Iod

Iod ist ein Spurenelement welches erstmals vor 200 Jahren aus Seetang gewonnen wurde. In der letzten Eiszeit wurde Iod mit dem Schmelzwasser der Gletscher aus den Böden ausgewaschen und ins Meer gespült. Mitte des 19. Jahrhunderts erkannte man, dass Iod auch in der Schilddrüse vorkommt. Seit damals gibt es auch die Therapie mit Iod, denn man erkannte, dass die Kropfbildung mit einem Iodmangel einherging. Später entdeckte die Medizin das Thyroxin (T4) sowie Trijodthyronin (T3). Auch heute gehört Iod zu den Nahrungsbestandteilen, mit denen viele Menschen in Deutschland nach wie vor unterversorgt sind. Daraus kann sich eine Vergrößerung der Schilddrüse (im Volksmund Kropf genannt) entwickeln. Durch rechtzeitige und ausreichende Versorgung mit Iod wären Operationen zur Entfernung des Kopfes vermeidbar. Neben der Schilddrüse kommt Iod in geringen Mengen in Muskeln, Galle, Hypophyse sowie den Speicheldrüsen und Augen vor. Die Einführung des Iods im Speisesalz brachte nur eine leichte Besserung. Iodiertes Speisesalz enthält etwa 15 – 25 mg Iod pro kg Salz. Bei nicht iodiertem Speisesalz beträgt der Gehalt nur etwa 0,1 mg/kg Salz. Meersalz enthält etwa 0,1 – 2 mg Iod pro kg Salz. Das Iodvorkommen in Boden und Wasser kann sehr stark variieren. Daher können sowohl Lebensmittel tierischer als auch pflanzlicher Herkunft großen Schwankungen unterliegen, die von der jeweiligen Iodkonzentration in Wasser und Boden, der Iodversorgung der Tiere und der Pflanzendüngung abhängen kann. Iod ist für die Bildung der Schilddrüsenhormone wichtig, welche zahlreiche Funktionen im Körper beeinflussen. Nach heutigem Forschungsstand ist Iod ausschließlich Bestandteil der beiden Schilddrüsenhormone T3 (Trijodthyronin) und T4 (Thyroxin). Bei einer Über- oder Unterfunktion der Schilddrüse kann der ganze Organismus aus dem Gleichgewicht geraten. Beide Enzyme sind daran beteiligt, den Stoffwechsel von Eiweißen, Kohlenhydraten und Fetten und sowie die Regulation der Körpertemperatur zu steuern. Geringe Iodzufuhren führen dazu, dass zu wenig Thyroxin gebildet wird. Die Schilddrüse versucht, dies durch vermehrte Aktivität zu kompensieren, was ihr vergrößertes Wachstum verursacht. So entsteht die Struma (im Volksmund Kropf). Zu den typischen Symptomen gehören Gewichtszunahme, verminderte Leistungsfähigkeit, Atem- und Schluckbeschwerden, Unruhe, Antriebsschwäche, Schlafstörungen, Depressionen, gestörte Verdauung und erhöhte Kälteempfindlichkeit. Intrazellulär entsteht vorwiegend T3, welches aufgrund seiner lipophilen Eigenschaften in den Zellkern eintreten und dort an einen spezifischem T3-Rezeptor binden kann. Der Hormon-Rezeptor-Komplex ist mit der DNA verbunden und induziert die Transkription in vielen Zellen, was zur Synthese von Proteinen führt, die zu einem erhöhten Grundumsatz beitragen. Beide iodabhängige Hormone beeinflussen die körperliche und geistige Entwicklung, das Wachstum, die Leistungsfähigkeit und die Psyche. Iodmangel bei Neugeborenen kann in späteren Jahren zu verzögerter Entwicklung bzw. zu Lerndefiziten führen. Auch in der Pubertät ist die ausreichende Versorgung wichtig, zumal der Iodbedarf in der Wachstumsphase erhöht ist. Iod beeinflusst auch den mitochondrialen Energiestoffwechsel durch die verstärkte Synthese von Proteinen der Atmungskette. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer Erhöhung des Grundumsatzes.Für die Genexpression bestimmter Rezeptoren ist Iod erforderlich, genauso wie auch für die Synthese von RNA und die Induktion der Apoptose. Man nimmt an, dass Iod antioxidative Eigenschaften hat, und Hydroxyl-Radikale neutralisiert. Dadurch könnte Iod das Immunsystem positiv beeinflussen. Größere Mengen Iod befinden sich vor allem in Seefischen und Meeresfrüchten. Auch Algen sind sehr iodreich, spielen aber auf deutschen Speiseplänen eine untergeordnete Rolle. Süßwasserfische wie die Forelle enthalten nur sehr geringe Iodmengen. Bei strengen Veganern ist die Iodzufuhr oftmals zu gering, da sie in ihrer Ernährung auf Fisch, Eier und Milchprodukte verzichten. Sie sollten auf eine ergänzende Iodzufuhr achten. Folgende Lebensmittel sind besonders reich an Iod. Der angegebene Gehalt bezieht sich auf µg pro 100 g Lebensmittel. Algen (je nach Sorte)    50 – 11.000 Schellfisch    420 Seelachs    260 Scholle    190 Miesmuschel    129 Kabeljau    120 Goldbarsch    74 Auster    58 Schweineleber    14 1 Ei    9,7 Roggenbrot    8,5 Weißbrot    5,8 Käse, Edamer    5 Zitronensaft    5 Kartoffeln    3,8 Äpfel    1,6 Empfohlene tägliche Zufuhr (DGE) Kinder: 100 – 200 µg/Tag Jugendliche und Erwachsene: 180 – 200 µg/Tag Schwangere: 230 µg/Tag Stillende: 260 µg/Tag Kontraindikationen Manifeste und latente Hyperthyreose (Morbus Basedow und Hashimoto-Thyreoiditis), Schilddrüsenautonomie, autonome Adenome. Mangelsymptome Gewichtszunahme, Kälteempfindlichkeit, Obstipation, Konzentrationsschwäche, Fertilitätsstörungen (Fehl- und Totgeburten). Überdosierung, toxische Wirkungen, Nebenwirkungen Bei Anwendung sehr hoher Dosen können in Einzelfällen Hautreaktionen, allergieähnliche Symptome oder Störungen im Verdauungssystem auftreten.

