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Vitamine und Mineralstoffe: Bausteine des Lebens

Spezial Vitamine | Kategorie: Gesundheit und Medikamente | 13.02.2015

Vitamine und Mineralstoffe: Bausteine des Lebens

Vitamine und Mineralstoffe können wir nicht sehen oder riechen und nur selten schmecken. Nur wenige von ihnen bildet der Mensch selbst, die meisten müssen über Lebensmittel zugeführt werden. Sie sind überlebenswichtig, denn sie halten unzählige Körperfunktionen am Laufen. Bereits kleine Dosen haben beachtliche Wirkungen.

Die Matrosen bekamen erst Zahnfleischbluten, dann fielen ihnen die Zähne aus. Ihre Gelenke entzündeten sich, Muskeln bildeten sich zurück, schließlich starben sie geschwächt an einem mysteriösen Leiden: Skorbut. Das Sterben auf See wütete über viele Jahrhunderte. Erst im 18. Jahrhundert vermutete der englische Schiffsarzt James Lind, dass die einseitige Ernährung der Seeleute etwas damit zu tun haben könnte. Er experimentierte mit verschiedenen Flüssigkeiten, die er Skorbutkranken zu trinken gab. Einige bekamen Zitronensaft - und der zeigte eine hervorragende Wirkung: Die Seeleute wurden wieder gesund.

Später fand der Arzt noch heraus, dass Sauerkraut ebenfalls wirkt. Auf hoher See setzte Kapitän James Cook seiner Mannschaft dann die Krautkost vor und verlor keinen einzigen Mann durch Skorbut. Dafür bekam er 1776 eine Auszeichnung der Royal Society. Erst 150 Jahre später, als es dem Biochemiker Albert von Szent-Györgyi gelang, Vitamin C aus Zitronensaft zu isolieren, wurde klar, welcher Bestandteil vor Skorbut schützte.

Die enorme Bedeutung der Vitamine für den menschlichen Organismus entdeckten Forscher Anfang des 20. Jahrhunderts. Damals gelang es ihnen, die chemische Struktur einiger Vitamine zu entziffern. In den 1920er- und 1930er-Jahren überboten sich Wissenschaftler dann mit der Entdeckung neuer Vitamine in der Nahrung. Zunächst wussten sie nur, dass sie Krankheiten verhindern. Casimir Funk, ein Biochemiker, gab den lebenswichtigen Substanzen deshalb den Namen Vitamine: Vita, das lateinische Wort für Leben, kombiniert mit Amine, einer chemischen Stoffgruppe von Stickstoffverbindungen. Später kam zwar heraus, dass Amine nicht so viel mit Vitaminen zu tun haben, aber der Name hatte sich bereits durchgesetzt.

Zwei Arten von Vitaminen

Heute kennen wir 13 klassische Vitamine: Vitamin A, Vitamin B1, Vitamin B2, Vitamin B6, Vitamin B12, Folsäure, Biotin, Vitamin C, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K, Niacin und Pantothensäure. Alle 13 Vitamine sind von Funktion und Aufbau her unterschiedlich. Sie halten unzählige Körperfunktionen am Laufen und sorgen dafür, dass der Stoffwechsel und das Immunsystem funktionieren, dass Blutzellen und Hormone gebildet werden, Zellen sich teilen und die Reizübertragung im Nervensystem klappt. Einige Vitamine, darunter A, C und E, fungieren als eine Art Polizei im Körper. Sie fangen freie Radikale ab - das sind äußerst reaktionsfreudige Substanzen, die im Organismus häufig vorkommen - und unterstützen so den körpereigenen Schutzmechanismus. Mit dem chemischen Steckbrief jedes Vitamins machte sich die Pharmaindustrie daran, sie im Labor nachzubauen. Heute können alle Vitamine industriell hergestellt werden, zum Teil mithilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen.

Mit den Vitaminen entdeckten die Wissenschaftler eine weitere wichtige Nährstoffgruppe: die Mineralstoffe, die in Mengen- und Spurenelemente unterschieden werden. Der Körper baut sie in Zähne, Knochen, Eiweißverbindungen und Hormone ein, sie helfen beim Bau von Zellen und wirken an unzähligen Stoffwechselreaktionen mit.

