Mineralien – Mengenelemente

Mineralstoffe sind metallische und nicht-metallische Elemente, die in den Organismen von Menschen, Tieren und Pflanzen vorkommen und größtenteils für den Menschen unentbehrlich sind

Elektrolyte: als Elektrolyte bezeichnet man die ionisierte Form von Mineralstoffen, z.B. wenn Kochsalz in Wasser in Natrium und Chlorid zerfällt.
Aufgenommen werden Mineralstoffe meist in Form von anorganischen Salzen.

Mengenelemente (Vorkommen im menschlichen Körper > 50 mg pro Kilogramm Körpergewebe):
Natrium (Na+), Kalium (K+), Magnesium (Mg++), Calcium (Ca++); Chlorid (Cl-), Phosphor (H2PO4 -),Schwefel (SO4 2-)
Der Mineralstoffbestand des Organismus wird durch Regulationsmechanismen konstant gehalten.
steter Umsatz/Ausscheidung von Mineralstoffen über die Niere, daher ist eine regelmäßige exogene Zufuhr notwendig.

Natrium:
wichtigste Funktionen: Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks in der extrazellulären Flüssigkeit
Aktivierung einiger Enzyme
Beteiligung an Transportprozessen
Absorption: Oral zugeführt 100% im Dünndarm
Körperbestand: ca. 100 g
Natriummangel: Infolge verminderter Zufuhr kaum möglich (Niere kann Ausscheidung auf ein Minimum reduzieren)
Risiko-Situationen:
-> Starkes Schwitzen (Verlust ca. 0.5 g Natrium/L Schweiß)
-> Länger anhaltende Diarrhoen
-> Erbrechen
-> Nierenfunktionsstörungen
gleichzeitig Wasserverluste
Minimale Zufuhr: ca. 550mg/d
Natriumzufuhr: Hauptsächlich in Form von Natriumchlorid (Kochsalz)
Hohe Konzentrationen in gesalzenen, geräucherten und gepökelten Fleischwaren; Käse; Gemüsekonserven

Kalium:
wichtigste Funktionen: Aufrechterhaltung des intrazellulären osmotischen Drucks
Aktivierung einiger Enzyme (u.a. der Glykolyse und der oxidativen Phosphorylierung)
Erregungsleitung (Kaliumdiffusionspotenzial)
Absorption: Oral aufgenommen: ca. 90% im Dünndarm; Einschleusung in die Zelle findet primär über Insulin statt
Körperbestand: ca. 100-150 g (2/3 davon in der Muskulatur)
Bilanz wird über Nieren reguliert: 90% des zirkulierenden Kalium wird über die Niere ausgeschieden
-> auch bei Kalium-Mangel erhebliche Ausscheidung
Hypokaliämie: neuromuskuläre und zentralnervöse Störungen
Hyperkaliämie: Lähmungen, Herzblock
Kaliumzufuhr: Kalium-reich: Nüsse, Obst, Gemüse, Kartoffel; teilweise erhebliche Verluste durch „Auslaugen“
Ausreichende Kalium-Zufuhr soll Blutdruck senken
Bedarf: ca. 2gr/d

Calcium:
wichtigste Funktionen: Steuerung der Muskelkontraktion
Aufbau von Knochen- und Zahngewebe
Aktivierung einiger Enzyme (Amylasen)
wird bei Blutgerinnung benötigt (Thrombokinase)
Erregungstransformation (Synapsen)
Stabilisierung der Zellmembranen
Absorption: Vit. D initiierter aktiver transzellulärer Transport im Dünndarm; Absorptionsrate ca. 40%
Passive parazelluläre Aufnahme im ganzen Darm (quantitativ nur bei Aufnahme von großen Mengen bedeutsam)
Resorptionshemmende Faktoren: Oxalat, Phytat
Körperbestand: ca. 1000 g (99% in harten Geweben)
Calcium-Bedarf bisher nur ungenügend bekannt ! (Empfehlung: ca. 1gr/d)
Calciumzufuhr: Hauptsächlich durch Milch/-produkte, alternative Quellen: einige Gemüse, Mineralwässer
Calciummangel kann zu Osteoporose (Knochenbrüchigkeit), Osteomalazie (Knochenerweichung) und Gerinnungsstörungen führen.

