Mineralstoffe und Spurenelemente: lebensnotwendige Helfer

Eine Übersicht über ihre Aufgaben und ihr Vorkommen in Lebensmitteln

Ob beim Aufbau von Knochen, Zähnen, Hormonen und Blutzellen, bei der Erhaltung der Gewebespannung, der Übertragung von Reizen auf Nervenzellen oder der Aktivierung von Enzymen im Stoffwechsel – überall spielen Mineralstoffe und Spurenelemente eine wichtige Rolle.

Je nach mengenmäßigem Gehalt im Körper unterteilt man in Mineralstoffe, zu denen Kalzium, Phosphor, Kalium, Magnesium, Natrium und Chlorid gehören und in Spurenelemente, zu denen Eisen, Jod, Zink, Fluorid und Selen zählen. Insgesamt sind 21 Mineralstoffe bekannt, die im Körper eine Funktion ausüben. Die meisten von ihnen werden nur in Spuren benötigt, und ein ausgeprägter Mangel wird selten beobachtet.

Natrium + Chlorid = Kochsalz

Natrium und Chlorid kommen in unseren Lebensmitteln meist als Kochsalz (Natriumchlorid) vor. Ein Gramm Natrium entspricht rund 2,5 Gramm Natriumchlorid. Davon bekommen wir mehr als genug. Nicht nur, weil wir gerne zum Salzstreuer greifen, sondern auch weil wir viele kochsalzreiche Lebensmittel wie Wurstwaren, Hartkäse, Dosengemüse und Fertigsaucen essen. Besser und gesünder wäre es, Salz einzusparen. Denn weniger Salz beugt kochsalzbedingtem Bluthochdruck vor.

Nur bei extremem Schwitzen kann es erforderlich sein, auf eine genügende Kochsalzzufuhr zu achten. Das ist z. B. für Sportler wichtig, denn sie scheiden pro Liter Schweiß mehr als 500 mg Natrium aus. Wird dieser Verlust nicht ausgeglichen, kann es zu einer Abnahme des Blutvolumens, Muskelkrämpfen, erhöhtem Puls sowie zu niedrigem Blutdruck führen. Sportler sollte deshalb die von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) empfohlenen sechs Gramm Kochsalz plus die durch das Schwitzen verlorenen Natriummenge aufnehmen. Eine weitere Erhöhung der Natriumchlorid-Zufuhr ist nicht sinnvoll.

Natrium ist an der Reizweiterleitung beteiligt, dient der Muskelreizbarkeit und der Muskelkontraktion. Der Mineralstoff sorgt für einen normalen osmotischen Druck der Zellen, aktiviert mehrere Enzyme und ist für die Aufnahme von Einfachzuckern und Aminosäuren in den Blutkreislauf verantwortlich.

 Kalium: für Herz und Muckis

Kalium ist besonders in Obst (vor allem in Bananen) Gemüse und Hülsenfrüchte enthalten. Der tägliche Bedarf liegt für Jugendliche und Erwachsene bei 2 Gramm. Kalium ist das Hauptelement innerhalb der Zellen unseres Körpers und für die Aktivierung einiger Enzyme sowie für die Erregbarkeit der Zellen verantwortlich. Besonders wichtig ist Kalium für das Herz.

Bei Kaliummangel kommt es zu einem Natriumeinstrom in die Muskelzelle und dadurch zu einer Austrocknung. Dies äußert sich insbesondere in Muskelschwäche bzw. Muskellähmung. Folgen können außerdem Herzrhythmusstörungen oder Darmverschluss sein.

Da Kalium im Schweiß enthalten ist und es für die Muskelfunktion notwendig ist, sollten insbesondere Sportler auf eine ausreichende Zufuhr achten. Deshalb ist die Banane ein so beliebter Snack bei Marathonläufern. Zu Kaliummangel kommt es vor allem bei Durchfall oder Missbrauch von Abführmitteln, da hier große Mengen Kalium über den Darm verloren gehen können.

Kalzium: für starke Knochen und Zähne

Kalzium spielt in jeder Lebensphase eine wichtige Rolle: In der Kindheit und Jugend für ein optimales Knochenwachstum, bei jungen Erwachsenen für eine optimale Knochenmasse, bei älteren Erwachsenen zum Erhalt der Knochenmasse.