Mengenelemente benötigen wir in größeren "Mengen", die sich im Grammbereich bewegen. Die wichtigsten Mengenelemente sind Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium, Phosphor, Chlorid und Schwefel. Spurenelemente dagegen sind im Organismus nur in Spuren vorhanden und entsprechend wenig brauchen wir davon. Zu den wichtigsten Spurenelementen zählen Eisen, Jod, Fluorid, Zink, Selen, Kupfer, Mangan, Chrom und Molybdän. Genau wie die meisten Vitamine kann der Körper Mineralstoffe nicht selbst produzieren, wir bekommen sie über Nahrung und Flüssigkeit.

Doch damit nicht genug: In Obst, Gemüse, Nüssen und Getreide stecken neben Vitaminen und Mineralstoffen auch sekundäre Pflanzenstoffe. Dahinter verbergen sich mehrere Tausend Substanzen, darunter Carotinoide, Saponine, Glucosinolate, Phytosterine, Flavonoide, Protease-Inhibitoren, Monoterpene, Phytoöstrogene und Sulfide. Die meisten dieser Substanzen befinden sich in und direkt unter der Schale. Dort schützen sie die Pflanzen vor Krankheiten, wirken als Wachstumsregulatoren und dienen als Farb-, Bitter- und Duftstoffe.

Im Gegensatz zu den Vitaminen und Mineralstoffen sind die sekundären Pflanzenstoffe keine Nährstoffe. Dennoch erfüllen sie im Körper wichtige Funktionen. So weisen Laborversuche darauf hin, dass einige entzündungshemmend wirken, den Blutdruck und den Blutzuckerspiegel regulieren, den Cholesterinspiegel senken und die Verdauung fördern. Überdies sollen sie das Immunsystem anregen. Allerdings sind die konkreten Zusammenhänge häufig noch unerforscht.

Zusammenspiel wie in einem Orchester

Aber eines ist sicher: Gemeinsam sorgen Vitamine, Mineralstoffe und sekundäre Pflanzenstoffe dafür, dass unser Stoffwechsel funktioniert. Das Zusammenspiel funktioniert wie ein großes Orchester, wo jedes Instrument sich harmonisch in das Gesamtwerk einfügt. Jedes Vitamin und jeder Mineralstoff übernimmt eine bestimmte Aufgabe. Fehlt ein Nährstoff, kommt der Stoffwechsel aus dem Takt. Dann fühlen wir uns matt, schlapp und sind anfällig für Infekte. Hält der Zustand längere Zeit an, können wir ernsthaft krank werden.

Doch im Gegensatz zu früher sind solche Mangelerkrankungen bei uns heute eher die Ausnahme. Schließlich ist eine gesunde, ausgewogene Ernährung so einfach wie noch nie zuvor: riesige Lebensmittelmärkte, eine große Auswahl an Milchprodukten, Fleisch, Fisch und Pflanzenölen, frisches Obst und Gemüse das ganze Jahr über - nie war das Nahrungsangebot so groß und vielfältig.

Und theoretisch ist das Bewusstsein, dass eine gesunde Ernährung wichtig ist, bei uns auch gut ausgeprägt. "Ich lege Wert auf frische, nicht konservierte Lebensmittel" - dieser Aussage stimmten bei einer Umfrage der Gesellschaft für Konsumforschung im Mai 2014 immerhin 58 Prozent der über 1.000 Befragten zu. Vier von zehn Interviewten gaben an, bei der Ernährung in erster Linie auf die Gesundheit zu achten. Aber fast genau so viele, nämlich 37 Prozent, fanden: "Es wird zu viel Wirbel um die Ernährung gemacht." Und 32 Prozent bekräftigten, dass das Essen vor allem schmecken muss und es sie weniger interessiere, ob es gesund ist. Ein deutlicher Unterschied zeigte sich dabei zwischen den Geschlechtern: Frauen mögen es gesund, Männer achten dagegen eher darauf, dass es schmeckt. Das gilt quer durch alle Altersgruppen.

