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allg. Ernährungslehre (Fach) / Mineralstoffe II (Spurenelement) (Lektion)

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• Welche der Elemente zählen zu den Spurenelementen? Eisen Jodid Selen Zink
• Defintion von Spurenelement Für den Menschen unentbehrliche Elemente mit nachgewiesener physiologischer Funktion, deren Gehalt unter 50 mg/kg Gewebe & die notwendige Zufuhr unter 50 mg/Tag beträgt.
• Eisen: Wichtigste Funktionen Bestandteil zahlreicher sauerstoff- & elektronenübertragender Wirkgruppen Hämoglobin, Myoglobin, Cytochrome, Ribonucleotid-reduktasen
• Eisen; i) Vorkommen ii) Absorption, iii) Welche Stoffe hemmen/fördern Eisenabsorption? iv) Absorptionsrate vers. LM (Leber, Fleisch, Fisch, Weizen Brot, Spinat) i) Pflanzen = nur Fe3+ = kann nicht direkt aufgenommen werden   Tieren = gebunden an Hämoglobin (Häm-Fe) ii) Absorption  Im Oberen Dünndarm wichtig, da Eisen schlecht für den Körper verfügbar: 1. Häm-Fe:      1. an spez. Rezeptor gebunden ⇒ in Enterozyten einschleust      2. In Enterozyten = Auflösung des Häm-Fe Komplexe → durch Hämoxygenase                          3. Im Blut = Bindung von Mukosaferritin an Apotransferrin → Ferrotransferrin 2. Fe3+ (Pflanzen)         1. Reduktion → Fe2+ durch z. B Ascorbinsäure         2. Fe2+ über Rezeptor in Enterozyten aufgenommen iii) Hemmende Faktoren:  Phytat, Oxalat  Phosphate, Carbonate  Tannine (im Tee)  Polyphenole (im Kaffee)  Manche Nahrungsfasern (z.B. Kleie)       Fördernde Faktoren Vitamin C Citronensäure iv) Absorptionsrate vers. LM  Leber = 30% Fleisch = 22-30% Fisch = 13% Weizen Brot = 7% Spinat = 2-3%
• Eisen; i) Stoffwechsel (verlust) ii) Unter-/ Überversorgung i)   Eisen-Verluste über Fäzes, Urin, Schweiß (ingesamt ca. 1 mg/d);      Bei Frauen = im Monat ca. 15mg aufgrund Menstruation = Bio. Halbwerzeit = 510 +/- 221 T ii) Unterversorung = Mangelanämie      Frühe Form = Schleimhautveränderungen, Kopfschmerzen, Ermüdung      Manifest = Hypochrome Anämie (Blutarmut) Körperliche Leistungsfähigkeit ↓ GestörteThermoregulation Anfälligkeit für Malaria Verzögerte geistige Entwicklung Verhaltensstörungen 
• Jodid; i) Vorkommen ii) Absorption iii) Stoffwechsel iv) Ausscheidung i) Vorkommen Boden, Pflanzen, Meerwasser Geschlossner kreislauf = Sonnenlich setzt elementares Jod Frei → Im Boden & Gewässer                                          durch Regen eingetragen. Somit kommt Jodid in allen LM (spurenbereich) vor Beste Quelle = Produkte, aus dem Meerwasser stammen ii) Absorption Reduktion von Jodat [ IO3-] → Jodid  Absorption von Jodid im oberen Dünndarm (Rate = 90%) Bindung an Plasma-Eiweiß → Transport im Blutbahn zu Schilddrüse & and. Gewebe Schilddrüse besitzt aktiver Transporter (Na-J-Sympoter = Jod-pump) iii) Stoffwechsel: Oxidation von Jodid zu elementarem Jod (durch Thyreoid-peroxidase-system)  Einbau von Jod in Ty-rosyl-reste des Thy-reo-globulins (Glycoprotein)             ⇒ Mono-Jod & Di-Jod Thy-rosyl-reste gebildet Kopplungsreaktion = Bildung von Thyreoglobulingebundenem T3 & T4 iv) Ausscheidung = 90% über Niere, nur 15 μg über Stuhl
• Funktionen Jod 1. Aufbau der Schilddrüsenhormone: Tri-jod-thyronin (T3)  Tetr-ajod-thyronin (T4)  ⇒ Steuern metabolische Prozesse (Grundumsatz, Temperatur, Entwicklung ZNS etc.) 
