Spurenelemente

Die Menge des Gesamtkörpereisens beträgt beim Erwachsenen 3 bis 5 Gramm (g). Das meiste Eisen befindet sich im Blut; größere Blutverluste sind daher mit Eisenverlusten verbunden. Physiologische Bedeutung

Zu der wichtigsten Funktion des Eisens in unserem Körper zählt der Transport und die Speicherung von Sauerstoff. Eisen ist Bestandteil des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin und des roten Muskelfarbstoffs Myoglobin, der mit Hilfe von Eisen in den Muskeln Sauerstoff speichert. Eisen kann in größeren Mengen vor allem in der Leber gesammelt werden, wodurch eine vorübergehend niedrige Eisen-Zufuhr mit der Nahrung oder auch kurzzeitig erhöhte Eisenverluste (zum Beispiel durch Blutverluste) ausgeglichen werden könn

Mangel

Eisenmangel ist auch in den Industrieländern ein häufig verbreiteter Nährstoff- Mangel. Betroffen sind besonders Frauen im Alter von 18 bis etwa 45 Jahren, da sie durch die Menstruation vermehrt Blut verlieren. Ein leichter Eisenmangel mit unspezifischen Symptomen wie Müdigkeit, verminderte Infektionsabwehr und verminderte Leistungsfähigkeit ist zwar nicht gefährlich, beeinträchtigt aber dennoch die Lebensqualität. Ist die Zufuhr auch bei bestehendem Mangel weiterhin zu niedrig, kommt es zur Blutarmut (Anämie). Bei Kindern können infolge eines Eisenmangels Wachstumsstörungen auftreten.

Überversorgung

Eine zu hohe Eisenaufnahme führt zu einer Eisenüberladung, der "Hämochromatose". Ist diese Eisenüberladung erblich bedingt - reichert sich also trotz normaler oder sogar niedriger Zufuhr Eisen im Körper an - so spricht man von einer "Hämosiderose". Beide Krankheiten führen dazu, dass Eisen in lebenswichtigen Organen wie Lunge, Herz oder Leber angereichert wird. Eine ständig zu hohe Eisenkonzentration in den Organen kann tödlich sein.

Vorkommen

Eisen kommt in geringen Mengen in nahezu allen Lebensmitteln vor. Besonders eisenreich sind Fleisch, Leber, Hülsenfrüchte und Vollkornprodukte. Entscheidend für die Versorgung mit Eisen ist jedoch nicht nur die Menge in den Lebensmitteln, sondern in welcher Form es in den Lebensmitteln vorliegt: Davon hängt nämlich die Verfügbarkeit des Eisens für unseren Körper ab, das heißt, wie gut unser Körper das Eisen aus der Nahrung nutzen kann.

Bedarf

Die empfohlene Eisenzufuhr von 18 Milligramm (mg) für Frauen und 12 mg für Männer berücksichtigt, dass nur etwa zehn Prozent des in der Nahrung enthaltenen Eisens von unserem Körper aufgenommen wird. 18 mg Eisen sind zum Beispiel in folgenden Lebensmittelportionen enthalten:

• 180 g dicke Bohnen
• 300 g Hafer
• 8 Scheiben Roggenvollkornbrot
• 80 g Schweineleber

Frauen nach den Wechseljahren und Männer können ein Drittel weniger, Schwangere und Stillende sollten mehr Eisen aufnehmen. Die Verfügbarkeit des Eisens für unseren Körper kann gesteigert werden, wenn man bei der Zusammensetzung der Mahlzeiten Folgendes beachtet: Eisen aus Fleisch und anderen tierischen Produkten ist gut verfügbar für unseren Körper und steigert zudem die Eisenverfügbarkeit aus Gemüse und Vollkornprodukten. Eine ähnlich positive Wirkung hat auch Vitamin C; Kaffee und Tee wirken sich dagegen negativ auf die Eisenverfügbarkeit aus.
Die heute noch weit verbreitete Annahme, Spinat enthalte viel Eisen, ist falsch. Vielmehr enthält Spinat Stoffe, die die Eisenverfügbarkeit verringern.

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Der Zinkbestand des Menschen beträgt 1,5 bis 2 Gramm (g) und variiert stark in den einzelnen Organen und Geweben.

Physiologische Bedeutung

• ist Bestandteil zahlreicher Enzyme
• wirkt an der Knochenstruktur mit
• spielt eine Rolle bei der Zellinformation
• beeinflusst die Insulinfunktion
• ist beteiligt an der Wundheilung
• wird vom Immunsystem benötigt

Überversorgung

Zinkvergiftungen können nach Aufnahme säurehaltiger Lebensmittel oder durch Wasser aus verzinkten Behältern auftreten. Säuren bilden mit Zink giftige Zinksalze, die zu Magen-Darm-Störungen führen. Bei chronischer Zinkvergiftung kann es zu einer Anämie kommen.