99 Prozent des Kalziums im menschlichen Körper ist in den Knochen und Zähnen gebunden, ein Prozent befindet sich in gelöster Form im Blut. Das Skelett eines erwachsenen Mannes enthält rund 900 bis 1.300 Gramm Kalzium, das der erwachsenen Frau etwa 750 bis 1100 Gramm. Damit ist Kalzium der mengenmäßig am stärksten vertretene Mineralstoff im Organismus. Kalzium verleiht den Knochen Stabilität und Festigkeit. Gleichzeitig dienen die Knochen als Kalziumspeicher: Bei Kalziummangel kann ein Teil davon aus den Knochen gelöst und für andere Aufgaben zur Verfügung gestellt werden.

Zwischen dem im Knochen eingelagerten Kalzium und dem im Blut gelösten Kalzium besteht ein ständiger Austausch. Im Blut muss grundsätzlich immer ein konstanter Kalziumgehalt vorliegen, der durch bestimmte Hormone gesteuert wird. Kalzium wird dort für die Steuerung, Aktivierung und Stabilisierung von Herz-, Muskel- und Nervenfunktionen sowie für die Blutgerinnung gebraucht. Nimmt man zu wenig Kalzium auf, so greift der Körper auf die Kalziumreserven im Knochen zurück. Dieser Ausgleich geht zu Lasten der Knochendichte. Täglich verliert der Körper außerdem durch Schweiß, Urin und Stuhl rund 300 Milligramm Kalzium. Diese Menge muss durch die Nahrung ersetzt werden, sonst ist ein Verlust der Knochensubstanz die Folge.

Knochen sind lebendiges Gewebe, das ein Leben lang umgebaut wird. Innerhalb von fünf Jahren wird die Hälfte des Knochengewebes erneuert. Im Kindes- und Jugendalter überwiegt der Knochenaufbau, weshalb Kinder und Jugendliche auch einen höheren Kalziumbedarf haben. Im jungen Erwachsenenalter liegt eine ausgeglichene Bilanz vor. Im Alter von etwa 30 Jahren ist die optimale Knochendichte erreicht, danach überwiegen Knochenabbauprozesse. Der Zeitpunkt, an dem der Mensch seine höchste Knochenmasse erreicht, nennt man „Peak-bone-mass“ (Spitzenknochenmasse). Das Skelettsystem ist vom Prinzip her mit einer Sparkasse vergleichbar, bei der bis zum 30. Lebensjahr Kalzium als Guthaben eingezahlt wird.

Nach dem 30. Lebensjahr kann die Höhe des Guthabens nur noch gehalten bzw. von dem Guthaben abgehoben werden. Je größer die Knochenmasse, desto länger bleibt der Knochen fest und desto später wird er brüchig. Lag die Kalziumversorgung in der Jugend nicht im optimalen Bereich, setzt der altersbedingte Knochenabbau bei einer niedrigeren Knochendichte ein. Dies hat zur Folge, dass es relativ früh zu einer ungenügenden Stabilität der Knochen und damit zu einem erhöhten Risiko für Knochenbrüche kommt.

Kalzium wird von vielen Menschen nicht in ausreichendem Maße aufgenommen, bei weiblichen Jugendlichen und bei jungen Frauen zählt Kalzium gar zu den kritischen Nährstoffen. Gerade in dieser Altersgruppe werden häufig zu wenig Milch und Milchprodukte aufgenommen.

Die empfohlene Aufnahme an Kalzium liegt laut Deutscher Gesellschaft für Ernährung e.V. bei:

• Kinder (10 bis 15 Jahre): 1.100 bis 1.200 Milligramm pro Tag
  
  
• Jugendliche (15 bis 19 Jahre): 1.200 Milligramm pro Tag
  
  
• Erwachsene: 1.000 Milligramm pro Tag
  
  

Kalziumreich sind insbesondere Milch- und Milchprodukte. Auf den Kalziumgehalt haben weder die Wärmebehandlung der Milch (pasteurisieren, ultrahocherhitzen) noch der Fettgehalt einen bedeutenden Einfluss, das heißt, dass zum Beispiel fettarme H-Milch den gleichen Kalziumgehalt wie pasteurisierte Vollmilch oder unbehandelte Rohmilch aufweist.


Es gibt auch kalziumreiche Gemüse und Kräuter, zum Beispiel Grünkohl, Brokkoli, Fenchel oder Kresse, Petersilie und Schnittlauch und kalziumreiche Mineralwässer (über 150 Milligramm Kalzium pro Liter), die zur Kalziumversorgung beitragen können. Allerdings kann der Körper dieses Kalzium nicht so gut aufnehmen. Deshalb ist eine gute Kalziumversorgung bei ausschließlich pflanzlicher Ernährung kaum möglich.

