Grundlagen der Ernährung/ Mineralstoffe

Grundlagen

Definition und Abgrenzung zu Vitaminen

Bei den Mineralstoffen handelt es sich um rund 20 chemische Elemente, die im menschlichen Körper vorkommen und verschiedene Funktionen erfüllen. Sie haben viele Gemeinsamkeiten mit den Vitaminen. Der wesentliche Unterschied ist jedoch:

• Vitamine werden von Tieren und Pflanzen gebildet, es handelt sich um (z.T. komplexe) organische Verbindungen.
• Mineralstoffe sind chemische Elemente und gehören damit zur anorganischen Chemie.

Im Gegensatz zu den Vitaminen können Lebewesen Mineralstoffe grundsätzlich nicht selbst herstellen, sondern sie immer nur über die Nahrung aufnehmen. Pflanzen beziehen die Nährstoffe über den Boden, so dass die Bodenart und Anbauregion einer Pflanze einen entscheidenden Einfluss auf den Anteil der in ihr enthaltenen Mineralstoffen hat.

Da Mineralstoffe keine organischen Verbindungen sind, sind sie im Gegensatz zu den Vitaminen auch unempfindlich gegenüber Hitze und Licht. Sie gehen beim Kochen oder Erhitzen damit im Grunde nicht verloren. Allerdings kann es beim Kochen passieren, dass die Mineralstoffe aus der Nahrung ausgewaschen werden und somit dann effektiv verloren gehen.

Im Gegensatz zu den Vitaminen kann es bei einigen Mineralstoffen (z.B. Magnesium, Natrium, Kalium) passieren, dass diese in größeren Mengen aus dem Körper gespült werden. Das tritt beim Schwitzen auf, ebenso jedoch auch bei Erkrankungen wie Durchfall oder Erbrechen. Dann ist ein rascher Zufuhr an mineralstoffreicher Kost notwendig, da sonst schon binnen kurzer Zeit Symptome wie Unwohlsein, Kopfschmerz, Müdigkeit etc. auftreten können.

Allgemeine Funktionen

Ähnlich den Vitaminen erfüllen die Mineralstoffe z.T. lebenswichtige Funktionen.

• Kalium und Natrium halten den Wasserhaushalt aufrecht.
• Magnesium aktiviert über 300 Enzyme im Stoffwechsel.
• Kalzium wird für den Aufbau der Knochen und Zähne benötigt.
• Eisen wird für die Blutbildung und den Sauerstofftransport im Blut verwendet.
• Zink und Selen unterstützen des Immunsystem und wirken als Antioxidantien.
• Jod wird für die Bildung von Schilddrüsenhormonen benötigt.

Der menschliche Körper besteht zu 95 % aus Kohlenstoff, Stickstoff und Wasserstoff. Die restlichen 5 % bilden die Mineralstoffe. Bei einer 70 kg schweren Person sind das damit rund 3,5 kg.

Unterteilung

Grundsätzlich unterscheidet man Mengenelemente und Spurenelemente. Mengenelemente kommen in größeren Mengen im menschlichen Körper vor (mehr als 50 mg pro Kilogramm Körpergewicht). Die Spurenelemente kommen im Gegensatz dazu nur in kleineren Mengen vor.

Wichtige Mengenelemente sind:

• Calcium
• Kalium
• Magnesium
• Natrium
• Phosphor

Wichtige Spurenelemente sind:

• Eisen
• Fluorid
• Jod
• Selen
• Zink

Mengenelemente

Natrium

Natrium hat für den menschlichen Körper eine sehr hohe Bedeutung, da es maßgeblich an der Regulation des Wasserhaushalts beteiligt ist und immer in einem korrekten Verhältnis vorliegen muss. Entsprechend kann relativ schnell sowohl ein Natriummangel als auch ein Natriumüberschuss auftreten und zu schweren Komplikationen führen.

Ein Erwachsenen besitzt rund 100 g Natrium in seinem Körper. Der größte Teil des Natriums befindet sich dabei im Blut und hält den Wasserhaushalt aufrecht.

Sowohl Natriummangel als auch Natriumüberschuss haben ähnliche Symptome:

• Unwohlsein
• Kopfschmerzen
• Übelkeit
• Verwirrung
• Im Extremfall Koma oder Tod

Im Falle einer Überdosis kommt es zudem zu einem Anstieg des Blutdrucks, so dass bei Bluthochdruck oft empfohlen wird, eine natriumarme Ernährung zu verfolgen.

Eine Überdosis an Natrium entsteht, wenn dem Körper zu wenig Wasser zugeführt wird oder zu viel Wasser verloren geht. Ersteres kann bspw. durch Schwitzen, Durchfall oder Fieber geschehen. Letzteres passiert, wenn eine Person zu wenig trinkt. Dies betrifft v.a. ältere Menschen, da das Durstgefühl mit dem Alter abnimmt. Eine Natriumüberdosis kann im Grunde leicht durch ausreichende Zuführung von Wasser behoben werden, um das Natrium-Wasser-Verhältnis im Blut wieder auf ein normales Level zu bringen.

