In der 7. Aktualisierung (6. Ergänzungslieferung) zu den DACH-Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr der deutschsprachigen Fachgesellschaften für Ernährung aus Deutschland, Österreich und der Schweiz, finden sich auch Ausführungen zu den neu definierten Schätzwerten für eine angemessene Magnesiumzufuhr. Im vorliegenden Beitrag wird über die Neuerungen und aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisse bezüglich einer optimalen nutritiven Magnesiumversorgung berichtet, einschließlich einer Bewertung, wie die Zielvorgaben im Rahmen einer ausgewogenen abwechslungsreichen Ernährung umsetzbar sind.

In Tabelle 1 sind die aktuellen Angaben zur angemessenen Magnesiumzufuhr im Vergleich zu den bisher gültigen Empfehlungen zusammenfassend aufgelistet. Da rund um die vielfältigen Regulationsmechanismen zur Aufrechterhaltung der Magnesiumhomöostase weiterhin viele Detailfragen wissenschaftlich noch nicht zweifelsfrei geklärt werden konnten und somit ein tatsächlicher Magnesiumbedarf des Menschen nicht verlässlich bestimmt werden kann, handelt es sich bei den unten stehenden Angaben lediglich um Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr.

Die von Seiten der Expertenkommission hierzu formulierten ausführlichen Begründungen und zusammengetragenen Literaturbelege können in der 6. Ergänzungslieferung 12/2021 zu den DACH-Referenz-werten (siehe Quellenangabe am Ende des Beitrages) nachgelesen werden. Anhand der aktuellen Angaben kann festgehalten werden, dass die Zufuhrempfehlungen für Säuglinge und Kinder bis 13 Jahre fast ausnahmslos und teilweise sogar deutlich erhöht wurden. Eine geschlechterbezogene Differenzierung wird wie bisher erst ab dem 10. Lebensjahr vorgenommen. Gleichzeitig sind die Schätzwerte für eine angemessene Magnesiumzufuhr für Jugendliche und Erwachsene in den Altersstufen von 13 bis 25 Jahre in der Regel um 10 – 20% abgesenkt worden, während sie für die Erwachsenen ab dem 25. Lebensjahr unverändert bei 350 mg/Tag für die Männer bzw. 300 mg/Tag für die Frauen belassen bleiben. Ein früher definierter Mehrbedarf an Magnesium für Schwangere und Stillende wurde aufgehoben.

Magnesium wird zu den Mengenelementen gerechnet und ist nach Kalium das zweithäufigste intrazelluläre Kation. Nur ca. 1% des beim Erwachsenen rund 25 g umfassenden Körperbestandes finden sich in extrazellulären Flüssigkeiten. Besonders hoch ist der intrazelluläre Magnesiumanteil in Knochen (rund die Hälfte des Körperbestandes) und Muskeln, aber auch in Weichteilgeweben. Magnesium wird überwiegend im Jenujum durch passiven Transport absorbiert. Im Dickdarm ist noch ein aktives Magnesium-Transport-system lokalisiert, das in gewissen Grenzen befähigt ist, auf unterschiedliches Magnesiumangebot im Nahrungsbrei zu reagieren und die Absorptionsrate zu drosseln oder zu steigern. Die über den Stuhl ausgeschiedenen Mengen sind hauptsächlich in dem nicht absorbierten Magnesium begründet. Zentrales Organ zur Regulierung der Magnesiumhomöostase ist aber die Niere. Die Verluste über den Schweiß sind bei mäßiger körperlicher Aktivität und moderaten Umgebungstemperaturen weitgehend vernachlässigbar, können aber bei hohen Außentemperaturen von über 25°C und zusätzlich starker körperlicher Anstrengung erheblich ansteigen.

