Eisen

EISEN

Wie wichtig ist Eisen für unserem Körper

 

Allgemeine Beschreibung:

Eisen zählt zu den essentiellen Spurenelementen und liegt in einem gesunden erwachsenen Organismus in einer Gesamtmenge von 4 – 5 g vor.

Biochemische/physiologische Bedeutung:

Etwa 65 – 70% des Körpereisens werden als Bestandteil des Hämoglobins, des roten Blutfarbstoffes der roten Blutkörperchen (Erythrozyten)  gebraucht. Das Hämoglobin besteht, ähnlich wie das Chlorophyll, aus einem komplexen Porphyrinsystem , allerdings mit zweiwertigem Eisen anstelle von Magnesium als Zentralatom. Hämoglobin, das etwa 30% des Erythrozytenvolumens einnimmt, reguliert des Sauerstofftransport von der Lunge zu den Geweben und umgekehrt den Kohlendioxidtransport von den Geweben zur Lunge. Hämoglobin reguliert auch den Säuren/Basen Haushalt des Blutes (Pufferfunktion als Hämoglobinat Puffer).

Etwa 70 % des Gesamteisens liegen als sogenanntes Funktionseisen vor, also in Cytochromen, Flavoproteiden sowie Katalasen und Peroxidasen. Damit erfüllt Eisen auch wichtige Funktionen in der zellulären Energiegewinnung (Atmungskette), in der Regeneration lebenswichtiger zellschützender Enzymsysteme (z.B. Gluthation) sowie für die Neutralisation zellschädingender Radikale und Peroxide. Bei latendem Eisenmangel werden primär diese lebenswichtigen Enzyme mit Eisen versorgt und nicht etwa die Erythrozyten. Dies weist auf die wichtige Funktion des Eisens als Enzymbestandteil hin.

Etwa 15 – 20 % des Eisens sind als Depot Eisen (Ferritin) in Leber, Milz, Darmschleimhaut und Knochenmark gespeichert. 3 – 5 % des Eisens sind an Myoglobin, den roten Muskelfarbstoff, funktionell gebunden. Letztlich liegen noch etwa 0,1 % als Transport Eisen (Transferrin) vor. Transferrin spielt eine wesentliche Rolle in der unspezifischen Infektionsabwehr, da es die Aktivität von Monozyten und Makrophagen (Fresszellen) des Immunsystems) steuert.

Mangelerscheinungen und Anwendungsbeispiele:

Die bekannteste Eisenmangelerkrankung ist die mikrozytäre (d.h. durch kleine Erythrozyten gekennzeichnete) Eisenmangel Anämie. Diese Form des Eisenmangels muss durch den Arzt diagnostisch abgeklärt werden. Neben Eisen Defiziten kann nämlich auch ein Mangel an Cobalamin, Folsäure, Vitamin C, Pyridoxin oder Kupfer zu Anämien führen.

Weniger spektakulär, dafür aber häufig verbreitet, sind latente Formen des Eisenmangels. Diese äußern sich in unspezifischen Symptomen wie blasser Haut, schneller Ermüdbarkeit, Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Reizbarkeit und Wetterfühligkeit. Äußere Anzeichen eines latenten Eisenmangels sind raue Haut, brüchiges Haar, Rillen in den Fingernägeln, Gefühlsstörungen in Händen und Füßen, Mundwinkelragaden sowie Brennen auf Zunge, Mund und Rachenschleimhäuten.

1992 erregte eine finnische Studie kurzfristig Aufsehen. Man hatte die Ferritin Spiegel von annähernd 2000 Männern untersucht und festgestellt, dass Männer mit hohem Ferritin Spiegel (über 200 mcg/l) ein mehr als zweifach höheres Herzinfarkt Risiko aufwiesen. Diese Korrelation bestätigte sich vor allem bei jenen Männern, deren LDL Cholesterinspiegel über 193 mg/dl lagern. Die Schlussfolgerung der finnischen Forscher wurde später von verschiedenen Seiten relativiert und auch angezweifelt. Eine andere, auf den ersten Blick ähnliche These hatte bereits in den späteren 70er Jahren der Frankfurter Medizin Lothar Wendt aufgestellt. Er machte den erhöhten Hämatokrit Wert des Blutes verantwortlich für Arteriosklerose, Herzinfarkt, Apoplex, aber auch für Diabetes und rheumatische Erkrankungen. Der Hämatokrit gibt als Rechengröße an, wie viel Prozent die festen Blutbestandteile (Thrombozyten, Erythrozyten, Leukozyten) im Gesamtblut betragen. Das besondere an Wendt`s These war nicht die Erkenntnis, dass mit steigendem Hämatokrit das Blut auch dickflüssiger wird.

