Eisen, Fe

Vorkommen:

Viele pflanzliche Lebensmittel stellen eine gute Quelle dar: Kräuter z.B. getrockneter Thymian (124 mg/100g), Nüsse, Samen und Kerne z.B. Kürbiskerne, getrocknet (8,8) und Leinsamen (5,7), Getreide und Hülsenfrüchte z.B. Amaranth (7,6), Quinoa, roh (4,6) und rote Linsen (7,4) und diverse Gemüse z.B. Bärlauch, roh (2,9), Spinat (2,7), Feldsalat (2,1) und Trockenfrüchte.^1,2 Spinat enthält relativ viel Eisen, die Resorptionsrate liegt aber nur bei 8 %. Anders als bisher vermutet, ist für die geringe Resorption weniger der hohe Oxalsäuregehalt, als vielmehr der Gehalt an Calcium und Polyphenolen verantwortlich.¹

Lager- und Zubereitungsverluste:

Es gibt davon keine Verluste. Einweichen, Keimung und Fermentation von Getreide und Hülsenfrüchten aktivieren das darin enthaltene Enzym Phytase, das Phytat abbaut und so die Eisenverfügbarkeit verbessert.¹

Ernährung / Gesundheit:

Eisen (Fe) ist ein essentielles Spurenelement. Eisen ist das Zentralatom des Hämoglobins, dem Farbstoff in den roten Blutkörperchen. Das Hämoglobin erfüllt die wichtige Funktion des Sauerstofftransports im Organismus. In der Muskulatur dient Eisen, als Bestandteil des Myoglobins, ausserdem der Speicherung von Sauerstoff. Eisen ist zudem bei der Energiebereitstellung in der Zelle und bei der Bildung von Hormonen und weiteren Botenstoffen beteiligt.

Tagesbedarf auf lange Sicht:

Da der Körper nur einen kleinen Teil resorbiert, ist die tägliche Zufuhrempfehlung bei 10 mg (Mann, Frau nach Menopause), 15 mg (Frau), 20 mg (Stillende) und 30 mg (Schwangere). Die tatsächliche Zufuhr bei westlicher Ernährung liegt bei Männern darüber, bei Frauen mit 11 mg jedoch deutlich darunter.^3,6 Der eigentliche Bedarf des Körpers ist jedoch nur 1-2 mg pro Tag, ausser bei Blutverlust und Schwangerschaft.

Mangelsymptome:

Die WHO bezeichnet den Eisenmangel als den weltweit häufigsten Nährstoffmangel. An einem Eisenmangel ohne manifeste Eisenmangelanämie leiden in den Industrieländern 30-40 % der Vorschulkinder und schwangeren Frauen.¹ Ursachen sind u.a. verminderte Zufuhr (einseitige Ernährung mit ungeeigneten Begleitsubstanzen s.o.), erhöhter Bedarf (Schwangerschaft), gesteigerter Verlust (Menstruation) oder eine gestörte Aufnahmefähigkeit aufgrund von Malabsorbtionen im Darm.

Eine zu hohe gleichzeitige Zufuhr anderer Mineralstoffe wie Calcium (durch Milchprodukte) oder Zink, wie auch eine Schwermetallbelastung durch Blei und Cadmium können die Eisenaufnahme hemmen. Die Symptome sind vielfältig wie Abgeschlagenheit, Kurzatmigkeit, Schwindel, Kopfschmerzen, brüchige Nägel, eingerissene Mundwinkel.⁵ Von einem manifesten Eisenmangel sind ca. 3 % der Frauen im gebärfähigen Alter (USA, EU) betroffen.

Überversorgung:

Eisenzufuhr während längerer Zeit über dem Bedarf kann zu Ablagerungen und Schädigungen im Gewebe (Leber) führen. Der Körper hat keine speziellen Ausscheidungsmöglichkeiten. Zudem fördern hohe Ferritinspiegel die Lipidperoxidation. Folgen können Atherosklerose (ist nicht Arteriosklerose), koronare Herzkrankheit, grauer Star und Krebs sein. Besonders kritisch ist eine zu hohe Eisenzufuhr bei der Eisenspeicherkrankheit Hämochromatose.

