Spurenelemente: Funktionen, Bedarf und Versorgung

Spurenelemente sind anorganische Mikronährstoffe, die der menschliche Organismus nur in sehr geringen Mengen benötigt. Sie gehören zu den Mineralstoffen und erfüllen trotz ihres geringen Körperbestands lebensnotwendige Aufgaben. Spurenelemente werden für physiologische und biochemische Funktionen in Mengen von weniger als 50 mg pro Tag benötigt.

Im Gegensatz zu den Makronährstoffen (Hauptnährstoffe: Kohlenhydrate, Fette und Proteine (Eiweiß)) liefern Spurenelemente keine Energie. Sie sind jedoch unverzichtbar für die Sauerstoffversorgung, die Blutbildung, die Schilddrüsenfunktion, die Immunabwehr, den antioxidativen Zellschutz, die Zellteilung, die Wundheilung sowie den Kohlenhydrat-, Fett-, Protein-, Knochen- und Bindegewebsstoffwechsel.

Der Begriff „Spurenelemente“ bezeichnet keine chemisch oder funktionell einheitliche Stoffgruppe. Die einzelnen Elemente unterscheiden sich erheblich hinsichtlich ihrer chemischen Formen, Wertigkeitsstufen, Resorption (Aufnahme im Darm), Transportwegen, Speicherung, Ausscheidung und biologischen Funktionen. Gemeinsam ist ihnen, dass sowohl eine unzureichende Verfügbarkeit als auch eine übermäßige Zufuhr gesundheitliche Folgen haben kann.

Nicht jedes Element, das in sehr geringer Konzentration im Körper nachweisbar ist, stellt zugleich einen essentiellen Nährstoff dar. Für die ernährungsmedizinische Einordnung ist entscheidend, ob eine physiologische Funktion nachgewiesen ist und ob eine unzureichende Zufuhr reproduzierbare Funktionsstörungen oder Mangelsymptome verursacht.

Klassifikation der Spurenelemente

Spurenelemente können nach ihrer nachgewiesenen physiologischen Bedeutung und dem wissenschaftlichen Kenntnisstand zu ihrer Essentialität eingeteilt werden. Diese Klassifikation ist klinisch relevant, da sie bestimmt, ob eine bedarfsgerechte Zufuhr erforderlich ist, ob Referenzwerte abgeleitet werden können und unter welchen Voraussetzungen eine Supplementierung sinnvoll ist.

Die Zuordnung eines Elements kann sich mit zunehmendem wissenschaftlichem Kenntnisstand verändern. Zudem muss zwischen der grundsätzlichen Essentialität eines Elements und der Wirksamkeit einer isolierten Supplementierung unterschieden werden. Aus einer physiologischen Funktion lässt sich nicht automatisch ein gesundheitlicher Zusatznutzen durch eine Zufuhr oberhalb des Bedarfs ableiten.

Definition, Resorption, Transport und Verteilung

Spurenelemente sind chemische Elemente und können vom menschlichen Organismus nicht synthetisiert werden. Anders als organische Verbindungen lassen sie sich durch Stoffwechselprozesse weder neu bilden noch in andere Elemente umwandeln. Der Körper ist deshalb auf eine regelmäßige Zufuhr aus Lebensmitteln, Getränken oder medizinisch indizierten Supplementen angewiesen.

Der Organismus kann jedoch die Verfügbarkeit vieler Spurenelemente durch Anpassungen der Resorption, des Transports, der Speicherung, der Wiederverwertung und der Ausscheidung regulieren. Diese Homöostase (Aufrechterhaltung eines physiologischen Gleichgewichts) ist elementspezifisch und unterschiedlich leistungsfähig.

