Mineralien und Spurenelemente

Dem Stoffwechsel dienen sie bei der Energiegewinnung als „Zündkerzen“, den Zellen, Geweben, Knochen und Zähnen als Baumaterial – ohne Mineralien und Spurenelemente macht die Biomaschine Mensch schlapp. Daher ist die gezielte Versorgung essentiell.

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Mineralien und Spurenelemente braucht der Körper jeden Tag: Mineralstoffe sind lebensnotwendige Nährstoffe

Bei Mineralstoffen handelt es sich um anorganische Verbindungen wie zum Beispiel Eisen, Magnesium oder Zink. Im Gegensatz zu den Hauptnährstoffen liefern diese chemischen Elemente zwar keine Energie, doch für den Stoffwechsel sowie die körperliche und geistige Entwicklung haben Mineralien eine große Bedeutung: Die Vitalstoffe sind für den funktionierenden Ablauf unzähliger Reaktionen mitverantwortlich und den Aufbau von Zellen, Gewebe, Knochen und Zähnen unentbehrlich.

Weil die lebensnotwendigen Substanzen vom Körper nicht synthetisiert werden, müssen die Nährstoffe  regelmäßig über die Nahrung zugeführt werden. Gemäß ihrem Massenanteil pro Kilogramm Körpergewicht – und entsprechend Bedarf – differenziert man zwischen Mengen- und Spurenelementen:

  • Mengenelemente: Mineralstoffe, die im Körper in einem Massenanteil von mehr als 50 mg pro Kilogramm vorkommen. Die für den menschlichen Organismus wichtigen Mengenelemente (auch: Makroelemente) sind Calcium, Chlor, Kalium, Magnesium, Natrium, Phosphor und Schwefel. Von ihnen müssen wir jeden Tag insgesamt mehrere Gramm aufnehmen.
  • Spurenelemente: Mineralstoffe, die im Körper in einem Massenanteil von weniger als 50 mg pro Kilogramm vorkommen. Die Vertreter heißen Arsen, Chrom, Eisen, Jod, Kobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel, Rubidium, Selen, Silizium, Vanadium, Zink und Zinn. Von diesen werden täglich nur winzige „Spuren“ benötigt. Bei Arsen, Nickel, Rubidium, Vanadium und Zinn konnte noch nicht abschließend geklärt werden, ob sie essentiell sind.

Trivial werden Mengenelemente meist Mineralstoffe oder Mineralien genannt. Deshalb hat es sich eingebürgert, von Mineralien und Spurenelementen beziehungsweise Mineralstoffen und Spurenelementen zu sprechen, wenn Kalium, Natrium, Jod & Co. gemeint sind.

Zu einem Mineralstoffmangel kann es vor allem durch übermäßiges Schwitzen oder Durchfall kommen. Weiterhin tragen die industrialisierten Verhältnisse in der Landwirtschaft dazu bei, dass der Mineralgehalt in den Pflanzen sinkt. Auf lange Sicht kann ein Mangel das Immunsystem schwächen. Hier empfiehlt sich die Einnahme von Supplementen.

Gegenüber Hitze, Licht und Sauerstoff sind die meisten Mineralstoffe wenig empfindlich. Allerdings können sie beim Kochen durch Wasser ausgelaugt werden. Deshalb empfiehlt es sich, Gemüse zu dünsten oder schonend mit nur wenig Wasser zu kochen.

Welches sind die wichtigsten Mineralstoffe?

