Zink in Spuren

Nach Eisen ist Zink mit einer Gesamtmenge von zwei bis drei Gramm das zweithäufigste essenzielle Spurenelement im menschlichen Körper. In organischen Verbindungen liegt es meistens als zweiwertiges Kation vor. Die größten Zink-Mengen befinden sich in der Muskulatur und in den Knochen, kleinere Mengen in der Haut und den Haaren, in der Leber, im Pankreas, in den Augen, den Hoden und im Blut.

Ohne Zink geht (fast) nichts

Zink ist in eine Vielzahl von Körperfunktionen wie den Kohlenhydrat-, Protein- und Lipidstoffwechsel, die Immunabwehr und die Fertilität involviert. So bindet Zink in den Beta­zellen des Pankreas die Insulin-Moleküle zu Hexameren und speichert sie in Komplexen. Zink ist in Zinkfinger-Proteinen Bestandteil von Steroid-Rezeptoren, vor allem aber Cofaktor einer großen Zahl von Enzymen. Beispielsweise ist Zink Cofaktor der NO-Synthase, die eine Rolle bei der Blutdruckregulation spielt. Auch die Alkoholdehydrogen­ase, wichtig für den Alkoholabbau und die Bildung des Seh­purpurs, benötigt Zink.

Folgen eines Zink-Mangels

Aufgrund der vielfältigen Funktionen von Zink im Organismus kann eine Unterversorgung mit dem Spurenelement unterschiedliche Konsequenzen haben. Die häufigsten sind

• Wachstumsstörungen, Gewichtsverlust
• Hypogonadismus und Potenzstörungen
• sensorische Beeinträchtigungen (Geschmacks- und Geruchsstörungen, Probleme bei der Dunkeladaptation)
• Hautprobleme (Haarausfall, verzögerte Wundheilung)
• erhöhte Infektanfälligkeit durch Abnahme der T-Lymphozytenzahl und Reduktion der Antikörperbildung.

Bei einigen Erkrankungen kann es zum erhöhten Zink-Verlust und infolgedessen zu Mangelzuständen kommen. Dazu zählen Diabetes mellitus, chronische Leber- und Nierenerkrankungen und Neurodermitis. Nicht zuletzt führen auch einige Arzneimittel zu einem erhöhten Zink-Verlust, hauptsächlich Laxanzien, Diuretika, Glucocorticoide, orale Kontrazeptiva und das Antirheumatikum Penicillamin, das jedoch heute aufgrund nebenwirkungsärmerer Alternativen in dieser Indikation nur noch eine untergeordnete Bedeutung besitzt. Die Zink-Resorption kann vor allem bei Durchfall, chronischen Darmerkrankungen (z. B. Morbus Crohn, Zöliakie) und bei Alkoholmissbrauch beeinträchtigt sein. Auch andere zweiwertige Kationen wie Kupfer-, Eisen-, Calcium- und Selen-Ionen verringern die Zink-Resorption im Darm durch Konkurrenz um den Metallionentransporter DMT1. Umgekehrt gilt natürlich auch, dass hohe Zink-Mengen die Aufnahme und Speicherung beispielsweise von Eisen reduzieren können. Auch wenn bisherige Forschungen zu den Wechselwirkungen zwischen Zink und bestimmten zweiwertigen Kationen (z. B. Ca²⁺) teilweise widersprüchliche Ergebnisse geliefert haben, lassen sich daraus Empfehlungen für die Beratung in der Apotheke ableiten (s. Tab. 1). Bereits ab der sechzigsten Lebensdekade kann die Zink-Resorption verringert sein, weil die Zahl der Zinktransporter auf Zellmembranen abnimmt. In der Schwangerschaft und Stillzeit wurden, ähnlich wie bei Eisen, erhöhte Resorptionsraten für Zink beobachtet, auch bei mittlerem bzw. hohem Phytat-Gehalt in der Nahrung.

Zink in Lebensmitteln

In vielen älteren Quellen sind als Zink-reiche Nahrungsmittel hauptsächlich Fleisch und Innereien, Eier, Käse und Schalentiere wie Austern und Garnelen aufgeführt. Hingewiesen wird auch darauf, dass Zink aus pflanzlichen Lebensmitteln, vor allem solchen mit hohem Phytat-Gehalt wie Getreide­erzeugnissen, Nüssen und Hülsenfrüchten, schlecht resorbierbar sei. Vor dem Hintergrund, dass gegenwärtig eine wachsende Zahl von Menschen in Deutschland den Konsum tierischer Produkte reduziert oder ganz aufgegeben hat, müssen diese Angaben differenzierter betrachtet werden.

