Spurenelemente

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Kupfer ist bereits seit 5000 v. Chr. bei den Ägyptern bekannt; 1928 weisen HART et al. dessen Lebensnotwendigkeit bei Ratten nach. Zink ist in Indien bereits seit 1100 n. Chr. bekannt; 1934 weisen TODD et al. (USA) nach, dass Zink (für junge Ratten) lebensnotwendig ist.
SYDENHAM (England) setzt 1681 als Erster Eisen in der Medizin ein. Im späten 18. Jahrhundert erfolgt die erste Reindarstellung von Molybdän. 1797 entdeckt VAUQUELIN (Frankreich) das Metall Chrom. 1811 isoliert COURTIS (England) das Element Jod aus Seetang. BERZELIUS (Schweden) entdeckt und benennt 1818 Selen.
GAUTIER und CLAUSMANN untersuchen 1913 als erste das Vorkommen von Fluor im tierischen Organismus. 1931 belegen ORENT und McCOLLUM (USA) die Lebensnotwendigkeit von Mangan.

Allgemeine Aspekte zu Spurenelementen

Spurenelemente sind, da sie im Körper nicht selbst gebildet werden können, für den Organismus lebensnotwendig und müssen über die Nahrung zugeführt werden. Spurenelemente liefern dem Körper keine Energie (= frei von Kalorien).

Spurenelemente sind wichtig für Knochen, Gewebe, Muskeln, Blut sowie Nervenzellen.

Spurenelemente sind zu weniger als 50 mg pro kg Körpergewicht enthalten (Ausnahme: Eisen 50 - 60 mg pro kg Körpergewicht). Der Bedarf an Spurenelementen liegt im Bereich von Milli- oder Mikrogramm.

Für alle Spurenelemente gilt, dass eine Unterversorgung beim Menschen zu Mangelsymptomen führt und eine überhöhte Aufnahme toxische Erscheinungen bewirken kann.

TIPPS der Ernährungswissenschafterin:

Durch eine ausgewogene Ernährung (täglich: 5x Obst und Gemüse; Milch und Milchprodukte, Vollkornprodukte sowie 2,5 Liter Flüssigkeit. 2-3 x pro Woche mageres Fleisch. Wöchentlich: Meeresfisch sowie Hülsenfrüchte, Kartoffen und Reis) kann eine ausreichende Zufuhr an Spurenelementen erreicht werden. Bei Risikogruppen (z. B. bei Kindern, älteren Personen, Schwangeren und Stillenden sowie bei einseitiger Ernährung oder Unterernährung) ist gegebenenfalls eine Nahrungsergänzung, welche vorher mit dem ArztIn oder ApothekerIn besprochen werden sollte, in Betracht zu ziehen.

Alkohol, Nikotin und Koffein können die Aufnahme von Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen vermindern - schränken Sie deshalb den Konsum dieser "Genussmittel" ein.

In den letzten Jahren mehren sich die Meldungen darüber, dass die Qualität unserer Böden und Lebensmittel nachlasse und dass uns nur mehr der tägliche Griff zu Nahrungsergänzungen gesund hält. Untersuchungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) haben jedoch ergeben, dass die Nährstoffgehalte der Böden und somit der Lebensmittel unverändert geblieben sind.
Eine schlechte Versorgungslage in der "gesunden" Bevölkerung ist in der Regel also nicht das Resultat nährstoffverarmter Böden, sondern Folge einer Fehl- und Mangelernährung.

Die hohe Zufuhr eines Spurenelementes kann einen Mangel an einem anderen auslösen. Die Elemente können sich dabei gegenseitig in der Aufnahme behindern (z. B. Zink, Kupfer, Eisen, Mangan und Cadmium).

Getreide enthält die sogenannte Phytinsäure, welche mit manchen Spurenelementen eine nicht verdaubare Verbindung eingeht (z. B. mit Zink, Kupfer, Mangan). Durch eine lange Teiggärung wie sie z. B. bei Roggenvollkornbrot angewandt wird, kann die Phytinsäure abgebaut und das Zink verfügbar gemacht werden.