1. Calcium (Kalzium) | Tagesbedarf* 800 mg: Der Mineralstoff mit dem größten Bestand in unserem Körper ist Calcium. Zu 99 Prozent ist Calcium – zusammen mit Phosphat und Magnesium als Hydroxylapatit – in den Knochen gespeichert. Das entspricht bei Männern etwa 1 kg, bei Frauen 800 g. Calcium verleiht den Zähnen und dem Skelett Festigkeit, umgekehrt bildet die Knochensubstanz eine Reserve für den Calciumstoffwechsel. In der Wachstumszeit ist die Zufuhr von Calcium extrem wichtig. Schwangere und Stillende sollten daher eine höhere Zufuhr beachten. Auch für die Nerven, Muskeln und das Blut übernimmt Calcium wichtige Aufgaben. Das Mineral sorgt für eine aktive Muskelspannung, trägt zur Blutgerinnung bei, stabilisiert die Zellmembran, fördert einen gleichmäßigen Herzschlag, steuert die Übertragung von Nervenimpulsen und dient verschiedenen Enzymen als Co-Faktor. Milchprodukte und Käse sowie Grünkohl, Spinat, Mandeln und Haselnüsse sind Top-Calciumlieferanten. Appetitlosigkeit, Durst, Erbrechen, Müdigkeit, Schwächegefühl, Übelkeit, Verstopfung und Verwirrtheit können auf einen Calciummangel hindeuten. Dieser führt zu schmerzenden und brüchigen Knochen sowie Muskelschlaffheit (Rachitis), weil der Körper den Knochen Calcium entzieht. Viele Frauen nach den Wechseljahren leiden aufgrund des Östrogenmangels unter einem gestörten Calciumhaushalt und in der Folge an Osteoporose.

2. Chlor | Tagesbedarf* 800 mg: Von biologischer Bedeutung ist das Element als Chlorid-Verbindung. Diese gehört zu den häufigeren Bestandteilen im menschlichen Organismus: Im Körper eines Erwachsenen finden sich 100 g Chlorid. Der Chlorid-Haushalt ist eng mit dem Natrium- und Kalium-Haushalt verbunden. Er hat eine große Bedeutung für die Regulierung des Wasserhaushalts und Säure-Basen-Gleichgewichts. Eine hohe Chlorid-Konzentration enthält der Magensaft. Weiterhin trägt Chlorid zu einer normalen Verdauung bei. Chlorid wird überwiegend als Natriumchlorid im Speisesalz aufgenommen; dieses besteht je zur Hälfte aus Natrium und Chlorid. Das auf natürliche Weise in Eiern, Milch, Fisch, Gemüse und Früchten enthaltene Chlorid macht lediglich zehn Prozent der Gesamtzufuhr aus. Bananen, Knollen- und Stangensellerie sind exzellente Chlorid-Lieferanten. Niedriger Blutdruck, beschleunigter Puls und Wachstumsstörungen können auf einen Chlorid-Mangel hindeuten.

3. Kalium | Tagesbedarf* 2 g: Nach Kalzium, Phosphor und Schwefel ist Kalium das vierthäufigste Element in unserem Körper. Es ist fast ausschließlich im Inneren der Zellen vorhanden und für deren Funktionen sehr wichtig. Kalium ist für die Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks, die Erregung von Muskel- und Nervenzellen und einen regelmäßigen Herzschlag verantwortlich. Weiterhin hat Kalium eine Bedeutung für die Blutdruckregulation sowie den Lipid-, Kohlenhydrat-, Protein- und Hormonstoffwechsel. Extreme Flüssigkeitsverluste nach starkem Schwitzen, Durchfall, Erbrechen oder Missbrauch von Abführmitteln können einen Kaliummangel hervorrufen. Mangelerscheinungen äußern sich in Muskelschwäche und -lähmung, Verdauungsstörungen (Durchfall, Verstopfung), Müdigkeit, Kreislaufbeschwerden und Herzrhythmusstörungen. Schließlich führt der Kaliummangel zu Nierenversagen und zum Koma. Kalium ist vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. Hauptlieferanten sind Spinat, Mangold, Champignons, Bananen, Kartoffeln, Feldsalat, Hülsenfrüchte, Trockenfrüchte, Vollkornbrot, Fleisch und Fisch. Dialysepatienten, Personen mit Essstörungen, Nutzer von Abführmitteln und Sportler haben einen erhöhten Kaliumbedarf.