Magnesium kommt im Gesamtstoffwechsel eine zentrale Bedeutung zu, da es als Co-Faktor von mehr als 600 Enzymen fungiert und dabei sowohl im Energiestoffwechsel (ATP-abhängige Enzyme), als auch im Stoffwechsel der Hauptnährstoffe sowie im DNA- und RNA-Stoffwechsel entscheidend beteiligt ist. In den Knochen lokalisiertes Magnesium ist Teil der Hydroxylapatit-Mineralkomponente und dient gleichzeitig als austauschbarer Puffer zur Aufrechterhaltung der extrazellulären Magnesiumhomöostase.

Nach Auswertung der NVS II (Nationale Verzehrs-studie II) sowie weiterer Erhebungen bei Kindern und Jugendlichen darf in der bundesdeutschen Bevölkerung in allen Alters- und Geschlechtsgruppen von einer durchschnittlich ausreichenden nutritiven Magnesiumversorgung ausgegangen werden. In der Literatur wird zudem über keine verbreiteten Mangelversorgungszustände einzelner gesunder Bevölkerungsgruppen berichtet, insbesondere dann nicht, wenn eine vergleichsweise ausgewogene und zumindest in Grundzügen abwechslungsreiche Ernährungsweise eingehalten wird.

Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass das Mengenelement Magnesium ubiquitär in vielen Lebensmittelgruppen in durchaus nennenswerten Mengen vorkommt. Dennoch sind die pflanzlichen Lebensmittel geeignet, wie die Tabellen 2 und 3 insbesondere auch unter Berücksichtigung empfohlener moderater Verzehrsmengen illustrieren, einen vergleichsweise deutlich höheren Beitrag zur Versorgung zu leisten. Umgekehrt ist lediglich bei einer ausgesprochen fleischbetonten und gleichzeitig kohlenhydratarmen Ernährungsweise mit zusätzlich wenig Obst und Gemüse dauerhaft eine nutritive Minderversorgung mit Magnesium nicht auszuschließen.

Tabelle 2: Kalkulierte Magnesium-Zufuhr aus pflanzlichen Lebensmitteln (in mg/Tag), bezogen auf empfohlene moderate und durchschnittliche Tagesportionen (Portionsempfehlungen in Klammern in der linken Spalte). Die Mengenangaben basieren auf Daten des „BundesLebensmittelSchlüssels“ (BLS), angegeben als „range“ innerhalb der Lebensmittelgruppe pro 100 g und entsprechend auf die angegebene mittlere Tagesportion umgerechnet.

Bezogen auf die im Rahmen einer ausgewogenen vollwertigen Ernährung durchschnittlich empfohlenen moderaten Portionsgrößen stellen in der menschlichen Ernährung Getreide und Getreideprodukte, vorrangig Brot und die stärkehaltigen sogenannten Sättigungsbeilagen wie Teigwaren, Reis oder andere gekochte Getreidekörner (z.B. Hirse, Gerste Grünkern oder Mais, auch als Graupen, Grütze oder Gries) die Hauptlieferanten dar. Mit 200 g Brot am Tag und 200 g einer gegarten Sättigungsbeilage zur warmen Mahlzeit ist bei abwechslungsreicher Produktauswahl leicht bereits rund die Hälfte der definierten angemessenen Magnesiumzufuhr abzudecken (Tabelle 2). Vollkornprodukte enthalten dabei wesentlich höhere Magnesiummengen als stark ausgemahlene Mehle und daraus hergestellte Produkte.

Im Gegensatz zu Getreide zählen Obst und Gemüse nicht zu den sehr magnesiumreichen Lebensmitteln und weisen meist nur einen Gehalt zwischen 10 und 30 mg/100 g auf. Ausnahmen bilden einige Blattgemüse wie Mangold, Spinat oder Grünkohl, in denen die Magnesiummenge bis zu 80 mg/100 g betragen kann. Da aber insgesamt aus diesen Lebensmittelgruppen in allen Ernährungsempfehlungen wenigstens rund 600 g täglich verzehrt werden sollen, ist die daraus resultierende Magnesiummenge durchaus geeignet, in etwa ein Drittel der erforderlichen täglichen Gesamtmenge zuzuführen. Ergänzend sind kleine Mengen Nüsse und Samen oder auch Hülsenfrüchte geeignet, die Magnesiumversorgung zu optimieren.