Zubereitungsverluste sind bei Spurenelementen vor allem durch Auslaugung gegeben.

Lesen Sie die zu Vitaminen und Mengenelementen eigens von uns verfassten Kundenmerkblätter.

In diversen Labors können Sie, auf eigene Rechnung, Ihre momentane Versorgungslage an Spurenelementen überprüfen lassen. Sollte dadurch ein Mangel an dem einen oder anderen Nährstoff festgestellt werden, so wenden sie sich bezüglich Nahrungsergänzungen an Ihre(n) Arzt/Ärztin oder ApothekerIn. In der Apotheke sind zahlreiche, speziell zusammengesetzte Präparate erhältlich.

Die Funktionen und die empfohlene Zufuhr der wichtigsten Spurenelemente

Zum besseren Verständnis:

Die in den nachfolgenden Tabellen angeführten Empfehlungen berücksichtigen bereits die Nährstoffverluste der Zubereitung sowie der Verdauung!
Einheiten: 1 Milligramm (mg) = 0,001 g; 1 Mikrogramm (µg) = 0,001 mg.
Schätzwerte bringen zum Ausdruck, dass der genaue Bedarf des Menschen experimentell noch nicht genau erfasst werden konnte.
Richtwerte dienen als Orientierungshilfen, die aus ernährungsphysiologischer und volksgesundheitlicher Sicht geboten erscheinen.
Quellenangaben: 1 D. A.CH. (2009): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Umschau Verlag, Frankfurt am Main. 3. Auflage; 2 Elmadfa et. al. (2008/2009): Die große GU Nährwert Kalorien Tabelle. GU Verlag, München.

1. Eisen (Fe)

Funktionen: Bedeutsam für den Sauerstofftransport von der Lunge zu den Geweben (Hämoglobin) und als Sauerstoffspeicher in der Muskulatur (Myoglobin). Eisen ist weiters an der Synthese von Gallensäuren und Steroidhormonen (Östrogene, Androgene) beteiligt.

Mangelerscheinungen: Ein Eisenmangel kann z. B. aus Blutverlusten (wie Menstruationsblutung), einem erhöhten Bedarf (z. B. Schwangerschaft), unausgewogenen Diäten (z. B. Null-Diät) oder Magen-Darm-Erkrankungen (verminderte Aufnahme) resultieren.
Hauptsymptom ist die Blutarmut (= Anämie), welche sich in blasser Haut und Schleimhaut, Kurzatmigkeit, Konzentrationsschwäche, Schwindel und Müdigkeit äußert. Häufig kommt es bei den Betroffenen zu einer erhöhten Infektanfälligkeit, Kältegefühl und Störungen der Schilddrüse.
Hinweis: Vitamin C, Zitronensäure, Muskeleiweiß sowie Fruchtzucker erhöhen die Eisenaufnahme. Hingegen können Phytate (vor allem im Getreide), Weizenkleie, bestimmte Inhaltsstoffe von schwarzem und grünem Tee sowie Kaffee, Soja- und Milcheiweiße, Calcium und Phosphate z. B. die Eisenaufnahme vermindern oder hemmen.

Überdosierung: Akute Eisenvergiftungen können vor allem nach der zu hohen Einnahme von Eisentabletten auftreten. Eine langfristig hohe Zufuhr von Eisen (10fache der täglichen Empfehlung) führt zu einer krankhaften Speicherung des Eisens und in weitere Folge zu Gewebeschäden (vor allem in der Leber, der Bauchspeicheldrüse und im Herzmuskel).

2. Jod (I)

Funktionen: Jod ist wichtiger Bestandteil der Schilddrüsenhormone, welche ihrerseits bedeutsam sind für die Synthese von Proteinen (Wachstum und Reifung von Gehirn und Knochen), für die Energieverarbeitung im Körper etc.

