Magnesium

Resorption, Stoffwechsel und Haushalt

Die Resorption des Magnesiums erfolgt im gesamten Bereich des Dünndarms. Im Blut liegt Magnesium dann überwiegend in Form hydratisierter Magnesium-Ionen (60%) vor; weitere 10% sind durch kleinere organische Moleküle bzw. Ionen wie Citrat komplexiert. Um 200 mmol/Tag (entsprechend 4,8 mg Mg) werden in die Niere transportiert. Eine sehr effektive Rückresorption vor allem in der Henle-Schleife (U-förmiger Abschnitt des Nierenkanälchens) sorgt dafür, dass bei einem Magnesium-Mangel die Ausscheidung von Magnesiumsalzen mit dem Urin weitgehend verhindert wird.

Im Körper ist eine Reihe von sowohl anabolen als auch katabolen Stoffwechselfunktionen an die Anwesenheit von Magnesium gebunden, wobei Magnesium oft als ATP-Mg-Komplex wirksam wird. Auf diese Weise wird Magnesium während einer enzymatischen Reaktion komplexiert und ermöglicht so eine Übertragung und einen Transport von Phosphatresten.

Magnesium ist u. a. an der Freisetzung des Nebennierenhormons Adrenalin beteiligt, erweitert aufgrund seiner Mitwirkung die Herzkranzgefäße, verbessert die Leistung des Herzmuskels, spielt weiterhin eine Rolle bei der Gerinnung des Blutes und wirkt außerdem beim Sauerstofftransport bzw. der Sauerstoffausnutzung innerhalb der Gewebe mit. Im Rahmen seiner Stressforschung hat der bekannte, in Kanada tätige Mediziner und Biochemiker Hans Selye (1907–1982) nachgewiesen, dass im Experiment bei Ratten ausgelöste Herzinfarkte sich durch Magnesiumsalze verhindern lassen. Magnesium stellt daher auch einen der Faktoren zur Vorbeugung gegen den Herzinfarkt dar.

Viele Wirkungen von Magnesium-Ionen sind denen der Calcium-Ionen ähnlich. Magnesium wird daher auch als physiologischer Calcium-Antagonist bezeichnet. Die Magnesium-Aufnahme wird durch fettreiche und sehr calciumreiche Nahrung, starken Alkoholkonsum sowie Vitamin B₁- und Vitamin B₂-Mangel beeinträchtigt.

Mangel und Versorgung

Bei Störungen im Magnesiumhaushalt können verschiedenartige Erkrankungen auftreten im Bereich des Gehirns, des Herzens, des Magen-Darm-Trakts und vor allem der Muskeln. Die Symptome reichen von Schwindel, Kopfdruck, Konzentrationsschwäche, über Herz-Rhythmusstörungen, Übelkeit und Erbrechen bis hin zu Wadenkrämpfen. Bei einem akut auftretenden Mangel durch chronische Durchfälle sind die Symptome vor allem Muskelzittern und Krämpfe.

Der Magnesiumbedarf wurde aus Bilanzstudien mit 3 bis 4,5 mg/kg Körpergewicht ermittelt. Bei Frauen (ausgenommen Stillende – Verluste über die Muttermilch) liegt er etwas niedriger (bis zu 20%) als bei Männern. Verluste können vor allem durch übermäßigen Schweiß oder durch Medikamente wie z. B. Diuretika auftreten. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt eine tägliche Aufnahme von 300 bis 350 mg Magnesium. Etwa zwei Drittel des täglichen Bedarfs an Magnesium stammen aus Getreideprodukten und Gemüse (Tab. 1 und 2). Die Bioverfügbarkeit hängt vergleichbar mit der des Calciums von den Bindungsformen im Lebensmittel ab. Oxalsäure (Spinat), Phytinsäure und auch einige Fettsäuren setzen die Resorbierbarkeit herab [1].

Magnesium ist jedoch grundsätzlich weniger fest an Lebensmittelinhaltsstoffe gebunden als das Calcium, d. h., die Stabilitäten der Magnesiumkomplexe sind geringer als die der vergleichbaren Calciumkomplexe [2]. Im Hinblick auf die Versorgung ist außerdem zu beachten, dass von den relativen geringen Gehalten im Gemüse (durchschnittlich um 20 mg/100 g) beim Kochen ein hoher Anteil in das Kochwasser übergeht.

In Mineralstoffpräparaten zur Nahrungsergänzung wird Magnesium als Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid bzw. als basisches Magnesiumcarbonat (Magnesiumhydroxidcarbonat), meist zusammen auch mit Vitaminen (bei Brausetabletten mit Citronensäure) eingesetzt. Bei 100 bzw. 150 mg Magnesium pro Tablette beträgt der prozentuale Anteil an der empfohlenen Tagesdosis 33 bzw. 50% (bezogen auf den unteren Wert von 300 mg pro Tag).

Magnesiumsalze gehören auch zu den Kochsalz-Ersatzstoffen. Nach der "Verordnung über diätetische Lebensmittel" (Diätverordnung vom 4. 2. 2004) sind nach § 9, 2 "... Magnesiumverbindungen (...) nur zugelassen, wenn sie mit mindestens einer der in der Anlage 3 genannten nicht-magnesiumhaltigen Verbindungen vermischt sind. Die Mischung darf an Magnesiumverbindungen, berechnet als Magnesiumkationen, nicht mehr als 20 Hundertteile des Gesamtgehalts an Kalium- und Calciumkationen enthalten." In Nr. 1 der Anlage 3 "Für diätetische Lebensmittel als Kochsalzersatz zugelassene Zusatzstoffe" sind aufgeführt: "Die Verbindungen des Kaliums, Calciums und Magnesiums mit Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutaminsäure, Kohlensäure, Milchsäure, Salzsäure, Weinsäure und Zitronensäure; ..."

Außerdem sind Magnesiumsalze noch einmal in der Anlage 2 der Diätverordnung über "Zusatzstoffe und andere Stoffe, die diätetischen Lebensmitteln zu ernährungsphysiologischen oder diätetischen Zwecken zugesetzt werden dürfen" in der Katogerie 2 Mineralstoffe aufgeführt: Magnesiumacetat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumchlorid, Magnesiumsalze der Citronensäure, Magnesiumgluconat, Magnesiumglycerophosphat, Magnesiumsalze der Orthophosphorsäure, Magnesiumlactat, Magnesiumhydroxid, Magnesiumoxid und Magnesiumsulfat.

Anschrift des Verfassers:
Prof. Dr. Georg Schwedt,
Technische Universität Clausthal,
Institut für Anorganische und Analytische Chemie,
Paul-Ernst-Str. 4,
38678 Clausthal-Zellerfeld,
E-Mail: georg.schwedt@tu-clausthal.de

Literatur
<sub>[1]    Elmafda, I. u. C. Leitzmann: Ernährung des Menschen,
4. Aufl., Ulmer, Stuttgart 2004
[2]    Schweizer, A. u. G. Schwedt: Charakterisierung und Quantifizierung von Mineralstoffbindungen in Lebensmitteln, Fresenius Z. Anal. Chem. 333, 1988, 518-523.
[3]    Souci, S.W., W. Fachmann, H. Kraut: Die Zusammensetzung der Lebensmittel. Nährwert-Tabellen, Stuttgart, 5. Aufl. 1994
[4]    Hans Jürgen Holtmeier (Hrsg.): Magnesium und Calcium. Analytik, Physiologie, Pathophysiologie und Klinik, Wiss. Verlagsges., Stuttgart 1995.</sub>