Nährstoffe genau austariert

Welche Mengen an Vitaminen und Mineralstoffen brauchen wir für eine gesunde Ernährung? Das ist nicht immer leicht zu ermitteln und unterscheidet sich auch je nach Abstammung.

Neben Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißstoffen brauchen wir Menschen zahlreiche Mikronährstoffe, darunter Mineralien, Vitamine und gewisse Fettsäuren.

Deren Notwendigkeit haben wir vor allem durch Beobachtungen und Behandlungsversuche festgestellt. Seeleute auf langen Schiffsreisen bekamen Skorbut, wenn sie zu wenig Vitamin C aufnahmen. Menschen in Iodmangelgebieten bekommen aufgrund der anschwellenden Schilddrüse einen Kropf, wenn sie nicht zusätzlich Iodid etwa durch iodiertes Speisesalz oder Trinkwasser aufnehmen.

Wie viel Iodid und andere Mineralien die örtlich angebaute Nahrung enthält, hängt von den Böden ab, auf denen sie wächst. Bei anderen Mikronährstoffen wie Vitaminen und Omega-Fettsäuren hängt die angemessene Versorgung von der Ernährungsweise ab. Diese ist bei vielen Bevölkerungsgruppen kulturell geprägt und wurzelt in der historischen Verfügbarkeit bestimmter Lebensmittel.

Seit Homo sapiens sich aus Afrika heraus rund um den Globus verbreitete, sind viele Völker jahrtausendelang einer Region treu geblieben, lange genug, damit sich ihre Gene an die von der afrikanischen Urheimat abweichende Verfügbarkeit von Mikronährstoffen anpassten (evolutive Anpassung).

Ein klassisches Beispiel sind die Omega-Fettsäuren, also mehrfach ungesättigte. Bekannt ist vor allem die Omega-3-Variante; das sind solche Fettsäuren mit der letzten Doppelbindung in der mehrfach ungesättigten Kohlenstoffkette der Fettsäure bei der – vom Carboxy-Ende aus gesehen – drittletzten C-C-Bindung. Diese Fettsäuren sind beispielsweise nötig für gesundes Wachstum bei Kindern, einen normalen Cholesterinspiegel und eine normale Gehirnfunktion. Bevölkerungen in Küstennähe, die sich seit vielen Generationen von Fisch ernährten und mit diesem ausreichend Omega-Fettsäuren aufnahmen, verloren die Fähigkeit, langkettige Omega-3-Fettsäuren selbst herzustellen. Bei den Hindus in Indien hingegen, die sich traditionell vegetarisch ernähren, ist diese Fähigkeit stark ausgeprägt.¹⁾

Gene gegen Mangel

Erst seit kurzem ist bekannt, dass ähnliche Evolutionsvorgänge auch für andere Mikronährstoffe stattgefunden haben. Jasmin Rees, Sergi Castellano und Aida Andres am University College London haben diese Frage für 13 Mineralstoffe untersucht. Dazu analysierten sie genetische Spuren von Selektionsprozessen, und zwar in 273 Genen, die mit der Aufnahme dieser Mikronährstoffe verbunden sind – und das in 40 Bevölkerungsgruppen rund um die Welt.²⁾

Wie die Forschenden herausfanden, haben sich die Gene der Maya-Nachfahren in Mittelamerika so angepasst, dass sie mit weniger Iod auskommen, ohne einen Kropf zu entwickeln. Dennoch finden sich unter der heutigen Bevölkerung dieser Region häufig Iodmangelsymptome wie der Kropf – denn Nachfahren der Einwanderer und Sklaven haben diese Gene nicht. Zudem hat die ärmere Bevölkerung oft unzureichenden Zugang zu iodierten Lebensmitteln.

Ähnliche genetische Anpassungen an Iodmangel finden sich bei manchen indigenen Volksgruppen in den Regenwäldern Afrikas, etwa bei den Mbuti in Zentralafrika oder den Biaka in Papua-Neuguinea. Den Autor:innen zufolge könnte die geringe Körpergröße dieser Menschen mit Iodmangel zu tun haben, da Schilddrüsen-Rezeptoren an der Steuerung des Wachstums beteiligt sind.

Selen ist ein Spurenelement, das wir für die Synthese der seltenen Aminosäure Selenocystein brauchen. Die wird zum Beispiel in der Glutathionperoxidase benötigt, die wiederum Peroxide entgiftet, also gegen oxidativen Stress wirkt. Selen ist kaum vorhanden in einem großen Gebiet, das sich quer durch China erstreckt. Dort treten Mangelkrankheiten wie die Keshan-Krankheit (Herzbeschwerden) und die Kaschin-Beck-Krankheit (Gelenkdeformation) auf. Die Studie wies in mehreren ostasiatischen Bevölkerungsgruppen genetische Mutationen nach, die diese Menschen Selen besser verwerten lassen.

Interessant ist: Einige afrikanische Bevölkerungen sind ähnlich an Selenmangel angepasst. Wie Selen im Boden Afrikas verteilt ist, ist noch nicht genug erforscht, um Gegenden mit Selenmangel einzugrenzen. Wäre die Selenverteilung in ganz Afrika bekannt, ließe sich nachverfolgen, wann und wie sich Gene an den Mangel anpassten.

Auch für Zink, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Kupfer, Eisen, Mangan, Phosphor und Chlor fanden die Forschenden Hinweise auf genetische Anpassungen an deren Mangel. Überversorgung und Toxizität dieser Mineralien scheinen hingegen seltener ein Problem zu sein. Nur bei Magnesium fanden sich Mutationen in zwei Genen, die gewisse Bevölkerungen in Südasien möglicherweise vor einer Überdosis des Minerals schützen.

