Bioverfügbarkeit tierischer Nährstoffe

Der Nährstoffgehalt auf einem Etikett sagt wenig darüber aus, wie viel davon tatsächlich im Körper ankommt. Die Bioverfügbarkeit – definiert als der Anteil, der absorbiert wird und in bioaktiver Form am Wirkort verfügbar ist – unterscheidet sich zwischen tierischen und pflanzlichen Quellen teilweise um den Faktor 5–15.

Beal und Ortenzi (2022) publizierten in Frontiers in Nutrition eine systematische Analyse der Mikronährstoffdichte verschiedener Lebensmittelgruppen unter Berücksichtigung der Bioverfügbarkeit. Ihr zentrales Ergebnis: Tierische Lebensmittel – insbesondere Organfleisch, Eier, Milchprodukte und Fisch – liefern die höchste bioverfügbare Mikronährstoffdichte pro Kalorie.

Eisen: Häm vs. Non-Häm

Hurrell und Egli (2010) fassten in ihrem Review im American Journal of Clinical Nutrition die Datenlage zur Eisenbioverfügbarkeit zusammen: Häm-Eisen (in Fleisch, Fisch, Innereien) wird über einen eigenen Rezeptor (HCP1/PCFT) absorbiert – mit einer Absorptionsrate von 15–35 %, weitgehend unabhängig von anderen Nahrungsbestandteilen. Non-Häm-Eisen (in Pflanzen, angereicherter Nahrung) nutzt den DMT1-Transporter und wird nur zu 2–20 % absorbiert. Entscheidend: Phytate, Polyphenole und Kalzium hemmen die Non-Häm-Eisenabsorption dosisabhängig, während Askorbinsäure (Vitamin C) sie fördert. Häm-Eisen ist von diesen Inhibitoren nicht betroffen. Hurrell und Egli (2010) empfahlen, dass Referenzwerte für Eisenzufuhr die Bioverfügbarkeit der Ernährungsform berücksichtigen sollten – eine Empfehlung, die in vielen Standardtabellen bis heute fehlt.

Zink: Phytat als Schlüsselfaktor

Gibson, Raboy und King (2018) analysierten in Nutrition Reviews die Auswirkungen von Phytat auf die Zink- und Eisenbioverfügbarkeit pflanzlicher Lebensmittel. Phytinsäure (Inositolhexaphosphat, IP6) bildet im Darmlumen unlösliche Komplexe mit Zink und Eisen und reduziert deren Absorption um 50–80 %. Der Molar-Ratio von Phytat zu Zink ist der stärkste Prädiktor für die Zinkabsorption: Bei einem Verhältnis >15:1 – typisch für Vollkorngetreide und Hülsenfrüchte – sinkt die fraktionelle Zinkabsorption auf unter 15 %. Tierische Lebensmittel enthalten kein Phytat und liefern Zink in einer direkt absorbierbaren Form. Gibson et al. (2018) betonten, dass herkömmliche Ernährungsempfehlungen, die den Phytatgehalt pflanzlicher Lebensmittel ignorieren, den tatsächlichen Zinkbedarf systematisch unterschätzen.

Vitamin A: Retinol vs. Beta-Carotin

Retinol (in Leber, Eigelb, Butter) ist die direkt verwertbare Form von Vitamin A und wird zu >80 % absorbiert. Beta-Carotin (in Karotten, Süßkartoffeln, Spinat) muss erst enzymatisch durch Beta-Carotin-15,15'-Monooxygenase (BCO1) zu Retinol umgewandelt werden. Die durchschnittliche Konversionsrate beträgt 12:1 bis 28:1 (µg Beta-Carotin zu µg Retinol) – aber diese Durchschnittswerte verbergen eine enorme interindividuelle Variabilität.

Leung et al. (2009) zeigten in einer wegweisenden Studie im FASEB Journal, dass zwei häufige Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs) im BCO1-Gen die Konversionseffizienz drastisch verändern. Probandinnen mit der Variante rs12934922 T-Allel oder rs7501331 T-Allel konvertierten 32–69 % weniger Beta-Carotin zu Retinol. Die Häufigkeit dieser Low-Converter-Varianten liegt bei 40–45 % in europäischen Populationen – fast die Hälfte aller Menschen konvertiert Beta-Carotin also erheblich schlechter als die Lehrbuch-Werte suggerieren. Für diese Personen ist die pflanzliche Vitamin-A-Versorgung über Beta-Carotin biologisch unzureichend.

Vitamin B12: Ausschließlich tierisch in bioaktiver Form

Cobalamin (Vitamin B12) kommt in bioaktiver Form – als Methylcobalamin und Adenosylcobalamin – ausschließlich in tierischen Lebensmitteln vor. Pflanzliche Quellen (Algen, fermentierte Lebensmittel) enthalten überwiegend Pseudocobalamin-Analoga, die an Intrinsic Factor und Transcobalamin binden, aber die B12-abhängigen Enzymreaktionen (Methionin-Synthase, Methylmalonyl-CoA-Mutase) nicht katalysieren können. Ein subklinischer B12-Mangel bei rein pflanzlicher Ernährung ohne Supplementierung entwickelt sich schleichend über Monate bis Jahre und manifestiert sich zunächst in erhöhten Methylmalonsäure- und Homocysteinwerten, bevor neurologische Symptome auftreten.

Omega-3-Fettsäuren: EPA/DHA vs. ALA

EPA (Eicosapentaensäure) und DHA (Docosahexaensäure) – die biologisch aktiven Omega-3-Fettsäuren – kommen in relevanter Menge nur in Fisch, Meeresfrüchten und Algenöl vor und werden direkt absorbiert. Alpha-Linolensäure (ALA) aus pflanzlichen Quellen (Leinöl, Chiasamen, Walnüsse) muss erst enzymatisch über Desaturasen und Elongasen zu EPA und DHA konvertiert werden.

Burdge und Calder (2005) quantifizierten in Reproduction Nutrition Development die Konversionsraten beim Menschen: Die Konversion von ALA zu EPA liegt bei ca. 8 % bei Männern und ~21 % bei Frauen, die Konversion zu DHA bei <1 % (Männer) bzw. ~9 % (Frauen). Der Geschlechterunterschied wird durch Östrogen erklärt, das die Δ6-Desaturase-Aktivität steigert. Selbst bei Frauen erreicht die DHA-Synthese aus ALA nur einen Bruchteil dessen, was eine direkte DHA-Zufuhr über Fisch liefert. DHA macht ca. 40 % der Fettsäuren in der grauen Hirnsubstanz aus – eine unzureichende DHA-Versorgung betrifft daher direkt die neuronale Funktion.

O'Hearn (2020) fasste in Current Opinion in Endocrinology, Diabetes, and Obesity zusammen, dass eine fleischbasierte Ernährung alle essentiellen Nährstoffe in bioverfügbarer Form liefern kann – einschließlich Vitamin C, das in frischem Fleisch (insbesondere Organfleisch) in ausreichender Menge vorhanden ist, wenn keine kompetitive Hemmung durch hohe Glukosezufuhr (Glukose und Vitamin C konkurrieren um den SVCT1/GLUT-Transporter) vorliegt.