Zink

Phytinsäure: Neues zur Zink-Aufnahme

von Chris Michalk, Biologe
Veröffentlicht am (Zuletzt aktualisiert am 02.07.2019)

Viele Menschen wundern sich, wie die Mikronährstoff-Empfehlungen zustande kommen. Also in etwa: Wie viel Zink soll ich täglich zu mir nehmen?

Nun, häufig sitzen da nicht irgendwelche Wissenschaftler beisammen und würfeln die Zahlen. Meistens ( 🙂 ) denken die sich dabei sogar was. Nutzen ein paar mathematische Gleichungen, die auf verschiedenen Variablen basieren, z. B. auf der Zusammensetzung der Nahrung. Eine positive Auswirkung auf die Aufnahme hat bei Zink beispielsweise Protein bzw. Aminosäuren. Das hatten wir im Handbuch schon besprochen.

Auch besprochen hatten wir: Wer seinen Mikronährstoffhaushalt schnell aufbessern will, der sollte eine Zeit lang möglichst Phytinsäure-arm leben. Phytinsäure ist ein Inositol-Abkömmling mit sechs Phosphat-Gruppen. Diese Phosphat-Gruppen binden z. B. Magnesium, Calcium, Eisen oder Zink. Im Darm verhindert das die Aufnahme.

phytinsäure

Phytinsäure ist nicht per se schlecht. Phytinsäure fischt überschüssiges Calcium aus den Geweben (z. B. den Arterien), schützt vor toxischer Eisen-Überladung, verbessert den Insulin-Haushalt und schützt massiv vor Krebs.

Im Jahr 2008 erschien eine spannende Arbeit, die wieder einmal der Frage nachging, wie Phytinsäure die Zink-Aufnahme beeinflusst. Dazu wurde ein mathematisches Modell herangezogen und viele verschiedene Daten ausgewertet.

Schauen wir uns doch kurz folgende Abbildung an:

Phytat Aufnahme in der Nahrung

In der Mitte sehen wir zwei „Linien“ — darunter steht einmal „Absorbed Zn = 3.8 mg (male)“ und einmal „… = 3,2 mg (female)“. Das sind die Mengen, die wir täglich über unsere Darmschleimhaut katapultieren müssen, damit wir eine positive oder zumindest keine negative Zink-Bilanz aufweisen.

Y-Achse steht für die Zink-Zufuhr via Nahrung und X-Achse der Nahrungsgehalt an Phytinsäure.

Spannend jetzt: Bei 1000 mg Phytinsäure in der Ernährung, brauchen Männer schon etwa 18 mg Zink aus der Nahrung, damit sie es überhaupt auf 3,8 mg Zink schaffen, also eine positive Zink-Bilanz aufweisen. Bei 2000 mg sind wir schon bei über 25 mg. Bei 3000 mg Phytinsäure brauchen Männer über 35 mg.

Das ist ziemlich beeindruckend, vor allem, wenn man sich mal anschaut, wie viel Zn wir zu uns nehmen müssten bei einer Phytinsäure-freien Ernährung: Etwa 9 mg bei Männern. Das ist nichts im Vergleich.

Absorbiertes Zink und Phytinsäure Verhältnis

Hier wird eben mal ein weit verbreiteter Irrglaube zerpflückt. Denn die Zink-Aufnahme ist kein linearer Prozess (so, wie wir uns immer alles vorstellen in unserem Maschinen-Denken), sondern ein Prozess, der sich sättigen lässt. Selbst bei 100 mg Zink-Zufuhr wird im besten Falle (also bei einer Low-Phytate-Ernährung) lediglich 6,4 mg Zink aufgenommen. Ein Wert, den man schon bei der Hälfte oder bei einem Drittel der Zufuhr erreicht. Mit anderen Worten: Das würde bedeuten, dass wir unser Geld in die Kanalisation spülen, 40 mg genauso effektiv wären wie 90.

Das würde uns wieder einmal sehr schön vor Augen führen, wie wichtig der jeweilige (Ernährungs-)Kontext ist. Also: Bevor ich mich mit NEM zubombe, sollte ich halt kein Vegetarier oder Nuss-Liebhaber mehr sein.

