Phosphor, P

Vorkommen:

Phosphor ist praktisch in allen Lebensmitteln enthalten. Hohe Phosphatmengen finden sich insbesondere in proteinreichen Lebensmitteln wie Samen, Nüssen, Hülsenfrüchten und Getreide wie Chia Samen (860 mg/100g), Leinsamen (642), Amarant (557), Mandeln (481), Goldhirse (285) und Linsen (281).³
Aufgrund des Einsatzes von Phosphaten als Lebensmittelzusatzstoffe, beispielsweise als Säureregulatoren, Antioxidationsmittel, Konservierungsstoffe und Trennmittel, weisen industriell verarbeitete Lebensmittel einen teilweise hohen Phosphatgehalt auf. (s. Überversorgung).

Lager- und Zubereitungsverluste:

Phytatreiche Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs können eine bis zu 50 % geringere Bioverfügbarkeit aufweisen. Der Grund dafür ist, dass Phosphat in Getreide und Hülsenfrüchten vorwiegend in gebundener Form als Phytinsäure vorliegt und so aufgrund der im Verdauungstrakt fehlenden Phytase (Enzym, das Phytinsäure spaltet und gebundenes Phosphat freisetzt) für den menschlichen Organismus nicht verwertbar ist. Erst mikrobielle Phytasen beziehungsweise Aktivierung pflanzeneigener Phytasen, beispielsweise bei der Brotherstellung durch Sauerteig oder während der Fermentation und beim Keimen, können Phosphat aus seinem Komplex lösen und in eine resorbierbare Form bringen.^1,2

Ernährung / Gesundheit:

Phoshor (P) stellt einen für den Menschen essentiellen (lebensnotwendigen) Mineralstoff dar und ist nach Calcium das mengenmässig häufigste Mineral im Körper. Phosphor ist ein wesentlicher Baustein von Kohlenhydraten, Proteinen, Lipiden, Nucleinsäuren und Vitaminen. Auch im Calciumphosphat beziehungsweise Hydroxylapatit, das im Skelett und in den Zähnen lokalisiert ist, ist Phosphor von grosser Bedeutung.

Tagesbedarf auf lange Sicht:

Die Zufuhr-Empfehlungen (D-A-CH-Referenzwerte) für einen gesunden normalgewichtigen Menschen beruhen auf Schätzungen und geben nur die mittlere Zufuhr wieder, diese liegt bei 700 mg/Tag.

Mangelsymptome:

Eine sogenannte Hypophosphatämie (Phosphatmangel) führt zu Appetitverlust, Anämie, Muskelschwäche, Knochenschmerzen, Rachitis bei Kindern, Knochenschwund bei Erwachsenen und einem schwachen Immunsystem mit häufigen Infektionen. Weil Phosphor in der Nahrung reichlich vorhanden ist, ist ein Phosphormangel gewöhnlich nur in Fällen von fast Verhungerten aufgetreten.

Überversorgung:

Eine dauerhaft überhöhte Phosphorzufuhr führt zu erhöhten Phosphorkonzentrationen im Blut und kann eine Kalzinose (krankhafte Ablagerung von Calciumsalzen in der Haut und in Körperorganen) begünstigen. Die zunehmende Menge von Phosphor in unserer Nahrung – insbesondere als Phosphorsäure in alkoholfreien Getränken und als Phosphatzusätzen in einer Vielzahl von Fertig-Produkten – kann beunruhigen. Ein hoher Phosphor-Serumspiegel vermindert die Bildung von "Calcitri..", verringert den Calcium-Spiegel und führt zu einer erhöhten Parathormon-Ausscheidung der Nebenschilddrüse. Ein anhaltender erhöhter Parathormon-Serumspiegel kann schädliche Wirkung auf den Mineralgehalt der Knochen (Knochendichte) haben, insbesondere bei gleichzeitig calciumarmer Ernährung.
Bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) ist die Filtrationsrate erniedrigt, wodurch der Körper Phosphat unzureichend ausscheidet und Calcium ungenügend rückresorbiert. Die Folge ist eine verminderte Calcium-Serumkonzentration (Hypocalcämie) und ein erhöhter Phosphatgehalt im Blutplasma (Hyperphosphatämie), die zu einem erhöhten Osteoporose (Knochenschwund)-Risikos führen. Bei einem noch höheren Phosphat-Serumspiegel verbindet sich Phosphat mit Calcium zu einem schwerlöslichen, nicht resorbierbaren Calciumphosphatkomplex, was mit Verkalkungen (Kalkablagerungen) in Blutgefässen, Nieren, Gelenken und Muskulatur, und schliesslich mit Entzündungen des betroffenen Gewebes einhergehen kann.^1,4,5

