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Was sind Mikro- und Makronährstoffe?

Was sind Nährstoffe?

Nährstoffe sind Baustoffe und Werkzeuge, die in allen Lebewesen – Bakterien, Pilze, Protozoen, Pflanzen, Tiere und Menschen – vorkommen. Insbesondere Säugetiere, zu denen auch wir Menschen gehören, sind auf die Zufuhr von Nährstoffen angewiesen. Hierzu gehören die Mikro- und die Makronährstoffe. Außerdem Wasser, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Licht.

In der Nahrungskette werden Nährstoffe verarbeitet und von Lebewesen durch gegenseitiges Fressen an andere Lebewesen weitergegeben. Oft tauschen Lebewesen auch Nährstoffe aus, indem sie in einer Symbiose leben. Zum Beispiel Mykorrhizapilze und die Wurzeln von Bäumen oder Menschen und die Bakterien in unserem Darm sowie auf unserer Haut.

Nährstoffe werden auch hin und hergeschickt. Ein Großteil der Lebewesen benötigt Sauerstoff. Wurde der Sauerstoff von ihnen verbraucht geben sie ihn wieder als Kohlenstoffdioxid an die Luft oder das Wasser ab. Pflanzen nehmen das Kohlenstoffdioxid auf, stellen daraus Energie her und geben Sauerstoff zurück in die Luft oder ins Wasser.1

Die Großen: Was sind Makronährstoffe?

Makronährstoffe sind Zuckerverbindungen (Kohlenhydrate), Eiweiße (Proteine) und Fette (Lipide). Sie dienen als die großen Energielieferanten. Außerdem können wir sie speichern und bei Bedarf abrufen. Zuckerverbindungen und Fette können wir in Form von Körperfett einlagern, Eiweiße werden unter anderem in die Muskulatur eingebaut und können bei Bedarf mobilisiert werden.

Eiweiße und Fette, sowie ihre Verbindungen mit Zuckerbausteinen dienen uns Menschen auch als Bausteine und Werkzeuge. Sie bilden unsere Organe, geben unseren weichen Körperteilen Form und Polsterung. Hast du dir schon einmal vorgestellt, ohne Fettpolster an den Fußsohlen aufzutreten? Eine schmerzhafte Vorstellung. Apropos Schmerz. Damit wir ihn spüren können, muss er von Rezeptoren am Fuß wahrgenommen und von Botenstoffen zum Gehirn weitergeleitet werden.

Alles unterschiedliche Konstruktionen aus den gleichen Grundbausteinen. 2 Der Bauplan steht in unserer DNA. Wenn man genau hinschaut, steht dort aber auch, dass wir zusätzlich die kleinen Mikronährstoffe brauchen.

Die Kleinen: Was sind Mikronährstoffe?

Die Mikronährstoffe heißen so, weil sie räumlich gesehen kleiner sind als die großen Nährstoffe. Sie sind allerdings kein bisschen weniger wichtig für unsere Körperfunktion und unser Überleben. Zu den Mikronährstoffen zählen im klassischen Sinne die Vitamine (z.B. Vitamin C, Folsäure) und die Mineralstoffe (z.B. Eisen, Magnesium). Im erweiterten Sinne gehören viele weitere kleine Substanzen dazu, die für den Aufbau und die Funktion unseres Körpers wichtig sind. Dazu gehören auch die so genannten sekundären Pflanzenstoffe, die einen Nutzen für unseren Körper haben. Auch Aminosäuren und Fettsäuren gehören zu den Mikronährstoffen.

