Mikronährstoffe – Basiswissen
Mikronährstoffe (griechisch mikrós = klein) umfassen Vitamine, Mineralstoffe sowie sekundäre Pflanzenstoffe. Der Körper ist nicht in der Lage diese selbst herzustellen, weshalb sie in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden müssen.
Mikronährstoffe übernehmen zahlreiche Funktionen im menschlichen Organismus.
So sind sie beispielsweise Bestandteil zahlreicher Stoffwechselreaktionen, am Aufbau körpereigener Verbindungen beteiligt sowie als Elektrolyt, Antioxidans oder Bestandteil von Hormonen aktiv. Im Gegensatz zu den Makronährstoffen liefern Mikronährstoffe jedoch keine Energie und sind nur in geringen Mengen in der Nahrung enthalten.
Mineralstoffe
Als Mineralstoffe bezeichnet man Nahrungsbestandteile, die als geladene Teilchen oder in Form von anorganischen Verbindungen vorliegen. Der Körper kann diese Mikronährstoffe nicht selbst herstellen, weshalb eine Zufuhr über die Nahrung notwendig ist. Die Mineralstoffe werden in zwei Gruppen eingeteilt: Mengenelemente und Spurenelemente.
Zu den Mengenelementen zählen Natrium, Chlorid, Kalium, Calcium, Phosphor, Magnesium und Schwefel.
Die notwendige Zufuhr liegt hier bei über 50 mg pro Tag und die Konzentration im Körper ist höher als 50 mg pro kg Körpergewebe.
Im Gegensatz dazu beträgt der Bedarf an Spurenelementen weniger als 50 mg pro Tag und der Körpergehalt liegt unter 50 mg pro kg Körpergewebe. Eine Ausnahme bildet Eisen, welches in höheren Konzentrationen im Körper vorhanden ist. Als Spurenelemente gelten Eisen, Jod, Fluorid, Zink, Selen, Kupfer, Mangan, Chrom und Molybdän.
Des Weiteren gibt es noch eine Reihe von Elementen, die vermutlich ebenfalls eine Rolle im menschlichen Organismus spielen, deren genaue Funktion jedoch noch nicht bekannt ist. Dies trifft beispielsweise auf die Elemente Kobalt, Nickel und Silicium zu.
Mengenelemente
Natrium ist das – neben Chlorid – am häufigsten vorkommende Elektrolyt der extrazellulären Flüssigkeit.
Zusammen mit Chlorid und Kalium sorgt es für die Aufrechterhaltung der Gewebespannung und regelt den Wasserhaushalt des Körpers. Bei hohen Wasserverlusten, z.B. infolge von Durchfall oder Erbrechen, durch extreme Hitze sowie körperliche Aktivität, müssen neben der verlorenen Flüssigkeit auch diese Mineralstoffe ersetzt werden. Mit jedem Liter Schweiß werden etwa 0,5 g Natrium ausgeschieden.
Natrium ist ferner auch ein wichtiger Bestandteil des Säure-Basen-Haushaltes, der Verdauungssekrete sowie an der Reizübertragung in Nerven und Muskulatur beteiligt. Über die Nahrung wird Natrium in Form von Kochsalz (Natriumchlorid) aufgenommen. Dabei sollten jedoch nicht mehr als 5-6 g Salz pro Tag aufgenommen werden, um die Entstehung von Kochsalz bedingtem Bluthochdruck zu vermeiden.
Chlorid ist hauptsächlich in der extrazellulären Flüssigkeit zu finden und unersetzlich bei der Regulation des Wasserhaushaltes. Daneben spielt es noch eine bedeutende Rolle im Säure-Basen-Haushalt und ist Bestandteil der Verdauungssekrete, insbesondere der Salzsäure im Magen. Durch den Schweiß geht Chlorid verloren, weshalb sich bei starker körperlicher Belastung sowie bei Durchfall oder Erbrechen der Chlorid-Bedarf erhöht. Chlorid wird – genau wie Natrium – in Form von Kochsalz (Natriumchlorid) über die Nahrung aufgenommen. Vor allem verarbeitete Lebensmittel wie Konservennahrung und Fertiggerichte können dabei hohe Salzgehalte aufweisen.
Kalium ist ein wichtiger Bestandteil der intrazellulären Flüssigkeit. Neben der neuromuskulären Reizweiterleitung und der Beeinflussung des Säure-Basen-Haushaltes spielt Kalium noch eine bedeutende Rolle beim Zellwachstum. Eine ausreichende Kalium-Zufuhr ist deshalb besonders während des Wachstums wichtig. Aber auch für Erwachsene ist eine optimale Versorgung unerlässlich, da Kalium u.a. blutdrucksenkend wirkt. Bei einem Kalium-Mangel zeigen sich neuromuskuläre Störungen, wodurch es zu Muskelschwäche und sogar zur Störung der Herzfunktion kommen kann. Ein weiteres charakteristisches Symptom einer mangelhaften Kalium-Versorgung sind Muskelkrämpfe. Kalium ist in erster Linie in pflanzlichen Lebensmitteln wie Kartoffeln, Bananen und Spinat zu finden.
