Bioverfügbarkeit


Wenn wir Nährstoffe mit unserer Nahrung aufnehmen, werden diese nur in sehr seltenen Fällen vollständig vom Körper aufgenommen und in die eigenen Kreisläufe eingeschlossen. Die Bioverfügbarkeit der Nährstoffe sagt uns, wie viel eines Nährstoffes durchschnittlich aus der Nahrung ins Blut aufgenommen wird. Bei den Mengenangaben des Bedarfs von Vitaminen und Mineralstoffen ist diese unterschiedliche Verfügbarkeit der Nährstoffe berücksichtigt. Sie hängt von vielen Faktoren ab und eine genaue Bestimmung ist daher meist sehr schwierig. Beeinflusst wird sie unter anderem von der Herkunft des Lebensmittels. So kann etwa Eisen aus tierischen Lebensmitteln besser vom Körper aufgenommen werden als aus pflanzlichen Lebensmitteln. Bei einigen Nährstoffen ist die Bioverfügbarkeit dosisabhängig. Ein Beispiel hierfür ist das Vitamin C, das bei Dosen über 200 mg nur noch zu etwa 50 % aufgenommen wird. Ein weiterer Grund für eine herabgesetzte Bioverfügbarkeit sind chemische Verbindungen, die natürlicherweise in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Hierunter fällt unter anderem Oxalsäure. Sie kann sich mit Calcium und Magnesium verbinden und deren Verfügbarkeit so vermindern. Außerdem können bestimmte Medikamente die Resorption von Nährstoffe beeinflussen. Dies ist besonders bei Menschen problematisch, die eine Vielzahl von Medikamenten über einen langen Zeitraum einnehmen müssen. In einigen Fällen lässt sich die Bioverfügbarkeit auch positiv beeinflussen. So kann die Aufnahme von Carotinoiden durch eine gleichzeitige Aufnahme von Fett und durch küchentechnische Bearbeitung verbessert werden. Unter den einzelnen Punkten finden Sie Angaben zu negativen bzw. positiven Beeinflussungen der Bioverfügbarkeit.

 

Vitamine

a)    Fettlösliche Vitamine

* Vitamin A (Retinol und beta-Carotin)

Die Aufnahme von Vitamin A (Retinol) aus der Nahrung liegt durchschnittlich bei 33 %. Sie kann allerdings durch die gleichzeitige Aufnahme von Fett deutlich erhöht werden.

Die Absorption von beta-Carotin liegt etwas unter der des Vitamin A.

Durch die Einnahme von Medikamenten kann die Bioverfügbarkeit von Vitamin A und beta-Carotin verschlechtert werden. Hiezu gehören cholesterinsenkende Mittel- und Abführmittel. Darüber hinaus können Menschen mit Diabetes oder einer Schilddrüsenunterfunktion Vitamin A schlechter aus Carotinen bilden. Außerdem wirkt sich regelmäßiger Alkoholkonsum negativ auf die Aufnahme von beta-Carotin aus.

* Vitamin D (Calciferole)

Da der Bedarf an Vitamin D hauptsächlich über die Bildung in der Haut bedingt durch UV-Bestrahlung gedeckt wird, spielen Einflüsse auf die Bioverfügbarkeit hier eine untergeordnete Rolle. Erkrankungen der Leber, Gallenblase oder des Verdauungsapparates führen zu einer verringerten Aufnahe von Vitamin D.

 

* Vitamin E (Tocopherole)

Die Bioverfügbarkeit von Vitamin E ist im besonderen Maße von Menge und Art des aufgenommenen Nahrungsfettes abhängig. Während mittelkettige Fette die Resorption ansteigen lassen, vermindern langkettige, ungesättigte Fettsäuren die Aufnahme im Darm. Außerdem schränken Erkrankungen, die mit einer gestörten Fettaufnahme einhergehen, die Vitamin-E-Resorption ein.

 

* Vitamin K (Phyllochinon)

Die Verfügbarkeit von Vitamin K wird wie die anderer fettlöslicher Vitamine durch Erkrankungen herabgesetzt, die mit einer gestörten Fettresorption einhergehen.

