Was ist Phytinsäure?
Die Phytinsäure ist ein sekundärer Pflanzenstoff und kommt in vielen Pflanzen vor. Sie befindet sich in den Samen der Pflanzen und dient den keimenden Samen als Phosphorlieferant, Energiequelle und Antioxidans ( 1 ) ( 2 ). Beginnt der Samen zu keimen, so wird das Enzym Phytase gebildet, das den Pflanzenstoff abbaut und somit das gespeicherte Phosphor für die heranwachsende Pflanze nutzbar macht ( 3 ).
Besonders reichlich kommt die Phytinsäure in allen Lebensmitteln vor, die zu den Samen gehören, also im Getreide, in Nüssen und in Hülsenfrüchten und macht hier 60 bis 90 % des gesamten Phosphorgehalts aus ( 4 ).
Wissenschaftler schätzen die tägliche Aufnahmemenge von Phytinsäure bei vegetarischer Ernährung auf 2000 bis 2600 mg und bei einer gemischten Ernährungsweise auf 150 bis 1400 mg ( 9 ).
Eine Liste mit Lebensmitteln und ihrem Phytinsäuregehalt finden Sie weiter unten.
Was ist Phytat?
Chemisch gesehen besteht die Phytinsäure aus der ringförmigen, vitaminähnlichen Substanz Inositol und 6 Phosphatgruppen, die an den Inositol-Ring angehängt sind. Inositol ist wegen seiner positiven Eigenschaften inzwischen sogar als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich ist (siehe voriger Link)).
Die Phytinsäure ist, wie ihr Name sagt, eine Säure und liegt in der Natur in Form verschiedener Salze vor ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ). Die Salze der Phytinsäure bezeichnet man als Phytate. In der Natur kommen hauptsächlich Magnesium-, Calcium- und Kaliumphytate vor ( 58 ). Im Text werden beide Begriffe als Synonyme verwendet.
Phytinsäure – ein Antinährstoff?
Gelangen Phytate in den menschlichen Darm, so ändern sich aufgrund des veränderten pH-Werts und weiterer Umstände die Bindungseigenschaften der Phytinsäure bzw. Phytate und es werden weitere Metallionen (insbesondere Kupfer-, Calcium-, Zink- und Eisenionen) im Darm gebunden.
Die gebildeten Komplexe (Chelatkomplexe) können von den menschlichen Verdauungsenzymen nicht abgebaut werden. Das heißt, dass die Vitalstoffe für den Menschen nicht mehr nutzbar sind und in Form der Phytate mit dem Stuhl ausgeschieden werden ( 8 ).
Aus diesem Grund wird die Phytinsäure immer wieder als Antinährstoff bezeichnet. Die Frage ist nun, in welchem Ausmaß Mineralstoffe gebunden werden, ob der Pflanzenstoff also so viele Mineralien bindet, dass es zu einem entsprechenden Mangel kommen könnte.
Kann Phytinsäure einen Mineralstoffmangel verursachen?
Diese Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten, denn die Aufnahme von Mikronährstoffen im Darm wird von vielen Faktoren beeinflusst, keinesfalls also nur vom Vorhandensein von Phytaten im Lebensmittel. Neben dem Gehalt der Mikronährstoffe im Lebensmittel, spielt es eine Rolle in welcher chemischen Form sie vorliegen bzw. wie sie im Lebensmittel gebunden sind.
Auch die weiteren Inhaltsstoffe im Lebensmittel wie z. B. der Gehalt an pflanzlichen Faserstoffen (Ballaststoffen) und der Vitamin-C-Gehalt beeinflussen die Bioverfügbarkeit von Mikronährstoffen. Entscheidend ist außerdem die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts, die individuelle Zusammensetzung der Darmbakterien und der persönliche Bedarf an Mikronährstoffen (bei erhöhtem Bedarf bzw. bei vorliegenden Mängeln steigt im Allgemeinen die Aufnahmekapazität).