Was essen die Deutschen?

Um ein Bild davon zu bekommen, wie wir uns ernähren, hatte das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz vor einigen Jahren eine große Studie in Auftrag gegeben. Noch immer gelten die Daten dieser Nationalen Verzehrsstudie, die von 2005 bis 2007 durchgeführt wurde, als aktuellste Untersuchung in diesem Bereich. Immerhin ist es die erste gesamtdeutsche Studie, die sich mit den Ernährungsgewohnheiten von Menschen zwischen 14 und 80 Jahren befasst. Dafür wurden fast 20.000 Menschen im ganzen Land befragt. Über 13.700 von ihnen wurden zusätzlich an zwei nicht aufeinander folgenden Tagen telefonisch darüber befragt, was sie am Vortag gegessen und getrunken hatten. Die Ergebnisse dieser sogenannten 24-h-Recalls wurden erst Mitte 2013 veröffentlicht und geben einen weiteren guten Einblick in den Lebensmittelverzehr und die Nährstoffzufuhr.

Also, was essen die Deutschen? Männer vor allem viel Fleisch und Wurst - fast doppelt so viel wie Frauen. Täglich sind es 156 Gramm, bei Frauen nur 85. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt 300 bis 600 Gramm Fleisch pro Woche, damit liegen also auch die Frauen an der oberen Grenze. Im Vergleich dazu wird eher selten Fisch aufgetischt: Im Durchschnitt sind es 19 g bei Männern und 15 g bei Frauen pro Tag. Das klingt nicht nur wenig, sondern entspricht noch nicht einmal der von der DGE empfohlenen wöchentlichen Portion von 80 bis 150 g fettarmem und 70 g fettreichem Seefisch.

Auch bei vielen anderen Lebensmittelgruppen gibt es Defizite: Beim Gemüse kommen beide Geschlechter mit 124 g pro Tag nur auf ein Drittel der empfohlenen Menge. Und auch beim Obst kommen weder Frauen (182 g pro Tag) noch Männer (143 g) auf die eigentlich angeratenen 250 Gramm. Ebenfalls nicht erreicht werden die Orientierungswerte der DGE für Milch und Milchprodukte sowie für Getreide, Getreideerzeugnisse und Kartoffeln.

Nicht nur zwischen Männern und Frauen, sondern auch zwischen jüngeren und älteren Personen finden sich Unterschiede. Bei den Teilnehmern über 51 Jahre wurde eine bessere Ernährung beobachtet: mehr Fisch, Obst, Kartoffeln und Gemüse, weniger Fleisch, Wurst, Limonaden und Säfte.

Mit der Nährstoffversorgung dagegen sind die Wissenschaftler ganz zufrieden: Bei den meisten Vitaminen und Mineralstoffen entspricht die mittlere Zufuhr den Referenzwerten der DGE. Nur bei einigen Nährstoffen hapert es etwas: Bei Folat, Calcium und Jod - und bei Frauen auch bei Eisen - liegt die Zufuhr unter den Referenzwerten. Allerdings machen die Wissenschaftler bei Jod die Einschränkung, dass die Verwendung von jodiertem Speisesalz nicht erfasst wurde - und deshalb die tatsächliche Jodzufuhr vermutlich höher ist. Und bei Folat liegt die deutsche Empfehlung mit 300 Mikrogramm (µg) täglich recht hoch. "In den europäischen und den britischen Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr werden beispielsweise nur 200 µg/Tag empfohlen. Wenn dieser Wert herangezogen wird, liegen die Männer darüber und die Frauen knapp darunter", sagt Dr. Carolin Krems, Ökotrophologin am Max-Rubner- Institut.

Optimierungsbedarf gibt es jedoch beim Mineralstoff Calcium. Davon bekommen vor allem weibliche Jugendliche sowie ältere Menschen deutlich zu wenig, aber auch alle anderen erreichen den Referenzwert von 1.000 mg/Tag (bei Jugendlichen 1.200 mg/Tag) nicht. Dabei ist dieser Mineralstoff für den Knochenstoffwechsel und zur Vorbeugung von Osteoporose sehr wichtig. Frauen sollten zudem darauf achten, das für die Blutbildung wichtige Eisen in ausreichendem Maße zuzuführen.