Um das besser nachvollziehen zu können, hier noch mal eine Tabelle mit Phytat-Gehältern (aus dem Handbuch):

Phytatgehalt Lebensmittel Handbuch zu Ihrem Körper

Also: Wer sich wie ein Paläo-Anfänger die Nuss-Kuchen reinhaut, der wird seinem Zink-Haushalt auch keinen Gefallen tun. 🙂

Referenz: Hambidge, K. M.; Miller, L. V.; Westcott, J. E. u. a. (2008): „Dietary Reference Intakes for Zinc May Require Adjustment for Phytate Intake Based upon Model Predictions“. In: Journal of Nutrition. 138 (12), S. 2363-2366, DOI: 10.3945/jn.108.093823.

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Blutwerte

Eisen-Restriktion: Ein persönlicher Erfahrungsbericht

von Chris Michalk, Biologe
Veröffentlicht am (Zuletzt aktualisiert am 10.06.2016)

Wie du als edubily-Leser sicher weißt, wollen wir im Grunde nicht „die“ Lösung präsentieren, sondern Lesern Möglichkeiten an die Hand geben. Das mag, gerade für Neulinge, überfordernd wirken und es lässt vielleicht manchmal den roten Faden vermissen.

Auf der anderen Seite denke ich mir: Wieso muss ich auf Biegen und Brechen einen roten oder sogar dunkelroten Faden generieren? Das ist in meinen Augen heute ebenfalls ein großes Problem. Denn viele Autoren wollen ein großes Ganzes entstehen lassen, mühen sich ab, um ihre Thesen ja im Einklang mit ihrer Weltidee, ihrem Kernkonzept stehen zu lassen.

Ich bin der Meinung: Eine Leitlinie, eine „Ideallinie“ aufzuzeigen, ist in Ordnung. Dann, als Add-on quasi, kommen die Möglichkeiten ins Spiel.

Immer wieder diskutierten wir in den letzten Wochen den Mikronährstoff Eisen mit Blick auf seine (negativen) Folgen. Wichtig ist mir, dass Leser nach solchen Artikeln niemals glauben, dass Eisen – als Beispiel – per se schlecht ist. Viel mehr müssen sie verstehen, dass eine Substanz je nach Kontext gravierend anders wirken kann.

Es ist unmöglich, alles zu wissen, alles bereits erfahren zu haben. Gleichzeitig finde ich es wichtig, dass man zu Themen, über die man spricht, auch praktische Erfahrungen hat. Daher – und das empfehle ich auch den Lesern hier – probiere ich alles, wirklich alles aus. So auch die Eisen-Restriktion.

Was habe ich gemacht?

Eigentlich nichts Besonderes. Ich habe seit Weihnachten schlicht kein rotes Fleisch, keine Schalentiere mehr gegessen und zu jeder eisenhaltigen Mahlzeit Kaffee, Tee oder Phytinsäure-haltige Nahrungsmittel gegessen.

Der Erfahrungsbericht an sich ist auch sehr subjektiv, da ich keine Messwerte kenne.

Meine Erfahrung

Zuallererst einmal klingt Eisen-Restriktion schlimmer, als es eigentlich ist. Der Körper adaptiert schnell an eine Ernährung, die wenig Eisen enthält. Das merkt man daran, dass man die ersten Tage quasi ein starkes Bedürfnis nach eisenhaltigen Nahrungsmitteln hat, was aber rasch abflacht – die Adaptationsmechanismen scheinen dann zu greifen.

Generell ist es bei solchen längerfristig andauernden Unterfangen so, dass die Veränderungen viel zu schleichend daher kommen, als dass man sie bewusst und stark wahrnehmen könnte. Daher merkt man an sich keine negativen Veränderungen, vorerst.

In der Tat hatte ich das Gefühl, dass der Stoffwechsel zunehmend auf eine Kohlenhydrat-Oxidation umstellt. Ganz automatisch hat man ein stärkeres Verlangen nach kohlenhydratreichen Lebensmitteln. Das ergibt sich vorrangig aus dem Unterdrücken des Fettstoffwechsels. Mit anderen Worten: Dem (muskulären) Energiestoffwechsel bleibt nichts anderes übrig als eine gesteigerte Kohlenhydrat-Oxidation.