Mängel vorwiegend aus Entwicklungsländern bekannt
In Entwicklungsländern, in denen die Hauptnahrungsmittel Getreide und Hülsenfrüchte sind und die Ernährung an sich sehr einseitig ist, können die Aufnahmemengen noch deutlich höher liegen. Berichte über Mangelerkrankungen, insbesondere von Zink, sind hauptsächlich aus diesen Ländern bekannt ( 10 ).
Kann Phytinsäure einen Zinkmangel verursachen?
Schwedische Forscher ( 11 ) zeigten in einer Studie mit radioaktiv markiertem Zink, dass die Zinkaufnahme mit steigendem Gehalt an Phytinsäure in einer Mahlzeit abnimmt. Die Mahlzeiten der Probanden enthielten jeweils 3,1 mg Zink. Phytinsäure wurde in unterschiedlicher Menge zugesetzt.
- Bei 0 mg Phytinsäure wurden 22 % vom Zink aufgenommen.
- Bei 25 mg 16 %.
- Bei 50 mg 14 %.
- Bei 100 mg 7 %.
- Bei 250 mg 6 %.
An den Ergebnissen der Studie fällt auf, dass bei hohen Gehalten des Pflanzenstoffs (mehr als 100 mg pro Mahlzeit) die Zinkaufnahme bei weiterer Erhöhung des Gehalts an Phytaten nur noch wenig verschlechtert.
Da man bei fast jeder Ernährungsform deutlich mehr als 250 mg Phytate zu sich nimmt, müsste auch fast jeder an einem Zinkmangel leiden, wenn bei jeder Mahlzeit nur etwa 6 % Zink resorbiert werden würde (abhängig vom jeweiligen Zinkgehalt natürlich). Es gibt jedoch noch weitere wichtige Einflussfaktoren auf die Nährstoffaufnahme, wie Sie weiter unten im Text sehen werden.
Außerdem untersuchte die schwedische Studie den Effekt der Phytinsäure nur auf eine einzelne Mahlzeit und erlaubt daher keine Aussage darüber, ob eine Ernährung, die generell viele Phytate enthält, aber keine Extremsituation wie in Entwicklungsländern darstellt, zu einem Mangel an Mikronährstoffen führen kann. Über den Tag verteilt nimmt man schließlich auch Vitalstoffe über solche Lebensmittel zu sich, die wenig oder keine Phytate enthalten. Auch könnte es zu Anpassungsvorgängen im Körper bzw. im Darm kommen (mehr dazu weiter unten).
Studie: Kein Zinkmangel bei Kindern durch phytatreiche Ernährung
Amerikanische Wissenschaftler ( 12 ) untersuchten die Frage, ob bei Kleinkindern (8 – 50 Monate alt) ein höherer Phytatgehalt der Ernährung zu einem Zinkmangel führt. Eine Erhöhung der täglichen Aufnahme an Phytaten um 500 mg (im Vergleich zur zuvor konsumierten Menge) reduzierte die Zinkabsorption lediglich um 0,04 mg pro Tag, also vernachlässigbar wenig.
Studie: Regelmäßige Einnahme von Kleie könnte Zinkmangel begünstigen
In einer anderen Studie hingegen ( 13 ) wurden Frauen zu ihren Ernährungsgewohnheiten befragt, wobei man einen Zusammenhang zwischen einem Zinkmangel und dem regelmäßigen Verzehr von Kleie entdeckte (ein sehr phytatreiches Lebensmittel). Andere Ursachen, die dem Zinkmangel zugrunde liegen könnten, wurde allerdings nicht erfasst.
Nun ist Kleie aber auch kein Grundnahrungsmittel, sondern lediglich eine Nahrungsergänzung, die manche Menschen zur Verdauungsförderung einnehmen, was – wie die vorgestellte Studie annehmen lässt – in Sachen Mineralstoffversorgung keine gute Idee ist, so dass besser andere Maßnahmen zur Verdauungsförderung eingesetzt werden sollten.
In unserem Beitrag über Zink erfahren Sie, welche Ursachen ein Zinkmangel haben kann, mit welchen Symptomen er sich äußert und wie viel Zink Sie pro Tag in Abhängigkeit von Ihrer Ernährungsweise benötigen.
