Mineralstoffe Teil VIII: Vanadium, Zinn und Nickel

Der Vollständigkeit halber möchten wir unser Augenmerk auch auf gänzlich unbekannte Mineralstoffe richten. Stoffe wie Kalium, Iod oder Eisen hat jeder schon einmal gehört und kann diese bedeutungstechnisch auch einordnen. Bei Elementen wie Vanadium, Zinn oder Nickel sieht es vermutlich anders aus. Die folgenden Ausführungen sollen für Aufklärung sorgen und die für den Körper relevante Bedeutung aufzeigen.

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Vanadium ist schwer zu bestimmen

Denkt man an Mineralstoffe, so assoziiert man diese mit für den Körper und dessen biologisches System wichtigen Bausteinen. Doch Vanadium ist einer dieser Vertreter, der körperliche Schäden mitverursachen kann. Schätzungsweise nimmt ein jeder von uns 15 bis 30 Mikrogramm täglich davon auf. Vanadium kommt in einigen Lebensmitteln vor, kann in diesen allerdings nicht verlässlich bestimmt werden. Somit kommt es bei Messungen immer wieder zu starken Schwankungen, was sich unter anderem auf schwierige Analyseverfahren zurückführen lässt.

Speziell in der Industrie kommt Vanadium zum Einsatz. Da dieser Stoff in hohen Mengen toxisch wirkt, sind hier individuelle Grenzwerte hinsichtlich der Exposition vorgegeben. Insbesondere die Aufnahme von Vanadium über die Lunge ist als schadhaft einzustufen.

Symptome wie Krämpfe und Magen-Darm-Beschwerden

Übersteigt die Vanadiumexposition oder auch der Vanadiumkonsum gewisse Grenzen, kommt es in der Folge zu einigen Symptomen. Neben Hautveränderungen und Schleimhautreizungen resultieren insbesondere bei einem Konsum im Milligrammbereich Krämpfe und Magen-Darm-Beschwerden. In einigen Versuchen konnte auch die Hemmung bestimmter Enzyme nachgewiesen werden. Des Weiteren sorgt Vanadium in hohen Mengen für die Herabsetzung der Cholesterin- und Fettsäuresynthese. Im Rahmen einer akuten Intoxikation mit Vanadium werden Betroffene symptomatisch behandelt. Nach Tagen bis Wochen klingen die Folgen der Vergiftung in der Regel ohne weitere Schäden wieder ab.

Vanadium als essenzieller Mineralstoff umstritten

Bis heute ist man sich nicht einig, ob Vanadium für den menschlichen Körper essenziell ist, denn bisher ist noch kein Enzym bekannt, welches auf Vanadium angewiesen ist. Einige Versuche deuten allerdings daraufhin, dass Vanadium für das Knochenwachstum von Bedeutung sein könnte. Darüber hinaus sind keine Mangelerscheinungen beim Menschen bekannt. Lediglich bei Tieren wirkte sich zu wenig Vanadium auf das Wachstum und die Schilddrüsenfunktion aus.

Zinnanreicherung vor allem in Lebensmitteldosen

Das Element Zinn findet sich in zahlreichen Lebensmitteln. Allerdings steckt in Dosennahrungsmitteln ein deutlich höherer Gehalt an Zinn. Grund dafür ist, dass sich Zinn oftmals in der Dose löst und in die Nahrungsmittel übergeht. Im Durchschnitt nehmen wir drei bis vier Milligramm Zinn täglich zu uns. Doch wie bei Vanadium, wird über die Bedeutung dieses Elements für unseren Körper diskutiert. Berechtigterweise erkennen einige Zinn nicht als essenziellen Nährstoff für den Körper an, da es hierfür an Argumenten fehlt.