Der Magnesiumgehalt in gängigen tierischen Lebensmitteln (Tabelle 3) schwankt im Vergleich zu den Pflanzlichen in weitaus engeren Grenzen und zwar in der Regel zwischen 10 und 50 mg/100 g Lebensmittel. Dabei unterscheiden sich die bekannten Fleischsorten (Schwein, Rind, Kalb, Wild oder Geflügel) ebenso wie die daraus hergestellten Wurstwaren wenig voneinander. Vergleichbares gilt für die verschiedenen geläufigen Fischarten. Im Rahmen einer gemischten vollwertigen Ernährung mit drei moderaten Portionen Fleisch und einer Fischmahlzeit im Wochenverlauf, und täglich im Mittel 50 g Wurst kann auf dieser Basis eine mittlere täglich Versorgung von rund 30-35 mg angenommen werden, das entspricht gerade mal rund 10% der empfohlenen Zufuhrmenge.

Etwas magnesiumreicher sind eine Reihe von Schnitt- und Hartkäsesorten mit Mengen von durchaus bis zu rund 50 mg/100 g. Deutlich geringer im Gehalt sind die Weich- und Frischkäsesorten mit lediglich bis zu 20 mg Mg/100 g. Somit resultiert aus dieser Lebensmittelgruppe, wieder unter der Annahme einer durchschnittlich moderaten täglichen Ver-zehrsmenge von 50 g, lediglich ein bescheidener Beitrag zur Magnesiumversorgung von rund 5%. Der Eintrag aus Trinkmilch, Joghurt oder Speisequark ist in der Summe mit rund 25 mg Mg deshalb etwas höher zu bewerten, da aus dieser Lebensmittelgruppe in Anlehnung an Empfehlungen ein durchschnittlicher Verzehr von 200 g/Tag angenommen wird.

Tabelle 3: Kalkulierte Magnesium-Zufuhr aus tierischen Lebensmitteln (in mg/Tag), bezogen auf empfohlene moderate und durchschnittliche Tagesportionen (Portionsempfehlungen in Klammern in der linken Spalte). Die Mengenangaben basieren auf Daten des „BundesLebensmittelSchlüssels“ (BLS), angegeben als „range“ innerhalb der Lebensmittelgruppe pro 100 g und entsprechend auf die angegebene mittlere Tagesportion umgerechnet.

Nicht in die bisherige Betrachtung mit eingegangen ist die Magnesiumaufnahme aus Getränken, insbesondere auch Leitungs- und Mineralwasser. Hier sind aber, abhängig vom Härtegrad (Leitungswasser) und der Mineralquelle, durchaus erhebliche Unterschiede zu erwarten. So schwankt nach Angaben des Wasserversorgers der Stadt Freiburg beispielsweise alleine in den vier verschiedenen Versorgungsbereichen der Stadt der Magnesiumgehalt von 1,1 – 8,0 mg/Liter (je höher der Härtegrad des Trinkwasser umso höher der Magnesium- und Calciumgehalt). Bei den Mineralwässern reicht die Spannbreite von <1 mg/L bis zu nahezu 200 mg/L. Die markenbezogenen Angaben finden sich auf den Flaschenetiketten. Als magnesiumreich darf ein Mineralwasser bezeichnet werden, das mehr als 50 mg/L enthält.

Gesamthaft verdeutlichen die Ausführungen, dass sowohl mit einer überwiegend oder gar ausschließlich vegetarisch ausgerichteten Ernährungsform als auch mit der noch durchaus fleischbetonteren gemischten vollwertigen Ernährungsform (in der mittel – bis nordeuropäischen wie auch in der mediterranen Gewichtung), mit keinerlei Beeinträchtigung der Magnesiumversorgung zu rechnen ist.