 

b)    Wasserlösliche Vitamine

* Vitamin C (Ascorbinsäure)

Die Bioverfügbarkeit von Vitamin C ist stark dosisabhängig. Es kann bei Dosen unter 200 mg vollständig vom Darm aufgenommen werden. Bei sehr hohen Mengen sinkt die Resorption von Vitamin C allerdings auf bis zu 50 % ab. An dieser Stelle wird deutlich, dass die Gabe von hochdosierten Vitaminpräparaten nicht sinnvoll ist, weil es ungenutzt wieder ausgeschieden wird.

 

* Vitamin B1 (Thiamin)

Es gibt einige Faktoren, die die Bioverfügbarkeit von Vitamin B1 herabsetzen können. Hierzu gehören: Kaffee, Chlorogensäure (Vorkommen in Kaffee und Kartoffeln) und Tannine (grüner und schwarzer Tee). Eine praktische Bedeutung haben diese Stoffe allerdings nicht. Alkohol führt zu einer verminderten Aufnahme von Vitamin B1.

* Vitamin B2 (Riboflavin)

Vitamin B2 aus pflanzlichen Lebensmitteln kann schlechter verwertet werden, als aus tierischen Lebensmitteln. Medikamente (Antibiotika u.a.), eine hohe Alkoholaufnahme und Erkrankungen des Magen-Darm-Systems können sich weiterhin negativ auf die Bioverfügbarkeit auswirken. Mit Metallen und anderen Stoffen kann Vitamin B2 Komplexe und so genannte Chelate bilden, die von unserem Darm nicht resorbiert werden können.

 

* Vitamin B6 (Pyridoxin)

Auch die Bioverfügbarkeit von Vitamin B6 aus pflanzlichen Lebensmitteln ist schlechter als aus tierischen Lebensmitteln, da es dort in einer gebundenen Form vorliegt, die für den Menschen nicht verwertbar ist. Die Resorption von Vitamin B6 wird außerdem bei der gleichzeitigen Aufnahme von Ballaststoffen und proteinreichen Lebensmitteln behindert.

 

* Vitamin B12 (Cobalamin)

Die Aufnahme von Vitamin B12 ist ein komplexer Vorgang und an einige Bedingungen geknüpft. Für die Resorption ist zum einen der Magen und zum anderen ein ganz bestimmter Teil des Dünndarms (das terminale Ileum) von Bedeutung. Alle Erkrankungen, die mit einer Störung dieser Organe einhergehen, schränken die Verfügbarkeit von Vitamin B12 ein und können sie sogar gänzlich verhindern. Hierzu gehören unter anderem chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Durchfallerkrankungen und Erkrankungen, die zu einer Beschädigung der Magenwände führen. Bei älteren Menschen ist die Funktion des Magens häufig eingeschränkt, so dass diese Menschen zwar genügend Vitamin B12 aufnehmen, es aber nicht verwerten können. Einen weiteren Einfluss auf die Aufnahme von Vitamin B12 haben einige Medikamente. Hierzu gehört ein Medikament, dass die Säureabgabe in den Magen verringert (so genannte Protonen-Pumpen-Hemmer). Daneben können einige Antibiotika, ein cholesterinsenkendes Mittel und ein Medikament, das bei Diabetes eingesetzt wird, die Bioverfügbarkeit negativ beeinflussen. Der Einfluss von Medikamenten auf die Resorption von Vitamin B12 ist vor allem bei Menschen von Bedeutung, die eine große Anzahl verschiedener Medikamente benötigen.

* Folsäure

Folsäure kommt in Lebensmitteln in unterschiedlicher Form vor. Folsäure kann in freier Form oder in einer komplexen Form vorliegen. Die Verfügbarkeit der komplexen Form ist sehr eingeschränkt und muss im Körper erst umgewandelt werden.

Während der Lagerung von folsäurehaltigen Lebensmitteln verändert sich die chemische Struktur, dies kann zu einer verminderten Verwertbarkeit im Körper führen. Aus diesem Grund sollten diese Lebensmittel kühl und dunkel aufbewahrt werden. Eine Reihe von Medikamenten kann weiterhin auf den Folsäurestoffwechsel einwirken. Die Resorption von Folsäure wird durch Traubenzucker (Glucose) und Galactose gefördert.

