Phosphor, P

Die Versorgung mit Makro- und Mikronährstoffen ist bei einer ausgewogenen, pflanzenbasierten Ernährung mit wenig bis keinen industriell verarbeiteten Lebensmitteln in der Regel gegeben, mit Ausnahme von Vitamin B₁₂. Doch vor allem sekundäre Pflanzenstoffe sind relevant für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und Heilung von Krankheiten, obwohl sie nicht als essenzielle Nährstoffe gelten - ausser Vitamine.

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Definition

Phosphor (P) ist ein weitverbreitetes Mineral in der Natur und mit ca. 1 % des Körpergewichts das zweithäufigste im menschlichen Körper nach Calcium (ca. 2 %).^6,11,12

Vorkommen

Phosphor ist praktisch in allen Lebensmitteln enthalten und kommt in Form von Phosphat in Lebensmitteln vor.² Hohe Phosphatmengen finden sich insbesondere in proteinreichen Lebensmitteln wie Samen, Nüssen, Hülsenfrüchten und Getreide wie Chia Samen (860 mg/100 g), Leinsamen (642), Amaranth (557), Mandeln (481), Hirse (285) und Linsen (281).³
Aufgrund des Einsatzes von Phosphaten als Lebensmittelzusatzstoffe, beispielsweise als Säureregulatoren, Antioxidationsmittel, Konservierungsstoffe und Trennmittel, weisen industriell verarbeitete Lebensmittel einen teilweise hohen Phosphatgehalt auf.

Lager- und Zubereitungsverluste

Phytatreiche Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs können eine bis zu 50 % geringere Bioverfügbarkeit aufweisen. Der Grund dafür ist, dass Phosphat in Getreide und Hülsenfrüchten vorwiegend in gebundener Form als Phytinsäure vorliegt und aufgrund der im Verdauungstrakt fehlenden Phytase (Enzym, das Phytinsäure spaltet und gebundenes Phosphat freisetzt) für den menschlichen Organismus nicht verwertbar ist. Erst mikrobielle Phytasen beziehungsweise Aktivierung pflanzeneigener Phytasen, beispielsweise bei der Brotherstellung durch Sauerteig oder während der Fermentation und beim Keimen, können Phosphat aus seinem Komplex lösen und in eine resorbierbare Form bringen.^1,2 Lesen Sie dazu mehr im Artikel Phytinsäure bzw. Phytat und das Einweichen oder Keimen.

Ernährung - Gesundheit

Phosphor in Form von anorganischem oder organischem Phosphat ist ein lebenswichtiger Mineralstoff und ist nach Calcium das mengenmässig häufigste Mineralstoff im Körper. Phosphor ist ein wesentlicher Baustein von Kohlenhydraten, Proteinen, Lipiden, Nukleinsäuren und Vitaminen. Auch im Calciumphosphat beziehungsweise Hydroxylapatit, das im Skelett und in den Zähnen lokalisiert ist, ist Phosphor von grosser Bedeutung.^2,6,10

Tagesbedarf auf lange Sicht

Die Zufuhr-Empfehlungen (D-A-CH-Referenzwerte) für einen gesunden Erwachsenen beruhen auf Schätzungen und geben nur die durchschnittliche Zufuhr an, die bei 700 mg/Tag liegt. Für Schwangere und Stillende liegen die Empfehlungen bei 800 bzw. 900 mg/Tag.⁷

Mangelerscheinungen bzw. Mangelsymptome

Phosphormangel oder Hypophosphatämie sind in der gesunden Bevölkerung selten, solange keine genetischen Störungen, tumorbedingten Phosphatverluste oder ernährungsbedingten Probleme wie bei Anorexie oder Alkoholismus vorliegen. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass Phosphor in den meisten Lebensmitteln weit verbreitet ist.⁷ Eine sogenannte Hypophosphatämie (Phosphatmangel) führt zu Appetitverlust, Anämie, Muskelschwäche, Knochenschmerzen, Rachitis bei Kindern, Knochenschwund bei Erwachsenen und einem schwachen Immunsystem mit häufigen Infektionen.⁸

Überversorgung

Eine dauerhaft überhöhte Phosphorzufuhr führt zu erhöhten Phosphorkonzentrationen im Blut und kann eine Kalzinose (krankhafte Ablagerung von Calciumsalzen in der Haut und in Körperorganen) begünstigen. Die zunehmende Menge von Phosphor in unserer Nahrung – insbesondere als Phosphorsäure in alkoholfreien Getränken und als Phosphatzusatz in vielen Fertigprodukten – kann beunruhigen, da der Körper bis zu 100 % des anorganischen Phosphors aus verarbeiteten Lebensmitteln aufnehmen kann.