Kann Phytinsäure einen Eisenmangel verursachen?
Neben einem Zinkmangel, soll Phytinsäure auch einen Eisenmangel begünstigen. Die biochemischen Zusammenhänge scheinen hier sehr komplex zu sein. Forschungsergebnisse zeigen, dass die Eisenaufnahme im Darm mit zunehmendem Gehalt des Pflanzenstoffs in einer Mahlzeit abnimmt ( 14 ). Dieser Zusammenhang scheint jedoch nicht für alle Lebensmittel gültig zu sein.
In Tierstudien zeigte sich beispielsweise, dass die Eisenaufnahme aus Vollkornmehl trotz höherer Phytatkonzentration größer ist als aus raffiniertem Weißmehl ( 16 ). Nachfolgend stellen wir Faktoren vor, die die Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen trotz Phytate verbessern können.
Welche Faktoren kompensieren die Nachteile der Phytinsäure?
Die Aufnahme der Mikronährstoffe wird (im Beisein von Phytaten) durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Es kommt also nicht nur darauf an, wie groß die Menge des Pflanzenstoffs in einer Mahlzeit ist.
Vitamin C
Durch die Kombination einer phytatreichen Mahlzeit mit Vitamin-C-reichen Lebensmitteln (oder die Einnahme von Vitamin C als Nahrungsergänzungsmittel zum Essen) kann der hemmende Effekt des Pflanzenstoffs auf die Eisenaufnahme überwunden werden ( 17 ).
Um herauszufinden, wie viel Vitamin C hierzu erforderlich ist, versetzten Wissenschaftler Maiskleie mit verschiedenen Gehalten an Phytinsäure. Der Maximalgehalt war 58 mg in einer Maiskleie-Mahlzeit der Probanden. Die hemmende Wirkung der Phytinsäure auf die Eisenaufnahme konnte in dieser Studie mit 30 mg Vitamin C überwunden werden (14).
Isst man nun beispielsweise ein Müsli aus 50 g Haferflocken (ca. 300 mg Phytinsäure), wäre man also mit 150 mg Vitamin C, das man zum Müsli zu sich nimmt (über Obst im Müsli, O-Saft, den man zum Müsli trinkt oder eine entsprechende Nahrungsergänzung), rein rechnerisch auf der sicheren Seite. Rein rechnerisch deshalb, weil – wie oben erklärt – ja sehr viele Faktoren auf den Einfluss der Phytate einwirken.
Tierisches Protein
Die Aufnahme von Zink und Eisen aus tierischen Quellen wird durch die Anwesenheit der Phytinsäure weniger stark beeinflusst als die Aufnahme dieser Stoffe aus pflanzlichen Quellen. Wenn tierische und pflanzliche Lebensmittel kombiniert werden, so verbessert sich durch das tierische Protein auch die Aufnahme von Zink und Eisen aus den pflanzlichen Quellen ( 18 ) ( 19 ) ( 20 ). Eine Studie an menschlichen Probanden zeigte, dass schon 50 g Schweinefleisch ausreichen, um die Resorption von pflanzlichem Eisen um 44 % zu steigern (19).
Das heißt natürlich nicht, dass wir empfehlen, tierische Produkte zu essen. Größere Mengen hiervon tragen bekanntlich zur Entstehung vieler Erkrankungen bei und der Konsum tierischer Produkte ist aus ökologischer und ethischer Sicht mehr als bedenklich.
Um die genannten günstigen Effekte auf die Eisen- und Zinkaufnahme zu erreichen, wären einerseits kleine Mengen Fleisch oder Fisch aus guter Herkunft völlig ausreichend. Sie können Ihren Mikronährstoffbedarf aber auch über eine rein pflanzliche Ernährung problemlos decken. Ein besonders wichtiger Punkt hierfür ist neben dem bereits genannten Vitamin C die Gesundheit Ihres Darms, wie Sie im nächsten Abschnitt sehen werden.