 

* Niacin

Niacin liegt in Mais, Hirse und in Kartoffeln einer Form vor, die für Menschen nicht verfügbar ist. In mittelamerikanischen Ländern wird aus diesem Grund ein Verfahren angewandt, das die Struktur des Niacins verändert. Bei der Herstellung der traditionellen Tortillas wird Stärkemais einige Stunden mit gebranntem Kalk gekocht. Die Einwirkung des alkalischen Kalkes führt zu einem Aufschluss des Niacinkomplexes, wodurch sich die Verfügbarkeit erhöht. Einige Antibiotika können die Aufnahme von Niacin hingegen senken.

 

Mineralstoffe

* Natrium und Kalium

Natrium wird wegen seiner hohen Löslichkeit fast vollständig aufgenommen. Gleiches gilt für die Absorption von Kalium.

 

* Calcium und Magnesium

Die Bioverfügbarkeit von Calcium wird von vielen Faktoren eingeschränkt. In pflanzlichen Lebensmitteln vorkommende Stoffe wie Oxalsäure oder Phytinsäure können mit Calcium Komplexe bilden. Diese Komplexe können vom Darm nicht resorbiert werden. Andere Stoffe wie Zitronensäure, Milchsäure, Milchzucker (Lactose) sowie einige Aminosäuren verbessern die Bioverfügbarkeit von Calcium.

Die Verfügbarkeit von Magnesium wird durch Oxalat, Phytat, Balaststoffe und Phosphate beeinträchtigt. Fördernde Faktoren dagegen sind Citrat und Lactat.

 

* Chlorid und Phosphor

Mit der Nahrung wird Chlorid zum größten Teil über Kochsalz (Natriumchlorid) zugeführt und nahezu vollständig aufgenommen. Einschränkende Faktoren auf die Aufnahme sind bei Chlorid nicht relevant.

Phosphor wird bei einer Mischkost in großen Mengen aufgenommen. Hemmende Lebensmittelinhaltsstoffe sind Eisen, Aluminium oder Calcium. Phosphate aus Getreide müssen erst chemisch verändert werden, damit sie vom Körper aufgenommen werden können.

 

Sekundäre Pflanzenstoffe

Die Bioverfügbarkeit von sekundären Pflanzenstoffen ist nur schwer für die einzelnen Stoffgruppen anzugeben. Schaut man sich die Gruppe der Flavonoide an, so finden sich dort etwa 4000 - 5000 chemische Verbindungen. Es wird erkennbar, dass Durchschnittswerte in vielen Fällen nur unzureichend die Wirklichkeit widerspiegeln können. Während für einige Substanzen schon relativ solide Daten vorliegen, sind zu anderen bisher kaum Zahlen vorhanden.

Die Bioverfügbarkeit von Carotinoiden liegt bei unbehandelten Lebensmitteln bei unter 3 %. Sie kann allerdings durch die Zugabe von Fett, Erwärmung und mechanische Zerkleinerung auf über 15 % erhöht werden. Bei der Aufnahme von Polyphenolen muss nach Substanzen in dieser Klasse unterschieden werden. So werden Anthozyane, die vorwiegend in Beerenobst vorkommen, nur zu einem sehr geringen Anteil vom Körper aufgenommen. Die Bioverfügbarkeit liegt hier bei unter 3 %. Durchschnittlich wird in der Gruppe der Flavonoiden allerdings von einer Bioverfügbarkeit von > 15 % ausgegangen. Eine gute Bioverfügbarkeit von > 15 % zeigen weiterhin Phytoöstrogene, Glucosinolate und Sulfide. Monoterpene zeigen eine mittlere Bioverfügbarkeit von etwa 3 - 10 %. Phytosterole und Saponine dagegen werden nur zu einem sehr geringen Anteil < 3 % resorbiert.

 

Durchschnittliche Bioverfügbarkeit der Nährstoffe

 

Bioverfügbarkeit

Angabe in [%]

Fettlösliche Vitamine

Vitamin A

33

Carotinoide

20-50

Vitamin D

k.A.

Vitamin E

20-80

Vitamin K

60-80

Wasserlösliche Vitamine

Vitamin C

Etwa 100 *

Vitamin B1

k.A.

Vitamin B2

k.A.

Vitamin B6

k.A.

Vitamin B12

Etwa 75 *

Biotin

k.A.