Zweifelhafte Bedeutung von Zinn

Als bekannt wurde, dass Zinn das Wachstum von Ratten fördere, wiesen Fachleute vereinzelt auf die Bedeutung von Zinn hin. In der Summe fallen die Argumente jedoch gering aus. Neben dem Rattenversuch steht lediglich eine regulatorische Wirkung auf das Hormon Gastrin zur Diskussion. Im Gegenzug sind wesentlich mehr toxische Wirkungen durch Zinn bekannt. Insbesondere wenn das Element in hohen Mengen eingenommen wird, kann es zu reversiblen Darmbeschwerden kommen. Wie Vanadium, spielt auch Zinn in diesem Zusammenhang in der Industrie eine fundamentale Rolle.

Vor allem pflanzliche Lebensmittel enthalten Nickel

Das Element Nickel ist in großen Mengen allem in pflanzlichen Produkten zu finden. In tierischen Produkten kommt es ebenso, wenn auch in deutlich geringeren Mengen, vor. Im Dünndarm wird allerdings nur 1 bis 10 % der aufgenommenen Nickelmenge auch ins Blut transportiert. Ähnlich wie bei den anderen zwei Elementen ist auch bei Nickel nicht nachweisbar, dass es an einem ausgewählten Enzymprozess beteiligt ist. Folglich wird Nickel derzeit nicht als essenziell erachtet.

Tägliche Schätzdosis von Nickel deutlich zu hoch

Aus Tierversuchen wird eine hypothetisch täglich notwendige Zinkmenge von 50 Mikrogramm abgeleitet. In der Summe konsumieren wir jedoch weit mehr, im Durchschnitt sind es 150 bis 700 Mikrogramm pro Tag. Dies ist unter anderem ein Grund, weshalb es bis dato keine protokollierten Fälle eines Nickelmangels gibt.

Potentielle Funktionen von Nickel werden diskutiert

Dennoch wird fleißig an den Funktionen von Nickel für unseren Körper geforscht. Möglicherweise trägt Nickel dazu bei, unsere DNA zu stabilisieren. Zudem scheint es, als ob ein funktioneller Zusammenhang zu Vitamin B12 besteht. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass sich bei Auftreten eines Mangels an Nickel, die Verwertung von Eisen als problematisch erwies. Folglich drohen diverse Mangelerscheinungen, wie erniedrigtes Hämatokrit und eine reduzierte Erythrozytenzahl.

Zinn, Nickel und Vanadium im Überblick:

• Wir konsumieren täglich 15 bis 30 Mikrogramm Vanadium. Im Rahmen der Arbeitsmedizin bereitet Vanadium durch hohe Expositionen gesundheitliche Probleme
• Zu hohe Mengen an Vanadium verursachen Hautveränderungen, Schleimhautreizungen, Krämpfe oder auch Magen-Darm-Beschwerden
• Basierend auf dem heutigen Wissensstand benötigt der Körper Vanadium nicht zwingend. Es gibt lediglich Ansätze, nach welchen Vanadium für das Wachstum und die Schilddrüsenfunktion wichtig scheint
• Ungefähr 3 bis 4 Milligramm Zinn nimmt jeder täglich auf. Das Schwermetall befindet sich vor allem in Dosenlebensmitteln 
• Zinn ist als essenzieller Mineralstoff umstritten, es könnte sich jedoch auf unser Wachstum und das Hormon Gastrin auswirken. Bei zu hoher Dosierung kann es zu Darmbeschwerden kommen
• Ca. 150 bis 700 Mikrogramm Nickel nehmen wir täglich zu uns. Das Element findet man vor allem in pflanzlichen Nahrungsquellen. Nur 1-10 % werden im Dünndarm auch resorbiert
• Nickel ist, wie Vanadium und Zinn, in seiner essenziellen Wirkung umstritten

Text-Quellen:

(1) Ernährung in Prävention und Therapie, 2. Auflage, 2003

(2) Biesalski et al., Taschenatlas Ernährung, 8. Auflage, 2020

(3) Elmadfa und Leitzmann, Ernährung des Menschen, 6. Auflage, 2019

Bild-Quellen:

(4) https://unsplash.com/s/photos/canned-food