1.000 Milligramm Kalzium stecken beispielsweise in:

• 1 Glas Milch (0,25) + 1 Becher Joghurt + 1 ½ Scheiben Emmentaler
  
  
• 2 EL Parmesan + 1 Scheibe Tilsiter + 1 Becher Dickmilch + 200 g Spinat
  
  
• 1 Glas Buttermilch (0,25) + 2 Scheiben Gouda + 1 Becher Joghurt + 200 g Brokkoli + 2 Scheiben Vollkornbrot

Magnesium: der Anti-Stress-Stoff

Rund ein Drittel des Magnesiumbestandes steckt in den Muskeln. Dort wirkt es bei der Reizübertragung von Nerven auf Muskeln und bei der Muskelkontraktion. Magnesiummangel kann zu Krämpfen führen – typisch sind z. B. nächtliche Wadenkrämpfe. Magnesium hemmt die Erregungsvorgänge an Nerven und Muskeln – auch des Herzmuskels – heißt deshalb auch Anti-Stress-Mineralstoff. Magnesiumpräparate schalten deswegen aber nicht den Stress aus, das kann nur eine Lebensumstellung erreichen. Auch Sportlern wird häufig zu Magnesiumtabletten geraten. Diese sind aber in der Regel nicht notwendig.

Mit einem hohen Anteil magnesiumreicher pflanzlicher Nahrungsmittel in der täglichen Ernährung ist es leicht möglich, die Empfehlung für Jugendliche und Erwachsene von 350 nids 400 mg am Tag zu erreichen. Vollkornprodukte, Milch und Milchprodukte, Hülsenfrüchte und Gemüse sind gute Magnesiumlieferanten.

Phosphor: wichtig für die Knochenbildung

Phosphor hat wie Kalzium eine wichtige Funktion bei der Knochenbildung. Zusätzlich braucht jede Zelle Phosphor als Baustein und Energieüberträger. Es kann kaum zu einem Mangel kommen, da es in allen proteinreichen Lebensmitteln wie Milch und Milchprodukten, Fleisch und Fisch reichlich enthalten ist. Außerdem werden Phosphorverbindungen häufig Schmelzkäse, Colagetränken und Wurstwaren als Hilfsstoff zugesetzt.

Lange Zeit wurde vermutet, dass eine Phosphorzufuhr mit der Nahrung, die mengenmäßig über der Kalzium liegt, die Kalziumzufuhr verschlechtere und den Knochenabbau fördere. Diese Annahme konnte bislang nicht bestätigt werden. Nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. besteht keine Notwendigkeit, die Aufnahme von Phosphat und Kalzium mit der Nahrung aufeinander abzustimmen.

Eisen: das Sauerstoff-Taxi

Eisen ist Baustein des Blut- und Muskelfarbstoffes und transportiert Sauerstoff. Auch viele Enzyme brauchen Eisen, um ihre Funktionen im Körper ausüben zu können. Eisenmangel zeigt sich durch verminderte Leistungsfähigkeit, Müdigkeit, Blässe und Schwäche. Die Verfügbarkeit des Eisens im Organismus wird bestimmt durch die Verluste infolge von Blutungen (Menstruation) sowie einem erhöhten Bedarf durch Wachstum und Schwangerschaft. Eisen wird besser aus kompletten Mahlzeiten als aus einzelnen Lebensmitteln resorbiert.

Außerdem ist es für die Resorption wichtig, in welcher Form das Eisen vorkommt. Fleisch ist die beste Eisenquelle: Es bringt mengenmäßig viel mit und dieses Eisen ist leichter zu verwerten als Eisen, das in Vollkorngetreideprodukten und Gemüse (Spinat, Mangold, Brokkoli, Hülsenfrüchte) reichlich enthalten ist. Durch Mitverzehr eines Vitamin-C-haltigen Lebensmittels wie Obst, Gemüse oder einem Glas Fruchtsaft, kann die Resorption allerdings erheblich verbessert werden.

Das Obst im Müsli schmeckt also nicht nur gut, sondern steigert auch die Resorption des Eisens aus den Getreideflocken. In schwarzem Tee sind viele Gerbsäuren enthalten, die Eisen binden können. Deshalb wird die Aufnahme von Eisen verschlechtert, wenn zu den Mahlzeiten viel schwarzer Tee getrunken wird. Die Empfehlung lautet 10 bis 15 mg Eisen pro Tag aufzunehmen, wobei Frauen bis zu den Wechseljahren aufgrund der Menstruation einen höheren Bedarf als Männer haben.