• i) Jodmangel ii) Bestimmung des Jodstatus i) Jodmangel Fetus = Kretinismus Neugeborene = Störungen der Gehirnreifung, des Wachstums Pubertät = Strukturveränderungen der Schildrüsse Erwachsene = gestörte Fruchtbarkeit bei Mann & Frau iiii) Bestimmung des Jodstatus - Messung der mittleren Jodausscheidung in μg/g Kreatinin:    ⇒ Kreatinin = Abbauprodukt aus dem Muskelstoffwechsel ist im Urin konstant enthalten > aussagekräftiger als Jod
• Aufgaben von Selen 1. Bildung von Se-haltigen Proteinen bzw. Proteinuntereinheiten (Mensch: ca. 20 bekannt)     ⇒ (mit) verantwortlich für die jeweilige Proteinfunktion       z. B i) Glutathionperoxidase = 1 von 4 Untereinheiten mit Selenocystein              ii) Glutathion = γ-glutamyl-cysteinyl-glycine (γGlu-Cys-Gly, GSH)                       • Selected Funktion = i) Elimination of Perodixes (Glutathion-Peroxidase)                                                                  2 GSH + R2O2 → GSSG + 2 ROH                                                          ii) Sythesis of Leukotrienes (Glutathrion-5-Transferase)                                                                  2 GSH →→ Cys-leukortrienes 2. Notwendig für Optimale antioxidativ Aktivität (Enzym)       → Abfangen niedermolekular Hydroperoxide ("Skavenger Wirkung")                  ⇒ Verhinderung einer oxidativen Zerstörung von Zellmembranen                  ⇒ Vermindertes Risiko für Tumorerkrankungen
• Selen: i) Vorkommen ii) Zufuhr iii) Gesamtbestandteile iv) Absorption, Rate, Transport i) Organische: Se-2 = Selenomethionin & Selenocystein     Anorganisch(pflanzlich) = Se+4 = Selenite [SeO32-]                                          Se+6 = Selanate [SeO42-]  ⇒ Abhängig vom Selen-Gehalt der Anbauflächen  Deutscher Weizen = 2 μg/100g  US-Weizen = bis zu 100 μg/100g  ii) Bedarf = ca. 70 μg/d  iii) Gesamtbestandteile = 13-20 mg (Leber, Niere, Zähne, Nägel) iv) Absorption: Aktivert Aufnahme von Se-Methionin im oberen Dünndarm (Rate =100%) Anorganisches Absorptionsrate = 50% Transport im Plasma = gebunden an Selenoprotein-P → Gewebe
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• Selenmangel 1. Bei Menschen = bisher nur eine in China auftrende Erkrankung                               ⇒ Keshan disease = Kardiomyopathie (Herzmuskelschwäche)                                    - eindeutig durch Se-Mengel bedingt (Se-Aufnahme unter 11 μg/d) 2. Bei Se-Plasma-Werten < 60 μg/L =       ⇒ erhöhte Inzidenz für ischämische (Blutleere/Minderdurchblutung) Herzerkrankungen.
• Zinkmangel Zinkmangel - Symptome abhängig von Alter und Geschlecht: Kindesalter: Wachstumsstörungen Erwachsene: Haarausfall, Hautveränderungen, Infektanfälligkeit (Immundefizienz), gestörte Wundheilung (Einsatz von Zn in der Wundbehandlung) - Mangel möglich bei Parenteraler Ernährung Bei Darmerkrankungen Bei strengen Vegetariern Genetisch bedingte Zn-Malabsorption (Akrodermitisenteropathica)
• Zink Funktion Zink Funktionen -  Cofaktor für verschiedene Enzyme (ca. 50; z.B. Carboanhydrase, ADH)  -  Bestandteil von Transkriptionsfaktoren  -  Intrazelluläre Speicherung von Insulin als Zn-Komplex  -  Dämmerungssehen (Retina) 
• Zink; i) Zufuhr ii) Absorption iii) Statuserfassung i) Zufuhr; M = 10 mg/Tag W = 7 mg/Tag  ii) Absorption       -  Nahrungsaufnahme ca. 6-14 mg Täglich      -  Aktiver Transport (Rate ca. 30%),                                der durch Mangel und andere Faktoren (Hormonstatus,                                                                  Leber-/Nierenfunktion, Stress etc.) stimuliert wird      - Verminderung der Absorption durch: Phytate Nahrungsfasern Oxalate, Tannine Chronischer Alkoholismus Interatkionen mit anderen Elektrolyten        - Im Plasma Bindung an Albumin iii) Statuserfassung = Bestimmung von Enzymaktivitäten

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