Wichtige Mikronährstoffe

Zu den Mikroelementen gehören Eisen, Zink, Kupfer, Selen, Jod, Fluor, Chrom, Mangan, Bor und Vanadium.

• Eisen

Der Gesamteisengehalt des Körpers beträgt bei Männern etwa 5,0 mg/kg Körpergewicht und bei Frauen etwa 3,8 mg/kg Körpergewicht. Eisen ist an verschiedenen Prozessen im Zusammenhang mit körperlicher Aktivität beteiligt, beispielsweise an der Synthese von Hämoglobin und Myoglobin, und ist zudem Bestandteil der Cytochrome und der Tegemin-Eisenverbindungen. Einige eisenabhängige Enzyme (NADH2 und Succinatdehydrogenase) sind am oxidativen Stoffwechsel beteiligt.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Die Häufigkeit einer Anämie aufgrund von Eisenmangel liegt bei etwa 5–6 % 109 und kann bei Erwachsenen und Frauen aufgrund von Wachstumsanforderungen und Menstruationszyklen höher sein. Eisenmangel hingegen ist bei Sportlern weit verbreitet und liegt bei 30–50 %, insbesondere bei Sportlerinnen im Ausdauersport.

Sportlerinnen nehmen mit der Nahrung häufig nicht genügend Eisen auf (aufgrund verringerter Kalorienaufnahme und/oder verringertem Fleischkonsum). Schweißbedingter Eisenverlust, Magen-Darm-Blutungen, Myoglobinurie, durch intravaskuläre Hämolyse induzierte Hämoglobinurie und menstruationsinduzierte Hämoglobinurie können ihre Gesundheit und Leistungsfähigkeit beeinträchtigen. Die Leistungsminderung ist nicht nur auf Anämie, verringerte aerobe Kapazität und verminderte Ausdauer zurückzuführen. Anämie aufgrund von Eisenmangel in der Nahrung wirkt sich negativ auf die ATP-Resynthese der Skelettmuskulatur und die Fähigkeit aus, längere körperliche Betätigung durchzuhalten. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Frauen mit Eisenmangel eine geringere maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) haben, was eher auf verringerte Eisenspeicher als auf verringerten Sauerstofftransport zurückzuführen ist. Bei Eisenmangel und Eisenmangelanämie wurden Veränderungen der Stoffwechselrate, des Schilddrüsenhormonstatus und der Thermoregulation festgestellt. Eine leichte Eisenmangelanämie kann sich auch negativ auf die psychomotorische Entwicklung und die intellektuellen Fähigkeiten auswirken.

Eisenpräparate. Für Menschen mit Eisenmangelanämie ist eine Eisenergänzung über die Nahrung besonders hilfreich, um die Eisenspeicher zu füllen und schädlichen physiologischen Auswirkungen vorzubeugen. Eisensulfat ist die günstigste und am leichtesten erhältliche Form von Eisenpräparaten. Erwachsenen mit Eisenmangelanämie wird empfohlen, täglich mindestens 60 mg Eisen zwischen den Mahlzeiten einzunehmen. Es spricht viel dafür, dass Sportler mit niedrigem Serumferritinspiegel eine kontrollierte Eisenergänzung erhalten.

Faktoren, die die Eisenaufnahme beeinflussen: Wie bei Kalzium hemmen einige Faktoren die Eisenaufnahme, andere fördern sie.

Faktoren, die die Eisenaufnahme hemmen:

• Phytine;
• Oxalate;
• Polyphenole (Tannine aus Tee und Kaffee);
• ausreichende Eisenreserven im Körper;
• übermäßiger Konsum anderer Makronährstoffe (Zink, Kalzium, Mangan);
• verminderte Produktion von Salzsäure im Magensaft;
• einige Antazida.

Faktoren, die die Eisenaufnahme verbessern:

• angemessene Sekretion von Magensäure;
• Hämformen von Eisen;
• erhöhter Bedarf an roten Blutkörperchen (z. B. Blutverlust, Höhe, körperliche Betätigung, Schwangerschaft);
• Eisenmangel im Körper;
• Fleischproteinfaktor;
• Ascorbinsäure.

Der Verzehr von Vitamin-C-haltigen Lebensmitteln oder Getränken zu den Mahlzeiten sowie Tee oder Kaffee eine Stunde vor oder nach den Mahlzeiten erhöht die Eisenaufnahme. Diese Einnahme wird auch bei Eisenmangelanämie und der Einnahme von Eisenpräparaten dringend empfohlen.

• Zink

Zink ist in allen Organen, Geweben, Körperflüssigkeiten und Sekreten enthalten. Etwa 60 % des gesamten Zinks im Körper befinden sich in den Muskeln, 29 % in den Knochen und 1 % im Magen-Darm-Trakt, der Haut, den Nieren, dem Gehirn, der Lunge und den Geschlechtsdrüsen. Zink ist an mehr als 30 Stoffwechselreaktionen im Körper beteiligt. Alkalische Phosphatase, Zn und Cu-Superoxiddismutase sind nur einige der Zink-Metalloenzyme.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Viele Menschen in den USA nehmen nicht die erforderliche Zinkmenge zu sich. Junge Frauen beispielsweise nehmen nur 9,7 mg Zink pro Tag zu sich, und auch etwa 50 % der Läuferinnen verbrauchen weniger als die empfohlene Zinkmenge. Neuere Studien zeigen, dass Schwimmer – sowohl Männer als auch Frauen – mehr als 70 % der empfohlenen Zinkmenge zu sich nehmen. Offenbar wirkt sich körperliche Aktivität bei ausreichender Zinkaufnahme über die Nahrung nicht negativ auf den Zinkstatus aus.

Es wurde ein vorübergehender Effekt von Sport auf den Zinkstatus nachgewiesen. Der Zinkstatus beeinflusst nachweislich den Grundumsatz und die Schilddrüsenhormonwerte bei Männern, was sich negativ auf die Gesundheit auswirken kann. Die Auswirkungen einer Zinkergänzung auf den Grundumsatz, die Schilddrüsenhormonwerte und die Proteinverwertung wurden bei sechs jungen Männern untersucht, die an einer 75-tägigen Stoffwechselstudie teilnahmen. Sie erhielten anfänglich 12 Tage lang 16,5 mg Zink pro Tag und dann 54 Tage lang 5,5 mg pro Tag, was zu einem Zinkmangel führte. Es wurde ein signifikanter Rückgang des Grundumsatzes, der Schilddrüsenhormonwerte und der Proteinverwertung beobachtet. Diese Studie bietet Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Zinkstatus, Grundumsatz und Schilddrüsenhormonwerten. Die langfristigen Auswirkungen von täglichem Sport auf den Zinkstatus erfordern weitere Studien, um definitivere Empfehlungen für körperlich aktive Personen entwickeln zu können. Tabelle 5.8 listet einige Nahrungsmittel mit Zink auf.

• Kupfer

Der menschliche Körper enthält 50 bis 120 mg Kupfer. Kupfer ist an der Verbesserung der Eisenaufnahme (mit Hilfe des Metalloenzyms Coeruloplasmin), der Bildung von Kollagen und Elastin, an der Elektronentransportkette (Cytochromoxidase) beteiligt und wirkt zudem als Antioxidans (Zn, Cu-Superoxiddismutase).

Optimale Aufnahme. Es gibt keine empfohlenen Tagesdosis (RDI) für Kupfer. Basierend auf den Empfehlungen von 1989 wurde eine sichere und ausreichende tägliche Kupferaufnahme über die Nahrung entwickelt, die für Erwachsene eine tägliche Aufnahme von 1,5–3,0 mg empfiehlt.

Quellen. Der Kupfergehalt in Lebensmitteln wird stark von der Bodenbeschaffenheit beeinflusst. Reichhaltige Kupferquellen sind: Leber, Meeresfrüchte (Austern), Kakao, Pilze, verschiedene Nüsse, Samen (Sonnenblumenkerne), Brot und Getreide.

• Selen

Selen ist als Antioxidans bekannt, da es Bestandteil des Enzyms Glutathionperoxidase ist. Es ist am Stoffwechsel des Schilddrüsenhormons beteiligt. Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Daten zum Selenbedarf von Sportlern und Personen mit sitzender Tätigkeit sind sehr begrenzt.

Man könnte meinen, körperlich aktive Personen würden aufgrund der erhöhten Oxidation während des Trainings einen höheren Selenbedarf in ihrer Ernährung haben. Eine Studie mit zwölf Männern, die zehn Tage lang eine Diät mit 180 µg Selenomethionin zu sich nahmen, und zwölf Männern, die ein Placebo erhielten, ergab jedoch, dass Ausdauertraining die antioxidative Kapazität der Glutathionperoxidase erhöhte, Selenpräparate jedoch keinen Einfluss auf diese Parameter hatten. Da nur begrenzte Daten zur Selenaufnahme vorliegen, sollten körperlich aktive Personen nicht mehr als die empfohlene Tagesdosis zu sich nehmen.

Quellen: Die Nahrungsquellen für Kupfer variieren stark und hängen vom Selengehalt des Bodens ab. Zu den Selenquellen in der Nahrung gehören Fisch, Schalentiere, Fleisch, Eier und Milch.

• Jod

Schilddrüsenhormone werden aus Jod und Tyrosin synthetisiert, daher ist Jod für eine normale Stoffwechselrate notwendig.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Es liegen keine Daten zur Jodzufuhr bei körperlich aktiven Personen vor, eine unzureichende Jodzufuhr kann jedoch die Schilddrüsenhormonsynthese beeinträchtigen.

Quellen: Jod kommt hauptsächlich in Seefisch, Melasse, Jodsalz und Meeresfrüchten vor.

• Fluor

Die Hauptfunktion von Fluorid ist der Schutz von Zähnen und Knochen. Es ist bekannt, dass ausreichende Mengen davon im Wasser Karies vorbeugen. Fluorid stimuliert das Knochenwachstum (Osteoblasten), erhöht die Bildung von trabekulären Knochen und die Mineraldichte der Wirbelsäulenknochen. Der Anhang enthält Standards für Fluorid.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Der Fluoridbedarf von Sportlern ist kaum erforscht. Die meisten Studien untersuchen die Auswirkungen von Fluorid auf die Knochenmineraldichte und die Osteoporoseprävention.

Angesichts der wichtigen Rolle von Fluorid im Knochenstoffwechsel sind weitere Untersuchungen zur Rolle von Fluorid bei Sportlerinnen erforderlich.

Quellen: Nahrungsquellen für Fluorid sind auf Tee, Seetang, Meeresfrüchte und fluoridiertes Leitungswasser beschränkt.

• Chrom

Chrom ist ein gut erforschtes Mineral. Es verstärkt die Wirkung von Insulin und beeinflusst so den Kohlenhydrat-, Lipid- und Proteinstoffwechsel. Chrom hat außerdem eine antiatherogene Wirkung und senkt den Serumcholesterinspiegel, doch diese Daten sind nicht ausreichend belegt. Chrom wurde sowohl zur Gewichtszunahme als auch zur Gewichtsabnahme vorgeschlagen. Die Ergebnisse mehrerer Studien haben diese Annahme jedoch nicht bestätigt.

Optimale Aufnahme. Nach der Berechnung einer sicheren und ausreichenden täglichen Aufnahme benötigen Erwachsene 50–200 µg Chrom pro Tag. Anderson und Kozlovsky schlugen einen Durchschnittswert für die tägliche Chromaufnahme vor – 25 µg für Frauen und 33 µg für Männer.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Da die Chromausscheidung im Urin an Trainingstagen zunimmt, erfordert die Ernährung des Sportlers einen erhöhten Chromgehalt. Da Chrom den Status anderer Mineralien (z. B. Eisen) verändern kann, wird eine Einnahme über den berechneten Wert hinaus bis zum Abschluss weiterer Studien nicht empfohlen.

Quellen: Zu den Nahrungsmitteln, die Chrom enthalten, zählen Vollkornprodukte, Innereien, Bier, Eigelb, Pilze und Nüsse.

• Mangan

Mangan ist an der antioxidativen Aktivität des Körpers beteiligt, da es Bestandteil der Superoxiddismutase ist. Mangan ist außerdem am Kohlenhydrat- und Knochenstoffwechsel beteiligt.

Optimale Aufnahme: Berechnungen zur sicheren und ausreichenden Aufnahme zufolge benötigen Erwachsene 2–5 mg Mangan pro Tag.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen: Es gibt keine Hinweise darauf, dass Sportler einen höheren Mangangehalt in ihrer Ernährung benötigen.

Quellen: Manganhaltige Nahrungsquellen: Vollkorn, Blattgemüse, Nüsse, Bohnen, Tee.

• Molybdän

Molybdän interagiert mit Kupfer und Eisen. Überschüssiges Molybdän kann die Kupferaufnahme hemmen. Molybdän ist am Glukokortikoidstoffwechsel beteiligt.

Optimale Aufnahme: Die empfohlene Tagesdosis (RDA) für Erwachsene beträgt 74–250 µg Molybdän pro Tag.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen: Es liegen keine Daten zum Molybdänbedarf körperlich aktiver Personen vor.

Quellen: Zu den Nahrungsquellen für Molybdän gehören Bohnen, Nüsse, Vollkorn, Milch und Milchprodukte.

• Bor

Bor gilt derzeit nicht als essentielles Mineral für den Menschen, könnte aber durch seine Wechselwirkung mit Calcitriol, Estradiol, Testosteron, Magnesium und Kalzium eine Rolle im Knochenstoffwechsel spielen. Viele Sportler glauben, dass Bor die Körpermasse und die Knochenmineraldichte erhöht. Neuere Studien konnten diese Effekte von Bor jedoch nicht nachweisen.

Optimale Aufnahme: Es gibt keine empfohlene Tagesdosis für Bor, aber Erwachsene können 1–10 mg Bor pro Tag zu sich nehmen.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Ein Großteil der Forschung konzentrierte sich auf die Auswirkungen von Bor auf die Knochenmineraldichte und das Körpergewicht. Es ist jedoch unklar, ob Sportler mehr von diesem Mikronährstoff in ihrer Ernährung benötigen.

Quellen: Zu den Nahrungsquellen für Bor zählen Obst, Gemüse, Nüsse und Hülsenfrüchte.

• Vanadium

Wie Chrom verstärkt auch Vanadium nachweislich die Wirkung von Insulin. Ähnlich wie Chlor wurden Vanadiumpräparate (Vanadylsulfat) zur Gewichtszunahme empfohlen, doch diese anabolen Effekte wurden durch die Forschung nicht bestätigt.

Optimale Aufnahme. Es gibt keine Empfehlungen zur Vanadiumaufnahme über die Nahrung. Der Bedarf für Erwachsene liegt bei 10–100 µg pro Tag.

Empfehlungen für körperlich aktive Personen. Es liegen keine Berichte über einen erhöhten Bedarf an Vanadium oder dessen ergogene Eigenschaften vor. Eine Vanadium-Supplementierung ist nicht gerechtfertigt.

Quellen: Zu den Nahrungsquellen für Vanadium zählen Getreide, Pilze und Krustentiere.

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