4. Magnesium | Tagesbedarf* 375 mg: Magnesium ist für die Knochenbildung und den Muskelstoffwechsel elementar. Entsprechend findet sich im Skelett und in den Muskeln der größte Teil des Minerals. 300 Enzyme entfalten ihre Wirkung erst mit Magnesium. Weiterhin kommt dem Mineralstoff eine Schlüsselrolle im Energiestoffwechsel, im Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten sowie bei der Zellteilung zu. Ferner benötigt der Körper Magnesium für die Funktionalität von Herz, Kreislauf und Gefäßen, die Übertragung von Nervenimpulsen, die Muskelkontraktion, die Entspannung der Skelettmuskulatur und eine gesunde Haut. Leistungssport, anstrengende körperliche Tätigkeiten, Hitze, Stress, Magen-Darm-Erkrankungen, bestimmte Medikamente und Alkoholabusus können zu einem Magnesiummangel führen. Für diesen sind Krämpfe, vor allem nächtliche Muskelkrämpfe in der Wadenmuskulatur, und Muskelschwäche typisch. Auch durch Angstzustände, Depressionen und Nervosität sowie Kopfschmerzen, Müdigkeit, Leistungsschwäche, brüchige Fingernägel, Karies und Menstruationsbeschwerden kann sich ein Magnesiummangel bemerkbar machen. Besonders reich an Magnesium sind Mais, Spinat, Kohl, Hülsenfrüchte, Sojabohnen, Beerenobst, Bananen sowie Geflügel und Fisch.

5. Natrium | Tagesbedarf* 550 mg: Etwa 0,15 Prozent des Körpergewichts besteht aus Natrium. Davon befinden sich rund 98 Prozent außerhalb der Zellen, ungefähr 40 Prozent des Körperbestandes ist in den Knochen enthalten. Gemeinsam mit Kalium, Chlorid und Kalzium reguliert Natrium den Wasserhaushalt, osmotischen Druck und Säure-Basen-Haushalt. Außerdem benötigen wir Natrium für die Leitfähigkeit im Körper, Übertragung von Nervenreizen, Muskeltätigkeit, Blutdruckregulation, Zusammensetzung der Blutflüssigkeit und Verdauungssäfte. Der Natriumhaushalt wird durch die Nieren und Hormone geregelt. Natrium ist in vielen Lebensmitteln enthalten. Jedoch erfolgt die Zufuhr in erster Linie über das Salz in verarbeiteten Nahrungsmitteln (Hartkäse, Fleisch, Wurst, Dosengemüse, Saucen) und das Würzen von Speisen. Die Verzehrempfehlung von täglich 0,55 g Natrium entspricht 1,3 g Kochsalz bzw. 50-100 g Wurst/Käse. Sofern genügend Wasser vorhanden ist, bleiben Überdosierungen ohne Auswirkung, da überschüssiges Natrium sofort über die Nieren ausgeschieden wird. Auf Dauer stellt das für die Nieren eine starke Belastung dar. Exzessive Zufuhren lassen die Natriumkonzentration in der Körperflüssigkeit und damit das Flüssigkeitsvolumen stark ansteigen. Chronisch erhöhte Konzentration können zu Ödemen, Bluthochdruck mit Schwindel, Erbrechen, Haut- und Schleimhautaustrocknung, Übererregbarkeit der Muskulatur und Herzversagen führen. Durchfälle, Erbrechen und starkes Schwitzen können zu einem Natriummangel führen. Dieser äußert sich in Muskelkrämpfen, gestörten Nieren- und Muskelfunktionen, Schwäche und Schwindel.

6. Phosphor | Tagesbedarf* 700 mg: Nach Calcium ist Phosphor der häufigste Mineralstoff im Körper. Sein Körperbestand beträgt 600-700 g. Davon befinden sich mindestens drei Viertel in den Knochen und Zähnen, der Rest im Gehirn und Blut sowie in der Muskulatur, Leber und weiteren Organen. Im menschlichen Organismus kommt Phosphor überwiegend in Form von Phosphat vor. Phosphate sind an praktisch allen lebenswichtigen Prozessen wie zum Beispiel dem Stoffwechsel beteiligt Der Phosphatstoffwechsel ist eng mit dem des Calciums verbunden. Darüber hinaus wird Phosphat in Form von Adenosintriphosphat als direkte Energiequelle für alle Zellvorgänge benötigt. Als Nukleinsäuren dienen Phosphate der DNS und RNS als Bausteine. Zuletzt sind Phosphate Bestandteile vieler Enzyme. Da sehr viele Lebensmittel – Milch, Käse, Eier, Getreide, Fleisch, Fisch, Hülsenfrüchte – Phosphor in erheblichen Mengen enthalten, sind Mangelerscheinungen nahezu ausgeschlossen. Obst und Gemüse liefern wenig Phosphor.