Calcium hat zahlreiche Funktionen im Organismus, so spielt es u.a. bei der Blutgerinnung, der Reizübertragung im Nervensystem und der Muskulatur sowie bei der Stabilisierung der Zellmembranen eine wichtige Rolle. Über 99% des Calciums sind jedoch in den Knochen und Zähnen lokalisiert, wo es für die Festigung dieser Gewebe sorgt. Somit steht dem Körper stets ein großer Speicher an Calcium zur Verfügung, der bei unzureichender Zufuhr abgebaut wird.
Um den Abbau der Knochensubstanz zu vermeiden, ist eine ausreichende Calcium-Zufuhr sicherzustellen. Vor allem Kinder und Jugendliche benötigen aufgrund ihres Wachstums genügend Calcium. Ab dem 40. Lebensjahr beginnt der Knochenabbau, wobei er bei Frauen infolge der Hormonumstellung schneller voranschreitet. Durch den vermehrten Abbau des Knochens kann es zu Osteoporose (Knochenschwund) kommen, was die Anfälligkeit gegenüber Frakturen und Brüchen erhöht. Um dies zu vermeiden, ist daher schon in jungen Jahren auf eine ausreichende Calcium-Zufuhr zu achten, um den optimalen Aufbau der Knochen zu gewährleisten. Aber auch im Alter bestehet die Möglichkeit den Knochenabbau durch eine bedarfsgerechte Calcium-Versorgung und sportliche Aktivität zu verringern. Als Calcium-Lieferanten dienen Gemüsesorten wie Brokkoli, Grünkohl und Lauch sowie calciumreiche Mineralwässer.
Als wichtiger Bestandteil des Knochens sorgt Phosphor – neben Calcium – für dessen Stabilität. Etwa 85% des Phosphors sind im Skelett und in den Zähnen eingelagert. Außerhalb dieser Gewebe übernimmt der Mineralstoff wichtige Aufgaben in den Zellen, wo er Bestandteil von Membranen und Nukleinsäuren ist und dient als Puffersystem der Aufrechterhaltung eines konstanten pH-Wertes im Blut. Phosphor ist in fast allen Lebensmitteln enthalten.
Magnesium übt eine Vielzahl von wichtigen Funktionen im Organismus aus. So hat es beispielsweise als Aktivator von Enzymen u.a. Einfluss auf den Energiestoffwechsel und spielt eine bedeutende Rolle bei der Reizübertragung im Muskel sowie beim Aufbau der Knochen. Bei starker körperlicher Beanspruchung ist es möglich, dass sich der Magnesium-Bedarf erhöht, da der Mineralstoff mit dem Schweiß ausgeschieden wird.
Bei einem Mangel kommt es zu Beeinträchtigungen der Herz- und Skelettmuskulatur, was sich in Form von Muskelschwäche oder Muskelkrämpfen zeigt. Gute Magnesium-Lieferanten sind Obstsorten wie z.B. Bananen, Orangen und Beerenobst, Kartoffeln, Kaffee und Tee.
Schwefel hat zahlreiche Funktionen im menschlichen Körper. Es wird beispielsweise für die Synthese von Heparin, einem Bestandteil der Blutgerinnung und von Cerebrosiden, welche wichtige Funktionen im Nervengewebe innehaben, benötigt. Die Aufnahme von Schwefel erfolgt über eiweißhaltige Nahrung in Form der schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und Cystein, weshalb der Mineralstoff als essenzieller Nährstoff oft vernachlässigt wird.
Spurenelemente
Eisen ist als Bestandteil des Blut-und Muskelfarbstoffes (Hämo- bzw. Myoglobin) für den Transport von Sauerstoff aus der Lunge in den Körper verantwortlich. Daneben spielt das Spurenelement noch eine bedeutende Rolle bei einer Reihe enzymatischer Reaktionen, beispielsweise bei der Synthese von Neurotransmittern und Carnitin, dem Abbau einiger Aminosäuren sowie im Immunsystem.
Aufgrund seiner wichtigen Funktion bei der Sauerstoffversorgung des Körpers führt ein Mangel zu einer Anämie (Blutarmut) mit typischen Symptomen wie Müdigkeit, Blässe, verminderter körperlicher Leistungsfähigkeit und Kopfschmerzen. Die Eisenmangel-Anämie zählt zu den häufigsten Mangelerscheinungen. Vor allem Frauen sind oft davon betroffen, da sie – infolge der monatlichen Blutverluste durch die Menstruation – einen um 50% höheren Eisen-Bedarf haben als Männer.
In sehr geringen Mengen ist Eisen in fast allen Lebensmitteln enthalten. Als gute Lieferanten für pflanzliches Eisen gelten Haferflocken, Hülsenfrüchte und Getreide. Zudem kann die Eisenaufnahme durch Vitamin C und Zitronensäure gefördert werden.
Als Baustein der Schilddrüsenhormone ist Jod vor allem während des Wachstums und der geistigen Entwicklung bedeutsam. Darüber hinaus spielen die Schilddrüsenhormone aber auch bei Erwachsenen eine zentrale Rolle und haben beispielsweise Einfluss auf die Körpertemperatur und den Grundumsatz.
