfrüchte sowie fluoridierte Zahncremes, deren Verwendung zur Kariesprophylaxe empfohlen wird.

AlsBestandteil von Enzymen ist das lebenswichtige Spurenelement an vielen Reaktionen im Körper beteiligt, unter anderem am Schutz vor Zellschäden durch freie Radikale und an der Bildung von Schilddrüsenhormonen. Selen ist als Baustein von Spermien zudem wichtig für die Fruchtbarkeit des Mannes – ein Mangel stört die Spermienbildung. Ob das Spurenelement vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen schützen und möglicherweise das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen senken kann, ist bislang wissenschaftlich nicht eindeutig geklärt.

Fest steht hingegen, dass Selen in zahlreichen Lebensmitteln enthalten ist. Probate tierische Quellen sind Fleisch, Fisch und Eier. Zu den pflanzlichen Lieferanten gehören unter anderem Kohlgemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse und Samen. Allerdings schwankt der Selengehalt pflanzlicher Lebensmittel je nach Anbaugebiet stark, da er vom Selengehalt der Böden abhängig ist.

70 Mikrogramm sollten männliche Jugendliche (ab 15 Jahren) und erwachsene Männer täglich aufnehmen, der Schätzwert für die angemessene Zufuhr für weibliche Teenager und Frauen liegt bei 60 Mikrogramm. Ein Mangel kann unter anderem durch chronisch-entzündliche Darmerkrankungen entstehen; möglicherweise auch bei veganer Ernährung. Nachgewiesener Selenmangel erfordert eine Substitution.

Das Kation ist Bestandteil zahlreicher Enzyme und Proteine und an zahlreichen Reaktionen im Körper beteiligt. Für unser Immunsystem, die Wundheilung und das Zellwachstum ist das Spurenelement unersetzlich. Ein Mangel begünstigt unter anderem Hautekzeme, schlechte Wundheilung und erhöhte Infektanfälligkeit. Enthalten ist Zink in tierischer und pflanzlicher Kost – unter anderem in Fleisch, Eiern, Milchprodukten, Vollkornprodukten und Hülsenfrüchten.

Allerdings: Viele gesunde und empfehlenswerte pflanzliche Zinklieferanten sind gleichzeitig reich an Phytaten. Diese sekundären Pflanzenstoffe können im Verdauungstrakt Zink binden und so die Aufnahme behindern. Das heißt: Wer phytatreich isst, braucht mehr Zink.

In Abhängigkeit von der Phytatzufuhr liegen die Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr für erwachsene Frauen zwischen 7 und 10 Milligramm Zink täglich, für Männer zwischen 11 und 16 Milligramm.

Interessant zu wissen ist, dass Zubereitungsmethoden wie Einweichen, Keimung und Sauerteiggärung den Phytatgehalt pflanzlicher Lebensmittel reduzieren und die Bioverfügbarkeit von Zink erhöhen. Auch die gleichzeitige Zufuhr tierischer Proteine erhöht die Bioverfügbarkeit des Spurenelements.

Auch Kupfer, Chrom, Mangan und Molybdän, vermutlich auch Cobalt und eventuell Nickel zählen zu den essenziellen Spurenelementen.  

• Kupfer (Cu^+/2+), das Bestandteil von Enzymen und bedeutsam für den Eisenstoffwechsel ist, steckt unter anderem in Innereien, Schalentieren, Getreide und grünem Gemüse.
• Mangan (Mn²⁺), wichtig für Knorpel und Knochen, ist in Haferflocken, Tee und Gemüse zu finden.
• Chrom (Cr^{2- bis 6+}) benötigt der Köper für den Kohlenhydratstoffwechsel – gute Quellen sind Fleisch, Eier und Haferflocken.
• Molybdän (Mo^{2+ bis 6+}), ein Bestandteil von Enzymen, kommt in Getreide und Hülsenfrüchten vor. 
• Cobalt (Co^2+/3+) ist zentraler Baustein des Vitamin B₁₂ und in sehr vielen Lebensmitteln enthalten, überwiegend in tierischen.
• Nickel (Ni²⁺) ist Bestandteil verschiedener Enzyme; Lieferanten sind unter anderem Getreidesorten wie Hafer oder Mais, Nüsse und Hülsenfrüchte.