Folsäure

50

Niacin

Etwa 100

Panthothensäure

40-60

Mineralstoffe

Natrium

Etwa 100

Kalium

Etwa 100

Calcium

30-50 T

Magnesium

30 %

Chlorid

Etwa 100

Phosphor

70 %

Sekundäre Pflanzenstoffe

Carotinoide

> 15 **

Polyphenole

 

Phytoöstogene

> 15

Phytoperole

3-15

Glucosinolate

> 15

Saponine

< 3

Sulfide

> 15

Monoterpene

> 15

Protease-Inhibitoren

3-10

 

* = Dosisabhängig

Wenn wir Nährstoffe mit unserer Nahrung aufnehmen, werden diese nur in sehr seltenen Fällen vollständig vom Körper aufgenommen und in die eigenen Kreisläufe eingeschlossen. Die Bioverfügbarkeit der Nährstoffe sagt uns, wie viel eines Nährstoffes durchschnittlich aus der Nahrung ins Blut aufgenommen wird. Bei den Mengenangaben des Bedarfs von Vitaminen und Mineralstoffen ist diese unterschiedliche Verfügbarkeit der Nährstoffe berücksichtigt. Sie hängt von vielen Faktoren ab und eine genaue Bestimmung ist daher meist sehr schwierig. Beeinflusst wird sie unter anderem von der Herkunft des Lebensmittels. So kann etwa Eisen aus tierischen Lebensmitteln besser vom Körper aufgenommen werden als aus pflanzlichen Lebensmitteln. Bei einigen Nährstoffen ist die Bioverfügbarkeit dosisabhängig. Ein Beispiel hierfür ist das Vitamin C, das bei Dosen über 200 mg nur noch zu etwa 50 % aufgenommen wird. Ein weiterer Grund für eine herabgesetzte Bioverfügbarkeit sind chemische Verbindungen, die natürlicherweise in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen. Hierunter fällt unter anderem Oxalsäure. Sie kann sich mit Calcium und Magnesium verbinden und deren Verfügbarkeit so vermindern. Außerdem können bestimmte Medikamente die Resorption von Nährstoffe beeinflussen. Dies ist besonders bei Menschen problematisch, die eine Vielzahl von Medikamenten über einen langen Zeitraum einnehmen müssen. In einigen Fällen lässt sich die Bioverfügbarkeit auch positiv beeinflussen. So kann die Aufnahme von Carotinoiden durch eine gleichzeitige Aufnahme von Fett und durch küchentechnische Bearbeitung verbessert werden. Unter den einzelnen Punkten finden Sie Angaben zu negativen bzw. positiven Beeinflussungen der Bioverfügbarkeit.

 

Vitamine

a)    Fettlösliche Vitamine

* Vitamin A (Retinol und beta-Carotin)

Die Aufnahme von Vitamin A (Retinol) aus der Nahrung liegt durchschnittlich bei 33 %. Sie kann allerdings durch die gleichzeitige Aufnahme von Fett deutlich erhöht werden.

Die Absorption von beta-Carotin liegt etwas unter der des Vitamin A.

Durch die Einnahme von Medikamenten kann die Bioverfügbarkeit von Vitamin A und beta-Carotin verschlechtert werden. Hiezu gehören cholesterinsenkende Mittel- und Abführmittel. Darüber hinaus können Menschen mit Diabetes oder einer Schilddrüsenunterfunktion Vitamin A schlechter aus Carotinen bilden. Außerdem wirkt sich regelmäßiger Alkoholkonsum negativ auf die Aufnahme von beta-Carotin aus.

* Vitamin D (Calciferole)

Da der Bedarf an Vitamin D hauptsächlich über die Bildung in der Haut bedingt durch UV-Bestrahlung gedeckt wird, spielen Einflüsse auf die Bioverfügbarkeit hier eine untergeordnete Rolle. Erkrankungen der Leber, Gallenblase oder des Verdauungsapparates führen zu einer verringerten Aufnahe von Vitamin D.

 

* Vitamin E (Tocopherole)

Die Bioverfügbarkeit von Vitamin E ist im besonderen Maße von Menge und Art des aufgenommenen Nahrungsfettes abhängig. Während mittelkettige Fette die Resorption ansteigen lassen, vermindern langkettige, ungesättigte Fettsäuren die Aufnahme im Darm. Außerdem schränken Erkrankungen, die mit einer gestörten Fettaufnahme einhergehen, die Vitamin-E-Resorption ein.