Leider hatte ich gerade zum Ende hin das Gefühl, dass hier etwas erzwungen wird. Ich hatte zunehmend das Gefühl, dass das Ganze maladaptiv wird. Das liegt vielleicht auch an Confoundern. Wer weniger rotes Fleisch isst, nimmt auch weniger Kreatin oder Carnitin zu sich, die ebenfalls profunde Auswirkungen auf den (muskulären) Energiestoffwechsel haben, worüber wir auch schon mehrfach berichteten.

Maladapativ bedeutet im Falle des muskulären Stoffwechsels, dass weniger Energie über die mitochondriale Atmung bereitgestellt wird, eher zunehmend ein glykolytischer Stoffwechsel vorliegt – der Muskel wird z. B. hart und verkrampft, was auf fallende ATP-Werte hindeutet. Alternativ kann es auch einfach sein, dass das Unterdrücken des Fettstoffwechsels eben aus zwei, einen potenziellen Energiespender macht, was schlicht meint, dass wir den Flaschenhals verengen. Auch das könnte einen ATP-Abfall herbeiführen.

Aber, wie gesagt, das sind reine Spekulationen.

Der Entschluss, das Projekt zu beenden, fiel beim Wandern. Wir hatten uns eine recht anstrengende, steile Tour ausgesucht. Sportler kennen den Spruch: Die Beine machen zu. Genau das traf während eines steilen Anstiegs ein. Entsprechend intensiv war die Atmung. All das kenne ich eigentlich nicht von mir bzw. habe ich seit Jahren nicht mehr erlebt. Diese Einschränkung meiner aeroben Kapazität gefiel mir in diesem Ausmaß nicht. Außerdem merkte ich zunehmend, dass ich, na ja, fauler werde, mehr mentale Anstrengungen investieren muss.

Als Resultat habe ich die Tage danach sehr eisenlastig gegessen. Es war schon ein Stück weit beeindruckend, zu merken, wie positiv der Körper auf die Eisenzufuhr reagiert. Wie soll man es beschreiben? Einfach so, wie man sich eine Sauerstoffdusche vorstellt. Frischer, wacher, leistungsfähiger, ein „längerer Atem“, die Faulheit verabschiedet sich, alltägliche, körperliche Belastungen gehen viel leichter von der Hand, tatsächlich fühlt man sich auch leichter. Im Grunde genau das, was ich damals im Handbuch schilderte.

Auch rasch zu merken war, dass der Muskel im Bezug auf den Energieverbrauch wieder ökonomischer wurde. Das, was ich erwarten würde, von einem gesunden Energiestoffwechsel.

Fazit und Ausblick

Würde ich es noch einmal tun? Bestimmt, aber nicht so lange. Ich denke, dass ich es schon ein Stück zu weit getrieben habe. Ich glaube, von der Intervention könnten speziell Insulinresistente mit hohen Eisenwerten profitieren. Insulinresistente mit niedrigen Eisenwerten könnten davon eher Schaden nehmen, eben aufgrund der Verschlechterung der mitochondrialen Energetik. Denn wir erinnern uns: Auf der mitochondrialen Membran sitzen eisenhaltige Proteine, die zwingend für die Energiegewinnung notwendig sind.

Das Experiment hat mir auch – wieder einmal – gezeigt, dass Theorie und Praxis häufig miteinander kollidieren und meistens der Mittelweg der passende Weg ist.

Unterm Strich bleibt also: Eisen-Restriktion mit Blick auf eine vermehrte Kohlenhydrat-Nutzung funktioniert, hat aber auch – wie antizipiert – Nachteile, die sich insbesondere nach einer längeren Phase der Eisenrestriktion bemerkbar machen. Zu hohe Eisenwerte müssen genauso im Blick behalten werden wie (zu) niedrige Eisenwerte. Und was zu niedrig bzw. zu hoch ist … das ist wohl sehr, sehr individuell.

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Prävention

„Wie du nicht stirbst“ – Phytinsäure in einem anderen Licht

von Chris Michalk, Biologe
Veröffentlicht am (Zuletzt aktualisiert am 21.11.2019)

Seit einigen Wochen steht ein Buch in meinem Regal, das tatsächlich lesenswert ist.

