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Serie: Ernährungsphysiologische
Bedeutung von Mineralstoffen
Magnesium
Dr. Jan Philipp Schuchardt, Dr. Daniela Hahn und Prof. Dr. Andreas Hahn
Das Erdalkalimetall Magnesium ist das achthäufi gste Element der Erde und zu
etwa 1,4 % am Aufbau der Erdkruste beteiligt. Es liegt in der Natur aufgrund
seiner Reaktionsfreudigkeit nicht elementar, sondern in ionisierter Form vor.
Als Mineral tritt es überwiegend in Form von Carbonaten, Silicaten, Chloriden
und Sulfaten auf. Magnesium ist sowohl im Pfl anzen- als auch im Tierreich
weit verbreitet.
Etablierte physiologische
Funktion
Im menschlichen Körper ist Magnesium
nach Kalium das wichtigste intrazelluläre
Kation. Der Magnesiumbestand
eines 70 kg schweren Erwachsenen beträgt
je nach Körpergewicht und -konstitution
etwa 20–28 g. Damit liegt Magnesium
hinter Natrium, Kalium und Calcium
quantitativ an vierter Stelle der physiologisch
bedeutsamen Mineralstoffe. Im
Körper kommt das Mengenelement zum
größten Teil (rund 60 %) in Form von
Hydroxylapatit in Skelett und Zähnen vor.
Weitere 35 % des Gesamtmagnesiumbestandes
sind intrazellulär lokalisiert,
insbesondere in weichen Geweben wie
der Muskulatur, die restlichen 5 % fi nden
sich in der Extrazellularfl üssigkeit. Magnesium
fi ndet sich im Serum zu 55 % in
der biologisch aktiven, ionisierten Form,
der Rest liegt vor allem an Proteine gebunden
vor. Der Magnesium-Serumgehalt
(1,7–2,2 mg/dl bzw. 0,75–0,95 mmol/l)
bezieht sich auf die Gesamtkonzentration
an Magnesium, umfasst also sowohl ionisiertes
als auch gebundenes Magnesium.
Das in den Knochen enthaltene Magne-
DLR | November/Dezember 2008 «
sium stabilisiert als Bestandteil der anorganischen
Knochenmatrix amorphe Calciumphosphatverbindungen
und dient
dem Körper zudem als Speicher. Es ist
leicht verfügbar und steht mit dem extrazellulären
Magnesium im Gleichgewicht.
Als essenzieller Cofaktor ist Magnesium
im Intermediärstoffwechsel an mehr als
300 enzymatischen Reaktionen beteiligt.
Damit ist es in praktisch allen Stoffwechselbereichen
von wesentlicher Bedeutung:
Muskelkontraktion, Protein- und Nucleinsäuresynthese
sowie Speicherung und
Freisetzung von Hormonen und Neurotransmittern
können beispielsweise ohne
Magnesium nicht ablaufen. Der Mineralstoff
katalysiert als Cofaktor insbesondere
ATP-abhängige Enzymsysteme und ist somit
am Energiewechsel jeder Zelle beteiligt.
Dies umfasst Abbau und energetische
Verwertung der energieliefernden
Makronährstoffe (Kohlenhydrate, Lipide,
Proteine) über Glycolyse, Citratcyclus und
Atmungskette. Darüber hinaus setzt jeder
Schritt der DNA-Transkription und RNA-
Translation das Vorhandensein von Magnesium
voraus.
» Forschung und Entwicklung
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Dr. Jan Philipp Schuchardt
» Zur Person
Dr. Jan Philipp
Schuchardt ist Ernährungswissenschaftler
und
wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Institut für
Lebensmittelwissenschaft
und Ökotrophologie der
Leibniz Universität
Hannover. «