Um bei einem Jodmangel auch noch geringste Mengen an Jod aufnehmen zu können, kommt es in der Schilddrüse zu einem Wachstum des Gewebes, wodurch ein Kropf (Struma) entsteht. Infolge der vergrößerten Schilddrüse können Schluckbeschwerden oder Atemnot auftreten. Eine unzureichende Jod-Zufuhr zeigt sich zudem in einem Abfall der körperlichen Leistungsfähigkeit sowie allgemeiner Müdigkeit. Besonders gravierende Folgen weist Jodmangel in der Schwangerschaft und bei Säuglingen auf. Aufgrund der fehlenden Schilddrüsenhormone kommt es zu Störungen der geistigen und körperlichen Entwicklung des Kindes, dem sogenannten Kretinismus. Eine mangelhafte Jod-Versorgung gilt als häufigster Grund für vermeidbare geistige Beeinträchtigungen.
Deutschland zählt zu den Jodmangelgebieten, was eine ausreichende Jod-Zufuhr über die Nahrung erschwert. Einen bedeutsamen Beitrag zur Jod-Versorgung liefert jodiertes Speisesalz. Allerdings erfolgt die Verwendung von Jodsalz in Deutschland auf freiwilliger Basis, weshalb nur etwa 35% des in der Industrie verwendeten Salzes jodiert ist. Daher ist bei verarbeiteten Lebensmitteln wie z.B. Backwaren stets auf den Einsatz von Jodsalz zu achten.
Fluorid ist eine wichtige Komponente für die Stabilität des Knochen- und Zahngewebes. So fördert es die Zahngesundheit, indem es für eine Härtung des Zahnschmelzes sorgt und die Zähne so widerstandsfähiger macht. Wegen seiner bewiesenen kariesvorbeugenden Wirkung gibt es in Deutschland eine Fluoridprophylaxe in Form von fluoridiertem Speisesalz und Fluoridtabletten für Kinder. In einigen Ländern wird des Weiteren auch das Trinkwasser mit Fluorid angereichert, da Fluorid in Lebensmitteln – mit Ausnahme von schwarzem Tee – kaum vorhanden ist.
Zink ist als Bestandteil und Aktivator von verschiedenen Enzymen u.a. am Eiweiß-, Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel beteiligt. Daneben spielt es noch eine wichtige Rolle im Immunsystem und bei der Speicherung von Insulin. Bei einem Zink-Mangel treten typische Symptome wie Hautveränderungen, Haarausfall, Appetitlosigkeit und Durchfall auf. Aufgrund der Beeinträchtigung des Immunsystems kommt es darüber hinaus zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Infekten und einer gestörten Wundheilung. Zink ist vor allem in Nüssen und Vollkornmehl zu finden. Allerdings könnte die Aufnahme von Zink durch andere Nahrungskomponenten wie z.B. Ballaststoffe, gehemmt werden. Aus diesem Grund empfehlen wir eine Supplementation mit unseren Zink Tabletten.
Selen ist ein wichtiger Bestandteil des antioxidativen Systems des Körpers und schützt so die Zellen vor aggressiven Radikalen. Darüber hinaus spielt es als Aktivator von Enzymen sowie als Baustein der Selenoproteine, welche beispielsweise in den Reproduktionsorganen zu finden sind, eine bedeutende Rolle. Selen ist eng mit dem Jod-Stoffwechsel verknüpft, da es für die Aktivierung des Schilddrüsenhormons T3 benötigt wird. Deutschland gilt als Selenmangelgebiet, weshalb der Gehalt in pflanzlichen Lebensmitteln niedrig ist.
Als Bestandteil von Enzymen ist Kupfer an einer Reihe von Reaktionen, wie beispielsweise des antioxidativen Systems beteiligt und an der Synthese der Strukturproteine Kollagen und Elastin. Darüber hinaus hat Kupfer Funktionen im Eisenstoffwechsel, wodurch ein Kupfer-Mangel zu einer Anämie führen kann. Weiterhin führt ein Kupfermangel auch zu Beeinträchtigungen des Immunsystems, bei Kindern können auch Wachstumsstörungen und Skelettveränderungen auftreten. Kupfer ist in Getreideprodukten, Nüssen, aber auch in Kaffee, Tee und Schokolade enthalten.
Das Spurenelement Mangan ist wichtig für die Knochen- und Knorpelbildung. Des Weiteren ist es Baustein von sogenannten Metalloenzymen und aktiviert zudem eine Vielzahl weiterer Enzyme. So ist es beispielsweise am Harnstoffzyklus und der Gluconeogenese (Neusynthese von Glucose im menschlichen Organismus) beteiligt. Ein Manganmangel wird mit Epilepsie sowie Insulinresistenz in Verbindung gebracht. Mangan findet sich vor allem in pflanzlichen Lebensmitten wie z.B. Haferflocken, Vollkorngetreide, Kopfsalat, Spinat und Erdbeeren.