Mangel

Bei Zinkmangel treten Wachstumsstörungen, Appetitlosigkeit, Verzögerung in der Wundheilung, Hauterkrankungen, Knochenabnormalitäten und eine erhöhte Infektionsanfälligkeit auf. Zinkmangel kann eine Folge des Malabsorptionssyndrom sein. Dabei handelt es sich um eine angeborene Störung der Nährstoffaufnahme. Weitere Gründe sind Mangel-Ernährung, veganische (streng vegetarisch, auch auf Eier und Milchprodukte verzichtend) Ernährung oder auch schnelles Wachstum im Säuglingsalter.

Vorkommen

Gute Zinkquellen sind Innereien, Muskelfleisch, Milchprodukte, verschiedene Fischarten und besonders Schalentiere.

Bedarf

Die Kenntnisse über den Zinkbedarf sind für alle Altersstufen unsicher. Deshalb enthalten die Empfehlungen große Sicherheitszuschläge. Der Bedarf wird für Männer auf 15 mg, für Frauen auf 12 mg geschätzt. Folgende Lebensmittel enthalten etwa den Tagesbedarf an Zink eines Erwachsenen:

• 300 bis 400 g Rindfleisch
• 300 bis 400 g Weizen (volles Korn)
• ca. 400 g Käse.

Die Verwertung des Zinks in der Nahrung spielt eine große Rolle und ist von vielen Faktoren abhängig:

• Nettobedarf
• Versorgungsstatus
• Höhe der Zufuhr
• Art der chemischen Verbindung
• Wechselbeziehungen zu anderen Nahrungsbestandteilen

Die Aufnahme aus Lebensmitteln tierischer Herkunft ist höher als aus pflanzlichen Lebensmitteln. Phytat und Calcium vermindern die Zinkresorption, ebenso wie Stress-Situationen und Infektionen. Häufig werden die empfohlenen Mindestmengen für Zink in Deutschland nicht erreicht. Daher empfiehlt es sich gerade in Stress- Situationen oder während der Schwangerschaft ergänzend Zinkpräparate einzunehmen. Besonders gut wird das Zink in Verbindung mit Histidin, einer Aminosäure, aufgenommen. Da Zink auch eine Rolle bei der Immunabwehr spielt, empfiehlt es sich gerade in Erkältungszeiten ebenfalls mit Zink-Histidin-Präparaten vorzubeugen.

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Tabelle: Zinkgehalt ausgesuchter Lebensmittel

Kupfer befindet sich im Körper vor allem in der Leber, im Skelett und in der Muskulatur. Der durchschnittliche Kupfergehalt des menschlichen Körpers beträgt 80 bis 100 mg. Die Speicherung erfolgt in der Leber. Etwa 1,25 mg werden täglich über den Urin ausgeschieden.

Physiologische Bedeutung

Kupfer ist Bestandteil von Enzymen, die am Aufbau des Bindegewebes beteiligt sind. Außerdem ist es am Eisenstoffwechsel beteiligt und wird für den Pigmentstoffwechsel im Organismus benötigt. Möglicherweise hat es auch Einfluss auf die Lebensdauer der roten Blutkörperchen.

Mangel

Bei Kupfermangel kann es trotz hoher Eisenspeicher zu einer Eisenmangel- Anämie kommen. Symptome sind Knochenbrüche, Gefäßschädigungen durch Störung der Bindegewebssynthese sowie eine herabgesetzte Pigmentation der Haut. Neurologische Störungen und Herzkrankheiten treten nur bei schwerem Mangel auf. In Deutschland sind bei Erwachsenen keine schweren Kupfermangelkrankheiten mit den beschriebenen Symptomen bekannt.

Überversorgung

Eine Überversorgung mit Kupfer führt zu Durchfall und Erbrechen.

Vorkommen

Reich an Kupfer sind Innereien, Fische, Schalentiere, Nüsse, Kakao und viele grüne Gemüsearten.
Eine hohe Vitamin C-Aufnahme vermindert die Kupferverfügbarkeit. Vorsicht bei der Verwendung von Kupfergeschirr: Säurehaltige Speisen sollten nie in Kupfergeschirr aufbewahrt werden, da dadurch giftige Kupferverbindungen entstehen können.

Bedarf

Die mittlere Zufuhr mit der Nahrung beträgt 2 bis 4 mg. Der Kupfergehalt in Lebensmitteln und Getränken ist unsicher. Empfehlungen für eine angemessene Zufuhr sind deshalb auch nur Schätzwerte. Allgemein gilt der Kupferbedarf bei einer gemischten Kost als gedeckt.

