Calcium, Eisen, Iod und Selen – Das mineralische Quartett

Der mengenmäßig wichtigste Mineralstoff ist Calcium, von dem das Skelett des Erwachsenen rund ein Kilogramm enthält, 99,5 % davon in Knochen und Zähnen. Die schiere Masse täuscht: Da der Knochenspeicher ein nahezu unendliches Calcium-Reservoir darstellt, bleiben die Plasmaspiegel auch bei einer Mangellage im Normbereich. Eine Unterversorgung im Wachstumsalter wird daher oft nicht erkannt, führt aber zu einer suboptimalen Knochenmasse. Die „Peak Bone Mass“ ist maßgeblich für das Osteoporose-Risiko im Alter.

Als Zentralatom der sauerstoffbindenden Hämgruppe in Hämoglobin und Myoglobin ist Eisen unabdingbar für den Transport und die Bereitstellung von Sauerstoff in allen Geweben. Als Bestandteil der Cytochrome ist das Spurenelement für die mitochondriale ATP-Synthese notwendig. Eisen-Mangel kann die körperliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigen, die Wärmeregulation des Körpers stören und die Infektanfälligkeit erhöhen. Eine dauerhaft erniedrigte Eisenzufuhr führt zu Anämie. Unser Gesamtkörperbestand beträgt 2,5 bis 4 g, wovon zwei Drittel in den Erythrozyten aktiv sind, 5 % in Myoglobin und 0,2 % in Enzymen. Der überwiegende Rest bildet Eisendepots in der Darmmukosa, in Leber, Milz und/oder Knochenmark. Die komplexe Regulation von Funktions-, Speicher- (Ferritin) und Transporteisen (Transferrin) zielt darauf, auch unter Extrembedingungen die richtige Menge an Eisen verfügbar zu halten.

Mit der Nahrung werden täglich 15 bis 20 mg Eisen zugeführt. Bei einer Resorptionsquote von 15 % (Mischkost) bzw. 5 bis 15 % (vegetarische Kost) werden 1 bis 3 mg des Spurenelements aufgenommen. In etwa gleicher Menge geht Eisen über abgeschilferte Epithelien oder kleinere Blutverluste verloren. Frauen im gebärfähigen Alter verlieren mit jeder Regelblutung rund 25 mg Eisen. Gleichzeitig erreichen sie zu 75 % nicht die empfohlene Eisen-Zufuhr von täglich 15 mg und sind mit etwa 20 % am häufigsten von Eisen-Mangel betroffen. Insgesamt liegen laut NVZ II 58 % der Frauen und 14 % der Männer bei der Eisen-Zufuhr unterhalb der Referenzwerte. Neben menstruierenden Frauen sollten insbesondere Schwangere, Kinder in Wachstumsschüben und Vegetarier/Veganer auf eine adäquate Eisen-Zufuhr achten. Als „Risikofaktoren“ gelten außerdem Diäten, Anorexie, Gastritiden und eine Dauertherapie mit Antazida. Bei Verdacht auf Eisen-Mangel ist keine Selbstmedikation angebracht, sondern stets eine ärztliche Abklärung.

Die Haupt-Eisen-Lieferanten sind Vollkornprodukte, Fleisch, Wurstwaren, Gemüse und Hülsenfrüchte. Zweiwertiges Häm-Eisen aus Lebensmitteln tierischer Herkunft kann der Körper besser verwerten als dreiwertiges Non-Häm-Eisen aus pflanzlichen Lebensmitteln, das zuerst zu zweiwertigem reduziert werden muss. Allerdings sind auch ca. 50 % des Eisens tierischer Herkunft dreiwertiges Speichereisen (Ferritin). Vitamin C kann die Resorption von Fe(III) jeglicher Quelle durch Reduktion zu Fe(II) und Chelatbildung im sauren Milieu verbessern. Gehemmt wird die Eisen-Verwertung durch die Bindung an Phytate (z. B. in Vollkornprodukten und Hülsenfrüchten) und Polyphenole (z. B. in schwarzem Tee, Wein) und durch Wechselwirkungen mit zweiwertigen Ionen (z. B. Antazida), komplexbildenden Antibiotika (Tetra­cyclin, Doxycyclin), Colestyramin und Protonen­pumpenhemmern: Die Aufhebung des sauren Milieus verschlechtert die Eisen-Resorption.