Die Resorption erfolgt überwiegend im Dünndarm. Dabei können Spurenelemente über spezifische Transportproteine, andere Transportsysteme für Metallionen oder in geringerem Umfang durch passive Transportvorgänge aufgenommen werden. Die Resorptionsrate hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:

• Aktueller Versorgungszustand und körpereigene Speicher
• Chemische Verbindung und Wertigkeitsstufe des Elements
• Aufgenommene Menge
• Zusammensetzung der Mahlzeit
• Konzentration konkurrierender Mineralstoffe und Spurenelemente
• Funktion des Magens, des Dünndarms, der Leber und der Bauchspeicheldrüse
• Entzündliche Erkrankungen und Infektionen
• Arzneimittel und Nahrungsergänzungsmittel
• Alter, Lebensphase und individueller Bedarf

Besonders ausgeprägt ist die regulatorische Anpassung bei Eisen. Das in der Leber gebildete Peptidhormon Hepcidin (Regulationshormon des Eisenstoffwechsels) begrenzt bei ausreichenden oder erhöhten Eisenspeichern sowie bei Entzündungen die intestinale Eisenaufnahme und die Freisetzung gespeicherten Eisens. Auch die Aufnahme und Ausscheidung von Zink, Kupfer, Mangan und Jod werden durch spezifische Transport- und Regulationssysteme gesteuert.

Nach der Resorption werden Spurenelemente im Blut überwiegend an Transportproteine gebunden oder in Blutzellen transportiert. Freie Metallionen liegen wegen ihrer Reaktivität nur in sehr geringen Konzentrationen vor. Eisen wird beispielsweise vor allem an Transferrin, Kupfer überwiegend an Coeruloplasmin und Selen unter anderem in Selenoprotein P transportiert.

Die Verteilung und Speicherung erfolgen elementspezifisch. Eisen wird vor allem als Ferritin und Hämosiderin in der Leber, Milz und Knochenmark gespeichert. Jod wird überwiegend in der Schilddrüse konzentriert. Kupfer findet sich insbesondere in der Leber, dem Gehirn und der Muskulatur, während Zink über zahlreiche Gewebe verteilt ist und keinen großen, rasch mobilisierbaren Speicher besitzt.

Die Ausscheidung erfolgt je nach Element vorwiegend über den Darm, die Nieren, die Galle, Haut, Haare und Schweiß. Bei einigen Spurenelementen schützt eine begrenzte Resorption vor einer übermäßigen Aufnahme. Dieser Schutz kann bei hochdosierter Supplementierung, parenteraler Zufuhr (unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts direkt über die Vene), Leber- oder Nierenfunktionsstörungen sowie angeborenen Störungen des Metallstoffwechsels unzureichend sein.

Funktionen

Spurenelemente sind an zahlreichen zentralen Stoffwechsel- und Regulationsprozessen beteiligt. Viele wirken als Bestandteile oder Cofaktoren (für die Enzymfunktion erforderliche Hilfsstoffe) von Enzymen. Andere sind in Hormone, Transportproteine oder funktionelle Proteinkomplexe eingebaut.

Zu den wichtigsten Funktionsbereichen gehören:

• Sauerstofftransport und Sauerstoffspeicherung
• Bildung von Erythrozyten (roten Blutkörperchen) und Hämoglobin (rotem Blutfarbstoff)
• Mitochondriale Energiegewinnung (Energiebereitstellung in den Zellen)
• Synthese und Wirkung von Schilddrüsenhormonen
• Desoxyribonukleinsäure-Synthese (DNA-Synthese) und Zellteilung
• Genexpression (Umsetzung der Erbinformation) und Proteinsynthese
• Immunfunktion und Infektionsabwehr
• Antioxidativer Zellschutz
• Wundheilung und Geweberegeneration
• Knochen-, Knorpel- und Bindegewebsstoffwechsel
• Kohlenhydrat-, Fett-, Protein- und Purinstoffwechsel
• Entgiftung reaktiver Stoffwechselprodukte
• Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung
• Geschmacks- und Geruchswahrnehmung

Die Funktionen der einzelnen Spurenelemente sind eng miteinander sowie mit Vitaminen und Mengenelementen verknüpft. Eisen und Kupfer wirken beispielsweise gemeinsam im Eisenstoffwechsel. Jod und Selen sind für die Bildung, Aktivierung und Regulation der Schilddrüsenhormone erforderlich. Zink, Kupfer, Mangan und Selen sind Bestandteile unterschiedlicher antioxidativ wirksamer Enzymsysteme.

Ein isolierter Laborwert oder die alleinige Zufuhr eines einzelnen Spurenelements bildet diese funktionellen Zusammenhänge daher nur unvollständig ab.