Die Nationale Verzehrstudie II hat aber auch gezeigt: Obwohl es keine gravierenden Nährstoffmängel gibt, nimmt fast ein Drittel der Befragten Nahrungsergänzungsmittel ein. So kann schnell eine Überversorgung auftreten, denn Nährstoffe aus Lebensmitteln kommen noch dazu. Ein Zuviel ist aber nicht immer gut, sondern kann bei einigen Vitaminen und Mineralstoffen durchaus gesundheitliche Konsequenzen haben.

Interview: Deutsche sind gut mit Nährstoffen versorgt

Dr. Gert Mensink ist Ernährungsepidemiologe am Robert-Koch-Institut in Berlin.

ÖKO-TEST: Seit Jahren wird mit dem Slogan "5 am Tag" dafür geworben, dass jeder täglich fünf Portionen Obst und Gemüse essen sollte. Jetzt hat die Studie Gesundheit in Deutschland aktuell 2012 des Robert-Koch-Instituts erneut gezeigt, dass nur 44 Prozent aller Erwachsenen täglich Gemüse essen, bei Obst sind es 59 Prozent. Warum kommt die Botschaft nicht an?

Mensink: Fünf wären optimal, aber ich finde eigentlich schon drei Portionen pro Tag ziemlich gut. Fünfmal Obst oder Gemüse am Tag, das schaffen nur wenige Leute - aber ohne die Kampagne wären es vielleicht noch weniger. Auf jeden Fall ist das Wissen, dass Obst und Gemüse gesund sind, weit verbreitet.

Gibt es bei uns demnach eine Unterversorgung mit Vitaminen?

Was die Nährstoffversorgung angeht, steht Deutschland richtig gut da. Nur bei den Vitaminen D und E sowie bei Folat könnte es noch besser sein. Bei Vitamin D ist es einfach so, dass immer mehr Leute drinnen arbeiten und nicht genug rausgehen. Über das Essen kann eine Versorgung nicht erreicht werden. Bei Vitamin E liegt der Mittelwert unter dem Referenzwert. Das heißt aber noch lange nicht, dass ein Mangel besteht, denn die Referenzwerte sind so angelegt, dass der Bedarf für praktisch alle Personen gedeckt ist. Bei Folat müssten Frauen im gebärfähigen Alter, die Kinder haben wollen, eigentlich besser versorgt sein.

Widerspricht sich das denn nicht? Es wird zu wenig Obst und Gemüse gegessen und trotzdem sind wir gut mit Vitaminen und Mineralstoffen versorgt?

Auch andere Lebensmittel liefern ja wichtige Nährstoffe, zum Beispiel Kartoffeln, Getreide- und vor allem Vollkornprodukte, Milch und Milchprodukte, Fisch, Fleisch oder auch Säfte. Eine gesunde Mischung sorgt schon dafür, dass wir gut versorgt sind. Die fünf Portionen Obst und Gemüse am Tag werden ja nicht nur wegen der Vitamine empfohlen. Da stecken auch sekundäre Pflanzenstoffe und Ballaststoffe drin. Und noch ein wichtiger Aspekt: Obst und Gemüse machen zwar satt, haben aber weniger Kalorien als die meisten anderen Snacks, die wir so zwischendurch zu uns nehmen. Und diese niedrige Energiedichte ist gut, denn statt eines Vitaminmangels gibt es in Deutschland eher das Problem, dass zu viele Menschen übergewichtig sind.

Was halten Sie von Nahrungsergänzungsmitteln?

Wir empfehlen sie nicht. Eine abwechslungsreiche Ernährung ist viel wichtiger. Viele Leute ahnen gar nicht, welche Mengen an Vitaminen und Mineralstoffen sie schon über angereicherte Lebensmittel aufnehmen. Bei Vitamin C beispielsweise gibt es schon eine Überversorgung.

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