Funktionen im Körper etc.:^1,4,5

• In Phospholipide als Bausteine der Zellmembranen.
• Bioelektrizität der Zellmembranen, d.h. normale neuromuskuläre Reizbarkeit, Reizbildung und Reizleitung des Herzens.
• Energieproduktion und -speicherung. Z.B. Adenosintriphosphat (ATP), Nukleinsäuren/DNS (Speicherung und Übertragung genetischer Informationen) und Kreatininphosphat.
• Wichtige Puffer-Funktionen im Säure-Basen-Haushalt durch Beeinflussung der renalen (über die Nieren) Netto-Säureausscheidung.
• Ein Phosphor-haltiges Molekül bindet sich an Hämoglobin (Blutfarbstoff) und sorgt somit für den Sauerstofftransport in die Zellen beziehungsweise Organe des menschlichen Körpers.
• Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks.
• Beeinflussung der Freisetzung von Hormonen (z. B. Insulinum aus den Beta-Zellen).
• Kohlenhydratverwertung und Eiweisssynthese.

Aufnahme und Stoffwechsel:

Über die Nahrung zugeführtes Phosphat liegt meist in Form von organischen Verbindungen vor (Phosphorproteine, Phospholipide). Spezifische Phosphatasen der Dünndarmzellen setzen das Phosphat frei bevor der Körper dieses in verschiedenen Dünndarmbereichen aufnimmt. Dieser Prozess kann aktiv durch Parathormon, Cacitriol (aktive Form des Vitamins D) und Calcitonin gesteuert oder passiv über die Zwischenräume der Epithelzellen stattfinden.
Die Absorptionsrate von Phosphat ist in der Wachstumsphase höher als im Erwachsenenalter. Neben dem biologischen Alter ist die Bioverfügbarkeit von Phosphat auch von der Höhe der Phosphatzufuhr über die Nahrung – inverse Korrelation (je höher die Phosphatzufuhr, desto geringer die Bioverfügbarkeit) –, von der Art der Phosphatverbindung und von der Interaktion mit Lebensmittelinhaltsstoffen abhängig. So können eine erhöhte Zufuhr von Calcium und Eisen oder eine Schwermetallbelastung mit Aluminium durch Bildung eines unlöslichen Komplexes die Resorption hemmen. Vitamin D dagegen wirkt fördernd.^1,4,5

Speicherung, Verbrauch, Verluste:

Der Gesamtbestand an Phosphor im Körper beträgt beim Erwachsenen zwischen 600-700 g. Über 85 % davon befinden sich in anorganischen Verbindungen mit Calcium in Form von Calciumphosphat beziehungsweise Hydroxylapatit im Skelett und in den Zähnen. 10-15 % des Körperbestandes an Phosphor sind überwiegend als Bestandteil organischer Verbindungen wie Adenosintriphosphat (ATP, universeller Energieträger), Kreatinsphosphat (Energielieferant im Muskelgewebe) und Phospholipiden in den übrigen Geweben (Gehirn, Leber und Muskulatur) lokalisiert.
Die Phosphatausscheidung erfolgt zu 60-80 % über die Nieren und zu 20-40 % über den Fäzes (Stuhl). Der Prozess der renalen Phosphatausscheidung und Phosphatreabsorption ist ebenfalls hormonell kontrolliert.^1,4,5

Strukturen:

Da Phosphor sehr reaktionsfähig ist, kommt es in der Natur ausschliesslich in gebundener Form vor, insbesondere in Verbindung mit Sauerstoff (O) als Salz der Phosphorsäure (H₃PO₄), als Phosphat (PO₄^3-), Hydrogenphosphat (HPO₄^2-), Dihydrogenphosphat (H₂PO₄^-) und als Apatit.

Literatur / Quellen:

1. Biesalski HK, Fürst P et al, Ernährungsmedizin. 125-126, 167-169. Georg Thieme Verlag: Stuttgart. 1999.
2. Biesalski HK, Grimm P. Taschenatlas der Ernährung; 6. Auflage. Georg Thieme Verlag: Stuttgart, New York. 2015.
3. USDA United States Department of Agriculture. US-Amerikanische Nährwertdatenbank.
4. Elmadfa I, Meyer A. Ernährungslehre, 3. Auflage. Verlag Eugen Ulmer: Stuttgart. 2015.
5. De Groot H, Farhadi J. Ernährungswissenschaft; 6. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel: Haan-Gruiten. 2015.