Ein Mangel kann schnell auftreten wenn Natrium in größeren Mengen aus dem Körper gewaschen wird. Das kann, wie bei der Überdosis, durch Durchfall, Schwitzen und Erbrechen geschehen, weiterhin aber auch bspw. durch Einnahme von Medikamenten, Hormonstörungen, Schilddrüsenerkrankung oder Alkoholismus.

Natriummangel wird entsprechend durch Zufuhr von Natrium gelindert, wobei hier eine langsame Zufuhr notwendig ist, da die Aufnahme größerer Mengen an Natrium in kurzer Zeit lebensbedrohlich ist. Natrium kommt in fast allen Lebensmitteln vor, besonders jedoch im Speisesalz.

Kalium

Kalium ist der natürliche Gegenspieler des Natriums und ist ebenso an der Regulation des Wasserhaushalts beteiligt. Die Beziehung zwischen den beiden Mineralstoffen ist wie folgt:

• Natrium hält Wasser im Blut fest und wirkt blutdrucksteigernd.
• Kalium zieht Wasser aus dem Blut in die Zellen und wirkt blutdrucksenkend.

Ein gutes Gleichgewicht zwischen Kalium und Natrium ist daher für den körpereigenen Wasserhaushalt von Bedeutung. Ein Problem der heutigen Ernährung ist jedoch, dass diese bei vielen Menschen genau umgekehrt ist, d.h. natriumreich und kaliumarm.

Kalium ist an vielen Stoffwechsel- und Enzymfunktionen beteiligt, ist wichtig für den Säure-Base-Haushalt im Körper und hat eine große Bedeutung für Nerven und Muskeln.

Kaliummangel kann, ähnlich wie beim Natriummangel, durch Durchfall, Schwitzen und Erbrechen auftreten. Dies kann zu Unwohlsein und Leistungsschwäche führen, im schlimmeren Fall auch zu Herzryhthmusstörung, Muskelschwäche und Lähmungen. Eine hohe Kaliumzufuhr wirkt sich hingegen positiv auf das Wohlbefinden aus.

Kalium kommt in folgenden Lebensmitteln vor:

• Bananen
• Himbeeren
• Kartoffeln
• Grünes Gemüse (z.B. auch Petersilie)
• Nüsse

Weiterhin ist Kalium für die Zellentwicklung wichtig und an der Tätigkeit der Muskeln beteiligt. Bei Frauen beträgt der Anteil an Kalium rund 100 g, bei Männern rund 150 g. Das Kalium kommt fast ausschließlich in den Zellen vor.

Magnesium

Magnesium spielt eine wichtige Rolle bei der Reizübertragung von Muskeln und Nerven. Zudem aktiviert es rund 300 Enzyme beim Stoffwechsel. Eine große Rolle hat es auch für unser Muskelsystem, wobei es hier für eine Entspannung des Muskels sorgt.

Das Magnesium befindet sich zu rund 60 % in unseren Knochen, knapp 40 % in den Muskeln und Organen und nur zu rund 1 % im Blut.

Bei Mangel können sich folgende Probleme einstellen:

• Muskelschwäche, Muskelkrämpfe (z.B. Wadenkrämpfe)
• Reizbarkeit
• Nervosität
• Unruhe, Müdigkeit

Magnesium geht beim Schwitzen verstärkt verloren. Bei Hitze oder körperlicher Anstrengung muss die Zufuhr daher erhöht werden, um das verlorengegangene Magnesium wieder auszugleichen.

Vorkommen:

• Reis
• Nüsse und Samen
• Fisch
• Bierhefe
• Käse
• Vollkornprodukte
• Hülsenfrüchte
• Schokolade

Kalzium

Kalzium (auch: Calcium) ist ein wichtiger Baustoff für Knochen und Zähne. Es hat einen Anteil von rund 1,5 kg in unserem Körper. Wie groß seine Bedeutung jedoch wirklich zum Schutz der Knochen (und z.B. zum Schutz vor Osteoporose) ist, ist gegenwärtig noch umstritten (so hat auch Vitamin D einen sehr hohen Einfluss auf den Knochenbau). Kalzium ist ein Gegenspieler zum Magnesium und sorgt für eine Anspannung des Muskels.

Kalzium ist auch für die Muskeln, Blutgerinnung und Säure-Base-Haushalt von Bedeutung. Der Tagesbedarf liegt bei rund 1000 mg pro Tag, was im Vergleich zu anderen Mineralstoffen außergewöhnlich hoch ist.

Kalziummangel entsteht entsprechend bei zu geringer Aufnahme von Kalzium (z.B. bei einseitiger Ernährung), aber auch bei hohem Koffeinkonsum. Ebenso führt ein Vitamin-D-Mangel zu einer verminderten Aufnahme von Kalzium.