Eine nutritive Überversorgung mit Magnesium ist bei diesen Ernährungskonzepten normalerweise ebenfalls nicht vorstellbar, unter der Annahme einer weitgehend intakten Nierenfunktionsleistung, wodurch bei vermehrt zirkulierendem Magnesium kompensatorisch die Ausscheidungsrate erhöht und somit eine Hypermagnesiämie vermieden würde. Eine deutlich erhöhte Magnesiumaufnahme ist aber durch die Einnahme von Magnesiumsupplementen, verschiedener magnesiumhaltiger Medikamente oder auch der unsachgemäßen Anwendung verschiedener Nahrungsergänzungsmittel zu erwarten. In der Regel bewirkt hierbei die abführende Wirkung von Magnesiumsalzen das Auftreten von Durchfällen ohne Vorliegen einer nachweislichen Hypermagnesiämie. Verschiedene Fachgesellschaften definieren daher die tolerierbare Magnesiumzufuhr aus Nichtnahrungsmitteln auf 350 mg/Tag, die European Food Safety Authority (EFSA) ist allerdings ein bisschen zurückhaltender und empfiehlt als nicht nutritiven upper intake level (UL) 250 mg Magnesium/Tag.

Quelle:

Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE) (Herausgeber): Magnesium. In: DACH-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. 2. Auflage, 7. aktualisierte Ausgabe 2021; 6. Ergänzungslieferung 12/2021,

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In der 5. Aktualisierungslieferung zu den DACH-Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr wurden u.a. die Angaben für das Vitamin Biotin überabeitet. Biotin, gelegentlich auch als Vitamin B₇ oder Vitamin H bezeichnet, zählt zu den wasserlöslichen Vitaminen der B-Gruppe mit einem schwefelhaltigen Imidazolidinring in der Struktur.

Bei der Neufassung der Zufuhrempfehlungen für Biotin fanden Neuerungen im aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand bezüglich einer optimierten nutritiven Versorgung mit diesem Vitamin Berücksichtigung. Gleichwohl erlaubt die weiterhin noch nicht ausreichende Datenlage zu Absorption, Stoffwechsel und Ausscheidung keine Benennung exakter Bedarfszahlen. Es handelt sich also wie bisher lediglich um Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr Gesunder, differenziert nach unterschiedlichen Altersgruppen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Vitaminen und Spurenelementen werden für Biotin keine geschlechtsspezifischen Unterschiede angegeben. In Tabelle 1 sind die aktuellen Angaben im Überblick und im Vergleich zu den bisher ausgesprochenen Empfehlungen aufgeführt. Die aktuellen Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr sind lediglich für die Säuglinge in den ersten Lebensmonaten um 20% abgesenkt worden. Für alle anderen Altersgruppen waren bisher meist recht großzügige Zufuhrbereiche angegeben, die jetzt auf eine konkrete Menge festgeschrieben sind. Dabei wurde der Empfehlungsbereich für Kinder und Jugendliche von 1 bis 15 Jahren jeweils um 5 – 10 µg/Tag angehoben, beginnend mit 20 µg für die 1 – 4-Jährigen. Für die übrigen Altersstufen liegt der aktualisierte Schätzwert innerhalb des bisher angegebenen Bereiches.

Tab. 1: Empfohlene Menge für eine angemessene Biotin-Zufuhr für Menschen unterschiedlicher Altersstufen. Angaben in µg/Tag, Erläuterungen zu den Angaben siehe Text. Modifiziert nach DACH-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, 6. aktualisierte Ausgabe 2020. Legende:

• Zufuhrempfehlungen im bisherigen Empfehlungsbereich
• Zufuhrempfehlungen herabgesetzt
• Zufuhrempfehlungen erhöht

Für die Erwachsenen aller Altersstufen wird demzufolge eine angemessene Zufuhr von 40 µg/Tag angenommen (bisher 30 – 60 µg). Auch für Schwangere wird keine Mehrzufuhr für erforderlich erachtet und lediglich bei Stillenden wird von einem gut 10%igen Zuschlag ausgegangen.

