Spurenelement

Man unterscheidet zwei Arten von Spurenelementen:

• essentielle Spurenelemente und
• nicht-essentielle Spurenelemente.

Die Zuordnung einzelner Elemente ist nicht immer eindeutig. Einige gelten als sicher essentiell, andere als toxikologisch relevant ohne bekannte physiologische Funktion, und bei einigen weiteren Elementen wird die Essentialität in der Fachliteratur uneinheitlich bewertet.^[2] Beispiele sind Elemente wie Chrom, Nickel, Bor, Silizium oder Vanadium. Fluor gilt nicht als essentielles Spurenelement im klassischen Sinn, besitzt jedoch als Fluorid eine etablierte Bedeutung in der Kariesprophylaxe.

Auch Elemente ohne bekannte physiologische Funktion können im menschlichen Organismus in Spuren nachweisbar sein. Der alleinige Nachweis eines Elements bedeutet daher nicht, dass es für den menschlichen Stoffwechsel essentiell ist.

Essentielle Spurenelemente übernehmen im menschlichen Organismus unterschiedliche Funktionen. Sie sind unter anderem Bestandteile oder Cofaktoren von Enzymen und an der Hämatopoese, der Bildung von Schilddrüsenhormonen, der Immunantwort sowie an antioxidativen Schutzsystemen beteiligt.

Zu den klinisch besonders relevanten Spurenelementen zählen unter anderem:

• Eisen – Bestandteil von Hämoglobin und Myoglobin sowie wesentlich für den Sauerstofftransport
• Zink – Cofaktor zahlreicher Enzyme und beteiligt an Zellteilung, Wundheilung und normaler Immunfunktion
• Jod – Bestandteil der Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3)
• Selen – Bestandteil verschiedener Selenoproteine, darunter Glutathionperoxidasen und Dejodasen
• Kupfer – Bestandteil verschiedener Enzyme und unter anderem am Eisenstoffwechsel beteiligt
• Mangan – Cofaktor verschiedener Enzyme
• Molybdän – Bestandteil des Molybdän-Cofaktors
• Cobalt – Bestandteil von Vitamin B12

Essentielle Spurenelemente stammen aus unterschiedlichen Lebensmittelgruppen; die Bioverfügbarkeit variiert dabei erheblich zwischen tierischen und pflanzlichen Quellen.^[3]

Bei Eisen und Zink wird die Bioverfügbarkeit zusätzlich durch den Phytatgehalt pflanzlicher Lebensmittel sowie durch die gleichzeitige Aufnahme von tierischem Protein beeinflusst; bei Eisen verbessert zudem Vitamin C gezielt die Resorption von Nicht-Häm-Eisen.

Für essentielle Spurenelemente liegen alters- und geschlechtsspezifische Zufuhrempfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) vor. Bei Zink richten sich die Werte seit einer Überarbeitung 2019 zusätzlich nach der Phytatzufuhr der Nahrung, da eine hohe Phytatzufuhr die Zink-Bioverfügbarkeit um bis zu 45 % vermindern kann.^[4] Auch die Eisenresorption wird durch Phytat gehemmt; die DGE-Referenzwerte für Eisen sind jedoch nicht nach der Phytatzufuhr gestaffelt, sondern beruhen auf einer angenommenen Mischkost mit einem festgelegten Anteil an Häm- und Nicht-Häm-Eisen.^[5]

Die Versorgung mit Spurenelementen hängt von der Ernährung, der Bioverfügbarkeit, dem individuellen Bedarf sowie möglichen Verlusten ab. Die Aufnahme kann unter anderem durch die Zusammensetzung der Nahrung und Wechselwirkungen mit anderen Nährstoffen beeinflusst werden.

Der Gehalt einzelner Elemente in Lebensmitteln kann zudem von Herkunft und Umweltbedingungen abhängen. Dies betrifft beispielsweise Selen, dessen Konzentration in pflanzlichen Lebensmitteln unter anderem vom Selengehalt des Bodens beeinflusst wird.

Ein Mangel an essentiellen Spurenelementen kann unter anderem entstehen durch:

• unzureichende Zufuhr
• einseitige Ernährung
• Malabsorption
• erhöhten Bedarf (z.B. Schwangerschaft)
• erhöhte Verluste
• chronische Erkrankungen

Die klinischen Folgen hängen vom jeweiligen Element und vom Ausmaß des Mangels ab.