Nach oraler Aufnahme einer Anfangsdosis von über 50 mg Fe(II) auf nüchternen Magen klagen viele Patienten über gastrointestinale Beschwerden und Übelkeit. Die Einnahme zu einer Mahlzeit bessert die Verträglichkeit, senkt aber die Resorptionsquote des Eisens um bis zu zwei Drittel. Einen Versuch wert ist auch die Einnahme zwischen den Mahlzeiten oder die Einnahme alle zwei Tage (mehr dazu lesen Sie hier). Bioverfügbarkeit und Verträglichkeit sind auch entgegengesetzte Pole bei den eingesetzten Supplementen: Gut resorbiert werden Salze wie Eisen(II)sulfate (am häufigsten verwendet), Eisen(II)-fumarate (nahezu geschmacklos) und -gluconate. Eisen(II)-bisglycinat und Eisen(III)-Maltol verursachen relativ selten gastrointestinale Beschwerden; bei Eisen(III)-Polymaltose und -Pyrophosphat ist dies nicht belegt [2]. In der Diskussion ist mit Eisen und Iod doppelt angereichertes Speisesalz, das laut einer Cochrane-Studie die Hämoglobinkonzentration und die Speicherung von Eisen im Körper leicht verbessern und wahrscheinlich die Prävalenz von Anämien senken kann [3].

Iod ist bekannt als essenzieller Kofaktor der Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Triiodthyronin (T3). Diese sind für eine Vielzahl von Prozessen der Organentwicklung, Proteinsynthese und für Stoffwechselvorgänge unentbehrlich. 80 % der 15 mg Iod, die der erwachsene Körper enthält, finden sich in der Schilddrüse. Eine sichtbare Auswirkung eines Iod-Mangels ist die Schilddrüsenvergrößerung, die bedeutendste aber die Beeinträchtigung der Gehirnentwicklung und -funktion. Schon bei einem „milden“ Iod-Mangel können die Intelligenz und die Schulleistung von Kindern vermindert sein. Iod-Mangel während der Schwangerschaft geht mit einem erhöhten Risiko für Totgeburten, erhöhter postnataler Mortalität und Missbildungen einher. Der erhöhte Iod-Bedarf macht Schwangere und Stillende sowie Kinder und Jugendliche diesbezüglich zu Risikogruppen, obwohl sich die Versorgung mit Iod insgesamt in den letzten 20 Jahren deutlich verbessert hat. Dies ist ganz überwiegend der breiten Verwendung von iodiertem Speisesalz (15 bis 25 µg Iod/Gramm) geschuldet. Diese eingerechnet, lag in der nationalen Verzehrsstudie II der Median der Iod-Zufuhr von Frauen bei 81 bis 108 % der empfohlenen Zufuhr, von Männern bei 108 bis 129 %. Trotzdem ist laut dem Arbeitskreis Iod-Mangel die Versorgung in weiten Teilen der Bevölkerung unzureichend. Im unteren Bereich rangieren Jugendliche und junge Erwachsene, die zum Teil um rund die Hälfte unter den DGE-Referenzwerten für Iod liegen. Der Trend zu natürlichen „Kristallsalzen“ begünstige ebenso wie die Warnung vor zu hoher Salzzufuhr den Trend der Wiederzunahme des Iod-Mangels in Nordeuropa, sagt der Ernährungswissenschaftler Professor Konrad Biesalski von der Universität Hohenheim [4]. Die Iod-Ausscheidung über den Urin von 88,8 µg pro Liter bei Heranwachsenden in Deutschland entspricht laut WHO einem milden Iod-Mangel [5].

Das Grundproblem: Unsere Lebensmittel enthalten von Natur aus zu wenig Iod. Das Spurenelement wird in heimischen Böden und Gewässern Richtung Meer ausgewaschen und kommt in den terrestrischen Lebensmitteln nur in sehr geringen Mengen vor. Reiche Iod-Quellen sind neben Algen nur Seefische wie Schellfisch, Hering, Thunfisch, Seelachs, Scholle oder Kabeljau (50 bis 300 µg Iod/100 g). Gemüse und Obst decken nur etwa drei Prozent der Iod-Versorgung ab, weshalb vor allem Vegetarier und Veganer besonders auf ihre Iod-Versorgung achten sollten. Im Gegensatz zu anderen Mineralstoffen verläuft die Resorption von Iod nahezu quantitativ. Es gibt Höchstwerte für die Zufuhr (Upper Level), die bei Kindern das Zwei- bis Dreifache, bei Erwachsenen das Fünffache der empfohlenen Zufuhr betragen.