Was sind die wichtigsten Spurenelemente?

1. Chrom | Tagesbedarf* 30-100 µg: Vor allem für den Kohlenhydratstoffwechsel und die Zuckerverwertung ist Chrom sehr bedeutsam: Chrom fördert den Einbau von Zucker in das Muskel- und Lebergewebe und verbessert die Wirksamkeit von Insulin bei Diabetes Typ II. (Tipp: Diabetiker profitieren daher bei der Blutzuckereinstellung von Chrom-Supplementen!) Ferner spielt Chrom als Bestandteil von Enzymen  und Co-Enzymen im Aminosäuren-, Fett-, und Schilddrüsenstoffwechsel eine wichtige Rolle. So kann das Spurenelement dazu beitragen, die Cholesterinwerte zu verbessern. Leber, Milz, Knochen, Fett und Muskeln enthalten die höchsten Chromkonzentrationen. Die Hauptlieferanten von Chrom sind Bierhefe, Linsen und Innereien sowie Austern, Käse, Pfeffer, Vollkornprodukte, Nüsse und brauner Zucker. Eine Unterversorgung mit Chrom drückt sich durch Störungen bei der Glukoseverwertung mit entsprechenden Diabetessymptomen aus. Sie wird durch eine stark zuckerhaltige und fettreiche Ernährung verursacht. Damit steht ein Chrommangel in Zusammenhang mit der Entstehung von Arteriosklerose. Stress, Schwangerschaft und das Alter sind weiterhin Faktoren, die zu einem Mehrbedarf an Chrom führen.

2. Eisen | Tagesbedarf* 14 mg: Wegen seiner Wirkung wird Eisen den Spurenelementen zugeordnet, obwohl es im Körper mit einer Konzentration von 60 mg/kg vorliegt. Das ergibt insgesamt 5 g Eisen. Eisen wird für den Aufbau verschiedener Enzyme und Proteine sowie die Regenerierung von Hämoglobin (rote Blutkörperchen) und die Speicherung von Sauerstoff in den Muskeln benötigt. 70 Prozent des Eisens sind Bestandteil des Hämoglobins. Eisenmangel ist der häufigste Grund für Anämie (Blutarmut). Typische Mangelerscheinungen sind Abgeschlagenheit, schnelle Erschöpfung bei körperlichen Tätigkeiten, Müdigkeit, Infektionsanfälligkeit, brüchige Fingernägel und Haare sowie eine spröde, blasse Haut. Eisen findet sich in vielen Fleischwaren sowie Ei, Hülsenfrüchten, Spinat, Sauerkraut, Hirse und Mangold. Allerdings hängt die Eisenversorgung weniger vom Eisengehalt eines Lebensmittels ab, als von dessen absorptionsfördernden bzw. -hemmenden Inhaltsstoffen. Vitamin C, Frucht-, Wein- und Milchsäure erhöhen die Absorptionsrate. Dagegen verringern Oxalsäure (Spinat), Phytinsäure (Getreide, Reis, Soja), Tannine (Schwarzer Tee, Kaffee) die Aufnahme. In der Schwangerschaft und Stillzeit steigt der Eisenbedarf so stark an, dass sich die Einnahme von Eisenpräparaten empfiehlt.