Bei gesunden Menschen wird Zink vorwiegend im Zwölffingerdarm und im oberen Dünndarm resorbiert. Tatsächlich spielt dabei auch der Phytat-Gehalt der Nahrungsmittel eine Rolle. Phytate sind Salze der Phytinsäure (Hexaphospho-­Inosit), einer stark komplexbildenden Substanz, die reichlich in Hülsenfrüchten (Bohnen, Erbsen, Kichererbsen, Sojabohnen), in den Randschichten von Getreidekörnern, Nüssen und Samen enthalten ist. Die Eigenschaft der Phytinsäure, zweiwertige Ionen wie Eisen-, Zink-, Magnesium-, Mangan-, Kupfer- oder Calcium-Ionen zu binden, sowie der moleküleigene Phosphor sind vorteilhaft für Keimlinge, die sich aus diesen Samen entwickeln könnten, wenn diese nicht verpackt im Lebensmittelgeschäft landen würden. Phytinsäure kann durch das Enzym Phytase hydrolytisch aufgespalten werden. Im menschlichen Magen-Darm-Trakt ist jedoch nicht genügend Phytase für eine quantitative Aufspaltung von Phytinsäure vorhanden – auch wenn neuere Studien zeigen konnten, dass einige Bakterien der menschlichen Darmflora wie Laktobazillen zur Phytase-Produktion in der Lage sind. Dagegen kommen im Pansen-Magen von Wiederkäuern wie Kühen, Schafen oder Ziegen symbiotische Phytinsäure-produzierende Bakterien in großen Mengen vor. Phytate besitzen zahlreiche positive Eigenschaften. Untersuchungen zufolge wirken sie antioxidativ, antikanzerogen und haben positive Effekte auf den Blutzucker- (durch Hemmung der Stärkeverdauung) und den Cholesterol-Spiegel. In einer kleinen Cross-over-Studie mit gesunden Frauen veränderte der Phytat-Gehalt der Nahrung weder die Zink-Plasmakonzentrationen noch die Ausscheidung des Spurenelements im Urin. Dies spricht dafür, dass für die Aufrechterhaltung der Zink-Homöostase weitere Faktoren eine Rolle spielen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) hat im Jahr 2019 erstmalig die empfohlene Zufuhr für Zink in Abhängigkeit von der Phytat-Zufuhr angegeben (s. Tab. 2).

Wenn es nicht gelingt, einen Zink-Mangel durch die Ernährung zu beheben, können diverse Nahrungsergänzungsmittel und Arzneimittel empfohlen werden (s. Tab. 3). Das Bundesinstitut für Risikobewertung hat Anfang 2021 seine Empfehlungen für die Höchstaufnahmemengen von Vitaminen und Mineralstoffen aktualisiert. Für Zink aus NEM gilt eine Tagesverzehrsempfehlung von 6,5 mg. Enthält ein Nahrungsergänzungsmittel mehr als 3,5 mg pro Tagesdosis, sollte auf die Einnahme weiterer Zink-haltiger NEM verzichtet werden. Abgabehinweise zu diesen Präparaten enthält Tabelle 1. Falls eine orale Anwendung nicht infrage kommt (z. B. bei parenteraler Ernährung), ist auch eine intravenöse Gabe möglich (Zink-Injekt N^®, Rp). Hochdosiert (bis zu 150 mg täglich, Rp) und lebenslang wird Zink zur Behandlung des Morbus Wilson (hepatolentikuläre Degeneration) verabreicht. Dabei handelt es sich um eine erbliche Kupferstoffwechsel-Erkrankung, bei der Kupfer nicht wie normalerweise über die Galle ausgeschieden wird. Die Akkumulation des Spurenelements in der Leber führt zur Leberzellschädigung und schließlich zur Zirrhose. Außerdem kommt es zu neurologischen und psychiatrischen Symptomen, da bei Überschreitung der Kupferspeicherkapazität eine Abgabe ins Blut erfolgt und größere Mengen ins Gehirn gelangen können. Hochdosiertes Zink (Wilzin Hartkapseln, Rp) hemmt die intestinale Resorption von Kupfer aus der Nahrung und blockiert außerdem die Resorption von endogen sezerniertem Kupfer.

Bestimmung des Zink-Status

Der Normalwert für die Zink-Konzentration im Blut liegt bei Erwachsenen zwischen 70 und 120 µg/dl (6,7 bis 18,4 µmol/Liter). Bei der Bestimmung des Zink-Status muss berücksichtigt werden, dass die Plasmakonzentrationen erst dann absinken, wenn Zink nicht mehr aus anderen Kompartimenten mobilisiert werden kann. Daher sollten Zink-Laborwerte immer im Zusammenhang mit klinischen Symptomen betrachtet werden. |