Mangelsymptome

Ein Mangel an Spurenelementen entwickelt sich häufig stufenweise. Zunächst können die körpereigenen Reserven und die Konzentrationen von Transport- oder Speicherproteinen abnehmen. Anschließend entstehen funktionelle und laborchemische Veränderungen. Charakteristische klinische Mangelsymptome treten oftmals erst bei fortgeschrittener oder länger bestehender Unterversorgung auf.

Die Symptomatik hängt vom betroffenen Spurenelement, der Schwere und Dauer des Mangels, gleichzeitig bestehenden Nährstoffdefiziten sowie von Alter, Lebensphase und Vorerkrankungen ab. Frühe Beschwerden wie Müdigkeit, verminderte Leistungsfähigkeit, Konzentrationsstörungen, Muskelschwäche oder erhöhte Infektanfälligkeit sind häufig unspezifisch.

Mögliche klinische Folgen eines Spurenelementmangels sind:

• Anämie (Blutarmut) und Störungen der Blutbildung
• Beeinträchtigte körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit
• Schilddrüsenfunktionsstörungen und Strumabildung (Vergrößerung der Schilddrüse)
• Erhöhte Infektanfälligkeit und gestörte Immunantwort
• Verzögerte Wundheilung
• Hautveränderungen, Haarausfall und Nagelveränderungen
• Störungen der Geschmacks- und Geruchswahrnehmung
• Muskelschwäche und neuromuskuläre Funktionsstörungen
• Beeinträchtigungen des Knochen- und Bindegewebsstoffwechsels
• Wachstums- und Entwicklungsstörungen
• Beeinträchtigung der Fertilität (Fruchtbarkeit)
• Neurologische oder kardiologische Funktionsstörungen bei ausgeprägten Defiziten

Die Diagnostik darf sich nicht ausschließlich auf einen einzelnen Serum- oder Plasmawert stützen. Die Konzentrationen verschiedener Spurenelemente und ihrer Transportproteine verändern sich bei Entzündungen, Infektionen, Lebererkrankungen, Nierenfunktionsstörungen und Veränderungen des Flüssigkeitshaushalts.

So kann Ferritin als Eisenspeicherprotein bei Entzündungen trotz unzureichender Eisenverfügbarkeit erhöht sein. Die Zink- und Selenkonzentrationen im Serum oder Plasma können dagegen im Rahmen der Akutphase abfallen, ohne dass allein daraus die Größe der Gesamtkörperbestände abgeleitet werden kann. Ernährungsanamnese, klinischer Befund, Risikofaktoren, Entzündungsparameter und geeignete funktionelle Biomarker (Laborwerte zur Beurteilung einer spurenelementabhängigen Funktion) müssen deshalb gemeinsam bewertet werden.

Risikogruppen

Ein erhöhtes Risiko für eine unzureichende Spurenelementversorgung besteht bei verminderter Zufuhr, erhöhtem Bedarf, gestörter Resorption oder gesteigerten Verlusten. Häufig wirken mehrere dieser Mechanismen gleichzeitig.

Besonders relevante Risikogruppen und Risikokonstellationen sind:

• Säuglinge, Kinder und Jugendliche in Wachstumsphasen
• Schwangere und Stillende
• Menstruierende Frauen, insbesondere bei erhöhten Blutverlusten
• Ältere Menschen mit geringer Nahrungsaufnahme oder Multimorbidität (gleichzeitigem Bestehen mehrerer Erkrankungen)
• Personen mit einseitigen, restriktiven oder sehr energiearmen Ernährungsformen
• Personen mit vegetarischer oder veganer Ernährung bei nicht bedarfsgerechter Lebensmittelauswahl
• Menschen mit Alkoholkrankheit
• Patienten mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen
• Patienten mit Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts oder Malabsorption (gestörter Nährstoffaufnahme)
• Patienten nach gastrointestinalen oder adipositaschirurgischen Eingriffen (Operationen am Magen-Darm-Trakt oder zur Behandlung starken Übergewichts)
• Patienten mit chronischer Diarrhoe (anhaltendem Durchfall), Stomata (operativ angelegte künstliche Körperöffnungen, beispielsweise künstliche Darmausgänge) oder Fisteln (krankhafte röhrenförmige Verbindungen zwischen Organen oder zwischen einem Organ und der Körperoberfläche)
• Patienten unter enteraler oder parenteraler Ernährung (Ernährung über den Magen-Darm-Trakt, meist mittels Sonde, oder unter Umgehung des Magen-Darm-Trakts direkt über die Vene)
• Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) oder Dialysebehandlung
• Patienten mit Lebererkrankungen oder Cholestase (Gallenstau)
• Intensivmedizinisch behandelte Patienten
• Personen mit langfristiger Einnahme bestimmter Arzneimittel
• Patienten mit angeborenen Störungen der Aufnahme, des Transports oder der Speicherung von Spurenelementen

