Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker – Definition & Bedeutung

Was sind Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker?

Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker sind biologische Messparameter, die Auskunft darüber geben, in welchem Ausmaß ein aufgenommener Nährstoff vom Körper absorbiert, transportiert, gespeichert und letztendlich in den Zellen genutzt werden kann. Die sogenannte Bioverfügbarkeit eines Nährstoffs beschreibt also nicht nur, wie viel davon mit der Nahrung zugeführt wird, sondern wie viel tatsächlich im Körper ankommt und wirksam wird.

Diese Marker spielen eine zentrale Rolle in der modernen Ernährungsmedizin, der klinischen Diagnostik und der ernährungswissenschaftlichen Forschung. Sie ermöglichen eine präzisere Beurteilung des Nährstoffstatus eines Menschen als allein die Erfassung der Nahrungszufuhr.

Bedeutung der Bioverfügbarkeit

Zwei Menschen können dieselbe Menge eines Nährstoffs zu sich nehmen und dennoch völlig unterschiedliche Blutspiegel aufweisen. Grund dafür sind individuelle Unterschiede in der Verdauung, der Darmgesundheit, genetischen Faktoren, dem Vorhandensein von Hemmst offen oder Fördersubstanzen sowie dem allgemeinen Gesundheitszustand. Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker helfen, diese Unterschiede sichtbar zu machen.

• Absorptionseffizienz: Wie viel eines Nährstoffs wird aus dem Darm ins Blut aufgenommen?
• Transportkapazität: Werden Nährstoffe effizient zu den Zielgeweben transportiert?
• Speicherfähigkeit: Kann der Körper den Nährstoff in ausreichender Menge speichern?
• Zelluläre Nutzung: Wird der Nährstoff intrazellulär tatsächlich verwendet?

Arten von Nährstoffbioverfügbarkeitsmarkern

Serummarker und Plasmaspiegel

Die am häufigsten verwendeten Marker sind direkte Messungen des Nährstoffgehalts im Blutserum oder Plasma. Beispiele sind der Serumferritinspiegel für Eisen, der 25-Hydroxyvitamin-D-Spiegel für Vitamin D oder der Serum-Folats piegel. Diese Werte spiegeln jedoch nicht immer den tatsächlichen Versorgungsstatus der Zellen wider.

Funktionelle Marker

Funktionelle Biomarker messen die physiologische Aktivität, die von einem bestimmten Nährstoff abhängt. Beispielsweise ist die Erythrozyten-Glutathionreduktase-Aktivität ein funktioneller Marker für den Riboflavin-Status (Vitamin B2). Auch die Homocystein-Konzentration im Blut gilt als funktioneller Marker für die Versorgung mit Folat, Vitamin B6 und Vitamin B12, da erhöhte Werte auf eine unzureichende Verwertung dieser Vitamine hinweisen.

Isotopen-Tracerst udien

In der Forschung werden häufig stabile Isotope eingesetzt, um die Absorption und den Metabolismus von Nährstoffen exakt zu verfolgen. Dabei wird eine bekannte Menge eines isotopenmarkierten Nährstoffs verabreicht und anschließend im Blut oder Urin gemessen, wie viel davon tatsächlich aufgenommen wurde.

Urin- und Stuhlanalysen

Bei manchen Nährstoffen kann die Ausscheidung über den Urin oder Stuhl Rückschlüsse auf die Bioverfügbarkeit geben. Zum Beispiel ist die Jodausscheidung im Urin ein anerkannter Marker für die Jodversorgung einer Bevölkerung.

Gewebsmarker

In bestimmten Fällen werden Gewebeproben (z. B. Knochenmark, Leberbiopsie) untersucht, um den Nährstoffgehalt direkt im Zielgewebe zu bestimmen. Dies ist aufwendig, aber sehr präzise.

Einflussfaktoren auf die Bioverfügbarkeit

Zahlreiche Faktoren können die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen beeinflussen und damit auch die Aussagekraft der Marker:

• Darmgesundheit: Erkrankungen wie Morbus Crohn, Zöliakie oder ein Leaky-Gut-Syndrom reduzieren die Absorptionskapazität erheblich.
• Lebensmittelzubereitung: Kochen, Fermentieren oder Einweichen können die Bioverfügbarkeit erhöhen oder verringern.
• Wechselwirkungen mit anderen Nährstoffen: Vitamin C fördert die Eisenaufnahme, während Phytinsäure (in Getreide) sie hemmt.
• Medikamenteneinnahme: Bestimmte Medikamente (z. B. Protonenpumpenhemmer, Metformin) beeinflussen die Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen.
• Alter und Geschlecht: Ältere Menschen absorbieren bestimmte Nährstoffe wie Vitamin B12 oder Kalzium weniger effizient.
• Genetische Faktoren: Polymorphismen in Genen wie MTHFR können den Folatsäuremetabolismus beeinflussen.

Klinische Anwendung

Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker werden in verschiedenen klinischen Bereichen eingesetzt:

• Diagnostik von Mangelzuständen: Feststellung von Eisen-, Vitamin-D-, Zink- oder B-Vitamin-Mangel.
• Monitoring von Therapien: Überwachung der Wirksamkeit von Nährstoffsubstitutionen oder Diätmaßnahmen.
• Präventivmedizin: Frühzeitiges Erkennen von Risiken für chronische Erkrankungen durch suboptimale Nährstoffversorgung.
• Sporternährung: Optimierung der Nährstoffversorgung bei Leistungssportlern.

Wichtige Beispiele für Nährstoffbioverfügbarkeitsmarker

• Ferritin: Marker für die Eisenspeicher im Körper.
• 25-OH-Vitamin D: Standardmarker für die Vitamin-D-Versorgung.
• Holotranscobalamin (HoloTC): Frühmarker für Vitamin-B12-Mangel.
• Methylmalonsäure (MMA): Funktioneller Marker für Vitamin-B12-Status.
• Homocystein: Funktioneller Marker für B-Vitamin-Status (B6, B9, B12).
• Zinkplasmaspiegel: Marker für die Zinkversorgung, allerdings mit eingeschränkter Sensitivität.
• Jod im Urin (Joduri e): Bevölkerungsweiter Marker für die Jodversorgung.

Quellen

1. World Health Organization (WHO): Nutritional Anaemias: Tools for Effective Prevention and Control. Geneva: WHO Press, 2017.
2. Gibson RS: Principles of Nutritional Assessment. 2nd ed. Oxford University Press, 2005.
3. Aggett PJ: Bioavailability: An evolving and complex concept. Food Chemistry, 2012; 130(4): 775-779.