Tabelle: Klassische Mikronährstoffe: 2

Vitamine Mineralstoffe
Vitamin A = Retinol Chlorid
Vitamin B1 = Thiamin Kalium
VItamin B2 = Riboflavin Kalzium
Vitamin B3 = Niacin Magnesium
Vitamin B5 Pantothensäure Natrium
Vitamin B6 Pyridoxin Phosphor
Vitamin B7 = Biotin Chrom
Vitamin B9 = Folsäure Eisen
Vitamin B12 = Cobalamin Fluor
Vitamin C = Ascorbinsäure Jod
Vitamin D = Calciferol Kobalt
Vitamin E = Tocopherol Kupfer
Vitamin K1 = Phyllochinon Mangan
Vitamin K2 = Menachinon Molybdän
Selen
Zink

 

Die Zusammenarbeit der Makro- und Mikronährstoffe

Überall in unserem Körper arbeiten Mikro- und Makronährstoffe direkt zusammen. Besonders eindrucksvoll ist der Prozess der Energiegewinnung. Hier sind sowohl Fette, Zuckerverbindungen und Eiweiße, als auch viele Mikronährstoffe, u.a. die B-Vitamine, beteiligt.3

Klassische Mikronährstoffe: Funktion der Vitamine und Mineralstoffe

Mikronährstoffe können auch am Aufbau von Strukturen beteiligt sein. So bestehen unsere Knochen aus einer Kombination der Mikronährstoffe Kalzium und Phosphat.3 Ohne unser Knochenskelett wären wir nur ein fleischiger Kloß. Vor allem aber spielen Mikronährstoffe eine Rolle als Werkzeuge in unserem gesamten Stoffwechsel. Man kann sich unseren Körper wie eine Maschine vorstellen, in der kleine und große Zahnräder ineinandergreifen und uns antreiben. Fehlen Zahnräder, z.B. bei Eisenmangel, funktioniert die Maschine nicht mehr richtig. Bei den meisten Vitamin- und Mineralstoffmängeln stellt sich daher irgendwann Müdigkeit ein, verbunden mit vielen weiteren Funktionsstörungen.2 Unsere Vitamine sind häufig die helfenden Werkzeuge bei der Ausführung von Körperfunktionen. So kann Vitamin C uns vor Radikalen schützen, die im Stoffwechsel entstehen.2 Vitamin K2 ist am Einbau von Kalzium in die Knochen beteiligt.4   Vitamin D wiederum ist ein Regulator vieler Prozesse des Immunsystems5, aber auch der Kalziumaufnahme im Darm.2 Auch Mineralstoffe können Stoffwechselprozesse unterstützen. So ist Magnesium mitverantwortlich für die Aufnahme und Aktivierung von Vitamin D.6 Natrium und Kalium spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks nach oben und unten.3 Die Prozesse, an denen Vitamine und Mineralstoffe beteiligt sind, lassen sich nicht klar abgrenzen. So funktioniert die Blutbildung nur durch das Zusammenspiel der Vitamine B2, B6, B12, B9, Eisen und Kupfer. 3.

Quellen

Autorenschaft: Wissenschaftliche Abteilung Februar 2025

(1) Prof. Ulrich Weber. Biologie Oberstufe. Gesamtband, 2nd ed.; Cornelsen: Berlin, 2011.
(2) Biesalski, H. K.; Bischoff, S. C.; Pirlich, M.; Weimann, A. Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer, 5th ed.; Georg Thieme Verlag: Stuttgart, New York, 2018.
(3) Heinrich, P. C.; Müller, M.; Graeve, L.; Löffler, G.; Petrides, P. E., Eds. Löffler/Petrides Biochemie und Pathobiochemie, 9th ed.; Springer: Berlin, Heidelberg, 2014.
(4) Halder, M.; Petsophonsakul, P.; Akbulut, A. C.; Pavlic, A.; Bohan, F.; Anderson, E.; Maresz, K.; Kramann, R.; Schurgers, L. Vitamin K: Double Bonds beyond Coagulation Insights into Differences between Vitamin K1 and K2 in Health and Disease, International journal of molecular sciences. 2019, 20.
(5) Karkeni, E.; Bonnet, L.; Marcotorchino, J.; Tourniaire, F.; Astier, J.; Ye, J.; Landrier, J.-F. Vitamin D limits inflammation-linked microRNA expression in adipocytes in vitro and in vivo: A new mechanism for the regulation of inflammation by vitamin D, Epigenetics. 2018, 13, pp. 156–162.
(6) Uwitonze, A. M.; Razzaque, M. S. Role of Magnesium in Vitamin D Activation and Function, The Journal of the American Osteopathic Association. 2018, 118, pp. 181–189.

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