Die klinische Relevanz einer Ernährungsform hängt vom jeweiligen Spurenelement und von der Bioverfügbarkeit ab. Pflanzliche Lebensmittel können beispielsweise erhebliche Mengen an Eisen und Zink enthalten. Gleichzeitig kann Phytinsäure (speichernde Phosphorverbindung in Samen und Getreide) deren Resorption vermindern. Durch Einweichen, Keimen, Fermentieren und Sauerteigführung kann der Phytatgehalt reduziert und die Bioverfügbarkeit verbessert werden.

Arzneimittel können den Spurenelementstatus durch Veränderungen der Nahrungsaufnahme, Magensäurebildung, Darmfunktion, Resorption, Verstoffwechselung oder Ausscheidung beeinflussen. Umgekehrt können Spurenelementpräparate die Aufnahme und Wirksamkeit bestimmter Arzneimittel verändern.

Nebenwirkungen

Spurenelemente sind bei bedarfsgerechter Zufuhr unverzichtbar. Eine langfristig überhöhte, unkontrollierte oder medizinisch nicht begründete Supplementierung kann jedoch unerwünschte Wirkungen und Intoxikationen (Vergiftungen) verursachen. Bei mehreren Spurenelementen ist der Abstand zwischen einer bedarfsdeckenden und einer potentiell schädlichen Zufuhr geringer als bei vielen anderen Nährstoffen.

Das Risiko hängt insbesondere von folgenden Faktoren ab:

• Chemische Verbindung und Wertigkeitsstufe
• Höhe der täglichen Zufuhr
• Einnahmedauer
• Gleichzeitige Einnahme mehrerer Präparate
• Gesamtzufuhr aus Lebensmitteln, angereicherten Produkten, Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln
• Oraler oder parenteraler Zufuhrweg
• Leber- und Nierenfunktion
• Angeborene Störungen des Spurenelementstoffwechsels

Eine übermäßige Eisenzufuhr kann gastrointestinale Beschwerden und bei ausgeprägter Überladung oxidative Gewebeschäden verursachen. Eine hohe Jodzufuhr kann bei prädisponierten Personen sowohl eine Hyper- als auch Hypothyreose (Über-/Unterfunktion der Schilddrüse) auslösen. Eine chronisch erhöhte Selenzufuhr kann unter anderem zu gastrointestinalen Beschwerden, Haar- und Nagelveränderungen sowie neurologischen Symptomen führen.

Eine langfristig hohe Zinkzufuhr kann die Kupferaufnahme beeinträchtigen und dadurch einen Kupfermangel mit Anämie (Blutarmut), Neutropenie (Verminderung bestimmter weißer Blutkörperchen) und neurologischen Störungen verursachen. Eine Kupferüberladung kann insbesondere bei genetisch bedingten Störungen der Kupferausscheidung zu Leberschäden führen. Eine übermäßige Manganexposition kann neurotoxisch wirken, vor allem bei parenteraler Ernährung, Cholestase oder eingeschränkter hepatischer Ausscheidung.

Auch bei Spurenelementen gilt daher, dass „natürlich“, „essentiell“ oder „antioxidativ“ nicht mit einer uneingeschränkt sicheren Hochdosisanwendung gleichzusetzen ist.

Interaktionen (Wechselwirkungen)

Spurenelemente können untereinander sowie mit Vitaminen, Mengenelementen, Arzneimitteln und Nahrungsbestandteilen interagieren. Die Wechselwirkungen betreffen insbesondere die Löslichkeit im Magen-Darm-Trakt, die Resorption, den Transport, die zelluläre Aufnahme, die Speicherung und die Ausscheidung.