Die Bioverfügbarkeit von Biotin in seiner frei vorkommenden Form wird mit nahezu 100% angenommen. Das Vitamin kommt in Lebensmitteln aber auch proteingebunden vor, so z.B. in Fleisch und Getreide. Proteingebundenes Biotin muss also zunächst durch gastrointestinale Proteasen und Peptidasen freigesetzt werden, bevor es hauptsächlich im Dünndarm absorbiert werden kann. Die Ausscheidung von Biotin bzw. seiner Metabolite erfolgt überwiegend renal.

Valide Daten zur Bioverfügbarkeit von Biotin aus einer in Mitteleuropa üblichen Mischkost oder einer von den Fachgesellschaften empfohlenen abwechslungsreichen und ausgewogenen, durchaus auch mediterran ausgerichteten Kost liegen bisher nicht vor. Bekannt ist allerdings noch aus dem Biochemieunterricht, dass das im rohen Eiklar vorkommende Glykoprotein Avidin eine starke Bindung mit Biotin eingeht und damit die intestinale Absorption des Vitamins deutlich hemmt. Der häufige Verzehr rohen Eiklars ist daher nicht ratsam. Avidin ist allerdings hitzeempfindlich, so dass durch den üblicherweise dem Eiverzehr vorgeschalteten Koch-, Back- oder Bratprozess die Komplexbindung verhindert wird.

Biotin spielt als Coenzym eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel (z.B. Acetyl-CoA-Carboxylase oder Pyruvat-Carboxylase), bei der Fettsäuresynthese und der Gluconeogenese.
Grundsätzlich wurde bisher ein ernährungsbedingter Biotinmangel beim Menschen nur selten beobachtet. Neben einem häufigen Verzehr von Eiklar ist bekanntermaßen mit einer Biotin-Verarmung lediglich bei länger andauernder total parenteraler Ernährung ohne entsprechende Substitution zu rechnen. Symptomatisch können bei Biotinmangel Wachstumsretardierungen, Hautveränderungen und auch neurologische Störungen beobachtet werden, ebenso bleibt eine Beeinträchtigung der Immunantwort nicht ausgeschlossen.

Da umgekehrt beim Menschen auch keinerlei Hinweise auf eine mögliche Überversorgung mit Biotin gegeben sind, wurde bisher die Ermittlung und Festlegung eines upper intake levels für nicht erforderlich erachtet. 20 mg/Tag, also das 500-fache der empfohlenen Tageszufuhr werden noch als unbedenklich erachtet.

Grundsätzlich kommt dieses Vitamin wie z.B. auch das Vitamin B₆ ubiquitär in vielen Lebensmittelgruppen in durchaus nennenswerten Mengen vor. Wie die Tabelle 2 illustriert, sind dabei Lebensmittel tierischen wie auch pflanzlichen Ursprungs fast gleichermaßen vertreten und selbst bei rein veganer Ernährungsweise ist in keiner Weise eine Biotin-Versorgungslücke zu erwarten.

Tab. 2: Kalkulierte Biotin-Zufuhr aus tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln (in µg/Tag), bezogen auf empfohlene moderate und durchschnittliche Tagesportionen. Die Mengenangaben sind aus Angaben des „BundesLebensmittelSchlüssels“ (BLS) zusammengestellt, als „range“ innerhalb der Lebensmittelgruppe pro 100 g angegeben und entsprechend auf die angegebene mittlere Tagesportion umgerechnet.

Biotin-Versorgung aus tierischen Quellen:

Die in Tabelle 2 zusammengestellten Daten verdeutlichen, dass neben dem Hühnervollei noch die Milch- und Milchprodukte zu den besonders Biotin-haltigen Lebensmitteln zählen und dass im Rahmen einer gemischten, ausgewogenen und vollwertigen Ernährung mit den postulierten sehr moderaten Tagesportionen aus tierischen Produkten problemlos bereits rund die Hälfte des geltenden Referenzwertes von 40 µg/Tag abgedeckt werden kann. Von den Fleischsorten ist das helle Geflügelfleisch durchschnittlich etwas günstiger zu bewerten als das rote Schweine- oder Rindfleisch. Ein weit überdurchschnittlicher Biotingehalt findet sich jeweils in der Leber aller Tierarten. Auch viele gängige und beliebte Fischsorten sind in ihrem Biotingehalt dem Fleisch vergleichbar. Eine Fischportion von ca. 150 g ist durchaus geeignet den geschätzten Biotin-Bedarf am Verzehrstag zu etwa 20% zu decken.