Darmflora und Darmgesundheit
Ein gesunder Darm spielt die Schlüsselrolle für eine gute Versorgung des Körpers mit Nährstoffen. Viele Menschen haben heutzutage keinen gesunden Darm mehr. Kaum jemand wird bei einer Stuhluntersuchung eine gesunde Darmflora attestiert bekommen. Verschiedene Arten von Verdauungsbeschwerden, Unverträglichkeiten, Allergien, Autoimmunerkrankungen usw. betreffen immer mehr Menschen.
All diese Symptome weisen auf einen geschädigten Darm hin. Insbesondere bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (z. B. Colitis ulcerosa, Morbus Crohn) oder dem Leaky-Gut-Syndrom, aber auch bei „weniger gravierenden“ oder noch nicht diagnostizierten Veränderungen, kommt es zu einer verschlechterten Aufnahme und zu einem erhöhten Verlust von Nährstoffen über die Darmwand ( 21 ). Je nach Ausmaß der Darmschädigung kann dadurch ein gravierender Mangel an Makro- und Mikronährstoffen entstehen. Zudem gelangen bei einer Schädigung der Darmschleimhaut auch viele toxische Stoffe in die Blutbahn.
Der Einfluss der Darmgesundheit auf die Versorgung mit Nährstoffen ist demnach wesentlich relevanter als der Phytatgehalt in einer gesunden, pflanzenbasierten Ernährung.
Darmflora kann Phytinsäure abbauen
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass es durch das regelmäßige Essen von Lebensmitteln mit Phytinsäure zu einer Anpassung der Darmflora kommt ( 22 ). Bakterien (z. B. Bacteroides), die in der Lage sind Phytinsäure (mittels bakterieller Phytase) abzubauen und so die Verfügbarkeit der Mikronährstoffe verbessern, vermehren sich ( 23 ).
Phytatreiche Lebensmittel wie Bohnen, Linsen oder Leinsamen sind oft reich an Ballaststoffen. Diese pflanzlichen Faserstoffe dienen nützlichen Bakterien als Nahrung und fördern damit deren Vermehrung. Beim Abbau der Ballaststoffe entstehen kurzkettige Fettsäuren wie Propionsäure und Buttersäure ( 24 ). Diese Fettsäuren haben viele wichtige Funktionen im Darm und im gesamten Körper ( 25 ) ( 26 ).
Durch die kurzkettigen Fettsäuren kommt es zu einem Abfall des pH-Werts im Dickdarm ( 27 ). Hierdurch wird die Verfügbarkeit von Zink ( 28 ), Eisen und weiteren Mikronährstoffen ( 29 ) verbessert. In einer Studie mit jungen Frauen (18 bis 35 Jahre) mit Eisenmangel zeigte sich, dass nach einer 8-wöchigen Phase mit phytatreichen Mahlzeiten (bis 1190 mg Phytinsäure pro Tag) die Eisenaufnahme nach einer Mahlzeit um 41 % verbessert war als bei Studienbeginn ( 30 ).
Wie Sie Phytinsäure aus Lebensmitteln neutralisieren
Wie Sie die Phytinsäure aus Lebensmitteln neutralisieren bzw. entfernen können und was es sonst noch bei der Zubereitung von Getreide und Hülsenfrüchten zu beachten gibt, erfahren Sie unter vorigem Link.
Neben der Phytinsäure gibt es noch verschiedene andere Pflanzenstoffe, die zu den Antinährstoffen gerechnet werden. Im verlinkten Beitrag erfahren Sie, ob diese Inhaltsstoffe wirklich schädlich sind oder nicht vielleicht sogar förderlich für unsere Gesundheit sein könnten.
Trotz Phytinsäure: Nüsse liefern reichlich Mineralstoffe
Der Verlust an Mikronährstoffen durch Phytate betrifft nur die jeweilige Mahlzeit, mit der viel von den Pflanzenstoffen aufgenommen wurde. Auf die folgenden Mahlzeiten hat dies keine Auswirkungen. Wenn Sie also z. B. Nüsse snacken, kann die darin enthaltene Phytinsäure die Aufnahme von Eisen, Zink und Co. aus diesen Nüssen etwas verringern, nicht aber aus der Mahlzeit, die Sie einige Stunden später zu sich nehmen. (Da die Nüsse aber an sich reich an Mikronährstoffen sind, wird man trotz der Phytate noch genug Mikronährstoffe erhalten.)