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Tabelle: Kupfergehalt ausgesuchter Lebensmittel

Selen hat als Nahrungsbestandteil zur Vorbeugung verschiedener Krankheiten in den vergangenen Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Man vermutet, dass es vor den häufigsten Todesursachen in der Bundesrepublik, den Herz- Kreislauferkrankungen und den Krebserkrankungen schützen kann. Eine therapeutische Verwendung zur Vorbeugung vor Herzinfarkt, Krebs oder Störungen des Immunsystems wird diskutiert. Eine regelmäßige Zufuhr von Selenergänzungen sollte jedoch nur unter strenger fachlicher Kontrolle erfolgen, da Selen in größeren Mengen toxisch wirkt. Bis zu einer bestimmten Zufuhr wird der Selenhaushalt über die Ausscheidung durch den Urin reguliert.

Physiologische Bedeutung

Selen schützt den Körper, besonders die Zellmembranen, vor einer Schädigung durch Sauerstoff, worauf wahrscheinlich auch seine krebsschützende Wirkung beruht. In dieser Funktion unterstützt es auch die antioxidative Wirkung von Vitamin E.

Mangel

Bei Selenmangel kommt es wahrscheinlich zu Störungen der Muskelfunktion. Dies wurde beim Menschen jedoch nur bei künstlicher Ernährung beobachtet.
Viele Selenmangelerscheinungen können durch Vitamin E rückgängig gemacht werden. Eine schlechte Selenversorgung soll das Risiko für Krebs und Herzkrankheiten erhöhen.

Überversorgung

Bei einer Zufuhr über 800 Mikrogramm (µg) pro Tag kommt es zu Vergiftungserscheinungen. Symtome dafür sind Haarausfall, Verlust der Nägel, Zahnausfall und Störungen des Nervensystems.

Vorkommen

Selen kommt sowohl in tierischen als auch in pflanzlichen Lebensmitteln vor und ist dort an die Eiweißfraktionen gebunden. Hauptlieferanten sind Leber, Muskelfleisch, Getreide, Hülsenfrüchte und Knoblauch. Der Selengehalt der Lebensmittel hängt von dem sehr unterschiedlichen Gehalt an Selen in unseren Böden ab. Dies führt dazu, dass der Selen-Gehalt gleicher Lebensmittel regional unterschiedlich sein kann. Da Selen leicht flüchtig ist, kommt es zu hohen Verlusten bei der Lebensmittelverarbeitung.

Bedarf

Die tägliche Zufuhr in der Bundesrepublik wird auf 55 µg geschätzt. Auch die Empfehlungen beruhen auf Schätzwerten. Insgesamt sprechen die in Europa gemessenen Zufuhrwerte dafür, dass im Bereich von 20 bis 100 µg pro Tag nach dem derzeitigen Wissensstand eine angemessene Zufuhr für Erwachsene erreicht wird.

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Tabelle: Selengehalt ausgesuchter Lebensmittel

Der Gesamtkörperbestand des Spurenelements Fluor beträgt 2 bis 6 g. Davon befinden sich 95 Prozent in Knochen und Zähnen. Fluor wird schnell und zu etwa 80 Prozent direkt eingebaut. Allerdings können große Mengen an Magnesium, Calcium und Aluminium durch Komplexbildung mit Fluor die Aufnahmerate verringern.

Physiologische Bedeutung

Fluor beugt der Kariesbildung vor, indem es den Zahnschmelz härtet und die bakterielle Säurebildung am Zahn, die zu Karies führt, hemmt. Darüber hinaus verbessert es die Eisenaufnahme und kann so einer Anämie beispielsweise in der Schwangerschaft vorbeugen. In Tierversuchen wurde festgestellt, dass Fluor die Wundheilung fördert.

Mangel

Fluormangelerscheinungen wurden bisher nur bei Tieren beobachtet und führten dort zu Wachstumsstörungen. Karies ist keine Fluormangelerscheinung, sondern Folge einer fehlerhaften Ernährung oder einer unzureichenden Zahnpflege.

Therapeutische Wirkung

Neben der Kariesprophylaxe in Form von Fluortabletten für Säuglinge und Kinder sowie in Zahnpasten und fluoridiertem Kochsalz wird Fluor auch zur Vorbeugung und Therapie von Osteoporose eingesetzt.