Mangelerscheinungen: Bei einer Unterversorgung mit Jod kommt es zu Atem- und Schluckbeschwerden durch die Vergrößerung der Schilddrüse, zu verminderter Leistungsfähigkeit, Unruhe, Schlafstörungen, Kälteempfindlichkeit u.s.w. Ein Jodmangel des Fetus führt zu schweren geistigen und körperlichen Entwicklungsstörungen (Kretinismus), im schlimmsten Fall kann es zu einer Tot- oder Fehlgeburt kommen.
Hinweise: Ein hoher Härtegrad und/oder Nitratgehalt des Trinkwassers vermindern(t) die Jodaufnahme; Glucosinolate (z. B. in Kohlarten, Raps, Kohlrabi) setzen die Jodaufnahme der Schilddrüse herab.
Österreichisches Speisesalz ist, zur Vermeidung einer Unterversorgung, jodiert. Achten Sie bei ausländischem Salz auf den entsprechenden Zusatz.

Überdosierung: Jodinduzierter Kropf, Jodvergiftung oder Jod-Akne können durch die Aufnahme von hochdosierten (Algen)-Präparaten auftreten.

Empfohlene Zufuhr: Oberster tolerablen Zufuhrwert bei Gesunden lt. WHO 1mg/Tag. (Vorsicht bei unbekannter Autoimmunerkrankung der Schilddrüse: max 500µg/Tag)

3. Fluorid (F)

Funktionen: Fluor wird häufig in Zusammenhang mit der Kariesentstehung diskutiert, da es einerseits den Zahnschmelz härten und andererseits die Säurebildung am Zahn (durch Hemmung der Mikroorganismen) vermindern kann.

Mangelerscheinungen: Karies ist keine Fluormangelerkrankung, sondern das Resultat schlechter Ernährung bzw. Mundhygiene. Im Tierversuch kam es, infolge eines Fluormangels, zu Wachstumsverzögerungen und verminderter Lebenserwartung.
Hinweis: Freies Fluorid, wie es u. a. im Trinkwasser vorkommt, ist besser verfügbar als proteingebundenes z. B. in Fischen.

Überdosierung: Der Übergang von der nützlichen (siehe Tabelle) zur schädlichen Dosis (4 - 5 mg/Tag) ist relativ klein. Weiße Flecken am Zahnschmelz (Dentalfluorose) und Erkrankungen des Skeletts sind Folgen einer langfristigen überhöhten Zufuhr von Fluor.

4. Kupfer (Cu)

Funktionen: Kupfer ist sehr eng mit dem Eisenstoffwechsel verbunden (d. h. ohne Kupfer keine Eisenaufnahme); weiters ist Kupfer bedeutsam für die Bildung von Melanin, welches die Pigmentierung von Haut, Augen und Haaren bestimmt; auch für den Aufbau von Bindegewebe (Kollagen und Elastin) und Nervenstrukturen ist Kupfer wichtig.

Mangelerscheinungen: Ein Kupfermangel kommt beim Menschen kaum vor. Mögliche Symptome wären: Depigmentierung der Haut und Haare, Blutarmut, starker Gewichtsverlust sowie neurologische bzw. psychische Störungen.
Hinweis: Hohe Dosen an Calcium, Zink, Eisen sowie Cadmium vermindern die Kupferaufnahme.

Überdosierung: Akute Kupfervergiftung kommt selten vor, ist jedoch z. B. nach Konsum von sauren Lebensmitteln/Getränken aus Kupferbehältern bzw. einer übermäßigen Aufnahme von Trinkwasser, welches mit kupferhaltigen Pestiziden belastet ist, möglich. Symptome: Durchfall, Übelkeit und Erbrechen.

 

5. Mangan (Mn)

Funktionen: Bedeutsam für den Harnstoff- und Knochenstoffwechsel, den Aufbau von Bindegewebe, die Vernichtung sogenannter freier Radikale (sehr aggressive Teilchen, welche u. a. die Zellen schädigen können) sowie eine verbesserte Insulinwirkung.

Mangelerscheinungen: Sind beim Menschen nur sehr selten (mögliche Symptome: Gewichtsverlust, Haut-, Haar- und Nagelveränderungen sowie niedrige Cholesterin- und Triglyceridspiegel).