 Das Provokante war viel mehr, dass nach Wendt bereits ein Hämatokrit Wert ab 42 % (und darüber hinaus progressiv ansteigend) das Infarkt Risiko erhöht, während nach allgemeiner Lehrmeinung und Praxis Hämatokrit Werte bis zu 50 % als „normal“ gelten. Wendt nannte diese Erkrankungen „Eiweißspeicherkrankheiten“ und wies in seinem Buch die Zusammenhänge zwischen Eiweiß Überforderung des Organismus und Arteriosklerose-, Infarkt- und Diabetes Risiko sehr schlüssig nach.

Überzeugender als die Schlussfolgerungen aus der Finnland Studie sind dagegen Untersuchungen, deren Ergebnisse darauf hinweisen, dass eine zu hohe Eisen Zufuhr im Stadium einer geschwächten Abwehrlage Krankheitsprogressionen bei AIDS oder Krebs beschleunigt. Generell muss im hoch komplexen Eisenstoffwechsel differenziert werden zwischen Fernitin-, Transferin- und Hämoglobin Parametern einerseits und der Wirkung von freiem, ungebundenem Eisen andererseits. Bevor jedoch diese Zusammenhänge nicht genauer abgeklärt sind, sollte die Therapie mit Eisenpräparaten während immunologischer Krisenperioden nur unter medizinischer Kontrolle durchgeführt werden.

Vorkommen:

Besonders hoch sind die Eisengehalte in pflanzlichen Lebensmitteln wie Vollkorngetreide, Gemüse, Kartoffeln und Soja enthalten, nennenswerte Eisenmengen (1-7 mg pro 100g). Auch Tierische Innereien wie Nieren und vor allem Leber sind hoch an Eisengehalt. 

Tagesbedarf:

Der Tagesbedarf für männliche Jugendliche und Erwachsene beträgt etwa 12 mg, jener von Frauen im gebärfähigen Alter etwa 15 mg. In der Schwangerschaft, vor allem während des letzten Schwangerschaftsdrittels, erhöht sich der Bedarf auf 30 mg. Täglich. Einen erhöhten Eisenbedarf haben auch Blutspender, Stillende und Leistungssportler (aufgrund einer gesteigerten Erythrozyten Syntheserate).

Zu beachten ist, dass Phytate (in Vollkorngetreide, Reis und Soja), Oxalsäure (Spinat, Rhabarber), Tannine (Schwarztee, Kaffee), Antibiotika, säurebindeten Alginate (Puddingpulver, Instantsuppen, Speiseeis) die Eisenaufnahme durch Komplexbildung hemmen. So sind besonders Kinder, die sich wochenlang fast ausschließlich mit Eis, Süßigkeiten und Limonaden ernähren, der Gefahr einer Eisen- (und Zink-) Unterversorgung ausgesetzt. Auch bei mangelnder Salzsäureproduktion des Magens (Achylie älterer Personen) bzw. nach Magenresektionen ist die Eisenverwertung deutlich vermindert.

Vegetarier können der verminderten Verwertbarkeit pflanzlichen Eisens entgegenwirken, indem sie berücksichtigen, dass die gleichzeitige Zufuhr von Vitamin C die Eisenresorption deutlich verbessert. So kann die Eisenaufnahme, selbst unter Anwesenheit großer Menge von Phytat, durch zusätzliche Einnahme von 500 mg Vitamin C vervierfacht werden.

Bei bestimmten Eisenstoffwechselstörungen wie der Hämochromatose (Eisenspeicherkrankheit) darf Eisen nicht zusätzlich zugeführt werden, da es sonst zu Eisenablagerungen an verschiedenen Drüsen, an Leber und Milz kommt. Aber auch eine unkontrollierte jahrelange Zufuhr hochdosierter Eisenpräparate kann zu gefährlichen Eisenablagerungen (Siderosen) in der Leber führen.

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Ascorbinsäure - Vitamin C

L-Ascorbinsäure – Vitamin C

 

 

 

Allgemeine Beschreibung:

Die chemische Bezeichnung für Vitamin C lautet L-Ascorbinsäure. Im Gegensatz zu synthetischem Vitamin C kommt natürliche L-Ascorbinsäure in der Natur immer im Verband mit ihren biologischen Vorstufen, häufig (in Grüngemüse, Kartoffeln, Obst und Zitrusfrüchten) auch zusammen mit Bioflavonoiden vor, so dass natürliches Vitamin C eigentlich als Substanzgemisch gesehen werden müsste.