Vitamin C geht in die Haut

Ohne Vitamine und andere Mikronährstoffe werden wir krank. Welche Funktionen sie in unserem Körper erfüllen, wenn wir gut genährt und gesund sind, ist allerdings nicht immer umfassend bekannt – auch weil es ethisch nicht vertretbar ist, entsprechende Experimente an gesunden Menschen durchzuführen, ihnen also zum Beispiel bewusst diese Nährstoffe vorzuenthalten.

Vitamin C (Ascorbinsäure) ist bereits relativ gut, aber nicht vollständig erforscht. Bekannt ist zum Beispiel, dass es zur Synthese von Kollagen erforderlich ist. Mit dieser Begründung preisen Kosmetikhersteller oft ihre Cremes an, welche die Hautalterung bremsen sollen. Ob allerdings die äußerliche Anwendung den Ascorbinsäuregehalt der Haut tatsächlich verbessert, ist zweifelhaft: Dieser wird von innen reguliert.

Juliet Pullar von der University of Otago in Christchurch, Neuseeland, und Kolleg:innen unter anderem vom Fresenius-Institut in Hamburg untersuchten die Konzentration von Vitamin C in verschiedenen Zellen der Haut und verglichen sie mit der im Blutplasma.³⁾ Wie sie herausfanden, korreliert die Konzentration sowohl in den Fibroblasten, also den Zellen der inneren Hautschicht (Dermis), als auch in den Keratinozyten, den Zellen der äußeren Hautschicht (Epidermis), gut mit der Konzentration im Blutplasma, wird also offenbar von innen gesteuert.

In einer kleinen Interventionsstudie wiesen sie außerdem Versuchsteilnehmer:innen an, acht Wochen lang täglich zwei Kiwifrüchte zu essen. Dies führte im Vergleich zur Kontrollgruppe zu höheren Vitamin-C-Konzentrationen im Blut, zur Aufnahme in die Epidermis und auch zu nachweisbaren Verbesserungen in funktionellen Parametern der Haut – unter anderem wurde die Dermis dicker und die Zellen der Epidermis wuchsen schneller. Die Autor:innen folgern daraus: Mehr Vitamin C in der Nahrung verbessert die Versorgung der Haut mit dem Vitamin und die Funktion der Haut.

Diese Untersuchungen erforderten Hautproben. Muhammad Inam Khan und Kolleg:innen an der University of California in San Diego hingegen haben jetzt einen nicht-invasiven und kostengünstigeren Test auf Vitamin C vorgestellt.⁴⁾ Die Forschenden entwickelten einen dünnen Elektronikchip. Der entnimmt seine Energieversorgung und das Probenmaterial aus dem Hautschweiß, misst die Konzentration an Vitamin C im Schweiß und kommuniziert über Bluetooth. Diese Chips lassen sich in der Massenproduktion für wenige Cent herstellen und auf Gebrauchsgegenstände wie Trinkgefäße aufkleben. So ließe sich das eigene Vitamin-Level ermitteln, indem man zum Beispiel ein Gefäß oder einen Haushaltsgegenstand in die Hand nimmt.

Sonne oder Tablette?

Vitamin D ist eine Ausnahme unter den Mikronährstoffen, da unser Körper es selbst herstellen kann. Das klappt aber nur dann in hinreichendem Maß, wenn die Haut genug Sonnenlicht abbekommt. Deshalb nehmen Viele zumindest im Winter Vitamin-D-Tabletten. Ein Vitamin-D-Mangel kann zu Herzproblemen führen, aber eine Überdosis ist auch ungesund und kann die Nieren schädigen. Dennoch haben wenige Studien die Konzentration des Vitamins im Körper geprüft.

Heidi May von der Organisation Intermountain Health in Salt Lake City, USA stellte im November 2025 eine groß angelegte klinische Studie namens Target-D vor. Dabei wurden Patient:innen mit einem erhöhten Risiko für Herzerkrankungen via Tabletten auf einen bestimmten Vitamin-D-Pegel im Blut eingestellt.⁵⁾ Alle drei Monate wurde der Vitaminpegel gemessen und die Dosis der Tabletten erhöht, bis der Pegel über 40 ng · mL^–1 lag. Die Dosierung wurde reduziert, falls er 80 ng · mL^–1 überschritt.

Teilgenommen haben 630 Erwachsene mit Herzproblemen, 78 Prozent davon Männer, Durchschnittsalter 63 Jahre, 48 Prozent hatten bereits einen Herzinfarkt. Vor der Studie hatten 85 % von ihnen einen Vitaminpegel unter dem angestrebten Niveau, und 52 % benötigten mehr als das Sechsfache der von der FDA empfohlenen Tablettendosis, um in den gesunden Bereich zu kommen, also auf über 40 ng · mL^–1. Im Verlauf der vier Jahre dauernden Studie hatten die Patient:innen, deren Vitaminpegel genau eingestellt wurde, ein um 52 % geringeres Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden.

Den Sensor, mit dem jede:r den Pegel selbst bestimmen kann, muss allerdings noch jemand erfinden.

Der Autor

Der promovierte Chemiker Michael Groß arbeitet als freier Wissenschaftsjournalist in Oxford, England. michaelgross.co.uk

• ¹ M. Groß, Nachr. Chem. 2017, 65, 989
• ² J. Rees, S. Castellano, A. Andres, Am. J. Hum. Genet. 2025, 112, 2538
• ³ J. M. Pullar, S. M. Bozonet, D. Segger et al., J. Investing. Dermatol. 2025, doi: 10.1016/j.jid.2025.10.587
• ⁴ M. I. Khan, R. Burns, A. Agarwal et al., Biosensors Bioelectronics 2026, 292, 118100
• ⁵ clinicaltrials.gov/study/NCT02996721

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