Überdosierung: Bisher sind kaum negative Wirkungen aufgrund überhöhter Manganzufuhr mit der Nahrung bekannt. Symptome einer Manganvergiftung (z. B. Schädigung des Zentralnervensystems) wurden jedoch bei Personen festgestellt, die langjährig Mangansupplemente eingenommen haben.

 

6. Selen (Se)

Funktionen: Selen ist ein wichtiger Radikalfänger (siehe Mangan) und schützt als solcher vor Zellschädigung (aufgrund dieser Tatsache wird diskutiert, ob Selen die Krebsentstehung hemmen kann); weiters wirkt Selen Vergiftungen mit Quecksilber, Cadmium, Thallium und Silber entgegen und ist für das Immunsystem und die Funktion der Schilddrüsenhormone von Bedeutung.

Mangelerscheinungen: Ernährungsbedingter Selenmangel kann bei eiweißarmer Kost (siehe nachfolgende Tabelle) oder durch geringe Gehalte in bestimmten Lebensmitteln (z. B. aufgrund selenarmer Böden) verursacht sein. Zu den ersten Symptomen zählen Muskelerkrankungen, Nagelveränderungen (weiße Flecken) sowie dünne blasse Haut.
Hinweis: Mit zunehmendem Ausmahlungsgrad erhöht sich der Selengehalt der Mehle.

Überdosierung: Das Verhältnis von Überdosierung zu chronischer Toxizität bzw. akuter Toxizität beträgt 1: 50: 500. Anzeichen einer Vergiftung sind knoblauchartiger Atem, Haarausfall, Übelkeit, Durchfall, Herzmuskelschwäche oder Leberzirrhose.

 

7. Chrom (Cr)

Funktionen: Chrom spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel, da es die Aufnahme von Glucose in die Zelle fördert (diskutiert wird in diesem Zusammenhang eine höhere Zufuhr bei Diabetikern). Weiters ist Chrom bei der Regulation des Serum-Cholesterinspiegels von Bedeutung: in Versuchen wurde beobachtet, dass mittels Chromgaben HDL erhöht (sogenanntes "gutes" Cholesterin) und LDL gesenkt (sogenanntes "böses" Cholesterin) werden konnte.

Mangelerscheinungen: Chrom gehört zu jenen Spurenelementen, bei denen es leicht zu einer Unterversorgung kommen kann. Wichtige Symptome sind: ein erhöhter Glucosespiegel, Glucose im Urin, Gewichtsverlust sowie häufiges Durstgefühl.
Hinweis: Durch bestimmte Verarbeitungsprozesse von Lebensmitteln (Getreideausmahlung, Zuckerraffination) wird deren Chromgehalt stark verringert.

Überdosierung: Für den Menschen liegen keine Angaben über Vergiftungen durch überhöhte Chromzufuhr vor.

 

8. Zink (Zn)

Funktionen: Derzeit sind ca. 300 Enzyme bekannt, deren Aktivität durch Zink beeinflusst wird (z. B. Alkoholabbau, Energiestoffwechsel, Eiweißverdauung). Eine bedeutsame Rolle spielt Zink u. a. in der Bildung der Erbsubstanz, im Hormonstoffwechsel (Wachstumshormon, Sexualhormone und Insulin), in der körperlichen Abwehr (Immunsystem), im Radikalstoffwechsel (siehe Mangan, Selen) und bei den Sinnesfunktionen (Riechen, Schmecken, Hören, Sehen).

Mangelerscheinungen: In erster Linie äußert sich ein Mangel in Wachstumsstörungen, Haarausfall, verminderter Wundheilung, Appetitverlust bzw. Einschränkung des Geruchs- und Geschmacksempfindens, Haut- und Hornhautveränderungen sowie in erhöhter Infektanfälligkeit und Schwangerschaftskomplikationen.
Hinweis: Zink ist aus tierischen Lebensmitteln besser verfügbar als aus pflanzlichen (siehe Tipps). Eine hohe Eisenaufnahme senkt die Aufnahme von Zink; bei Alkoholabhängigen wird häufig ein Zinkmangel festgestellt.