Biochemische/physiologische Bedeutung:

Im Gegensatz zu anderen Vitaminen, z.B. jenen der B-Gruppe, gibt es für L-Ascorbinsäure keine spezifische enzymatische Wirkform. L-Ascorbinsäure wirkt vielmehr unspezifisch, vor allem in wässrigen Millieu, als biologisches Antioxidanz. So neutralisiert L-Ascorbinsäure aggressive Stoffwechsel – Superoxide und radikalbildendes Wasserstoffperoxid. Dabei wird Ascorbinsäure, selbst zu Semidehydroascorbinsäure oxidiert und muss in der Folge mit Hilfe anderer Antioxidantien wie niacinhaltigem NADH, eisenhaltigen Cytochromen, Vitamin B² - haltigem FADH, Flavonoiden, Vitamin E oder Gluthation zu Ascorbinsäure regeneriert werden.

Diese vielfältigen Reaktionsmechanismen zeigen, dass die isolierte Zufuhr einzelner Antioxidantien nicht sinnvoll ist, wenn dem Körper zugleich jene lebenswichtigen Nährstoffe fehlen, die für die Regeneration des jeweils hoffnungsvoll zugeführten „Immun-Nährstoffes“ nötig wären. Nur wenn also auch die Versorgung mit den angeführten Regenerations – Nährstoffen gewährleistet ist, erfüllt Vitamin C seine wichtige Schutzfunktion in den wässrigen Kompartimenten des Körpers, also im Bindegewebe und im Zellinneren.

Vitamin C hemmt auch die Bildung von Nitrosaminen im Verdauungstrakt. Nitrosamine entstehen aus Nitrat – Rückständen (z.B. in Trinkwasser und Gemüse), welche durch intestinale Bakterien zu Nitrit reduziert werden können. Diese Nitrite sind aber auch normaler Bestandteil des Speichels. Sie reagieren mit sekundären Aminen aus Nahrungsmitteln wie Käse oder gebratenem Fleisch und Fisch zu hochtoxischen Nitrosaminen, die mutagen und stark cancerogen sind. Sekundäre oder tertiären sind übrigens auch in vielen täglichen verordneten oder frei verkäuflichen Arzneistoffen enthalten.

Die cancerogene Wirkung der Nitrosamine beruht auf deren Wechselwirkungen mit der DANN im Zellkern und in den Mitrochondrien.  Die Hemmwirkung der L-Ascorbinsäure auf die Nitrosaminbildung beruht auf ihrem starken Reduktionsvermögen. Nitrit wird durch L-Ascorbinsäure zu Stickoxid und Wasser reduziert, die Ascorbinsäure ihrerseits zur Dehydroascorbinsäure oxidiert. Aus In-Vitro-Versuchen weiß man, dass L-Ascorbinsäure in der Lage ist, Nitrit gänzlich abzubauen, sofern das Vitamin C im äquimolaren Verhältnis zu Nitrit eingesetzt wird.

L-Ascorbinsäure fördert auch den Aufbau des Bindegewebes (Collagen-Bildung) und schützt dieses zugleich vor der oxidativen Zerstörung durch Radikale und Peroxide. Einerseits stimuliert Ascorbinsäure die Transkription und Translation, aber auch die Stabilität von messenger –RNA zur Synthese von Procollagen. Aber auch die Sekretion des gebildeten Procollagens zur Ausbildung extrazellulärer Matrix wird durch  Vitamin C stimuliert. Letztlich aber wird die Collagen- Syndese selbst durch L-Ascorbinsäure stimuliert: die eisenabhängigen Enzyme Prolyl- Hydroxylase und Lysyl- Hydroxylase sind auch Ascorbat abhängig. Diese Aufbau- und Schutzwirkung ist bedeutend in der Wundheilung, nach Verbrennungen und bei der Neubildung des Knochengewebes.

Erwähnenswert auch der Hinweis, dass die gleichzeitige Zufuhr von Vitamin C (25 – 75mg) die Aufnahme von Nahrungseisen in den Körper verfünffachen kann.  Von praktischer Bedeutung ist dies vor allem für Vegetarier, da Eisen aus pflanzlichen Quellen und aus Eisenpräparaten generell schlechter resorbiert als „tierisches Eisen“ sogenanntes Häm – Eisen (Schüsslersalze). Darüber hinaus fördert L-Ascorbinsäure den Einbau von Eisen in die Speicherform Ferritin und die Mobilisation des Ferritin-Eisen. Eine weitere biochemische Funktion erfüllt L-Ascorbinsäure in der Spermienbildung, in den Körpereigenen Carnitin – Bildung aus Lysin und Methionin sowie in der Biosynthese von Nervenhormonen und Nervenüberträgerstoffen (erhöhter Vitamin C-Bedarf bei Stress und Depressionen).