Funktionen im Körper etc.:

• Sauerstofftransport: Eisen ist Bestandteil des Hämoglobins in den roten Blutkörperchen. Die roten Blutkörperchen transportieren den Sauerstoff im Blut und bringen ihn von der Lunge in die Zellen.⁶
• Sauerstoffspeicherung: Eisen ist Bestandteil des Myoglobins im Cytoplasma der Muskelzellen. Es erleichtert die Übergabe des Sauerstoffs von den roten Blutkörperchen der Kapillaren ins Cytoplasma und in die Mitochondrien der Muskelzellen.⁶
• Energiestoffwechsel: Eisen spielt wichtige Rollen in den Kraftwerken der Zellen, den Mitochondrien.⁴
• Bestandteil von vielen Enzymen.¹

Aufnahme und Stoffwechsel:

Bei der Betrachtung von Eisengehalten in Lebensmitteln ist die Bioverfügbarkeit zu berücksichtigen. Das ist das Mass, in dem der Körper das in der Nahrung vorliegende Eisen aufnehmen und verwerten kann.

Hämeisen (zweiwertiges Eisen, Fe²⁺) aus tierischen Produkten (v.a. als Hämoglobin und Myoglobin vorkommend) ist besser verfügbar und die Resorption ist weitgehend unabhängig von anderen Nahrungsinhaltstoffen. Dies weil 4 der 6 Bindungsstellen des Hämeisens schon fest besetzt sind. So können keine unlöslichen Komplexe mit anderen Komplexbildnern (Chelatoren) entstehen.

Die Resorptionsquote liegt bei 10-24 %⁶. Die Resorptionsquote von Eisen aus pflanzlicher Herkunft (dreiwertiges Eisen Fe³⁺, Nicht-Hämeisen) liegt deutlich tiefer bei 3-8 %. Die Verfügbarkeit steigert sich aber entscheidend je nach anderen Nahrungsinhaltstoffen. So steigert sie sich bei gleichzeitiger Aufnahme von Vitamin C um bis das 4-fache (Auflage 1996 gleich 7-fache Steigerung)⁶. Zu resorptionsfördernden Substanzen zählen weitere organische Säuren und schwefelhaltige Aminosäuren. So macht es Sinn, eisenhaltige Lebensmittel mit säurehaltigem Obst oder Gemüse zu kombinieren.

Resorptionshemmend wirken Phytate, Polyphenole, Soja- und Milchproteine, Calciumsalze und Phosphate.

Speicherung, Verbrauch, Verluste:

Der Organismus enthält insgesamt 2,5 bis 4 g Eisen. Etwa zwei Drittel sind im Hämoglobin gebunden, weitere 20 % befinden sich in Eisenspeichern (Ferritin, Hämosiderin) in den Speicherorganen (Leber, Milz, Darmschleimhaut, Knochenmark) und 3,5 % im Myoglobin in den Muskelzellen. Der Rest befindet sich im Transportprotein Transferrin, im Serumeisen und in Enzymen.⁴ Eisenverluste ergeben sich aus obligatorischer Ausscheidung über Urin, Fäzes sowie Haut und Schweiss. Bei Frauen kommt der Blutverlust während der Menstruation hinzu.

Strukturen:

Eisen ist ein Übergangsmetall mit dem Elementsymbol Fe (lateinisch ferrum) und der Ordnungszahl 26. Im Körper liegt Eisen meist gebunden an Proteinen und als Fe²⁺ oder Fe³⁺-Ionen vor.

Literatur / Quellen:

1. Leitzmann C, Keller M. Vegetarische Ernährung. 3. Auflage. Verlag Eugen Ulmer KG: Stuttgart. 2013.
2. USDA United States Department of Agriculture / US-Amerikanische Nährwertdatenbank.
3. Elmadfa I, Leitzmann C. Ernährung des Menschen. 5. Auflage. Verlag Eugen Ulmer: Stuttgart. 2015.
4. De Groot H. Farhadi J. Ernährungswissenschaft. 6. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel: Haan-Gruiten. 2015.
5. Kasper H, Burghardt W. Ernährungsmedizin und Diätetik. 11. Auflage. Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag: München. 2009.
6. Biesalski HK und Grimm P. Taschenatlas der Ernährung. 3. Auflage. Georg Thieme Verlag: Stuttgart und New York. 2004.
7. Bazonline.ch: Eisenmangel ohne Anämie – ein heisses Eisen?