EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-8: Chemische Grundlagen des Lebens 277 277 Eisen – Spurenelemente – Iod – Fluorid Der tägliche Bedarf an Magnesium von ca. 300 mg wird durch Gemüse (Chlo- rophyll), Vollkornprodukte, Erdäpfel, Obst (Bananen), Nüsse, Milchprodukte, di- verse Nüsse und Samen, durch Leber, Geflügel und Fisch und durch Trinkwasser ausreichender Wasserhärte gedeckt. Eine ausgewogene vielfältige Ernährung bietet ausreichend Magnesium. Ein leichter Mangel kann in der Schwanger- schaft und bei Leistungssportlern auftreten. Ein bekanntes Mangelsymptom sind Muskelkrämpfe . Schwere Mangelzustände gibt es nur bei Nieren- und Darmstörungen. Magnesiumreiche Mineralwässer (Magnesiumsulfat) wirken abführend. Schwefel wird zwar zu den Mineralstoffen gerechnet, vom Mensch aber nicht als Salz (Sulfat) aufgenommen, sondern in Form der schwefelhaltigen Aminosäuren Cystein und Methionin und in Form der Vitamine der B-Gruppe (Biotin und Thi- amin). Sulfatverwertung – und damit Synthese der schwefelhaltigen Aminosäu- ren – geschieht ausschließlich in den Pflanzen. Schwefel ist also – im Gegensatz zu unserer Anfangsdefinition der Mineralstoffe - kein anorganischer Nahrungs- bestandteil, da er in Form von organischen Molekülen aufgenommen wird. Eine ausreichende Eiweiß- und Vitaminversorgung deckt den Schwefelbedarf. Spurenelemente Zu den Spurenelementen werden die Elemente Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, Si, V, Zn, Cr und F gerechnet, unklar ist, ob F, As, Rb und Sn dazugehören. Die meis- ten sind Bestandteil von Coenzymen oder an der Synthese von Hormonen be- teiligt. Meist kommen sie in der Nahrung in ausreichender Konzentration vor. Bei regional auftretendem Mangel im Ackerboden oder Trinkwasser, bei hoher Ausscheidungsrate (Durchfall) und bei Stoffwechselerkrankungen können Man- gelsymptome auftreten. Eisen , das trotz seiner Konzentration von ca. 60 mg/kg im menschlichen Orga- nismus zu den Spurenelementen gerechnet wird, ist das sauerstoffbindende Atom im Hämoglobin. Ein Mangel äußert sich in Blutarmut (Anämie). Es ist in vielen Nahrungsmitteln enthalten (Abb. 277–1), seine Resorption hängt aber von Begleitsubstanzen ab, Vitamin C fördert sie. Der als besonders eisenhaltig bekannte Spinat ist nicht eisenreicher (gefriergetrockneter Spinat wurde mit frischen Gemüsesorten verglichen, was den Eisengehalt verzehnfachte) als an- dere Gemüsesorten und seine Inhaltstoffe hemmen die Eisenaufnahme eher. Der tägliche Eisenbedarf beträgt beim Mann etwa 10 mg, bei der Frau 15 mg (Eisenverlust durch Menstruation). Ein Spurenelement mit bekannten Mangelsymptomen ist Iod . Es ist zur Synthe- se der Schilddrüsenhormone Thyroxin und Triiodthyronin notwendig. Ein Man- gelführt zu Schilddrüsenunterfunktion und Schilddrüsenwucherung (Kropf). Römische Historiker berichteten schon im Altertum über die Verbreitung von Kropf in den Alpenländern. Erst Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte der Arzt und spätere Nobelpreisträger Dr. Julius Wagner Jauregg den Grund (iodarmes Trinkwasser und iodarme Böden) und die Behandlungsmöglichkeit mit Iodid. Heute wird Speisesalz mit Iodid versetzt, sodass Iodmangel kaum mehr auftritt. Fluor ist im menschlichen Körper mit 2 – 5 g vertreten, liegt also auch an der oberen Grenze der Spurenelemente. Es ist Bestandteil von Knochen und Zähnen als Fluorapatit . Dabei wird im Hydroxylapatit die OH – -Gruppe durch F – ersetzt. Dies erhöht die Dichte und vermindert die Löslichkeit der Knochensubstanz, was besonders beim Zahnschmelz günstig erscheint. Allerdings wird die Elasti- zität der Knochensubstanz verringert. Man hielt Fluorid für essenziell, Tierver- suche an Mäusen mit fluoridfreier Fütterung auch über mehrere Generationen legen aber das Gegenteil nahe. Eine prophylaktische Wirkung bezüglich Karies ist aber unbestritten. Dazu genügt allerdings fluoridhaltige Zahnpasta , die man nicht verschluckt. Fluorid ist sehr stark toxisch für die Karies verursachenden Mikroorganismen, was einen Großteil der Wirkung ausmachen dürfte. Die Flu- oridierung von Trinkwasser zur Kariesprophylaxe wird auf Grund der Toxizität von löslichen Fluoriden nicht mehr durchgeführt, da zwischen nützlicher und schädlicher Dosis nur wenig Abstand ist. Cobalt als Spurenelement ist vor allem in Vitamin B 12 enthalten. Nahrungsquelle Eisengehalt 100 g in mg/100g Schweineleber 22,1 Hühnereigelb 7,2 Rinderleber 7,1 Linsen 6,9 Eierschwammerl 6,5 Blutwurst 6,1 weiße Bohnen 6,0 Hirse 5,9 Erbsen 5,0 Haferflocken 4,6 Spinat 3,5 Abb. 277–1: Eisengehalt ausgesuchter Lebensmittel Abb. 277–2: Iodiertes Speisesalz Abb. 277–3: Zahnpasta mit Fluorid Karie-Stop Aminfluorid inside Strukturformel von „Olaflur“ einem häufig in Zahnpasten eingesetzten Aminfluorids H O N N O H O H H H F F H 3 C Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv