Was kommt von der Pflanze tatsächlich im Körper an?
Der Nährstoffgehalt eines Lebensmittels ist nicht das Gleiche wie der Nährstoff, den unser Körper nutzen kann
Eine Nährwerttabelle kann beeindruckende Zahlen zeigen: viel Eisen, Calcium, Magnesium, Zink, Vitamin A oder Beta-Carotin.
Doch zwischen dem Nährstoffgehalt eines Lebensmittels und der Menge, die unser Körper tatsächlich aufnehmen und nutzen kann, liegt ein entscheidender Unterschied.
Dieser Unterschied heißt Bioverfügbarkeit.
Ein Lebensmittel kann auf dem Papier reich an einem bestimmten Mikronährstoff sein und trotzdem nur einen relativ kleinen Teil davon für den Körper verfügbar machen. Umgekehrt kann ein Lebensmittel mit einem scheinbar geringeren Nährstoffgehalt eine höhere praktische Bedeutung haben, wenn die enthaltenen Nährstoffe besonders gut aufgenommen werden können.
Bei pflanzlichen Lebensmitteln hängt die Bioverfügbarkeit von zahlreichen Faktoren ab:
der Struktur der pflanzlichen Zellwand,
der chemischen Form des jeweiligen Nährstoffs,
der Anwesenheit von Antinährstoffen,
der Kombination mit anderen Lebensmitteln,
der Zubereitungsart,
der Verdauungsleistung,
der individuellen Darmphysiologie.
Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht nur:
Wie viel Nährstoff steckt in einem Lebensmittel?
Sondern:
Wie viel davon wird aus der „Lebensmittelmatrix“ freigesetzt, im Darm verfügbar gemacht, aufgenommen und anschließend vom Körper tatsächlich genutzt?
Von der Pflanze in den Körper: Die 4 Schritte
Damit ein Mikronährstoff seine Wirkung entfalten kann, muss eine ganze Kette von Prozessen funktionieren.
Vereinfacht gesagt muss der Nährstoff:
1. Aus der Lebensmittelmatrix freigesetzt werden
Viele Nährstoffe befinden sich innerhalb von Pflanzenzellen. Die Zellwände bestehen unter anderem aus Cellulose, Hemicellulose und Pektinen.
Diese Strukturen verleihen Pflanzen Stabilität – erschweren aber gleichzeitig die Freisetzung bestimmter Nährstoffe.
Ein Beispiel sind Carotinoide wie Beta-Carotin oder Lutein. Sie befinden sich in pflanzlichen Zellstrukturen und können in rohem, intaktem Gemüse teilweise nur schwer freigesetzt werden.
Mechanisches Zerkleinern, Kauen, Pürieren und bestimmte Formen der Erhitzung können diese Matrix aufbrechen und den Nährstoff freisetzen. (PubMed Central (PMC))
2. Im Verdauungstrakt löslich werden
Ein Nährstoff muss nicht nur freigesetzt werden – er muss anschließend auch in einer Form vorliegen, die im Verdauungstrakt transportiert werden kann.
Besonders wichtig ist dies bei fettlöslichen Substanzen.
Dazu gehören:
Vitamin A,
Vitamin D,
Vitamin E,
Vitamin K,
viele Carotinoide.
Diese Stoffe lösen sich nicht einfach in der wässrigen Umgebung des Darms.
Während der Fettverdauung werden Nahrungsfette durch Gallensäuren und Verdauungsenzyme verarbeitet. Dabei entstehen sogenannte Mischmizellen.
Diese winzigen Transportstrukturen können fettlösliche Moleküle aufnehmen und sie zur Oberfläche der Darmzellen transportieren.
Ohne ausreichende Fettverfügbarkeit kann die Aufnahme bestimmter fettlöslicher Vitamine und Carotinoide daher deutlich eingeschränkt sein. (PubMed Central (PMC))
Das erklärt beispielsweise, warum eine Karotte nicht zwangsläufig die gleiche Menge an Beta-Carotin liefert, die der Körper tatsächlich aufnehmen kann.
Karotte plus etwas Fett kann biochemisch sinnvoller sein als Karotte allein.
3. Hemmende Substanzen müssen berücksichtigt werden
Pflanzen enthalten zahlreiche Substanzen, die die Aufnahme anderer Nährstoffe beeinflussen können.
Dazu gehören unter anderem:
Phytinsäure und Phytate,
Oxalsäure und Oxalate,
bestimmte Polyphenole und Tannine,
Lectine,
Protease-Inhibitoren,
bestimmte Saponine.
Der Begriff Antinährstoff klingt zunächst dramatisch. Allerdings sind diese Stoffe nicht automatisch giftig oder grundsätzlich gesundheitsschädlich.
Entscheidend sind:
die konkrete Substanz,
die aufgenommene Menge,
die Häufigkeit,
die Zubereitung,
die individuelle Ernährung insgesamt.
Einige dieser Stoffe können die Mineralstoffaufnahme reduzieren. Andere besitzen gleichzeitig möglicherweise positive biologische Eigenschaften.
Die Realität ist deshalb deutlich komplexer als die einfache Aussage:
„Antinährstoffe sind schlecht.“
Warum Phytat in Nüssen und Samen besonders interessant ist
Nüsse und Samen sind aus biologischer Sicht keine gewöhnlichen Pflanzenteile.
Sie sind die Fortpflanzungs- und Speicherorgane der Pflanze.
In ihnen konzentriert die Pflanze:
Energie,
Proteine,
Mineralstoffe,
Fette,
genetisches Material.
Gleichzeitig muss der Samen geschützt werden.
Phytat spielt dabei eine wichtige Rolle als Phosphorspeicher. Ein Teil der Mineralstoffe ist dabei in der Samenstruktur gebunden.
Das bedeutet nicht, dass Nüsse oder Samen „nährstoffarm“ wären.
Im Gegenteil: Sie enthalten sehr viele wertvolle Nährstoffe.
Aber:
Der Nährstoffgehalt eines Samens ist nicht automatisch identisch mit der Menge, die der menschliche Körper daraus aufnehmen kann.
Bei einer Ernährung mit sehr hohen Mengen an phytatreichen Lebensmitteln kann diese Wechselwirkung relevanter werden insbesondere für Eisen und Zink. Eine aktuelle Übersichtsarbeit zu Humanstudien fand eine starke Evidenz dafür, dass phytatreiche Ernährungsweisen die Bioverfügbarkeit von Eisen und Zink reduzieren können und dass Maßnahmen wie Phytase beziehungsweise die Reduktion von Phytat die Bioverfügbarkeit verbessern können. (PubMed Central (PMC))
Oxalsäure und Oxalate: Wenn Calcium unlöslich wird
Ein weiterer wichtiger Stoff ist Oxalsäure.
Sie kommt beispielsweise in höheren Mengen in bestimmten grünen Blattgemüsen vor.
Oxalsäure kann mit Calcium reagieren:
Calcium²⁺ + Oxalat²⁻ → Calciumoxalat
Calciumoxalat ist schlecht löslich.
Damit kann das Calcium im Verdauungstrakt in einer Form gebunden werden, die der Körper nur schlecht aufnehmen kann.
Bei gesunden Menschen ist die Ernährung normalerweise nicht automatisch problematisch, nur weil ein Lebensmittel Oxalate enthält.
Relevant wird das Thema besonders bei:
sehr hohem Verzehr oxalatreicher Lebensmittel,
bestimmten Stoffwechselbesonderheiten,
einer Neigung zu calciumoxalathaltigen Nierensteinen,
bestimmten Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes.
Hier zeigt sich erneut:
Eine natürliche Substanz ist nicht automatisch harmlos – aber auch nicht automatisch gefährlich.
Die Dosis und die individuelle Situation entscheiden.
Vitamin C: Ein biochemischer Helfer für pflanzliches Eisen
Ein besonders schönes Beispiel für die gezielte Kombination von Lebensmitteln ist Eisen.
Pflanzliche Lebensmittel enthalten überwiegend Nicht-Häm-Eisen.
Dieses wird im Darm anders aufgenommen als Häm-Eisen aus tierischen Lebensmitteln und ist stärker von anderen Bestandteilen der Mahlzeit abhängig.
Vitamin C kann die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen verbessern.
Biochemisch spielt dabei unter anderem die Reduktion von Fe³⁺ zu Fe²⁺ eine Rolle.
Die zweiwertige Form ist unter bestimmten Bedingungen besser löslich und kann über die entsprechenden Transportmechanismen der Darmzellen effizienter aufgenommen werden.
Vitamin C kann außerdem Eisen im Verdauungstrakt in löslichen Komplexen halten.
Deshalb kann die Kombination von pflanzlichen Eisenquellen mit Vitamin-C-reichen Lebensmitteln sinnvoll sein.
Beispiele:
Linsen mit Paprika,
grünes Gemüse mit Zitronensaft,
Nüsse mit Vitamin-C-reichen Lebensmitteln.
Vitamin C ist nach Angaben des NIH ein wichtiger Faktor für die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen. Gleichzeitig können Phytate und bestimmte Polyphenole die Eisenaufnahme hemmen. (Office of Dietary Supplements)
Carotinoide: Warum gekocht manchmal besser verfügbar ist als roh
Die Aussage „Roh ist immer gesünder“ ist wissenschaftlich zu pauschal.
Carotinoide wie:
Beta-Carotin,
Lycopin,
Lutein,
Zeaxanthin,
sind häufig in pflanzlichen Zellstrukturen eingeschlossen.
Bei rohem Gemüse kann ein Teil dieser Moleküle durch die stabile Pflanzenmatrix schwer zugänglich sein.
Aber durch:
Kauen,
Zerkleinern,
Pürieren,
Erhitzen,
kann die Zellstruktur verändert werden.
Dabei können Zellwände aufbrechen und Protein-Carotinoid-Komplexe teilweise gelöst werden.
Das kann die Biozugänglichkeit erhöhen – also den Anteil, der während der Verdauung überhaupt für die Aufnahme bereitgestellt wird. (PubMed Central (PMC))
Bei Carotinoiden ist die Kombination aus Zerkleinerung und einer gewissen Menge Fett besonders interessant.
Denn nach der Freisetzung müssen die fettlöslichen Moleküle in den Verdauungssäften transportfähig gemacht werden.
Dafür sind unter anderem:
Gallensäuren,
Lipide,
Mischmizellen,
entscheidend.
Untersuchungen zeigen, dass bereits relativ geringe Mengen Nahrungsfett die Aufnahme bestimmter Carotinoide verbessern können; eine Review nennt als grobe Größenordnung etwa 3–5 g Fett pro Mahlzeit, wobei die optimale Menge vom jeweiligen Carotinoid und der Lebensmittelmatrix abhängt. (PubMed)
Nüsse und Mandeln: Nährstoffpakete mit einer komplexen Matrix
Nüsse und Mandeln sind außergewöhnlich nährstoffreiche Lebensmittel.
Sie liefern unter anderem:
Magnesium,
Calcium,
Kalium,
Zink,
Vitamin E,
B-Vitamine,
einfach und mehrfach ungesättigte Fettsäuren,
Protein,
Ballaststoffe.
Doch auch hier gilt:
Was im Lebensmittel enthalten ist, ist nicht automatisch vollständig bioverfügbar.
Nüsse besitzen eine komplexe Matrix aus:
Zellwänden,
Proteinen,
Fetten,
Mineralstoffkomplexen,
Phytat.
Das bedeutet, dass die Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen nicht einfach anhand der auf der Verpackung angegebenen Menge beurteilt werden kann.
Bei Nüssen und Samen können traditionelle Verarbeitungsmethoden die Nährstoffverfügbarkeit verändern.
Dazu gehören:
Einweichen,
Keimen,
Fermentation,
Erhitzen,
Rösten,
Mahlen.
Dabei ist allerdings wichtig: Nicht jede Methode wirkt auf jeden Nährstoff gleich.
Ein Prozess kann beispielsweise Phytat reduzieren, gleichzeitig aber hitzeempfindliche Vitamine abbauen.
Es gibt deshalb nicht die eine perfekte Zubereitungsart.
Einweichen, Keimen und Fermentieren
Viele Samen enthalten das Enzym Phytase.
Dieses Enzym kann Phytat schrittweise abbauen.
Dabei entstehen kleinere Inositolphosphate und schließlich weitere Abbauprodukte. Durch diese Veränderung können zuvor gebundene Mineralstoffe teilweise wieder löslicher und damit verfügbarer werden. (PubMed Central (PMC))
Einweichen
Beim Einweichen können:
wasserlösliche Bestandteile teilweise in das Wasser übergehen,
die Samenstruktur verändert werden,
enzymatische Prozesse aktiviert werden.
Bei bestimmten Lebensmitteln kann dies den Phytatgehalt reduzieren.
Keimen
Während der Keimung beginnt der Samen, seine gespeicherten Reserven für das Wachstum zu mobilisieren.
Dabei werden Enzyme aktiviert.
Unter anderem kann Phytase Phytat abbauen und dadurch Mineralstoffe verfügbarer machen.
Fermentation
Fermentation kann besonders wirkungsvoll sein.
Mikroorganismen produzieren organische Säuren und können enzymatische Prozesse fördern. Ein niedrigerer pH-Wert kann außerdem die Aktivität bestimmter Enzyme beeinflussen.
Bei fermentierten Lebensmitteln können dadurch unter anderem:
Phytat reduziert,
Mineralstoffe besser verfügbar,
bestimmte Nährstoffe verändert,
werden.
Die Kombination aus Phytatabbau und Bildung organischer Säuren gilt als einer der Gründe, warum Fermentation die Mineralstoffverfügbarkeit verbessern kann. (PubMed Central (PMC))
Sind Antinährstoffe gefährlich?
Das ist die entscheidende Frage.
Die kurze Antwort lautet:
Manche können unter bestimmten Umständen problematisch sein. Die pauschale Bezeichnung „Antinährstoffe“ ist jedoch wissenschaftlich zu undifferenziert.
Phytat
Phytat kann die Aufnahme bestimmter Mineralstoffe, insbesondere Eisen und Zink, reduzieren.
Gleichzeitig wird Phytat auch mit möglichen positiven biologischen Wirkungen untersucht.
Für die meisten Menschen ist der Verzehr phytathaltiger Lebensmittel daher nicht automatisch gefährlich.
Relevant kann die Situation werden, wenn:
die Ernährung extrem einseitig ist,
große Mengen phytatreicher Lebensmittel den Hauptbestandteil der Ernährung ausmachen,
gleichzeitig nur wenig Mineralstoffe aufgenommen werden,
ein erhöhter Bedarf oder eine bestehende Unterversorgung besteht.
Oxalate
Oxalate können Calcium binden und Calciumoxalat bilden.
Für Menschen mit einer entsprechenden Neigung zu calciumoxalathaltigen Nierensteinen kann eine hohe Oxalataufnahme relevant sein.
Für die Allgemeinbevölkerung ist daraus jedoch nicht automatisch abzuleiten, dass oxalathaltiges Gemüse grundsätzlich gemieden werden muss.
Lectine
Lectine sind Proteine, die bestimmte Kohlenhydratstrukturen binden können.
Einige Pflanzen nutzen sie als natürlichen Schutzmechanismus.
Besonders relevant ist die Phytohämagglutinin-Belastung in rohen oder unzureichend gekochten roten Kidneybohnen.
Die FDA weist darauf hin, dass rohe oder nicht ausreichend gekochte Bohnen hohe Mengen dieses Lectins enthalten können und dadurch Übelkeit, Erbrechen und Durchfall ausgelöst werden können. Durch korrektes Kochen werden die relevanten Mengen deutlich reduziert. (U.S. Food and Drug Administration)
Das ist ein wichtiger Punkt:
Nicht jedes Antinutritivum ist gleich gefährlich.
Zwischen Phytat in einer Mandel und hohen Lectinmengen in unzureichend gekochten Kidneybohnen liegen biochemisch und toxikologisch erhebliche Unterschiede.
Bioverfügbarkeit: Die Zubereitung entscheidet mit
1. Zerkleinern
Pürieren, Mahlen und gründliches Zerkleinern reduzieren die Partikelgröße.
Dadurch wird die Oberfläche vergrößert und die Verdauung kann besser auf die Lebensmittelmatrix zugreifen.
2. Erhitzen
Moderates Erhitzen kann Zellwände aufweichen und bestimmte Nährstoffe freisetzen.
Bei Carotinoiden kann das die Biozugänglichkeit verbessern.
Gleichzeitig können hohe Temperaturen und lange Garzeiten hitzeempfindliche Vitamine abbauen.
Mehr Hitze ist daher nicht automatisch besser.
3. Fett hinzufügen
Bei fettlöslichen Vitaminen und Carotinoiden kann Fett die Bildung von Mischmizellen unterstützen.
Praktisch bedeutet das:
Fettlösliche Nährstoffe brauchen häufig ein geeignetes Fettmilieu, um optimal aufgenommen zu werden.
4. Vitamin C kombinieren
Vitamin-C-reiche Lebensmittel können die Aufnahme von pflanzlichem Nicht-Häm-Eisen verbessern.
5. Einweichen, Keimen und Fermentieren
Diese Prozesse können Phytat reduzieren und dadurch die Bioverfügbarkeit bestimmter Mineralstoffe verbessern.
Nährstoffgehalt ist nicht Nährstoffversorgung
Eine Pflanze kann große Mengen eines bestimmten Mineralstoffs enthalten.
Doch die tatsächliche Versorgung des Körpers hängt davon ab:
Wie viel ist überhaupt im Lebensmittel enthalten?
Wie viel wird aus der Zellstruktur freigesetzt?
Wie viel wird durch Phytat oder andere Substanzen gebunden?
Wie gut ist der Nährstoff löslich?
Kann er die Darmbarriere passieren?
Wie wird er anschließend im Körper transportiert und genutzt?
Das ist der Unterschied zwischen:
Nährstoffgehalt
Wie viel befindet sich im Lebensmittel?
Biozugänglichkeit
Wie viel wird während der Verdauung überhaupt freigesetzt und für die Aufnahme verfügbar?
Bioverfügbarkeit
Wie viel wird tatsächlich aufgenommen und steht dem Körper anschließend für physiologische Funktionen zur Verfügung?
Diese drei Begriffe sind nicht identisch.
Unser Fazit
Pflanzliche Lebensmittel können eine enorme Vielfalt an Vitaminen, Mineralstoffen und bioaktiven Substanzen liefern.
Aber die Nährstoffaufnahme ist kein einfacher Vorgang.
Die Pflanze ist eine komplexe biologische Matrix.
Zellwände können Nährstoffe einschließen. Phytate können Mineralstoffe binden. Oxalate können Calcium komplexieren. Fett kann die Aufnahme fettlöslicher Substanzen verbessern. Vitamin C kann die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen unterstützen. Zerkleinern, Erhitzen, Keimen und Fermentieren können die Bioverfügbarkeit bestimmter Nährstoffe verändern.
Das bedeutet nicht:
„Pflanzen sind schlecht.“
Und es bedeutet ebenso wenig:
„Alles Pflanzliche ist automatisch optimal verfügbar.“
Die Realität ist komplexer – und gerade deshalb interessant.
Eine Ernährung sollte nicht ausschließlich nach Nährstofftabellen beurteilt werden. Entscheidend ist auch, in welcher chemischen Form ein Nährstoff vorliegt, in welcher Lebensmittelmatrix er steckt und welche anderen Substanzen gleichzeitig gegessen werden.
Denn am Ende zählt nicht nur, was auf dem Teller liegt.
Entscheidend ist, was davon tatsächlich im Körper ankommt.