Eisen ist in praktisch allen Nahrungsmittel enthalten, wenn auch in unterschiedlicher Form und in unterschiedlicher Menge. Die Eisenaufnahme aus der Nahrung findet hauptsächlich im Zwölffingerdarm statt (Abb. 2).

Abbildung 2: Aufnahme von Nahrungseisen im Dünndarm und Transfer von Eisen aus der Darmzelle ins Pfortaderblut

Man kann dabei im wesentlichen zwei verschiedene Formen von Nahrungseisen unterscheiden [2]:

Eisen in pflanzlicher Nahrung (Eisen(III) in „nicht-Häm-Eisen")

Eisen in tierischer Nahrung (Eisen(II) in „Häm-Eisen")

Pflanzliches Eisen liegt als dreiwertiges Eisen vor, teilweise fest gebunden an bestimmte Kohlenhydrate. Um aufgenommen werden zu können, muss pflanzliches Eisen in freier, ionisches Form im Darmsaft erscheinen und eine gewisse Zeit löslich bleiben. Dies ist aber unter den gegebenen chemischen Bedingungen im Darm sehr schwierig, weil dreiwertiges Eisen bei dem neutralen pH-Wert des Darmtraktes extrem schwer löslich ist. Zusätzlich muss dreiwertiges Eisen durch ein Enzym (dcytb1) erst zu zweiwertigem Eisen (Fe²⁺⁾ reduziert werden, denn nur diese Form wird über den kürzlich entdeckten zweiwertigen Metallionentransporter, DMT1, in die Darmzelle aufgenommen [3]. Pflanzliches Eisen ist deshalb generell schlecht bioverfügbar und relativ große Mengen sind notwendig, um den täglichen Bedarf aus dieser Nahrungsform allein zu befriedigen.

Eisen in Fleisch, Fisch, Geflügel liegt vorwiegend gebunden in den Proteinen Myo- und Hämoglobin vor. Für diese Form des Nahrungseisen hat die Evolution einen eigenen Rezeptor in der Bürstensaummembran der Darmzelle entwickelt. Dieser spezifische Aufnahmeweg und die Tatsache, dass dieses „Häm-Eisen" in dem für freies Eisen sehr ungünstigem Milieu des Darmlumens geschützt vorliegt, sorgen dafür, dass Fleisch-Eisen sehr gut aufgenommen wird. Eisen in Milch oder Käse ist gebunden an das Protein Laktoferrin und wird in dieser Form ebenfalls über einen eigenen Rezeptor aufgenommen, allerdings ist der Eisengehalt von Kuhmilch relativ gering. Die in allen Nahrungsmitteltabellen als sehr eisenreich eingestufte Leber (Rind, Schwein) weist im Vergleich zu „Häm-Eisen" jedoch nur eine vergleichsweise geringe Bioverfügbarkeit auf. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um dreiwertiges Eisen aus dem Speicherprotein Ferritin erst im Darmlumen herausgelöst werden und dabei zum großen Teil als unlösliches Eisenhydroxid, ähnlich wie das pflanzliche Eisen, ausfällt (vergl. Tabelle 1).

Einen weiteren wichtigen Einfluss auf die Bioverfügbarkeit von Nahrungseisen haben bestimmte Hemmstoffe, die in vielen pflanzlichen Nahrungsmittel vorhanden sind, wie z.B. pflanzliche Polyphenole in Tee (Tannine) oder Hülsenfrüchten; Phytate in Getreiden, Nüssen, Hülsenfrüchten; pflanzliche "nicht-Stärke-Polysaccharide" in Getreiden, sowie Calcium und Phosphat (1,3) Die Wirkung dieser Inhibitoren beruht auf einer Komplexierung bzw. teilweise Ausfällung von ionischem Eisen im Gastrointestinaltrakt, sodass die Konzentration von absorbierbarem, löslichen Eisen im Darmlumen deutlich abnimmt [2]. Eine Tasse schwarzer Tee zu einer Mahlzeit kann den größten Teil des pflanzlichen Eisens binden. Wichtig ist, das „Häm-Eisen" durch diese Hemmstoffe nicht erreicht werden kann, weil das Häm-System das Eisen vor einer solchen Komplexierung schützt. Die Fleisch-Eisenaufnahme ist z.B. durch Tee nicht hemmbar. Vitamin C in der Nahrung schützt ionisches Eisen im Darm vor dem Ausfällen und hat somit einen positiven Einfluss auf die Bioverfügbarkeit von Nahrungseisen. Dies gilt auch für Abbauprodukte von tierischem Eiweiß, die offenbar auch die Nahrungseisenabsorption stimulieren können („Fleischeffekt").

Klar ist aber auch, dass eine pflanzen-basierte Kost die Absorption von Eisen, Zink und Vitamin-B12 deutlich beeinträchtigt. Vegetarier und Veganer haben niedrigere Eisenspeicher und ein höheres Risiko für Eisenmangel mit und ohne Anämie (9). Das gilt auch für wirtschaftlich entwickelte Länder und damit auch für Deutschland (10, 11). Studien zeigen, dass bereits männliche australische Vegetarier im Mittel mehr Nahrungseisen einnehmen aber niedrigere Eisenspeicher aufweisen und signifikant häufiger Eisenmangel zeigen  als omnivore Männer (12). Die vegetarische Ernährung ist bei Kindern und menstruierenden Frauen ein eindeutiger Risikofaktor für Eisenmangel.  In der deutschen Vegetarierstudie nahmen  42% der veganischen Frauen < 50 Jahre weniger als 18 mg/Tag Eisen mit der Nahrung auf, was als notwendiger Wert vom US Food and Nutrition Board definiert wird.  40% dieser Frauen zeigten keinerlei Eisenspeicher (Serum-Ferritin <12 ng/ml) und standen somit kurz vor der Eisenmangelanämie (11). Risikogruppen für Eisenmangel sollten deshalb ihren individuellen Eisenstatus regelmäßig untersuchen lassen und bei veganischer Ernährung dann zu einer Eisensubstitution greifen, um die Entwicklung eines Eisenmangels zu verhindern.  

Literatur

8.         Craig WJ. Health effects of vegan diets. Am J Clin Nutr 2009; 89(5):1627S-1633S

9.         Pynaert I, Delanghe J, Temmerman M, De Henauw S. Iron intake in relation to diet and iron status of young adult women. Ann Nutr Metab  2007;51(2):172-81.

10.       Wagener IE, Bergmann RL, Kamtsiuris P, Eisenreich B, Andres B, Eckert C, Dudenhausen JW, Bergmann KE. Prevalence and risk factors of iron deficiency in young mothers. Gesundheitswesen 2000; 62(3):176-8

11.       Waldmann A, Koschizke JW, Leitzmann C, Hahn A. Dietary iron intake and iron status of German female vegans: results of the German vegan study. Ann Nutr Metab. 2004; 48(2):103-8

12.       Wilson AK, Ball MJ. Nutrient intake and iron status of Australian male vegetarians. Eur J Clin Nutr. 1999; 53(3):189-94