 

* Vitamin K (Phyllochinon)

Die Verfügbarkeit von Vitamin K wird wie die anderer fettlöslicher Vitamine durch Erkrankungen herabgesetzt, die mit einer gestörten Fettresorption einhergehen.

 

b)    Wasserlösliche Vitamine

* Vitamin C (Ascorbinsäure)

Die Bioverfügbarkeit von Vitamin C ist stark dosisabhängig. Es kann bei Dosen unter 200 mg vollständig vom Darm aufgenommen werden. Bei sehr hohen Mengen sinkt die Resorption von Vitamin C allerdings auf bis zu 50 % ab. An dieser Stelle wird deutlich, dass die Gabe von hochdosierten Vitaminpräparaten nicht sinnvoll ist, weil es ungenutzt wieder ausgeschieden wird.

 

* Vitamin B1 (Thiamin)

Es gibt einige Faktoren, die die Bioverfügbarkeit von Vitamin B1 herabsetzen können. Hierzu gehören: Kaffee, Chlorogensäure (Vorkommen in Kaffee und Kartoffeln) und Tannine (grüner und schwarzer Tee). Eine praktische Bedeutung haben diese Stoffe allerdings nicht. Alkohol führt zu einer verminderten Aufnahme von Vitamin B1.

* Vitamin B2 (Riboflavin)

Vitamin B2 aus pflanzlichen Lebensmitteln kann schlechter verwertet werden, als aus tierischen Lebensmitteln. Medikamente (Antibiotika u.a.), eine hohe Alkoholaufnahme und Erkrankungen des Magen-Darm-Systems können sich weiterhin negativ auf die Bioverfügbarkeit auswirken. Mit Metallen und anderen Stoffen kann Vitamin B2 Komplexe und so genannte Chelate bilden, die von unserem Darm nicht resorbiert werden können.

 

* Vitamin B6 (Pyridoxin)

Auch die Bioverfügbarkeit von Vitamin B6 aus pflanzlichen Lebensmitteln ist schlechter als aus tierischen Lebensmitteln, da es dort in einer gebundenen Form vorliegt, die für den Menschen nicht verwertbar ist. Die Resorption von Vitamin B6 wird außerdem bei der gleichzeitigen Aufnahme von Ballaststoffen und proteinreichen Lebensmitteln behindert.

 

* Vitamin B12 (Cobalamin)

Die Aufnahme von Vitamin B12 ist ein komplexer Vorgang und an einige Bedingungen geknüpft. Für die Resorption ist zum einen der Magen und zum anderen ein ganz bestimmter Teil des Dünndarms (das terminale Ileum) von Bedeutung. Alle Erkrankungen, die mit einer Störung dieser Organe einhergehen, schränken die Verfügbarkeit von Vitamin B12 ein und können sie sogar gänzlich verhindern. Hierzu gehören unter anderem chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Durchfallerkrankungen und Erkrankungen, die zu einer Beschädigung der Magenwände führen. Bei älteren Menschen ist die Funktion des Magens häufig eingeschränkt, so dass diese Menschen zwar genügend Vitamin B12 aufnehmen, es aber nicht verwerten können. Einen weiteren Einfluss auf die Aufnahme von Vitamin B12 haben einige Medikamente. Hierzu gehört ein Medikament, dass die Säureabgabe in den Magen verringert (so genannte Protonen-Pumpen-Hemmer). Daneben können einige Antibiotika, ein cholesterinsenkendes Mittel und ein Medikament, das bei Diabetes eingesetzt wird, die Bioverfügbarkeit negativ beeinflussen. Der Einfluss von Medikamenten auf die Resorption von Vitamin B12 ist vor allem bei Menschen von Bedeutung, die eine große Anzahl verschiedener Medikamente benötigen.

* Folsäure

Folsäure kommt in Lebensmitteln in unterschiedlicher Form vor. Folsäure kann in freier Form oder in einer komplexen Form vorliegen. Die Verfügbarkeit der komplexen Form ist sehr eingeschränkt und muss im Körper erst umgewandelt werden.