Mängel entstehen nur bei insgesamt ungünstiger Ernährung
Wenn Sie jedoch bei fast jeder Mahlzeit Lebensmittel mit hohem Gehalt des Pflanzenstoffs verzehren (z. B. unsachgemäß zubereitetes Getreide oder Hülsenfrüchte), kann dies mit der Zeit zur Entwicklung eines Mangels an diesen lebenswichtigen Vitalstoffen führen ( 31 ) ( 32 ).
Dies trifft insbesondere zu, wenn Ihre Ernährung an sich schon arm an Mikronährstoffen ist. Das wäre z. B. der Fall, wenn Sie viele verarbeitete Lebensmittel und kaum Obst und Gemüse essen würden. Auch Ihre Darmgesundheit wäre in diesem Fall schlecht, was einen Mangel an Vitalstoffen weiter begünstigt.
Für Menschen, die sich gesund und abwechslungsreich ernähren und die auf eine gute Versorgung ihres Körpers mit Mikronährstoffen achten, stellt die Phytinsäure keine Gefahr eines Mangels an Mineralstoffen und Spurenelementen dar ( 33 ). Eine solche Ernährung umfasst im Wesentlichen viele verschiedene Obst- und Gemüsesorten und regelmäßig kleinere Mengen verschiedener Hülsenfrüchte, Getreide, Nüsse und Saaten.
Wo ist Phytinsäure enthalten?
Alle essbaren Getreide, Pseudogetreide (z. B. Quinoa, Amaranth), Hülsenfrüchte, Nüsse und Kerne enthalten Phytate in unterschiedlichen Mengen. Geringe Mengen finden sich auch in Wurzeln und Knollen (33). Bei Getreidekörnern befindet sich der Pflanzenstoff vor allem in den Randschichten, bei Hülsenfrüchten befindet er sich vor allem im Inneren des Samens (2).
Liste: Lebensmittel mit Phytinsäure
Unsere Liste Lebensmittel und ihr Gehalt an Phytinsäure (siehe Link) zeigt Ihnen den Gehalt des Pflanzenstoffs in einigen ausgewählten Lebensmitteln pro 100 g Trockenmasse (9) ( 34 ) ( 35 ) ( 36 ) ( 57 ).
Beachten Sie, dass sich der Gehalt an Phytinsäure in unserer Tabelle auf die Trockenmasse der Lebensmittel bezieht. Würde man den Wassergehalt berücksichtigen, dann wäre der Phytatgehalt etwas geringer. Da die genannten Lebensmittel im Allgemeinen keinen hohen Wassergehalt aufweisen, bedeutet dies jedoch nur eine geringfügige Änderung.
Wie Sie in der Tabelle sehen können, variiert der Phytatgehalt in den einzelnen Lebensmitteln stark. Einflussfaktoren sind u. a. die Züchtung, das Klima und die Bodenqualität beim Anbau ( 37 ) ( 38 ). Sorten, die z. B. für die Tierfütterung so gezüchtet wurden, dass sie einen geringen Phytatgehalt haben, zeigten sich in Studien krankheitsanfälliger ( 39 ), was darauf hinweist, dass die Phytinsäure für viele Prozesse bei der Entwicklung der Pflanze wichtig sind. Weiterhin steigt der Gehalt des Pflanzenstoffs mit zunehmendem Phosphatgehalt im Boden an ( 40 ).