3. Jod | Tagesbedarf* 150 µg: Deutschland ist ein „offizielles“ Jodmangelgebiet, weshalb große Bevölkerungsteile nachweislich unter Jodmangel leiden. Da das Spurenelement jedoch für eine normale Schilddrüsenfunktion und die Bildung von Schilddrüsenhormonen unentbehrlich ist, sind viele Menschen von einer Schilddrüsenunterfunktion betroffen. Sie äußert sich in Müdigkeit, Schlappheit, Konzentrationsschwäche, Infektanfälligkeit, Gewichtszunahme, struppigen Haaren und trockener Haut. Massiver Jodmangel (Kretinismus) führt zu einer krankhaften Vergrößerung der Schilddrüse mit Kropfbildung und anschließenden Atembeschwerden, Schluck- und Durchblutungsstörungen. Jodmangel in der Kinderwunschzeit und Schwangerschaft kann beim Fötus zu einem Kropf (Struma) und im Säuglings- und Kindesalter zu schweren Entwicklungsstörungen führen. Besonders viel Jod enthalten Lebensmittel aus dem Meer. Weiterhin Grünkohl, Brokkoli, Spinat, Champignons und Möhren. Prinzipiell hängt der Jodgehalt stark vom Zustand des Bodens, dem Produktionsort und den Futtermitteln ab. Tipp: Durch jodiertes Speisesalz lässt sich der Tagesbedarf leicht decken.

4. Kupfer | Tagesbedarf* 1 mg: Der Kupfergehalt im Menschen beträgt 80-100 mg. Das Mineral findet sich überwiegend in der Leber, Muskulatur und im Skelett. Kupfer ist Bestandteil vieler Enzyme, die vor freien Radikalen schützen sowie am Eisenstoffwechsel und an der Bindegewebssynthese, zellulären Sauerstoffverwertung, Melaninsynthese und Adrenalinsynthese beteiligt sind. Auch für den Aufbau von Knochen und Bindegewebe ist Kupfer bedeutsam. Fische, Schalentiere, Innereien, Nüsse, Kaffee, Kakao, Tee und grünes Gemüse enthalten viel Kupfer. Trotz gefüllter Eisenspeicher kann es bei einem Kupfermangel zu einer Blutarmut kommen. Symptome sind Knochenbrüche, Bindegewebsschwäche und Hautblässe. Kupfer steht in Wechselwirkung mit Vitamin C und Zink: Deren erhöhte Einnahme kann leicht einen Kupfermangel verursachen. Die gezielte Einnahme von Kupfer sollte nur in Absprache mit einem Arzt oder Apotheker erfolgen, da der Bedarf gewöhnlich durch die Nahrung gedeckt wird.

5. Mangan | Tagesbedarf* 2 mg: Als Co-Faktor von über 60 Enzymen ist Mangan an vielen biochemischen Prozessen beteiligt, unter anderem beim Aufbau des Bindegewebes, im Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, bei der Blutgerinnung und Knochen- und Knorpelsynthese. Außerdem wird das Spurenelement für die Bildung von Insulin, Harnstoff, Melanin und Dopamin benötigt. Unser Körper enthält 10-40 mg Mangan, annähernd die Hälfte davon befindet sich in den Knochen. Bei einer durchschnittlichen Ernährungsweise treten keine Mangelerscheinungen auf, da Mangan in vielen tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln vorhanden ist. Besonders manganreich sind Nüsse und grünes Blattgemüse, Haferflocken und Vollkornprodukte, Hülsen- und Trockenfrüchte, Tee und Kaffee.

6. Molybdän | Tagesbedarf* 50 µg: Der Körper enthält bis zu 10 mg Molybdän. Über die Hälfte findet sich im Skelett, der Rest verteilt sich auf die Haut, Leber, Nieren und Lunge. Molybdän ist ein kräftiges Antioxidans und Bestandteil von flavin- und eisenhaltigen Enzymen, die für den Stoffwechsel von Harnsäure und schwefelhaltigen Aminosäuren benötigt werden. Ferner schützt das Mineral die Zähne, da es den Einbau von Fluorid fördert und der Entstehung von Karies vorbeugt. Molybdän kommt vor allem in Innereien, Hülsenfrüchten, Eiern, Rotkohl, Kartoffeln, Getreide und Gewürzpflanzen (Dill, Petersilie, Schnittlauch) vor. Allerdings ist der Molybdängehalt in Lebensmitteln sehr von den Böden abhängig und schwankt deshalb stark. Auch im Trinkwasser kommt der Mineralstoff in unterschiedlichen Mengen vor.