Phosphate:
wichtigste Funktionen:
Anorganische Phosphate: Bestandteil des Puffersystems
Aufbau des Knochens (Skelett: ca. 550 g P)
Organische Phosphate: beteiligt an zahlreichen regulatorischen Prozessen (Protein-Phosphorylierung)
Speicherung von Energie (energiereiche Phosphate, z.B. ATP)
Absorption: Im oberen Dünndarm, Rate abhängig von Art des Lebensmittels (30-70%)
Körperbestand: ca. 700 g (85% in Knochen, Zähnen)
Phosphor-Bedarf: bei Erwachsenen ca. 580 mg/d
Homöostase von Phosphaten im Blut wird durch Parathormon gesteuert (Kontrolle der Resorption in den Nierentubuli)
Hypophosphatämie: nur beobachtet bei phosphatfreier parenteraler Ernährung (allgemeine körperliche Schwäche)
Hyperphosphatämie: Zufuhren von >1.5-2 g bewirken Abfall des Plasma-Calcium
Diarrhöen
Phosphor-Intoxikationen durch LM nicht bekannt (ADIWert: 70 mg/kg KG)
Vorkommen: sehr viel in Fleischextrakten, Emmentaler, Nüssen

Magnesium:
wichtigste Funktionen: Cofaktor bei zahlreicher Enzymreaktionen (Phosphatasen, Kinasen, Peptidasen, etc.), bei fast alle anabolen & katabolen Vorgängen
Aufbau des Knochens (Skelett: ca. 12-15 g Mg)
beteiligt in der Regulation der Muskelkontraktion und der Erregungsleitung
Absorption: erleichterte Diffussion und passive Diffusion (Rate: 20-30%) im gesamten Dünndarm
Rate abhängig von der Löslichkeit des zugeführten Salzes und der begleitenden Stoffe (Phytat, Nahrungsfasern, Ca, langkettige FS)
Körperbestand: ca. 25 g (60% im Skelett, 30% Muskulatur)
Magnesium-Bedarf: bei Erwachsenen ca. 310 mg/d
Homöostase von Magnesium wird durch Regulation der Resorption in den Nierentubuli geregelt (bei geringer Zufuhr Ausscheidung gegen Null)
Hypomagnesiämie: Akut: Krampfe (Tetanie); chronisch: Verwirrtheit, Durchblutungsstörungen
Hypermagnesiämie: Zufuhren von 3 – 5 g/Tag bewirken einen osmotisch bedingten Durchfall
Bei Niereninsuffizienz können Muskellähmungen und Störungen des ZNS auftreten
Vorkommen: in nahezu allen LM
Hauptlieferanten: Vollkorngetreide, Milch-/Milchprodukte, Leber, viele Gemüsesorten

Chlorid:
wichtigste Funktionen: Cotransporter in den Membranen, Beteiligung an Puffersystemen, Bildung der Magen-Hcl
Absorption: An die Aufnahme von Natrium gekoppelt
Körperbestand: ca. 80-100 g (90% extrazellulär)
Bedarf: Entspricht molar dem Bedarf an Natrium (1,5x soviel), ca. 800mg/d
Homöostase von Chlorid wird durch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System gesteuert
Unterversorgung: Nur bei ungewöhnlicher Nahrungszusammensetzung oder infolge Erbrechens: metabolische Alkalose

Schwefel:
wichtigste Funktionen: Beteiligt an Struktur von Proteinen (schwefelhaltige AS, Disulfidbrücken)
Bestandteil von Thiamin und sekundären Pflanzeninhaltsstoffen
Zufuhr und Absorption: In Form von S-haltigen Aminosäuren (Cys, Met); Absorption der AS durch aktiven Transport
Körperbestand: ca. 2% des Körpergewichts
Schwefel-Bedarf: definiert über den Bedarf an S-haltigen Aminosäuren
Schwefeln von LM: Behandlung von LM mit Schwefeldioxid, schwefliger Säure (H2SO3) oder deren Salze zur Konservierung & Farbstabilisation
Bei entsprechender Disposition kann Asthma oder Kopfschmerz ausgelöst werden. Bedarf: ca. 1gr/d