Kalzium kommt vor allem in der Milch und folglich in sämtlichen Milchprodukten vor. Weitere Quellen sind bspw.:

• Hülsenfrüchte
• Nüsse
• Mineralwasser (insbesondere hartes Wasser)

Phosphor

Phosphor sorgt gemeinsam mit Kalzium für die Energiegewinnung aus der Nahrung und ist mit am Knochenbau beteiligt (insbesondere an der Mineralisierung des Knochens). Der menschliche Körper enthält 600 bis 700 g Phosphor, rund 90 % davon in den Knochen.

Phosphor kommt praktisch in allen Lebensmitteln vor, so dass Mangelerscheinungen selten sind und maximal bei künstlicher Ernährung auftreten.

Spurenelemente

Eisen

Eisen wird für die Blutbildung und den Sauerstofftransport im Blut (Hämoglobin) benötigt.

Eisenmangel kommt relativ häufig vor, v.a. bei Frauen, Kindern und Jugendlichen. Ein Eisenmangel macht sich wie folgt bemerkbar:

• Trockene Haut
• Spröde Nägel
• Eingerissene Mundwinkel

Schwerer Eisenmangel stört zunehmend die Blutbildung und führt zu Blutarmut. Dies geht dann mit folgenden Symptomen einher:

• Müdigkeit und Konzentrationsschwäche
• Appetitlosigkeit
• Schwindel

Eine zu hohe Zufuhr an Eisen ist ebenfalls schädlich und kann zu einer Eisenvergiftung führen.

Vorkommen:

• Fleisch (v.a. Rindfleisch) und Fisch
• Gemüse (z.B. Spinat und Erbsen)
• Getreide
• Hülsenfrüchte
• Pilze

Eisen aus tierischen Produkten wird vom Verdauungssystem etwas besser aufgenommen als Eisen aus pflanzlichen Produkten. Vitamin C kann dabei die Eisenaufnahme im Darm verbessern.

Zink

Zink hat eine Vielzahl von Aufgaben:

• Allgemeines Wachstum und Zellentwicklung
• Eiweißbildung
• Sorgt für die Wirkung verschiedener Hormone (z.B. Wachstumshormone, Insulin)
• Große Bedeutung für das Immunsystem
• Antioxidans

Die Zinkspeicher des Menschen sind schnell aufgebraucht und müssen regelmäßig aufgefrischt werden. Mangelerscheinungen machen sich bspw. durch kleine helle Flecken auf den Fingernägeln bemerkbar.

Vorkommen:

• Rindfleisch
• Hering
• Haferflocken
• Mais
• Weiße Bohnen

Selen

Selen spielt neben Zink eine wichtige Rolle im Immunsystem und wird für die Bildung zahlreicher Eiweiße und Enzyme benötigt.

Das Nahrungsangebot an Selen ist eher überschaubar, da die Böden in Europa relativ selenarm sind. Nennenswerte Mengen kommen in folgenden Nahrungsmitteln vor:

• Hühnerfleisch
• Rindfleisch
• Hering
• Weiße Bohnen
• Mais
• Haferflocken
• Nüsse
• Pilze

Jod

Jod wird zum Aufbau der Schilddrüsenhormone benötigt. Diese haben einen großen Einfluss auf den gesamten Stoffwechsel und den Energieverbrauch des Menschen. Sie sind außerdem für die körperliche Entwicklung eines Menschen verantwortlich.

Jod ist in natürlichen Lebensmitteln eher selten zu finden. Es kommt v.a. im Meerwasser vor, so dass es im Seefisch und in Meeresfrüchten vorhanden ist.

Jodmangel kann verschiedene Folgen haben:

• Vergrößerung der Schilddrüse
• Unterfunktion der Schilddrüse (es werden weniger Schilddrüsenhormone gebildet)
• Wachstums- und Entwicklungsstörung bei Kindern

Jodmangel ist heute selten, da es für gewöhnlich im Speisesalz hinzugefügt wird. Natürliche Jodquellen bleiben weiterhin Fisch (z.B. Dorsch, Makrele, Hering) sowie Meeresfrüchte.

Fluorid

Fluorid ist kein lebenswichtiges Spurenelement, da der Körper dazu keinen Bedarf hat. Es hat jedoch die positive Eigenschaft, sich im Zahnschmelz abzulagern und diesen auszuhärten. Damit werden die Zähne resistenter gegen Karies. Es gibt fluoriertes Speisesalz, zudem kommt Fluorid in den meisten Zahnpflegeprodukten vor (z.B. Zahnpaste).

Eine zu große Zufuhr an Fluorid wirkt jedoch giftig, so dass man Zahnpaste bspw. nicht herunterschlucken sollte. Zudem gibt es Untersuchungen, die eine negative Auswirkung des Fluorids auf das menschliche Nervensystem nahelegen. Der Einsatz von Fluorid ist daher umstritten.