Der Mann, der das Buch geschrieben hat, heißt Dr. Michael Greger. Seine Motive sind lobenswert, lobenswert ist – zu weiten Teilen – auch sein Vorgehen. Er sagt, sinngemäß: Ich schaue mir an, wie Nahrungsmittel im Körper wirken und das, was gut wirkt, picke ich mir als Nahrungsmittel heraus.

Find ich klasse!

Dr. Michael Greger hat dazu seine – mittlerweile äußerst bekannte – Homepage namens nutritionfacts.org ins Leben gerufen.

Die Wirkung von Pflanzen und Phytinsäure

Dr. Greger wiederum ist schwer beeindruckt von Pflanzen und deren Wirkung. (Übrigens: edubily auch, kann man bei uns im Konzept nachlesen.) Im Gegensatz zu vielen Vegan- und Vegetarier-Gurus nennt er das Kind allerdings nicht beim Namen („Vegan“), sondern gibt lediglich den Ratschlag, eine auf Pflanzen basierte Ernährung zu praktizieren. Wie bereits angedeutet, geht er hierbei recht wissenschaftlich vor. Er veröffentlichte vor Kurzem ein Buch („How Not To Die“, siehe unten), das über 150 Seiten wissenschaftliche Quellen enthält. Zumindest im Vergleich zu den vielen Werken, die wir hier in Deutschland und anderswo lesen können, die oft mehr Populismus und Meinung widerspiegeln, als Tatsache bzw. Evidenz. Und um Letzteres es sollte uns gehen.

Seite 66 ff. handelt von den uns mittlerweile bekannten Phytaten. Phytat, besser bekannt als Phytinsäure, besteht aus einem Inositol-Grundgerüst und sechs Phosphaten. Der menschliche Organismus kann Phytinsäure aufnehmen und zu anderen Inositol-Phosphaten umbauen. Ein Inositol-Phosphat-Derivat spielt eine herausragende Rolle beim zellulären Insulin-Signaling, weswegen eine Inositol-Gabe auch enorm positiv auf Insulin-Resistenz etc. wirken kann.

Weil ich die Inhalte auf S. 66 ff. so spannend finde, hier mal eine kleine Übersicht:

  • Darmkrebs ist die zweithäufigste Krebs-assoziierte Todesursache in den USA
  • In manchen Teilen der Welt ist Darmkrebs praktisch unbekannt
  • Der Chirurg Dr. Denis Burkitt verbrachte 24 Jahre in Uganda
  • Viele Krankenhäuser, in denen Dr. Burkitt arbeitete, haben nicht einen einzigen Fall von Darmkrebs gesichtet
  • Er kam zum Schluss, dass der Ballaststoff-Anteil der Schlüssel bezüglich der Häufigkeitsdiskrepanz sein muss
  • Die meisten Ugander praktizieren eine Pflanzen-basierte Ernährung
  • Weiterführende Arbeiten zeigten, dass es nicht zwingend etwas mit dem Ballaststoffanteil zu tun haben muss
  • Die Antwort könnte ein Pflanzenstoff namens Phytinsäure sein
  • Phytinsäure leitet überschüssiges Eisen aus dem Körper, das sonst besonders giftige freie Radikale namens Hydroxyl-Radikale generieren kann
  • Die SAD (Standard American Diet) könnte hier doppelt schwer wiegen:
  • Fleisch enthält eine Eisen-Form (Häm), die im Besonderen mit Krebs assoziiert ist
  • Gleichzeitig enthält Fleisch keine Phytinsäure, welche die Effekte puffern könnte
  • Viele Jahre galt Phytinsäure als Mineralien-Räuber
  • Sie haben sicher davon gehört, Nüsse keimen zu lassen, zu rösten oder einzuweichen
  • Theoretisch würde das zu einer verbesserten Mineralien-Aufnahme führen
  • Dieser Glaube stammt von Experimenten an Welpen aus dem Jahr 1949
  • Dort wurde gezeigt, dass Phytate den Knochen weich machen und entkalzifizierend wirken
  • Ähnliches wurde folgend an Ratten gezeigt
  • In den letzten Jahren hat sich diese Ansicht allerdings dramatisch geändert
  • Vor allem mit Blick auf tatsächliche Human-Studien
  • Diejenigen, die mehr Phytate essen, haben in der Tat sogar eine höhere Knochendichte, weniger Knochenverlust und weniger Hüftfrakturen
  • Phytate scheinen den Knochen ähnlich wie das Anti-Osteoporose-Medikament Fosamax zu schützen, allerdings ohne Nebenwirkungen
  • Phytate scheinen auch vor Darmkrebs zu schützen
  • Eine 6-Jahres-Studie mit 30.000 Kaliforniern fand heraus, dass ein erhöhter Fleischkonsum direkt assoziiert war mit einem höheren Darmkrebsaufkommen
  • Bohnen, exzellente Phytinsäure-Lieferanten, scheinen diesem Effekt entgegenzuwirken
  • Es scheint einen (bis zu) 8-fachen Unterschied beim Darmkrebsrisiko zu geben zwischen zwei Extremen – viel Gemüse, wenig Fleisch und wenig Gemüse, viel Fleisch
  • Es reicht also nicht, einfach nur wenig Fleisch zu essen, man muss auch mehr Gemüse essen
  • Der National Cancer Institute’s Polyp Prevent Trial zeigte auf, dass weniger als 100 g Bohnen am Tag ausreichten, um das Risiko des Wiederauftretens von Polypen um 65 % zu senken
  • Doch wieso bringen wir Phytinsäure mit diesen Resultaten in Verbindung?
  • „Reagenzglasstudien“ zeigten, dass Phytate das Wachstum nahezu aller menschlicher Krebszellen hemmen – darunter: Darm, Brust, Gebärmutterhals, Prostata, Leber, Bauchspeicheldrüse und Haut. Gleichzeitig hatten Phytate keinen (negativen) Effekt auf normale Zellen
  • Nach der Zufuhr von Phytaten gelangen sie rasch in den Blutkreislauf und reichern sich in Tumoren an
  • Tumore nehmen Phytate so gut auf, dass man sie auch nutzen kann, um das Ausmaß der Metastasierung im Körper sichtbar zu machen
  • Phytate hemmen das Krebswachstum mithilfe einer Kombination aus antioxidativer, antientzündlicher und Immunsystem-unterstützender Wirkung
  • Neben der Tatsache, dass Phytate das Krebszellwachstum hemmen, aktivieren sie auch natürliche Killerzellen, die Krebszellen töten
  • Phytate können dem Tumor allerdings auch die Blutversorgung nehmen
  • Viele pflanzliche Sekundärstoffe können das, allerdings scheinen Phytate auch bereits vorhandene Tumor-versorgende Blutgefäße vernichten zu können
  • Viele pflanzliche Sekundärstoffe können das Tumorwachstum hemmen, allerdings können Phytate auch dafür sorgen, dass die Tumorzelle wieder eine normale Zelle wird
  • Dieser Effekt wurde gezeigt anhand von Darmkrebszellen, aber auch anhand von Brustkrebszellen, Leberkrebszellen und Prostatakrebszellen.
  • Phytate haben allerdings noch weitere Effekte: Ein hoher Phytinsäure-Verzehr korreliert negativ mit Herzkrankheiten, Diabetes und Nierensteinen
  • Tatsächlich haben manche Wissenschaftler vorgeschlagenen, Phytinsäure als essentiellen Mikronährstoff einzustufen
  • Ähnlich wie Vitamine, partizipieren Phytate in wichtigen Stoffwechselreaktionen im Körper
  • Eventuell sollte man Phytinsäure „Vitamin P“ nennen

… und auf der nächsten Seite geht es weiter mit unserem Lieblingsthema: „Zu viel Eisen?“ In anderen Worten: Auch andere Wissenschaftler interessieren sich dafür.

Weggelassen wurden die vielen Quellenangaben. Es waren 29. Auf zwei Seiten.

Also: Egal ob Veganer, Vegetarier oder Paläoist … Das Buch ist lesenswert, tatsächlich sollte es eine Pflichtlektüre sein, für jeden, der sich mit Gesundheit befasst – auch, um einfach ein Gespür dafür zu bekommen, wie mächtig (pflanzliche) Kost tatsächlich ist.