Während der Lagerung von folsäurehaltigen Lebensmitteln verändert sich die chemische Struktur, dies kann zu einer verminderten Verwertbarkeit im Körper führen. Aus diesem Grund sollten diese Lebensmittel kühl und dunkel aufbewahrt werden. Eine Reihe von Medikamenten kann weiterhin auf den Folsäurestoffwechsel einwirken. Die Resorption von Folsäure wird durch Traubenzucker (Glucose) und Galactose gefördert.

 

* Niacin

Niacin liegt in Mais, Hirse und in Kartoffeln einer Form vor, die für Menschen nicht verfügbar ist. In mittelamerikanischen Ländern wird aus diesem Grund ein Verfahren angewandt, das die Struktur des Niacins verändert. Bei der Herstellung der traditionellen Tortillas wird Stärkemais einige Stunden mit gebranntem Kalk gekocht. Die Einwirkung des alkalischen Kalkes führt zu einem Aufschluss des Niacinkomplexes, wodurch sich die Verfügbarkeit erhöht. Einige Antibiotika können die Aufnahme von Niacin hingegen senken.

 

Mineralstoffe

* Natrium und Kalium

Natrium wird wegen seiner hohen Löslichkeit fast vollständig aufgenommen. Gleiches gilt für die Absorption von Kalium.

 

* Calcium und Magnesium

Die Bioverfügbarkeit von Calcium wird von vielen Faktoren eingeschränkt. In pflanzlichen Lebensmitteln vorkommende Stoffe wie Oxalsäure oder Phytinsäure können mit Calcium Komplexe bilden. Diese Komplexe können vom Darm nicht resorbiert werden. Andere Stoffe wie Zitronensäure, Milchsäure, Milchzucker (Lactose) sowie einige Aminosäuren verbessern die Bioverfügbarkeit von Calcium.

Die Verfügbarkeit von Magnesium wird durch Oxalat, Phytat, Balaststoffe und Phosphate beeinträchtigt. Fördernde Faktoren dagegen sind Citrat und Lactat.

 

* Chlorid und Phosphor

Mit der Nahrung wird Chlorid zum größten Teil über Kochsalz (Natriumchlorid) zugeführt und nahezu vollständig aufgenommen. Einschränkende Faktoren auf die Aufnahme sind bei Chlorid nicht relevant.

Phosphor wird bei einer Mischkost in großen Mengen aufgenommen. Hemmende Lebensmittelinhaltsstoffe sind Eisen, Aluminium oder Calcium. Phosphate aus Getreide müssen erst chemisch verändert werden, damit sie vom Körper aufgenommen werden können.

 

Sekundäre Pflanzenstoffe

Die Bioverfügbarkeit von sekundären Pflanzenstoffen ist nur schwer für die einzelnen Stoffgruppen anzugeben. Schaut man sich die Gruppe der Flavonoide an, so finden sich dort etwa 4000 - 5000 chemische Verbindungen. Es wird erkennbar, dass Durchschnittswerte in vielen Fällen nur unzureichend die Wirklichkeit widerspiegeln können. Während für einige Substanzen schon relativ solide Daten vorliegen, sind zu anderen bisher kaum Zahlen vorhanden.

Die Bioverfügbarkeit von Carotinoiden liegt bei unbehandelten Lebensmitteln bei unter 3 %. Sie kann allerdings durch die Zugabe von Fett, Erwärmung und mechanische Zerkleinerung auf über 15 % erhöht werden. Bei der Aufnahme von Polyphenolen muss nach Substanzen in dieser Klasse unterschieden werden. So werden Anthozyane, die vorwiegend in Beerenobst vorkommen, nur zu einem sehr geringen Anteil vom Körper aufgenommen. Die Bioverfügbarkeit liegt hier bei unter 3 %. Durchschnittlich wird in der Gruppe der Flavonoiden allerdings von einer Bioverfügbarkeit von > 15 % ausgegangen. Eine gute Bioverfügbarkeit von > 15 % zeigen weiterhin Phytoöstrogene, Glucosinolate und Sulfide. Monoterpene zeigen eine mittlere Bioverfügbarkeit von etwa 3 - 10 %. Phytosterole und Saponine dagegen werden nur zu einem sehr geringen Anteil < 3 % resorbiert.