Überversorgung

Leichte Überversorgungserscheinungen (bei Fluorgaben über 5 Miligramm (mg) pro Kilogramm (kg) Nahrung oder Liter (l) Trinkmenge) zeigen sich in der so genannten Dentalfluorose, die gekennzeichnet ist durch weiße Flecken und Verfärbungen auf den Zähnen. Eine ausgeprägte Überversorgung (mehr als 10 mg/kg Nahrung oder Liter Trinkmenge) führt zu einer übermäßigen Mineralisation der Knochen: Spröde zum Bruch neigende Knochen sind die Folge. Bei Gaben über 50 mg/kg Nahrung (oder Liter Trinkmenge) kann die Schilddrüsenfunktion beeinträchtigt werden.

Bedarf

Fluor wird vor allem durch Trinkwasser, schwarzen Tee und Seefische aufgenommen. Selbst in fluorarmen Gegenden entspricht die durchschnittliche Zufuhr den Nährstoffempfehlungen der DGE von 1 mg. Zur Kariesprophylaxe ist eine erhöhte Zufuhr durch Verwendung von fluoridierten Zahncremes und fluoridiertem Speisesalz zu empfehlen.

Tabelle: Fluorgehalt ausgesuchter Lebensmittel

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Der Jodgehalt im erwachsenen Körper wird auf 10 bis 20 mg geschätzt. 8 bis 15 mg davon befinden sich in der Schilddrüse. Das restliche Jod ist in der Muskulatur und (in geringen Mengen) auch in Haut und Knochen vorhanden. Die Ausscheidung erfolgt über die Niere.

Physiologische Bedeutung

Jod wirkt als Bestandteil der Schilddrüsenhormone. Diese können nur gebildet werden, wenn genügend Jod vorhanden ist. Eine Unterfunktion der Schilddrüse hemmt den Grundumsatz, das heißt, der Körper benötigt weniger Energie; eine Überfunktion erhöht dagegen den Grundumsatz.

Mangel

Die Bundesrepublik Deutschland zählt zu den Jodmangel-Gebieten. Folge eines Jodmangels ist zunächst eine Schilddrüsenunterfunktion. Die Schilddrüse versucht, diesen Mangel auszugleichen, indem sie sich krankhaft vergrößert, es entsteht ein Kropf (Struma). Ein massiver Jodmangel kann zum so genannten Kretinismus führen, der in seiner ausgeprägten Form durch Zwergwuchs und Schwachsinn gekennzeichnet ist. Kretinismus wird vor allem bei Neugeborenen beobachtet, bedingt durch mütterlichen Jodmangel oder Mangel an Schilddrüsenhormonen. Kropfbildung kann aber auch durch den Verzehr von verschiedenen Kohlarten hervorgerufen werden, da in ihnen natürlich vorkommende Stoffe (Goitrogene) die Schilddrüsenfunktion hemmen .

Überversorgung

Durch überhöhte Jodzufuhr kann es zu einer Überproduktion der Schilddrüsenhormone kommen, mit Symptomen wie Nervosität, leichte Ermüdbarkeit, Gewichtsverlust und Zunahme der Herzfrequenz. Ausgeprägte Formen sind die Jod-Akne und der Jod-Basedow, eine Krankheit mit Augensymptomen und Kropf. Jod-Basedow und Jod-Akne wurden jedoch erst bei mehr als der zehnfachen Menge der empfohlenen Zufuhr beobachtet.

Vorkommen

Der Jodgehalt von Lebensmitteln, sowohl pflanzlicher als auch tierischer Herkunft, hängt weitgehend vom Jodgehalt des Bodens der Anbaugebiete ab. Dadurch ergeben sich sehr große Gehaltschwankungen der einzelnen Lebensmittel. Jodreich sind Seefische und andere Meerestiere. Bei Milch und Eiern beeinflusst die Art der Fütterung den Jodgehalt. Aufgrund des geringen Jodvorkommens in den Böden der Bundesrepublik wurde dem Speisesalz Jod zugesetzt. Jodiertes Speisesalz enthält 15 bis 25 mg pro kg Salz.

Bedarf

Die Ermittlung des Jod-Bedarfs ist schwierig, da der Mensch sich innerhalb bestimmter Grenzen an ein unterschiedliches Jodangebot in der Natur anpassen kann. Die empfohlene tägliche Jod-Zufuhr beträgt 200 µg für Erwachsene. Diese Menge wird durch eines der folgenden Lebensmittel aufgenommen:

• 1 Portion (150 g) Seelachs oder Scholle
• 1,5 l Vollmilch*
• 1 kg Broccoli*

(* bei durchschnittlichem Jodgehalt des Bodens der Anbaugebiete)
Bei Jugendlichen, Schwangeren und Stillenden ist der Bedarf erhöht.

Tabelle: Durchschnittlicher Jod-Gehalt ausgesuchter Lebensmittel

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