Beispiele sind:

• Eisenmangel mit oder ohne Eisenmangelanämie
• Jodmangel mit möglichen Auswirkungen auf die Schilddrüsenfunktion
• Zinkmangel mit Veränderungen unter anderem an Haut, Schleimhäuten und Immunsystem
• ausgeprägter Selenmangel mit Beeinträchtigung selenabhängiger Enzymsysteme

Unspezifische Beschwerden wie Müdigkeit lassen sich nicht allein anhand ihrer Symptomatik einem bestimmten Spurenelementmangel zuordnen.

Die labormedizinische Beurteilung des Spurenelementstatus ist elementspezifisch. Nicht für jedes Spurenelement existiert ein geeigneter Routineparameter, der die Versorgung des Organismus zuverlässig widerspiegelt.

Beispiele für diagnostisch verwendete Parameter sind:

• Serumferritin und Transferrinsättigung zur Beurteilung des Eisenstoffwechsels
• Zinkbestimmung in Serum oder Plasma
• Selenbestimmung in Serum oder Plasma
• Jodbestimmung im Urin, insbesondere zur Beurteilung der Jodversorgung von Populationen
• Serumkupfer in Verbindung mit Coeruloplasmin bei entsprechender Fragestellung

Bei der Interpretation der Laborwerte müssen präanalytische und klinische Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Zur Beurteilung entzündungsbedingter Veränderungen empfiehlt die ESPEN-Praxisleitlinie, bei der labormedizinischen Untersuchung des Spurenelementstatus gleichzeitig das C-reaktive Protein zu bestimmen. Entzündungsbedingt erniedrigte Blutkonzentrationen zeigen nicht zwangsläufig einen tatsächlichen Mangel an.^[6]

Je nach Parameter können unter anderem folgende Faktoren den Messwert beeinflussen:

• Entzündung
• Nahrungsaufnahme
• Tageszeit
• Schwangerschaft
• Hormonstatus
• Proteinstatus (insb. Albuminmangel)
• Leberfunktion
• Nierenfunktion

Ein gemessener Serumwert lässt meist keine sicheren Rückschlüsse auf den gesamten Körperspeicher zu. Die Bestimmung eines breiten Spurenelementpanels ohne konkrete klinische Fragestellung ist in der Regel weniger aussagekräftig als eine gezielte Diagnostik.

Spurenelemente können sich gegenseitig bei Aufnahme, Transport oder Stoffwechsel beeinflussen.

Beispiele sind:

• Eine längerfristig hohe Zinkzufuhr kann die Kupferaufnahme vermindern und so einen Kupfermangel begünstigen.
• Eisen, Zink und andere zweiwertige Metalle können sich bei gleichzeitig hoher Zufuhr in ihrer intestinalen Aufnahme beeinflussen.
• Der Eisenstoffwechsel ist unter anderem von kupferabhängigen Enzymsystemen abhängig.

Bei einer längerfristigen hochdosierten Supplementierung sollte daher nicht nur das einzelne Element, sondern gegebenenfalls auch der Zusammenhang mit anderen Mikronährstoffen berücksichtigt werden.

Auch essentielle Spurenelemente können bei überhöhter Zufuhr toxisch wirken. Der Abstand zwischen physiologisch notwendiger Zufuhr und potenziell schädlicher Dosis ist je nach Element unterschiedlich.

Beispiele sind:

• Eine übermäßige Selenzufuhr kann zu einer Selenose führen.
• Eine übermäßige Eisenbelastung (Hämochromatose) kann Organschäden auslösen.
• Eine chronisch hohe Jodzufuhr kann bei disponierten Personen die Schilddrüsenfunktion beeinflussen.

Nicht-essentielle Elemente wie Blei oder Cadmium besitzen keine bekannte physiologische Funktion und sind bei entsprechender Exposition gesundheitsschädlich.

Eine Supplementierung sollte sich am individuellen Bedarf orientieren.

Eine routinemäßige hochdosierte Einnahme ohne nachgewiesenen Mangel oder konkrete medizinische Indikation ist nicht grundsätzlich sinnvoll, da sowohl Wechselwirkungen als auch Überdosierungen möglich sind.

Bei Verdacht auf eine Unterversorgung sollte zunächst geprüft werden:

• ob eine ausreichende Zufuhr über die Ernährung besteht
• ob Risikofaktoren für eine verminderte Aufnahme oder erhöhte Verluste vorliegen
• ob eine geeignete labormedizinische Untersuchung verfügbar ist
• ob aus dem Ergebnis eine therapeutische Konsequenz entsteht

• Referenzwerte, abgerufen am 22.09.2026
• Dietary Supplement Fact Sheets, abgerufen am 22.09.2026
• Micronutrients, abgerufen am 22.09.2026