Mangelerscheinungen und Anwendungsbeispiele:

Skorbut , die klassische Vitamin C Mangel Krankheit (Gewebeblutungen durch Kapillarbrüchigkeit, Zahnausfall, tritt unter heutigen Ernährungsbedingungen praktisch nicht mehr auf, da Skorbut erst bei einer täglichen Vitamin C Zufuhr von weniger als 10 mg über Monate auftritt. Heute stehen vielmehr subklinische Mangelerscheinungen im Vordergrund, die sich in verminderter körperlicher Leistungsfähigkeit, Müdigkeit und Schlafbedürfnis, Reizbarkeit sowie Schmerzen in Gelenken und Gliedern äußern. Auch die Immunkraft ist bei Vitamin C –Mangel herabgesetzt.

Raucher (Cadmiumbelastung) und Berufsautofahrer (Bleibelastung) sollten täglich wenigstens 100 – 200 mg Vitamin C zuführen, da Ascorbinsäure die Aufnahme dieser toxischen Schwermetalle verringert. Die Herabsetzung der Toxizität von Schwermetallen beruht auf den reduzierendem Eigenschaften der L-Ascorbinsäure. Zum Beispiel wird (toxisches) Chrom VI durch Vitamin C zu (ungiftigem bzw. sogar essentiellem) Chrom III reduziert. Cadmium und Blei wiederum werden im Verdauungstrakt durch L-Ascorbinsäure gebunden, somit in ihrer Resorption stark gehemmt. So konnte bereits in den 70er Jahren des 21. Jahrhunderts nachgewiesen werden, dass L-Ascorbinsäure die renale Ausscheidung von Delta – Aminolävulinsäure (ein Parameter für die Bleibelastung) um 65% senkt.

Auch Personen, die unter oxidativem Stress stehen (bei  Infektionen, Tumoren, Arbeitsstress, Verletzungen) sollten Vitamin C zuführen, zugleich aber auch andere Antioxidantien. L-Ascorbinsäure wird durch Abgabe eines Elektrons zum Mono-Dehydro-Ascorbinsäure-Radikal oxidiert. Im Vergleich zu vielen anderen verbrauchten (also oxidierten) antioxidativen Biomolekülen ist das radikalisierte Vitamin C mesomeriestabilisiert, also vergleichsweise nur begrenzt aggresiv.

Man hatte Risikogruppen (Raucher, Aspestarbeiter) mit synthetischen, chemisch isolierten Antioxidantien versorgt, um das pharmakologische Potential dieser Antioxidantien therapeutisch zu nutzen. Dabei hatte man offensichtlich das physiologische Zusammenspiel von Nährstoffen aus den Augen verloren. Ein isoliertes Antioxidans alleine macht noch keinen immunologischen Frühling.

Während die Zufuhr hoher Einzeldosierungen von L-Ascorbinsäure also vergleichsweise unbedenklich ist, können isolierte Toxopherole und Carotinoide bereits in relativ geringen Dosierungen gesundheitliche Schäden auslösen.

 

Aus heutiger Sicht zeigt sich letzten Endes der gezielte Einsatz von Antioxidanzien-Cocktail (abgestimmt nach Löslichkeit und Redox Potentialen) als sinnvoller und effizierenter, vo allem in der Langzeitanwendung.

Verschiedene Studien belegen, dass bei ischämischem Herzerkrankungen die Vitamin C und Vitamin E Blutspiegel erniedrigt sind. Diese Feststellung soll jedoch nicht zum Irrtum verleiten, die isolierte  Zufuhr von Vitamin C und Vitamin E könne vor Angina pectoris und Herzinfarkt schützen. Die Studienergebnisse sind vielmehr so zu interpretieren, dass zum Schutz vor Herzerkrankungen (die ja auch radikal induziert sind) bevorzugt Vitamin C und Vitamin E haltige Lebensmittel konsumiert werden sollen.

Auch bei chronischem Alkoholkonsum ist der Vitamin C Bedarf erhöht. Dies deshalb, weil Alkohol einerseits die Vitamin C Aufnahme reduziert, zum anderen, weil Vitamin C für die Neutralisation des zellschädigenden Acetaldehyds (Stoffwechselprodukt aus Alkohol) vermehrt verbraucht wird.