Zu den ernährungsmedizinisch relevanten Interaktionen gehören:

• Zink und Kupfer: Eine langfristig hohe Zinkzufuhr kann durch vermehrte Bildung des Metallbindungsproteins Metallothionein in der Darmschleimhaut die Kupferaufnahme vermindern.
• Eisen und Zink: Hochdosierte Einzelgaben können insbesondere bei gleichzeitiger Einnahme um gemeinsame oder ähnliche Resorptionswege konkurrieren.
• Eisen und Kupfer: Kupferabhängige Enzyme sind an der Mobilisierung, Oxidation und dem Transport von Eisen beteiligt. Ein Kupfermangel kann deshalb den Eisenstoffwechsel beeinträchtigen.
• Jod und Selen: Selenhaltige Enzyme sind an der Aktivierung und Inaktivierung von Schilddrüsenhormonen sowie am Schutz der Schilddrüse vor oxidativen Belastungen beteiligt.
• Molybdän und Kupfer: Eine hohe Molybdänzufuhr kann unter bestimmten Bedingungen die Kupferverfügbarkeit vermindern.
• Vitamin C und Eisen: Vitamin C verbessert die Resorption von Nicht-Häm-Eisen (nicht an Häm gebundenem Eisen), indem es Eisen in einer besser löslichen Form hält.
• Phytinsäure und Metallionen: Phytinsäure kann Eisen, Zink und weitere Mineralstoffe binden und deren Resorption vermindern.
• Polyphenole und Eisen: Polyphenole aus Kaffee, Tee und bestimmten pflanzlichen Lebensmitteln können die Resorption von Nicht-Häm-Eisen reduzieren.

Klinisch relevante Arzneimittel-Spurenelement-Interaktionen bestehen unter anderem zwischen Eisen- oder Zinkpräparaten und L-Thyroxin, Tetracyclinen oder Chinolonen (bestimmten Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen) sowie bestimmten Bisphosphonaten (Arzneimitteln zur Hemmung des Knochenabbaus, beispielsweise bei Osteoporose). Durch die Bildung schwer resorbierbarer Komplexe kann die Aufnahme sowohl des Arzneimittels als auch des Spurenelements vermindert werden. Abhängig vom jeweiligen Präparat kann deshalb ein zeitlicher Einnahmeabstand erforderlich sein.

Die klinische Bedeutung einer Interaktion wird durch Dosis, Einnahmezeitpunkt, Behandlungsdauer, Ausgangsstatus, Ernährungsweise und zusätzliche Risikofaktoren bestimmt. Wechselwirkungen aus hochdosierten Supplementen sind nicht ohne Weiteres auf die üblichen Mengen in einer gemischten Mahlzeit übertragbar.

Versorgungssituation

Eine rechnerisch unzureichende Zufuhr eines Spurenelements ist nicht automatisch mit einem biochemischen oder klinisch manifesten Mangel gleichzusetzen. Umgekehrt schließt eine durchschnittlich ausreichende Zufuhr einen individuellen Mangel nicht aus. Für die medizinische Beurteilung müssen Zufuhrdaten, Bioverfügbarkeit, Laborbefunde, klinische Symptome und persönliche Risikofaktoren gemeinsam berücksichtigt werden.

Die Versorgungssituation unterscheidet sich erheblich zwischen den einzelnen Spurenelementen und Bevölkerungsgruppen. Sie wird unter anderem beeinflusst durch:

• Alter und Geschlecht
• Schwangerschaft, Stillzeit und Wachstum
• Menstruations- und sonstige Blutverluste
• Ernährungsform und Lebensmittelauswahl
• Energie- und Proteinzufuhr
• Bioverfügbarkeit der aufgenommenen Verbindungen
• Gehalte in Böden, Futtermitteln und Lebensmitteln
• Verwendung von jodiertem Speisesalz
• Supplementgebrauch und angereicherte Lebensmittel
• Erkrankungen, Operationen und Arzneimitteltherapien

In Deutschland sind insbesondere die Jodversorgung sowie die Eisenversorgung bestimmter Bevölkerungsgruppen weiterhin ernährungsmedizinisch relevant. Ein erhöhtes Eisenmangelrisiko besteht vor allem bei Menstruierenden mit stärkeren Blutverlusten, Schwangeren sowie Personen mit chronischen Blutungen, verminderter Resorption oder sehr geringer Zufuhr gut verfügbaren Eisens.