Biotin-Versorgung aus pflanzlichen Quellen:

Die Gruppe der pflanzlichen Lebensmittel weist in der Regel, bezogen auf die empfohlenen Tagesportionen, größere Schwankungsbreiten auf, könnte aber im Mittel die notwendige Biotin-Zufuhr problemlos allein abdecken. Wer es schafft ca. 400 g Gemüse am Tag zu verzehren, zusammengesetzt aus verschiedenen Sorten und jeweils zur Hälfte als Salat und/oder Rohkost sowie als gekochte Gemüsebeilage, hat allein damit schon problemlos rund 1/3 des Tagesbedarfs abgedeckt. Weitere 10 – 15% kalkulieren sich aus der Lebensmittelgruppe Obst sodass die Umsetzung der <Nimm „5“ am Tag>-Empfehlung der DGE geeignet ist, bereits ca. die Hälfte des erforderlichen Biotins zuzuführen.

Getreideprodukte und daraus hergestellte Brot- und Backwaren liefern bei Tagesportionsmengen von 200 g Brot durchschnittlich nochmals rund 20% der empfohlenen Zufuhrmenge an Biotin. Besonders Biotin-reich sind einerseits die Gerste, v.a. aber der Hafer.

Ausgesprochen Biotin-reich sind zudem einige Nuss- bzw. Samensorten, allen voran die Haselnuss und die Sonnenblumenkerne mit jeweils rund 60 µg/100 g. Selbst kleine Portionen von 20 – 25 g Nüsse oder Samen sind geeignet, durchschnittlich jeweils rund 20% der Zufuhrempfehlung für Erwachsene zu decken. Zusätzlich schneiden auch die Hülsenfrüchte insgesamt einmal mehr durchaus sehr günstig ab.

In der Summe resultiert somit beispielsweise eine Portion Frühstücksmüsli als eine überdurchschnittlich Biotin-reiche Mahlzeit. 50 g Flockenmischung, 1 EL gehackte Nüsse (20 g), 100 g Obst, 100 g Naturjoghurt und 50 ml Trinkmilch enthalten beispielsweise eine Biotin-Gesamtmenge von ca. 30 µg, also rund 75% der Zufuhrempfehlung für Erwachsene.

Nennenswert viel Biotin enthalten auch die Speisepilze, bei einem angegebenen Gehalt von 12 – 15 µg/ 100 g gegarter Ware. Wer Pilze mag und verträgt, kann mit einem Pilzgericht (150 – 200 g zubereitete Pilze) den Bedarf am Verzehrtag problemlos bereits zur Hälfte decken.

Zusammenfassend verdeutlichen die Ausführungen, dass mit einer an den Empfehlungen der Fachgesellschaften orientierten, ausgewogenen und abwechslungsreichen Mischkost, egal ob eher traditionell mitteleuropäisch oder mediterran ausgerichtet und schon gar nicht mit einer überwiegenden oder auch ausschließlich vegetarischen Ernährungsweise, mit einer Beeinträchtigung der Biotin-Versorgung zu rechnen ist. Auch eine streng vegan konzipierte Ernährungsweise wäre in diesem Punkt mit keinerlei Versorgungsrisiken verbunden. Im Gegenteil, es darf, da neben Obst und Gemüse hierbei Nüsse und Samen und auch Hülsenfrüchte in aller Regel vermehrt im Speiseplan enthalten sind, eine deutlich überdurchschnittliche Biotin-Versorgung angenommen werden.

Quelle:

Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE) (Herausgeber): Biotin. In: DACH-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. 2. Auflage, 6. Aktualisierte Ausgabe 2020; 5. Ergänzungslieferung 12/2020,

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