Der Arbeitskreis Iod-Mangel empfiehlt ab dem Kindesalter den regelmäßigen Verzehr von Seefisch und Milch sowie die ausschließliche Verwendung von Iod-Salz oder Iod-Salz mit Fluorid im Haushalt. Ist dies nicht umzusetzen, ist die ergänzende Einnahme von Iod-Tabletten der sichere Weg zur Iod-Bedarfsdeckung. Frauen in Schwangerschaft und Stillzeit (Iod-Bedarf: 230 bzw. 260 µg/Tag) wird zusätzlich die ergänzende Einnahme von Tabletten mit 150 bis 200 µg Iod pro Tag empfohlen. Das gilt auch für Frauen mit einer Autoimmun­erkrankung wie Hashimoto-Thyreoiditis oder Morbus Basedow in Remission. Wichtig ist, in Absprache mit dem behandelnden Arzt eine „Doppelmedikation“ von Iod zu vermeiden, wenn die Frau Iod-haltige Kombinationspräparate oder Nahrungsergänzungsmittel einnimmt [6]. Entsprechende Präparate kombinieren Vitamine und Mineralstoffe für verschie­dene Phasen der Schwangerschaft bzw. schon für die „Babyplanung“ (z. B. Elevit^®, Femibion^®, FemiBaby^®). Auch für vegan Lebende sind Iod-Tabletten eine gute Alternative zur Deckung ihres Iod-Bedarfs. Zu beachten sind Iod-Wechselwirkungen vor allem mit Thyreostatika, Perchlorat und Lithium.

Selen wurde um 1817 im Zusammenhang mit Intoxikationen in Gebieten mit extrem hohen Selen-Konzentrationen in den Böden entdeckt. Noch heute ist oft der Respekt vor Selen größer als die Beachtung der wichtigen Funktionen in unserem Stoffwechsel. Selen ist essenzieller Kofaktor von mindestens 20 Selenoproteinen. Am besten untersucht ist die Glutathionperoxidase, die Peroxide wie H₂O₂ oder Lipidperoxide reduziert. Im Zusammenspiel mit weiteren Enzymen und den Vitaminen E und C ist Glutathionperoxidase ein wesentliches Agens im antioxidativen System. Es neutralisiert aktivierte Sauerstoffformen, welche durch Umweltgifte, Rauchen, Strahlung, aber auch im normalen Stoffwechsel entstehen. Andere Selenoproteine, die Dejodasen, aktivieren das Schilddrüsenhormon T3. Selen scheint auch die Bildung von Antikörpern, Interferonen, Tumornekrose-Faktor (TNF) und von natürlichen Killerzellen anzuregen.

Frühe Zeichen eines (marginalen) Mangels sind muskuläre Schwäche, Muskelabbau, chronische Entzündungen und die Verstärkung eines gleichzeitig bestehenden Iod-Mangels. Ein manifester Mangel liegt bei der Keshan-Krankheit vor, einer besonderen Kardiomyopathie, beschrieben in einem Selen-armen Gebiet Chinas. Denn der Versorgungsstatus einer Bevölkerung mit Selen korreliert mit dem Gehalt der Böden an dem Spurenelement, der auch in Mitteleuropa und Skandinavien gering ist, mit der Ausnahme Finnlands. In Deutschland wird eine durchschnittliche Selen-Zufuhr von 55 µg (25 bis 85 µg) pro Tag angegeben. Damit ist die Referenzzufuhr (60 bis 70 µg) nicht erreicht.

Organisch gebundenes Selen (Selenomethionin und Seleno­cystein) kommt in den meisten Lebensmitteln in regional unterschiedlicher Konzentration vor. Paranüsse reichern Selen stark an (bis zu 600 µg/100 g), Hering und Thunfisch sind gute Quellen, auch Leber, Sojabohnen und Vollkorn­erzeugnisse. Besondere Risikogruppen sind Patienten unter Hämodialyse oder langer parenteraler Ernährung ohne Selen-Zusatz, außerdem Patienten mit chronisch entzünd­licher Darmerkrankung.