Calcium – Interaktionen

Calcium ist ein essentielles Mineral, das eine zentrale Rolle in vielen Körperfunktionen spielt, einschließlich Knochenbildung und -erhaltung, Muskelkontraktion und Nervensignalübertragung. Die Aufnahme und Verwertung von Calcium kann jedoch durch verschiedene Nahrungsbestandteile, Medikamente und andere Nährstoffe beeinflusst werden [15-18].

Interaktionen mit Mikronährstoffen

Interaktion mit Vitaminen

• Vitamin A (Hypervitaminose A): Kann die Osteoklastenaktivität (= Knochenabbau) stimulieren und dadurch zu einer Hypercalciämie und erhöhtem Knochenabbau führen [1].
• Vitamin D: Ist unerlässlich für die optimale Calciumabsorption. Eine ausreichende Vitamin-D-Zufuhr ist notwendig, um die Calciumaufnahme zu maximieren und Knochengesundheit zu fördern.

Interaktion mit Mineralien

• Natrium: Eine hohe Natriumaufnahme kann den Calciumverlust über die Niere erhöhen, was besonders bei postmenopausalen Frauen zu Knochenverlust führen kann [3].
• Kalium: Eine hohe Kaliumzufuhr kann die Calciumretention fördern und somit der durch Natrium verursachten Calciumverminderung entgegenwirken [9, 10].
• Calcium und Eisen: Calcium kann die Absorption von Eisen hemmen, wenn beide Nährstoffe gleichzeitig konsumiert werden. Studien haben gezeigt, dass Calcium in Dosen von 300 bis 600 mg die Absorption von Nicht-Häm-Eisen (pflanzliches Eisen) signifikant reduzieren kann. Diese Interaktion ist besonders relevant bei der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, aber weniger kritisch bei einer ausgewogenen Ernährung, die natürlich vorkommende Quellen von Calcium und Eisen enthält.

Nahrungsmittelinteraktionen

Verschiedene Lebensmittel und deren Inhaltsstoffe können die enterale Calciumresorption hemmen:

• Ballaststoffreiche Lebensmittel: Weizenkleie, Leinsamen und Hülsenfrüchte können die Bioverfügbarkeit von Calcium durch Bildung schwer löslicher Komplexe im Darm reduzieren [1, 3, 5, 6].
• Phytinsäure und Oxalate: In Lebensmitteln wie Rote Bete, Petersilie, Rhabarber, Spinat, Mangold und Nüssen vorkommende Phytate und Oxalate bilden mit Calcium schwer lösliche Komplexe, die die Absorption vermindern [1, 3, 5, 6].
• Phosphate und langkettige gesättigte Fettsäuren: Diese können ebenfalls die Calciumaufnahme beeinträchtigen [3].
• Gerbsäure in Kaffee und Tee: Tannine können die Calciumresorption verringern, was insbesondere bei hohem Konsum zu beachten ist [1, 3, 5, 6].

Medikamenteninteraktionen

• Glucocorticoide und Antikonvulsiva wie Phenytoin: Diese Medikamente können die Calciumresorption vermindern und zu einer verminderten Knochendichte beitragen [1, 3].
• Schwere Diarrhoe (Durchfall) und Resorptionsstörungen: Zustände wie Lebensmittelintoleranzen oder Magen-Darmerkrankungen können ebenfalls die Calciumaufnahme beeinträchtigen [1, 3].

Interaktionen mit Polyphenolen

Polyphenole können die Resorption von Calcium beeinträchtigen, ähnlich wie bei Eisen. Diese Wechselwirkung kann wichtige Auswirkungen auf die Knochengesundheit und den Calciumstoffwechsel haben.

Mechanismen der Interaktion:

Komplexbildung:

• Mechanismus: Polyphenole, insbesondere Tannine und Phytinsäure, können Calcium ionen binden und schwerlösliche Komplexe bilden. Diese Komplexe sind im Darm weniger bioverfügbar, was die Absorption von Calcium reduziert.
• Beispiel: Phytinsäure, die in Getreide, Hülsenfrüchten und Samen vorkommt, ist dafür bekannt, Calcium zu binden und die Verfügbarkeit zu verringern. Tannine in Tee und Kaffee wirken ähnlich.

Veränderung des Magen-pH-Wertes:

• Mechanismus: Einige Polyphenole können den pH-Wert im Magen beeinflussen, was die Löslichkeit von Calciumverbindungen und somit deren Absorption beeinflussen kann.
• Beispiel: Ein saures Milieu fördert die Löslichkeit von Calcium, während ein basischeres Milieu diese verringern kann. Polyphenole könnten durch ihre Wirkung auf den Magen-pH-Wert indirekt die Calciumabsorption beeinflussen.

Saures Milieu fördernde Polyphenole:

• Ascorbinsäure (Vitamin C): In Zitrusfrüchten, Paprika und Brokkoli vorkommend, senkt den pH-Wert im Magen und fördert dadurch die Zinkabsorption.
• Phenolsäuren: Wie Chlorogensäure, die in Kaffee vorkommt, können ebenfalls den pH-Wert im Magen senken und dadurch die Löslichkeit und Absorption von Zink verbessern.