Überdosierung: Bereits eine kurzfristige Aufnahme von 50mg/Tag führt zu Wechselwirkungen mit dem Eisen- und Kupferstoffwechsel. Eine tägliche Zufuhr von über 30mg ist daher nicht zu empfehlen.

 

9. Molybdän (Mo)

Funktionen: Molybdän ist notwendig für die Freisetzung von Eisen aus seinen Speichern sowie die Umwandlung vom sehr reaktiven Sulfit in das ungefährliche Sulfat (Ausscheidung über die Niere). Weiters ist Molybdän für die Produktion von Harnsäure bedeutsam. Auch im Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel spielt es eine Rolle.

Mangelerscheinungen: Außer bei totaler künstlicher Ernährung wurden beim Menschen bisher keine klinischen Folgen des Molydänmangels nachgewiesen.

Überdosierung: Molybdänvergiftungen sind beim Menschen nicht bekannt.

 

Nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand sind auch die Spurenelemente Cobalt (Co) und Nickel (Ni) von Bedeutung für lebensnotwendige Verbindungen (z. B. Eiweiß, Hormone, Enzyme).

Ultraspurenelemente wie Aluminium (Al); Bor (B); Lithium (Li); Silizium (Si); Strontium (Sr) werden vom Organismus nur in äußerst geringen Mengen benötigt. Deren ausreichende Aufnahme ist durch eine ausgewogene Ernährung gesichert. Die genauen Funktionen vieler Ultraspurenelemente sind noch nicht hinreichend geklärt. Mangelzustände wurden nur unter extremen Versuchsbedingungen nachgewiesen.

Toxische Spurenelemente üben im Körper keine spezifische Funktion aus und können bereits bei geringer Dosierung schwerwiegende Auswirkungen haben, so führt eine erhöhte Zufuhr von

Blei zu Blutarmut, Schlaflosigkeit, Reizbarkeit
Cadmium zu erhöhtem Knochenabbau oder erhöhter Infektanfälligkeit
Quecksilber zum Kribbeln der Haut sowie Störungen der Bewegungskoordination oder zur Einengung des Gesichtsfeldes.


Tipp der Ernährungswissenschafterin "sämtliche Spurenelemente liefern":

"Belegte Brote einmal anders"

Brote:
 
Roggenvollkornbrot, div. Weckerl, Finnen Snack, Wasa Mehrkorn
Beläge:
 
Cottage Cheese (10 % F. i. T.), Scheiblettenkäse (20 % F. i. T.), Gervais (fettreduziert z. B. Philadelphia Fitness), Geflügelwurst mager, Estragonsenf, Tomatenmark
Garnitur:
 
Hartgekochtes Ei, Gurke, Cocktailtomaten, Paprika, Kresse sowie Schnittlauch, Sonnenblumenkerne, gehackte Nüsse
Variante 1: Weckerl oder Roggenvollkornbrot mit Senf bestreichen, darauf Cottage Cheese.
Garnitur: Kresse/Schnittlauch, Gurkenscheiben, Paprikastreifen oder halbierte Cocktailtomaten, Sonnenblumenkerne, diverse kleingehackte Nüsse
Pro Brot ca.: 143 kcal; 7,8 g Eiweiß; 1,8 g Fett; 23,75 g Kohlenhydrate

Variante 2: Wasa Mehrkorn mit Senf bestreichen, Philadelphia Fitness und ein Blatt Putenschinken darauf geben.
Garnierung: z. B. eine Scheibe hartgekochtes Ei, Kresse, Gemüse nach Wahl.
Pro Brot ca.: 96,6 kcal; 6,8 g Eiweiß; 3,5 g Fett; 9,2 g Kohlenhydrate

Variante 3: Finnen Snack dünn mit Tomatenmark bestreichen - eine Scheibe Scheiblettenkäse darauf legen.
Garnitur: Gurkenscheiben
Pro Brot ca.: 58 kcal; 5 g Eiweiß; 2,3 g Fett; 4,3 g Kohlenhydrate

 

Bleiben Sie gesund durch ausgewogene Ernährung!