Zink: stärkt deine Abwehr

Zink hat seine Bedeutung im Immunsystem, bei der Insulinspeicherung, als Stabilisator von Zellwänden und als Bestandteil vieler Enzyme. Ein Zinkmangel äußert sich in Hautveränderungen, verringerter Wundheilung, Anfälligkeit für Infektionen und Wachstumsstörungen. Zinkmangel durch eine zu geringe Zinkaufnahme ist bei uns selten. Gute Zinklieferanten sind Fleisch, Fisch, Schalentiere, Milchprodukte und Vollkornerzeugnisse. Die Empfehlung liegt bei 7 bis 10 mg Zink pro Tag.

Jod: Kropf – nein danke!

Die Schilddrüse braucht unbedingt Jod, um Schilddrüsenhormone bilden zu können. Schilddrüsenhormone sind wichtig für Wachstum und für die geistige Entwicklung. Außerdem steuern sie viele Stoffwechselvorgänge in unserem Körper. Kommt es zu einem ernährungsbedingten Jodmangel, so reagiert die Schilddrüse darauf mit einer Vermehrung ihres Gewebes, um eine ausreichende Menge an Hormonen bilden zu können. Diese Schilddrüsenvergrößerung wird als Kropf sichtbar. Besonders in den Gegenden, in denen das Trinkwasser relativ wenig Jod enthält (Harz, Schwäbische Alb, Alpen) und dazu wenig jodreiche Nahrungsmittel (Meeresprodukte) gegessen werden, ist ein Kropf relativ häufig zu finden. Deutschland ist Jodmangelgebiet, da in unseren Lebensmitteln von Natur aus nur sehr wenig Jod enthalten ist – außer in Seefisch.

Es wird daher empfohlen wöchentlich ein- bis zweimal Seefisch zu verzehren, da insbesondere Scholle, Seelachs und Schellfisch relativ viel Jod enthalten. Trotzdem reicht die so aufgenommene Menge nicht aus, um einen Mangel sicher zu vermeiden. Erst durch die Verwendung von jodiertem Speisesalz kann der Bedarf gedeckt werden, da die empfohlene Menge von sechs Gramm Kochsalz etwa die Hälfte des Tagesbedarfs von 200 µg Jod liefert.

Daher gilt: Wenn Salz, dann Jodsalz!

Fluor: schützt vor Karies

Fluorid härtet den Zahnschmelz und macht ihn so widerstandsfähiger gegen Karies. Fische, Meerestiere und Schwarztee enthalten nennenswerte Mengen Fluorid. Ist auch das Trinkwasser fluoridarm - Auskünfte über den Fluoridgehalt erhält man bei den zuständigen Gesundheitsämtern - wird eine Vorbeugung mit Fluorid-Tabletten für Kinder bzw. durch fluoridiertes Jodsalz für Erwachsene empfohlen. Wichtig ist, darauf zu achten, dass nur eine Form der Fluoridprophylaxe im Haushalt durchgeführt wird: entweder Fluoridtabletten oder fluoridiertes Speisesalz. Bei Säuglingen und Kleinkindern gibt es eine Ausnahme. Da sind nur sehr geringe Mengen Salz essen, ist in diesem Fall trotz fluoridiertemn speisesalzes die Gabe von Fluoridtabletten sinnvoll.

Weiterführende Infos für Lehrkräfte

 Didaktische Medien zum Thema:

• Nahrung und Verdauung (Computerlernprogramm)
• Bodycheck Essen & Trinken - Verdauung - Nährstoffe - Esskultur (Didaktische DVD)
• Bodycheck Knochen - Muskeln – Bewegung (Didaktische DVD)
• Weitere Unterrichtsmedien unter ww.aid-macht-schule.de

 Spiele für den Unterricht:

• Kreuzworträtsel Mineralstoffe (PDF, 145 kb)
• Wer wird Lebensmittelmillionär: Energie & Nährstoffe (PDF, 273 kb)
• Wer wird Lebensmittelmillionär: Verdauung (PDF, 275 kb)

 Vertiefende Infos:

• Vitamine und Mineralstoffe - eine starke Truppe (aid-Heft)
• Essen geht durch den Magen - Die kleine Ernährungslehre (aid-Heft) 
• Richtig kochen - schonend zubereiten (aid-Heft)
• Nährstoffveränderungen bei der Lebensmittelzubereitung im Haushalt (aid-Heft)

(Foto: aid infodienst, www.photocase.com)