Basischeres Milieu fördernde Polyphenole:

• Tannine: Vorhanden in schwarzem Tee und bestimmten Rotweinen, können ein basischeres Milieu im Magen fördern, was die Löslichkeit und Absorption von Zink verringern kann.
• Flavonoide: Wie Quercetin, das in Äpfeln, Zwiebeln und grünen Tees vorkommt, können ebenfalls ein basischeres Milieu fördern und damit die Zinkabsorption beeinträchtigen.

Erhöhte Calciumausscheidung

• Koffein und hohe Proteinzufuhr: Beide können die Calciumausscheidung über den Urin erhöhen, was langfristig zu einem negativen Calciumsaldo führen kann [3, 4, 7].
• Hoher Kochsalzkonsum: Erhöht ebenfalls die Calciumausscheidung im Urin [3].
• Chronischer Alkoholkonsum und metabolische Azidose (stoffwechselbedingte Übersäuerung): Diese Zustände können die Calciumausscheidung fördern und die Knochendichte beeinträchtigen [2, 3].

Fazit

Das Verständnis der Interaktionen zwischen Calcium und anderen Substanzen ist entscheidend, um effektive Ernährungsstrategien zur Optimierung der Calciumaufnahme und -verwertung zu entwickeln und somit die Knochengesundheit zu fördern. Personen, die Medikamente einnehmen oder spezielle Ernährungsweisen verfolgen, sollten besonders auf mögliche Wechselwirkungen achten und gegebenenfalls ihre Calciumzufuhr anpassen.

Literatur

1. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A (Hrsg.): Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer. 5. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2017
2. Bushinsky DA: Acid-base imbalance and the skeleton. Eur J Nutr. 2001 Oct;40(5):238-44.
   
3. Hahn A: Nahrungsergänzungsmittel. 165-167. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2001
4. Massey LK, Whiting SJ: Caffeine, urinary calcium, calcium metabolism and bone. J Nutr. 1993 Sep;123(9):1611-4.
5. Schmidt E, Schmidt N: Leitfaden Mikronährstoffe. 238-247. Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2000
6. Weaver CM: Calcium. In: Present Knowledge and Nutrition. 8th Edition. Bowman BA, Russell RM (Eds.) ILSI Press, Washington DC, p. 273-280 2001
7. Whiting SJ, Green TJ, MacKenzie EP, Weeks SJ: Effects of excess protein, sodium and potassium on acute and chronic urinary calcium excretion in young women. Nutrition Research Volume 18, Issue 3, March 1998, Pages 475-487. doi:10.1016/S0271-5317(98)00036-0
8. Bundesinstitut für Risikobewertung: Domke A, Großklaus R, Niemann B, Przyrembel H, Richter K, Schmidt E, Weißenborn A, Wörner B, Ziegenhagen R (Hrsg.) Verwendung von Mineralstoffen in Lebensmitteln – Toxikologische und ernährungsphysiologische Aspekte, Teil 2, BfR-Hausdruckerei Dahlem, 2004
9. Harrington M, Cashman KD: High salt intake appears to increase bone resorption in postmenopausal women but high potassium intake ameliorates this adverse effect. Nutr Rev. 2003 May;61(5 Pt 1):179-83.
   
10. New SA, MacDonald HM, Campbell MK, Martin JC, Garton MJ, Robins SP, Reid DM: Lower estimates of net endogenous noncarbonic acid production are positively associated with indexes of bone health in premenopausal and perimenopausal woman. Am J Clin Nutr. 2004 Jan;79(1):131-8.
    
11. Bushinsky DA: Acid-base imbalance and the skeleton. Eur J Nutr. 2001 Oct;40(5):238-44.
12. Frassetto L, Morris RCJR., Sellmeyer DE, Todd K, Sebastian A: Diet, evolution and aging: The pathophysiologic effects of the post-agricultural inversion of the potassium-to-sodium and base-to-chloride ratios in the human diet. Eur J Nutr. 2001 Oct;40(5):200-13.
    
13. Sellmeyer DE, Schloetter M, Sebastian A: Potassium citrate prevents increased urine calcium excretion and bone resorption induced by a high sodium chloride diet. J Clin Endocrinol Metab. 2002 May;87(5):2008-12.
    
14. Maurer M, Riesen W, Muser J, Hulter HN, Krapf R: Neutralization of Western diet inhibits bone resorption independently of K intake and reduces cortisol secretion in humans. Am J Physiol Renal Physiol. 2003 Jan;284(1):F32-40. Epub 2002 Sep 24.
15. Gröber U: Interaktionen – Arzneimittel und Mikronährstoffe, 2. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2015
16. Hahn A, Ströhle A, Wolters M. Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. 4. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2023
17. Matissek R, Hahn A: Lebensmittelchemie. 10. Auflage, Springer Spektrum Verlag, Heidelberg 2023
18. Biesalski HK: Vitamine, Spurenelemente und Minerale. Indikationen, Diagnostik, Therapie. 3. Auflage, Georg Thieme Verlag, München 2024