Die Zinkversorgung wird wesentlich durch den Phytatgehalt der Ernährung beeinflusst. Bei hoher Zufuhr phytatreicher, wenig verarbeiteter pflanzlicher Lebensmittel kann der Zinkbedarf aufgrund der verminderten Resorption erhöht sein. Die Selengehalte pflanzlicher Lebensmittel schwanken abhängig vom Selengehalt der Böden erheblich. Bei Jod hängt die Versorgung unter anderem von der Verwendung jodierten Speisesalzes sowie vom Verzehr jodhaltiger Lebensmittel ab.

Für mehrere Spurenelemente stehen keine uneingeschränkt geeigneten Biomarker zur Verfügung, mit denen der Versorgungszustand einer Einzelperson zuverlässig und unabhängig von Entzündungen oder Organerkrankungen beurteilt werden kann. Eine ungezielte Labordiagnostik ohne klinische Fragestellung kann deshalb zu Fehlinterpretationen und nicht indizierten Supplementierungen führen.

Sicherheitsbewertung

Die Sicherheitsbewertung eines Spurenelements umfasst neben der Bedarfsdeckung die Frage, ab welcher langfristigen Zufuhr unerwünschte Wirkungen auftreten können. Dabei müssen die Gesamtzufuhr, die chemische Form, der Zufuhrweg und besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen berücksichtigt werden.

Für verschiedene Spurenelemente wurden tolerierbare obere Zufuhrmengen abgeleitet. Der Tolerable Upper Intake Level (tolerierbare obere Zufuhrmenge; UL) bezeichnet die höchste langfristige tägliche Gesamtzufuhr, bei der für die Allgemeinbevölkerung voraussichtlich kein relevantes gesundheitliches Risiko besteht. Der UL stellt weder eine Zufuhrempfehlung noch einen therapeutischen Zielwert dar.

Für einige Spurenelemente reichen die verfügbaren Daten nicht aus, um einen UL abzuleiten. Das Fehlen eines UL bedeutet nicht, dass unbegrenzt hohe Zufuhrmengen sicher sind. Teilweise können stattdessen sichere Zufuhrmengen angegeben werden, oberhalb derer eine Risikobewertung aufgrund unzureichender Daten nur eingeschränkt möglich ist.

Bei der individuellen Sicherheitsbewertung sind insbesondere zu berücksichtigen:

• Alter, Schwangerschaft und Stillzeit
• Leber- und Nierenfunktion
• Entzündliche und endokrine Erkrankungen
• Genetische Speicher- und Transportstörungen
• Gleichzeitige Einnahme mehrerer Nahrungsergänzungsmittel
• Angereicherte Lebensmittel und Arzneimittel
• Dauer und Dosierung der Zufuhr
• Gegenseitige Beeinflussung verschiedener Spurenelemente
• Oraler oder parenteraler Zufuhrweg

Therapeutische Dosierungen können medizinisch begründet oberhalb allgemeiner Zufuhrempfehlungen liegen. Sie erfordern jedoch eine klare Indikation, eine definierte Behandlungsdauer und abhängig vom Spurenelement klinische oder laborchemische Verlaufskontrollen.

Von essentiellen Spurenelementen sind umwelt- oder arbeitsmedizinisch relevante Metallverbindungen zu unterscheiden. Die biologische Wirkung hängt nicht nur vom Element selbst, sondern wesentlich von der chemischen Verbindung und Wertigkeitsstufe ab. Dreiwertige und sechswertige Chromverbindungen weisen beispielsweise grundlegend unterschiedliche toxikologische Eigenschaften auf.

Zufuhr

Die Referenzwerte für die Spurenelementzufuhr orientieren sich am Bedarf gesunder Bevölkerungsgruppen. Sie dienen der Planung und Bewertung einer bedarfsgerechten Ernährung, bilden jedoch nicht automatisch den individuellen therapeutischen Bedarf eines Patienten ab.