Vanadium

Vanadium kommt in Böden und Pflanzen vor, es gilt bisher nicht als essentielles Spurenelement. In der Industrie verwendet man Vanadium beispielsweise zur Veredelung von Stahl. Der Bestand an Vanadium im Körper beträgt etwa 1 mg. Es wird manchmal als Sportergänzung angepriesen, aber es gibt keinerlei Beweis dafür, dass es die Leistung steigert. Eine klinische Studie, die die Verwendung von Vanadium bei Sportlern untersuchte, ergab keinerlei Nutzen. Vanadium-Verbindungen werden verschiedene biologische Bedeutungen zugeordnet: Vanadium hat so genannte insulinomimetische Auswirkungen auf Muskel, Adipozyten und Leber, indem es sich auf den Blutzucker Insulin-ähnlich auswirkt. Es stimuliert die Sekretion von Insulin und erhöht die Expression von Glukose-Transportern in der Leber und im Fettgewebe. Gleichzeitig wird die Glykolyse in der Leber stimuliert und die Gluconeogenese gehemmt. Dadurch wird der Glucose-Spiegel im Blut abgesenkt. Ob Vanadium-Verbindungen für die Behandlung von Diabetes mellitus Typ 2 geeignet sind, ist derzeit Gegenstand medizinischer Untersuchungen. Da ein Mangel an Vanadium bei Tieren zu Skelettanomalien führt, wird diesem Element eine Rolle bei der Mineralisation von Knochen und Zähnen zugeordnet. Vanadat bindet stärker an geeignete Enzyme als Phosphat. Daher können durch Vanadat Enzyme der Phosphorylierung blockiert werden. Dies betrifft beispielsweise die Natrium-Kalium-ATPase, die den Transport von Natrium und Kalium in Zellen vermittelt. Vanadium stimuliert die Oxidation von Phospholipiden und unterdrückt die Synthese von Cholesterin durch Hemmung der Squalensynthase, einem mikrosomalen Enzymsystem der Leber. Ein Mangel an Vanadium erhöht demnach die Konzentrationen von Cholesterin und Triglyceriden im Blutplasma. Vanadium ist zwar in vielen Lebensmitteln enthalten, die Mengen sind aber bisher wenig untersucht. Die besten Nahrungsquellen für Vanadium sind Pilze, Schalentiere, schwarzer Pfeffer, Petersilie, Dillkraut, Petersilie, Spinat, Bier, Wein, Getreideprodukte, Milchprodukte und Pflanzenöle. Tägliche Zufuhr Der Tagesbedarf an war Natrium wird von verschiedenen Quellen sehr unterschiedlich angegeben; sie schwanken zwischen 50 µg und 1 mg. Kontraindikationen Überempfindlichkeit Mangelsymptome Daten zu den Auswirkungen einer Vanadium-armen Ernährung gibt es bisher nur aus Tierversuchen, wobei eine verkürzte Lebenserwartung, Wachstumsstörungen, Unfruchtbarkeit und eine gestörte Milchbildung festgestellt wurde. Überdosierung, toxische Wirkungen, Nebenwirkungen Magenschmerzen, Durchfall, Übelkeit, Erbrechen.