Hoher Phosphor-Serumspiegel vermindert die Bildung von Calcitriol, verringert den Calcium-Spiegel und führt zu einer erhöhten Parathormon-Ausschüttung der Nebenschilddrüse. Ein anhaltender erhöhter Parathormon-Serumspiegel kann schädliche Auswirkungen auf den Mineralgehalt der Knochen (Knochendichte) haben, insbesondere bei gleichzeitig calciumarmer Ernährung.

Bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) ist die Filtrationsrate vermindert, wodurch der Körper Phosphat unzureichend ausscheidet und Calcium ungenügend rückresorbiert. Die Folge ist eine verminderte Calcium-Serumkonzentration (Hypocalcämie) und ein erhöhter Phosphatgehalt im Blutplasma (Hyperphosphatämie), die zu einem erhöhten Osteoporose (Knochenschwund)-Risikos führen. Bei noch höheren Phosphat-Serumspiegeln verbindet sich Phosphat mit Calcium zu einem schwerlöslichen, nicht resorbierbaren Calciumphosphatkomplex, was zu Verkalkungen (Kalkablagerungen) in Blutgefässen, Nieren, Gelenken und Muskulatur führen kann und schliesslich zu Entzündungen des betroffenen Gewebes.^1,4,5,9

Funktionen im Körper

Phosphor hat im Körper unter anderem folgende Funktionen:^1,4,5

• In Phospholipide als Bausteine der Zellmembranen.
• Bioelektrizität der Zellmembranen, d.h. normale neuromuskuläre Reizbarkeit, Reizbildung und Reizleitung des Herzens.
• Energieproduktion und -speicherung. Z.B. Adenosintriphosphat (ATP), Nukleinsäuren/DNA (Speicherung und Übertragung genetischer Informationen) und Kreatinphosphat.
• Wichtige Puffer-Funktionen im Säure-Basen-Haushalt durch Beeinflussung der renalen (über die Nieren) Netto-Säureausscheidung.
• Ein phosphorhaltiges Molekül bindet sich an Hämoglobin (Blutfarbstoff) und sorgt für den Sauerstofftransport in die Zellen beziehungsweise Organe des menschlichen Körpers.
• Aufrechterhaltung eines normalen Blutdrucks.
• Beeinflussung der Freisetzung von Hormonen (z.B. Insulin aus den Beta-Zellen).
• Kohlenhydratverwertung und Eiweisssynthese.

Aufnahme und Stoffwechsel

Über die Nahrung zugeführtes Phosphat liegt meist in Form von organischen Verbindungen vor (Phosphoproteine, Phospholipide). Spezifische Phosphatasen der Dünndarmzellen setzen das Phosphat frei, bevor der Körper es in verschiedenen Bereichen des Dünndarms aufnimmt. Dieser Prozess kann aktiv durch Parathormon, Calcitriol (aktive Form des Vitamins D) und Calcitonin gesteuert oder passiv über die Zwischenräume der Epithelzellen stattfinden.

Die Absorptionsrate von Phosphat ist in der Wachstumsphase höher als im Erwachsenenalter. Neben dem biologischen Alter ist die Bioverfügbarkeit von Phosphat auch von der Höhe der Phosphatzufuhr über die Nahrung – inverse Korrelation (je höher die Phosphatzufuhr, desto geringer die Bioverfügbarkeit). Weitere Faktoren sind die Art der Phosphatverbindung und die Interaktion mit Lebensmittelinhaltsstoffen. So können eine erhöhte Zufuhr von Calcium und Eisen oder eine Schwermetallbelastung mit Aluminium durch Bildung eines unlöslichen Komplexes die Resorption hemmen. Vitamin D hingegen wirkt fördernd.^1,4,5

Speicherung - Verbrauch - Verluste

Der Gesamtbestand an Phosphor im Körper beträgt beim Erwachsenen zwischen 600 und 700 g. Über 85 % davon befinden sich in anorganischen Verbindungen mit Calcium in Form von Calciumphosphat beziehungsweise Hydroxylapatit im Skelett und in den Zähnen. 10-15 % des Körperbestandes an Phosphor sind überwiegend als Bestandteil organischer Verbindungen wie Adenosintriphosphat (ATP, universeller Energieträger), Kreatinphosphat (Energielieferant im Muskelgewebe) und Phospholipiden in den übrigen Geweben (Gehirn, Leber und Muskulatur) lokalisiert.

Die Phosphatausscheidung erfolgt zu 60-80 % über die Nieren und zu 20-40 % über den Fäzes (Stuhl). Der Prozess der renalen Phosphatausscheidung und Phosphatresorption ist ebenfalls hormonell kontrolliert.^1,4,5

Strukturen

Da Phosphor sehr reaktionsfähig ist, kommt es in der Natur ausschliesslich in gebundener Form vor, insbesondere in Verbindung mit Sauerstoff (O) als Salz der Phosphorsäure (H₃PO₄), als Phosphat (PO₄^3-), Hydrogenphosphat (HPO₄^2-), Dihydrogenphosphat (H₂PO₄^-) und als Apatit.¹