Auch die Einnahme bestimmter Medikamente (Tetrazykline, Acetylsalicylsäure, Corticoide, orale Kontrazeptiva, Calcitonin, Barbiturate) führt zu einem Abfall der Vitamin C Konzentrat im Blut. Einige der genannten Pharmaka steigern die renale Ascorbinsäure Ausscheidung, andere erhöhen den Ascorbinsäure Verbrauch (durch Oxidation). Acetylsalizylsäure wiederum hemmt die Aufnahme von L-Ascorbinsäure durch den Darm.

Vorkommen:

Nur der Mensch und einige Tiere wie manche Primaten, Vögel, Fische und das Meerschweinchen können aufgrund des Fehlers des Enzymes L-Gulonolacton Oxydase Vitamin C nicht selbst bilden. Daher kommt Vitamin C in fast allen Fleischsorten vor. Dennoch werden als Hauptlieferanten Grüngemüse, Kartoffeln, Obst und Zitrusfrüchte angesehen.

 Bei der Lagerung und Zubereitung Vitamin C haltiger Nahrungsmittel ist zu beachten, das Vitamin C gegen Sauerstoff, Alkalien und Spuren von Schwermetallionen empfindlich ist und zerstört wird. So kann Lagerung von Kartoffeln Vitamin C Verluste bis zu 75% bedingen, anschließendes Schälen und langes Kochen das restliche Vitamin C vollkommen abbauen. Etwa 60 – 70% der Ascorbinsäure Produkte in den Industrieländern wandern in die Lebensmittelindustrie: Vitamin C dient der Stabilisierung (und Aufwertung?) von Getränken, Obst, Gemüse- Pilzkonserven, der Stabilisierung von Bier, Wein, Fleisch und Wurstwaren sowie zur Verlängerung der Haltbarkeit von Ölen und Fetten.

Tagesbedarf:

Kein anderer Nährstoff wird in Bezug auf den Tagesbedarf so unterschiedlich eingeschätzt wir Vitamin C. Die amerikanische FDA empfiehlt für gesunde Erwachsene 60 mg täglich, die DGE 75 mg, wobei für Raucher, Schwangere und Stillende ein Mehrbedarf von 25 – 50 mg pro Tag empfohlen wird.

Verschiedene Wissenschaftler jedoch erachten diese Empfehlungen aufgrund der heutigen Umweltbedingungen als zu gering. So empfiehlt B. Kuklinski, je nach Belastung, die Zufuhr von 500 mg bis mehreren Gramm, allerdings verteilt in mehrere Einzeldosen, da dadurch sowohl die Verträglichkeit als auch die Blutspiegelsättigung optimal sind. Kuklinski stört sich auch nicht an der Tatsache, dass die Aufnahmequote von Vitamin C mit steigernder Dosis abnimmt (von 90% bei 180 mg auf 40% bei 3g bzw. 16% bei 12g), da nicht aufgenommenes Vitamin C den gesamten Darmtrakt antioxidativ vor Schadstoffen schützt. Die Aufnahmerate für Vitamin C sinkt somit mit steigenden Zufuhr Dosierungen enorm. Man schätzt die maximal absorbierbare Tagesmenge von L-Ascorbinsäure mit 1,2 bis 1,5 Gramm täglich ein.

Der zweifache Nobelpreisträger Linus Pauling ging sogar so weit, eine tägliche Aufnahme von 10 – 20 g zu empfehlen. Pauling begründet seine Empfehlung u.a. mit der Tatsache, dass Tiere wie Ziegen, Kühe, Schafe, Hasen, Hunde und Katzen täglich vergleichbar große Menge an Vitamin C bilden würden. Ein Bär produziert bis zu 2000 mg pro Tag. Auch verwies Pauling auf die Tatsache, dass die genannten Tiere unter Stress vermehrt Vitamin c bilden. 
Unabhängig vom wissenschaftlichen Streit um diese Aussage muss festgestellt werden, dass natürliches Vitamin C völlig unschädlich ist. Eine überhöhte Zufuhr an L-Ascorbinsäure kann zu dünnem Stuhl führen, dann einfach die Menge reduzieren.

Wahre Mega Dosen wurden von den amerikanischen Ärzten F.Klenner und R.F.Cathcart zur Behandlung virusbedingter Immunstörungen verwendet, nämlich bis zu 200g täglich. Diese Menge wurden verständlicherweise nicht oral zugeführt, sondern über Infusion.

Schnellkraft- und Ausdauersportlern werden 300 – 800 Milligramm L-Ascorbinsäure täglich empfohlen. Manche Profisportler nehmen hohe Vitamin C Dosen allerdings nicht nur zur Leistungssteigerung ein. L-Ascorbinsäure senkt nämlich auch den pH Wert des Primärhahns, wodurch die renale Ausscheidung verbotener Dopingsubstanzen beschleunigt wird.

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