Silicium

In der Natur kommt Silicium vor allem als Quarz, in Silikatverbindungen und Kieselsäure vor. Vorwiegend Pflanzen enthalten organisch gebundenes Silicium, in tierischen Lebensmitteln kommt Silizium selten vor. Im menschlichen Körper ist Silicium ein wichtiges, strukturgebendes Element für Knorpel, Haut und Bindegewebe. Silicium ist vor allem ein Element der knochenbildenden Zellen, denn es trägt zur Verkalkung und Mineralisation der Knochen bei. In den Knochen befinden sich je Kilogramm bis zu 100 mg Silicium, im gesamten Körper also insgesamt etwa 1 bis 1,5 g. Neben den Knochen weisen auch Lymphknoten (450 mg/kg) sowie Epithel- und Bindegewebe relativ hohe Konzentrationen an Silicium auf. Außerdem trägt Silicium zur Bildung von Glykosaminglykanen (Mucopolysaccharide im Stütz- und Bindegewebe) und von Kollagen (Quervernetzung) bei, da es eine starke Fähigkeit besitzt, Netze zu bilden, indem es die Aktivität des Enzyms Prolyl-Hydroxylase beeinflusst. Als „Kieselerde“ (die meist aus Kieselalgen stammt) wird Silicium in Kapseln zusammen mit Calcium zur Nahrungsergänzung angeboten mit dem Hinweis „für Haut, Haare, Nägel und Knochen“. Die Kieselsäure wird bei diesen Produkten als unverzichtbare Gerüstsubstanz der Zellen und des Gewebes bezeichnet. Somit wird Silicium für die folgenden Funktionen benötigt: Quervernetzung von Proteinen und Mucopolysacchariden Biosynthese und Reifung der Knochen- und der Knorpelmatrix Bestandteil von Protein-Mucopolysacchariden in Epithelien und Bindegewebe Elastizität der Arterienwände Quervernetzung des Keratins Haarwachstum Lipidstoffwechsel Immunsystem Silicium gilt nicht als essenzielles Spurenelement. Insgesamt weisen pflanzliche Lebensmittel wesentlich höhere Gehalte als Produkte tierischer Herkunft auf. Dafür sind aber die Silicium-Verbindungen aus tierischen Quellen besser resorbierbar. Zuverlässige Analysedaten für Silicium- bzw. Silicat-Gehalte sind nur für wenige Lebensmittel bekannt. Generell gilt, je höher der Gehalt an Nahrungsfasern in Lebensmitteln ist, desto siliciumreicher ist es auch. Besonders Zwiebeln, Mais, Vollkornprodukte, Kartoffeln, Reis und Hirse besitzen hohe Anteile des Spurenelements. Der angegebene Gehalt nachfolgender Lebensmittel bezieht sich auf mg pro 100 g (bzw. 100 ml) Lebensmittel. Hafer   unter 40 mg Hirse   unter 40 mg Kartoffeln   6 Erdnuss   5 getrocknete Kuhmilch   3 Ei   3 Mineralwasser   0,04 – 10 Wein   3 – 5 Bier   3 – 6 Tägliche Zufuhr Von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e. V. (DGE) wurde bisher kein Referenzwert zur täglichen Aufnahme von Silicium herausgegeben, da es sich nicht um ein essentielles Spurenelement handelt. Unterschiedlichen Einschätzungen zufolge benötigt der Körper täglich etwa 5 – 40 mg Silicium. Man geht davon aus, dass die tägliche durchschnittliche Aufnahme von Silicium zwischen 20 und 150 mg liegt, in Abhängigkeit von den verzehrten Lebensmitteln, wobei sich die Angaben verschiedener Quellen voneinander unterscheiden. Kontraindikationen Sind nicht bekannt. Mangelsymptome Brüchige Nägel, Haarausfall, vorzeitige Hautalterung, Gewebealterung, Juckreiz, spaltförmige Einrisse in der Haut. Überdosierung, toxische Wirkungen, Nebenwirkungen Aus Tierstudien wird abgeleitet, dass beim Menschen auch nach dauerhaft hoher oraler Siliziumaufnahme aus Lebensmitteln keine unerwünschten Nebenwirkungen auftreten. Erst eine Menge von 7,5 g Siliciumdioxid pro kg Körpergewicht und Tag führte nach 21 Monaten bei den untersuchten Tieren zu Wachstumsstörungen. Bei der Inhalation von siliciumhaltigem Staub in größeren Mengen (Keramikindustrie) und in längeren Zeiträumen kann es zur Staublungenkrankheit (Silikose) kommen, sowie zu Nierenerkrankungen. Quellen: Dr. med. Michael Görz. Deutsche Apothekerzeitung. Falten von innen glätten. 2015 BFR. Durchführungsbeschluss der Komission. Organisches Silicium in Nahrungsergänzungsmitteln. 2016 Committee of Toxicity. Expert Group on Vitamins and Minerals Safe Upper Levels for Vitamins and Minerals. 2003 RICHTLINIE 2002/46/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 10. Juni 2002 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Nahrungsergänzungsmittel (ABl. L 183 vom 12.7.2002, S. 51) Die Nährstoffe-Bausteine für Ihre Gesundheit. Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V. Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE). Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Bonn 2015 H.K. Biesalski et al. Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. Verlag Thieme. 2002 Dr. Lothar Burgerstein et al. Burgersteins Handbuch der Nährstoffe. Verlag Haug. 11. überarbeitete und aktualisierte Auflage.2007