7. Selen | Tagesbedarf* 55 µg: Das Spurenelement unterstützt die körpereigenen Entgiftungsfunktionen und stärkt so die Immunabwehr. Zusammen mit anderen Antioxidantien schützt Selen die Zellen, das Erbgut und das Blutplasma vor Schäden durch Sauerstoffradikale. Außerdem reguliert Selen die Schilddrüsenhormone und schützt die Erbsubstanz. Fleisch, Fisch und Eier sind gute Selenquellen. Selenreiche pflanzliche Lebensmittel sind vor allem Kartoffeln, Hülsenfrüchte, Knoblauch und Spargel. Die meisten Pflanzen in Deutschland enthalten wenig Selen; außerdem ist das Spurenelement leicht flüchtig, so dass es zu starken Verlusten bei der Lebensmittelverarbeitung kommt. Daher kann bei einer veganen Ernährungsweise ein Selenmangel auftreten. Für diesen sind Störungen der Muskelfunktion charakteristisch. Sie lassen sich durch Vitamin E rückgängig machen. Hochdosierte, weit über die Empfehlungen hinausgehende Nahrungsergänzungen mit Selen sind kritisch.

8. Zink | Tagesbedarf* 10 mg: Das Spurenelement wird für die Aktivität von 300 Enzymen benötigt und ist demnach für alle wichtigen Stoffwechselvorgänge bedeutsam. Besonders wichtig ist Zink für das Immunsystem, die Wundheilung und Fruchtbarkeit . Ferner ist Zink für die Energieproduktion, Verdauung, Zellregeneration, Knochenstärke, Kollagensynthese, Kontrolle des Blutzuckerspiegels, kognitiven Leistungen und das Wachstum bedeutsam. 60 Prozent des Minerals wird in den Muskeln, 30 Prozent in den Knochen und 10 Prozent im Gewebe gespeichert. Gute Zinkquellen sind Schalentiere, Innereien, Muskelfleisch, Fisch, Eier, Milchprodukte, Nüsse und grünes Gemüse. In Deutschland gilt die Zinkversorgung zwar als allgemein ausreichend, doch Säuglinge, Kleinkinder, Schwangere, Stillende, Senioren, Vegetarier und chronisch Kranke haben meist einen erhöhten Bedarf. Ein Zinkmangel kann diverse Auswirkungen haben, unter anderem verzögerte Wundheilung, Infektanfälligkeit, Appetitlosigkeit, Gedächtnisprobleme, Störungen des Geschmacksempfindens, schuppige und entzündete Haut, Haarausfall, Nachtblindheit, verringerte Spermienanzahl und nachlassende Empfängnisbereitschaft.

Fluorid zählt zwar nicht zu den essentiellen Spurenelementen, doch es fördert die Mineralisierung der Zähne (und Knochen) und leistet so einen wichtigen Beitrag zum Kariesschutz. Dieser ist wissenschaftlich belegt. Der Tagesbedarf liegt bei 3,5 mg. Da viele Fluorid mit dem giftigen Halogen Fluor verwechseln, steht das Spurenelement immer wieder völlig zu Unrecht in der Kritik.

* Tagesbedarf = Referenzwert gemäß den Recommended Daily Allowances (RDAs). Die „empfohlene Tagesdosis“ gibt die Menge eines essentiellen Nährstoffes an, die nach dem aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand für ausreichend angesehen wird, den täglichen Bedarf eines durchschnittlich gesunden Menschen zu decken. Da es erhebliche Unterschiede im Bedarf zwischen den einzelnen Bevölkerungsgruppen gibt, stellen die RDAs nur grobe Richtwerte dar. Entsprechend handelt es sich bei RDAs auch nicht um Angaben zu Höchstmengen oder Obergrenzen.