Phytinsäure in Sojaprodukten
Eine Ausnahme in unserer Liste stellt der Tofu dar, da er einen ca. 73-prozentigen Wassergehalt aufweist. Sein Wert liegt laut Tabelle und Quelle (34) zwischen 100 und 2900 mg Phytinsäure pro 100 g Trockenmasse, was pro 100 g frischem Tofu dann etwa ein knappes Drittel ausmacht, also 27 bis 780 mg. Meist ist der Wert umso niedriger, je weicher der Tofu ist. Seidentofu ist also häufig deutlich ärmer an Phytinsäure als sehr fester Tofu. Der Gehalt an weiteren Sojaprodukten sieht pro 100 g frischem Lebensmittel so aus ( 58 ):
- Edamame: 243 mg
- Sojamilch: 80 – 133 mg
- Tempeh: 431 – 617 mg
Wie Phytinsäure unsere Gesundheit stärkt
Die Phytinsäure kann in vielfältiger Weise unsere Gesundheit stärken:
- Hemmende Wirkung auf Krebszellen ( 45 )
- Schutzwirkung gegen Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes Typ II ( 46 ) ( 47 ) ( 48 )
- Schutz gegen neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson ( 49 )
- Senkung des Risikos für Osteoporose ( 50 )
- Schutz vor Gefäßverkalkungen bei chronischer Nierenerkrankung ( 51 ) ( 52 ) ( 53 )
- Reduktion des Risikos für Nierensteine ( 54 ) ( 55 )
- Schutz vor der Entwicklung einer Fettleber ( 56 )
Phytinsäure schützt Darm vor Eisenüberschuss
Die gesundheitsförderliche Wirkung der Phytinsäure beruht auf dem gleichen Prinzip wie ihre potenzielle Schadwirkung, nämlich auf der Fähigkeit, Metall-Ionen zu binden.
Die typische westliche Ernährungsweise ist oft reich an tierischen Produkten und enthält auch einen hohen Anteil an rotem Fleisch. In rotem Fleisch befindet sich viel sogenanntes Häm-Eisen. Das ist die gebundene Form des Eisens (an eine Häm-Gruppe), die z. B. im roten Blutfarbstoff (Hämoglobin) und in der Muskulatur (Myoglobin) vorkommt.
Häm-Eisen kann zwar im Dünndarm besser aufgenommen werden als pflanzliches Eisen, gelangt aber dennoch zu einem großen Anteil (bis zu 90 %) in den Dickdarm. Dies ist vor allem ein Problem, wenn viel Fleisch gegessen wird.
Überschüssiges Häm-Eisen führt zur Bildung von freien Radikalen (oxidativer Stress) ( 41 ) und steht in Zusammenhang mit einer Störung der Darmflora, krankhaften Veränderungen von Dickdarmzellen und einer veränderten Darmbarrierefunktion. Der Verzehr von rotem Fleisch gilt mittlerweile als ein wichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Dickdarmkrebs ( 42). Wenn Phytate zusammen mit Häm-Eisen-reichen Lebensmitteln verzehrt werden, wirken sie wie ein „natürlicher Eisenregulator“ und mildert durch die Bindung des Eisens mögliche Schadfolgen ( 43 ) ( 44 ).
Phytinsäure schützt Gefäße bei Niereninsuffizienz
Eine Gefäßverkalkung ist eine schwerwiegende Begleiterkrankung von Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz. Verschiedene Studien zeigen, dass durch regelmäßige (z. B. 3x wöchentliche) intravenöse Infusion eines synthetisch hergestellten Phytats das Ausmaß der Gefäßveränderungen reduziert werden kann, vermutlich indem überschüssiges Calcium gebunden wird. Die Patienten, die das Phytat erhielten, hatten deutlich weniger Gefäßverkalkungen (z. B. Aorta, Herzkranzgefäße) als Patienten, die ein Placebo erhalten hatten (51) (52) (53).
Fazit: Phytinsäure ist gesunder Bestandteil der Ernährung
Bei einer gesunden, abwechslungsreichen Ernährung überwiegen die vielen nützlichen Eigenschaften der Phytinsäure für die menschliche Gesundheit gegenüber einem möglichen Mangel an Mikronährstoffen. Haben Sie regelmäßig phytatreiche Lebensmittel und andere gesunde Lebensmittel mit reichlich Ballaststoffen auf Ihrem Speiseplan, kommt es außerdem zu einer Anpassung der Darmflora, was wiederum die Darmgesundheit und die Mikronährstoffversorgung auf verschiedenen Wegen verbessert.
Update 19.8.2023: Unser Artikel wurde heute komplett aktualisiert und neu veröffentlicht.