Dr. Michael Greger: How Not to Die: Discover the Foods Scientifically Proven to Prevent and Reverse Disease (Februar, 2016)

(Doch Vorsicht: Dick wie ein Lexikon!)

 

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Pflanzenstoffe

Anti-Nährstoffe

von Chris Michalk, Biologe
Veröffentlicht am (Zuletzt aktualisiert am 01.07.2019)

Nein, ich war nicht im Urlaub.

Wir hatten Besuch von amerikanischen Verwandten, ich arbeite derzeit intensiv an einem Projekt, das edubily unterstützen soll und es haben sich ein paar Fehler hier beim Artikel-Schreiben via wordpress eingeschlichen, die letztendlich aber nur ein Problem meines Browsers waren. So ist das.

Immer mehr von euch rechnen Kalorien etc. mit Hilfe vom bestimmten Programmen und Computern aus. Ich denke, dass das eine adäquate Unterstützung bei der täglichen Planung darstellt. Viel problematischer allerdings wird es, wenn Ihr versucht eure Mikronährstoffaufnahme zu kalkulieren.

Mich wundert immer diese Diskrepanz zwischen dem, was Ihr mir per Rechner präsentiert und dem, was letztendlich im Blut landet. Das ist kein Scherz. Diese Lücke ist manchmal riesig. Ich mache mir schon sehr viele Gedanken darüber. Das habe ich schon vor 4 Jahren gemacht, als ich selbst so betroffen war.

Damals stand für mich innerhalb von ein paar Wochen fest, dass Fleisch die Goldwährung ist, wenn es um die Mikronährstoffaufnahme geht. Denn in Fleisch finden wir ein sehr breites Spektrum von dem, was wir immer so alles gerne im Körper hätten. Kreatin, Eisen, Zink und so weiter. Und das noch in bester Bioverfügbarkeit, nämlich gebunden an Protein.

Nur leider kann ich mir persönlich nicht leisten, täglich 1kg Rinderhüftsteak zu essen. Oder – wie am Wochenende – Rehrückensteak. Göttlich! Aber… nicht jeder kann täglich 20€ für Steak ausgeben.

Das Problem in unserer heutigen Gesellschaft ist, dass „gesunde Kost“ gleichgesetzt wird mit „pflanzlicher Kost“. Und so kommt es, dass immer mehr Menschen glauben, dass es toll ist, wenn man alles ersetzt durch Soja oder durch Vollkornbrot. Kein Scherz. Das ist realer denn je. Attila Hildmann hat es bis nach Hollywood geschafft.

Ohje, ohje… Homo sapiens ist deshalb Homo sapiens, weil er tierische Produkte in seinen Speiseplan integrierte. Wieso glauben die Menschen immer, alles besser zu wissen als die Natur? Wieso ist das so?

Nun gut. Ich habe hier eine Arbeit auf dem Laptop, die sich mit Soja beschäftigt und der enthaltenen Phytinsäure.

Hören wir doch mal hin, was die Autoren zu sagen haben:

Eisen-Aufnahme aus Soja steigerte sich um das 4-5-fache, nachdem Phytinsäure von seinem ursprünglichen Gehalt (4-8mg/g) auf unter 0,01mg/g gesenkt wurde. Sogar niedrige Mengen Phytinsäure hemmten die Eisen-Aufnahme sehr potent. Aber selbst als Phytinsäure fast komplett entfernt wurde, betrug die Eisen-Aufnahme nur ca. 50% von der eines Hühner-Eiweißes.

Das heißt: Nur mit Soja kannst du niemals überleben. Wenn du also auf die Schnapsidee kommst und Soja zum Fleisch verspeist, dann spülst du die guten Mikronährstoffe direkt in den Gulli.

Ich weiß ja, warum der Affe das 10 – 20-fache an Mikronährstoffen frisst im Vergleich zu dir… er nimmt davon ja weit unter 5% auf…

Aber… erzähle es keinem.

Referenzen

Hurrell RF, Juillerat MA, Reddy MB, Lynch SR, Dassenko SA, Cook JD. Soy protein, phytate, and iron absorption in humans. Am J Clin Nutr. 1992;56(3):573-8.

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