Je nach Datenlage werden empfohlene Zufuhrmengen, Schätzwerte oder Richtwerte angegeben. Unterschiede zwischen diesen Referenzwerttypen beruhen darauf, wie zuverlässig der durchschnittliche Bedarf und die interindividuelle Streuung wissenschaftlich bestimmt werden können.

Eine Supplementierung kann zur Prävention eines erwartbaren Mangels, zur Behandlung eines nachgewiesenen Defizits oder zur Versorgung besonderer Risikogruppen erforderlich sein. Auswahl, Dosierung und Dauer sollten indikationsbezogen festgelegt werden.

Vor einer langfristigen oder hochdosierten Supplementierung sind die Gesamtzufuhr, mögliche Interaktionen und bestehende Organerkrankungen zu prüfen. Bei einem nachgewiesenen Mangel muss zudem die zugrunde liegende Ursache behandelt werden. Eine Supplementierung allein gleicht beispielsweise fortbestehende Blutverluste, eine unbehandelte Malabsorption oder eine inadäquate parenterale Ernährung nicht dauerhaft aus.

Lebensmittel

Spurenelemente kommen in unterschiedlichen Konzentrationen und chemischen Formen in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln vor. Eine abwechslungsreiche und bedarfsgerechte Ernährung bildet für die meisten Menschen die Grundlage der Versorgung.

Wichtige Lebensmittelquellen sind:

• Fleisch, Innereien, Fisch und Meeresfrüchte
• Milch, Milchprodukte und Eier
• Vollkorngetreide und Hülsenfrüchte
• Nüsse und Samen
• Gemüse und ausgewählte Obstsorten
• Jodiertes Speisesalz
• Trinkwasser und andere Getränke bei einzelnen Spurenelementen

Die für die Versorgung besonders geeigneten Lebensmittel unterscheiden sich je nach Spurenelement. Fleisch und Innereien sind relevante Quellen für gut verfügbares Eisen und Zink. Seefisch und jodiertes Speisesalz tragen zur Jodversorgung bei. Nüsse, Samen, Vollkornprodukte und Hülsenfrüchte liefern unter anderem Kupfer, Mangan, Molybdän, Eisen und Zink. Fisch, Fleisch und Eier können wichtige Selenquellen darstellen.

Der analytisch bestimmte Gehalt eines Lebensmittels erlaubt allein noch keine zuverlässige Aussage über seinen Beitrag zur Versorgung. Entscheidend sind auch Portionsgröße, Verzehrshäufigkeit, chemische Form und Bioverfügbarkeit.

Häm-Eisen aus tierischen Lebensmitteln wird im Allgemeinen besser resorbiert als Nicht-Häm-Eisen aus pflanzlichen Lebensmitteln. Vitamin-C-reiche Lebensmittel können die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen verbessern. Phytinsäure und bestimmte Polyphenole können dagegen die Resorption von Eisen und Zink vermindern.

Die Spurenelementgehalte pflanzlicher Lebensmittel werden durch Bodenbeschaffenheit, Düngung, Pflanzensorte, Klima und Verarbeitung beeinflusst. Bei tierischen Lebensmitteln können Fütterung und Haltungsbedingungen eine Rolle spielen. Besonders ausgeprägt sind diese Schwankungen bei Selen und Jod.

Eine hohe Konzentration eines Spurenelements in einem einzelnen Lebensmittel bedeutet nicht zwangsläufig, dass dieses unter üblichen Ernährungsbedingungen den größten Beitrag zur Versorgung leistet. Lebensmittel mit moderaten Gehalten können aufgrund größerer Portionsmengen und häufigeren Verzehrs quantitativ bedeutsamer sein.

Spurenelemente im DocMedicus Vitalstoff-Lexikon

Das DocMedicus Vitalstoff-Lexikon stellt die Spurenelemente nach einer einheitlichen Systematik ausführlich dar. Die Artikel behandeln Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung, Funktionen, Mangelsymptome, Risikogruppen, Nebenwirkungen, Interaktionen, Versorgungssituation, Sicherheitsbewertung, Zufuhr und geeignete Lebensmittel.

Im Folgenden sind die ausführlichen Fachbeiträge zu den einzelnen Spurenelementen aufgeführt:

• Chrom
• Eisen
• Jod
• Kupfer
• Mangan
• Molybdän
• Selen
• Silizium
• Zink