Calcium (Teil 2)

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DETAILS ZUM THEMA PROTEIN, CALCIUM UND KNOCHENGESUNDHEIT

Protein, Calcium und Knochengesundheit: Alte Theorien

Eine Theorie, die häufig unter Veganern verbreitet wird, besagt, dass eine höhere Proteinzufuhr, insbesondere von tierischem Protein, zu einem höheren Risiko für Knochenbrüche und Osteoporose führe. Der Grund hierfür liege in den schwefelhaltigen Aminosäuren, die in höheren Mengen in tierischen Proteinen (und eigentlich auch in Getreide-Proteinen) vorkommen. Diese würden eine Übersäuerung des Blutes bedingen, die durch Calcium aus den Knochen ausgeglichen würde, was zu Calciumverlusten und langfristig zu Osteoporose führe. Kuhmilch würde daher trotz des hohen Gehalts an Calcium Osteoporose begünstigen. Eine analoge Theorie existiert auch für Phosphor, das u.a. in größeren Mengen in tierischen Produkten vorkommt.

Die erläuterte Theorie gründet auf verschiedenen wissenschaftlichen Untersuchungen. Zum Einen wurde in „ökologischen“, ländervergleichenden Studien festgestellt, dass in den Ländern mit dem höchsten Verzehr von tierischem Protein die Hüftfraktur-Raten am höchsten waren.1,2 Auch lagen die Hüftfraktur-Raten in Ländern mit hohem Verzehr von Milchprodukten und damit hoher Calciumzufuhr über denen von Ländern mit geringerem Verzehr von Milchprodukten und geringerer Calciumzufuhr.3 Zum Anderen zeigten experimentelle Untersuchungen eine erhöhte Calciumausscheidung über den Urin bei erhöhter Proteinzufuhr, insbesondere bei isoliertem tierischem Protein (Proteinpulver).4,5,6 Doch kann die genannte Theorie anhand dieser Erkenntnisse als bestätigt gelten? Ein genauerer Blick auf die Datenlage gibt hierauf eine Antwort!

Protein, Calcium und Knochengesundheit: Neue Perspektiven

- Ländervergleichende Studien -

„Ökologische Studien“ wie die genannten ländervergleichenden Studien besitzen nur eine sehr begrenzte Aussagekraft und erlauben keine Schlüsse auf Kausalität.7 Es können keinesfalls Handlungsempfehlungen für Individuen daraus abgeleitet werden. Sie generieren lediglich Hypothesen, die dann in aussagekräftigeren Studienmodellen überprüft werden sollen. Verschiedenste Faktoren könnten ursächlich dafür sein, dass in Ländern mit niedrigerer Proteinzufuhr weniger und in Ländern mit höherer Proteinzufuhr mehr Knochenbrüche (Frakturen) registriert wurden.

Für die geringeren Hüftfraktur-Raten in asiatischen und afrikanischen Ländern im Vergleich zu denen in „westlichen“ Ländern gibt es verschiedene mögliche Erklärungen. Die Häufigkeit von Stürzen ist ein wichtiger Faktor hinsichtlich des Risikos für Hüftfrakturen.8 Asiaten stürzen offensichtlich seltener als Europäer und Nordamerikaner.9 Zudem weisen sie eine leicht veränderte Form des Beckens auf, die Brüche unwahrscheinlicher macht.10 Im Kontrast zu den geringeren Hüftfraktur-Raten erleiden Asiaten verglichen mit hellhäutigen Populationen jedoch häufiger Wirbelbrüche11, was die Annahme, dass Asiaten mit niedrigerer Proteinzufuhr generell eine bessere Knochengesundheit aufweisen als hellhäutige Populationen mit höherer Proteinzufuhr, deutlich in Frage stellt.

Afrikaner besitzen durchschnittlich eine höhere Knochendichte als hellhäutige Personen.12 Genetische Faktoren bestimmen allgemein zu einem erheblichen Teil die Knochendichte und das Osteoporose-Risiko.13,14 Auch die Körpergröße beeinflusst das Risiko für Knochenbrüche: Knochenbrüche sind bei größeren Personen wahrscheinlicher als bei kleineren Personen.15 Unterschiede in der körperlichen Aktivität können das Risiko ebenfalls beeinflussen16 (es wird von einer höheren körperlichen Aktivität in nicht-industrialisierten Ländern ausgegangen). Einerseits kann eine höhere körperliche Aktivität mit einer höheren Knochenmineraldichte assoziiert sein17, andererseits steht diese mit einer besseren neuromuskulären Funktion in Zusammenhang18,19  (bessere Balance, dadurch weniger Stürze). Ungeklärt bleibt in den genannten Studien auch die Versorgung der Gruppen mit Vitamin D.

Allgemein weist eine Hohe Zufuhr von tierischem Protein auf einen Ernährungsstil mit wenig Obst und Gemüse hin20 und möglicherweise auch auf einen allgemein ungesünderen Lebensstil. Ein hoher Obst- und Gemüseverzehr besitzt positive Auswirkungen auf die Knochengesundheit.21 

- Studien zur Proteinzufuhr, Calciumausscheidung und Calciumbilanz -

Die Qualität und Aussagekraft von älteren Studien, die Zusammenhänge zwischen der Proteinzufuhr und der Calciumbilanz und Knochengesundheit erforschten, wurde in Fachkreisen deutlich in Frage gestellt.22

Eine Übersichtsarbeit über viele Studien zur Thematik kommt zu dem Schluss, dass die Säurelast bei einer erhöhten Proteinzufuhr zwar zunimmt, der Körper zum Ausgleich dieser jedoch kein Calcium benötigt, sondern andere „Puffersysteme“ besitzt. Die Calciumausscheidung über den Urin steigt bei zunehmender Proteinzufuhr zwar an, ist jedoch beim Verzehr von „vollwertigen“ Proteinquellen im Vergleich zu isoliertem Protein (Proteinpulver) deutlich geringer, was am enthaltenen Phosphor liegt, das der Calciumausscheidung entgegen wirkt. Eine höhere Proteinzufuhr kann auch zu einer erhöhten Absorption von Calcium im Darm führen. Es wurde kein negativer Effekt einer höheren Proteinzufuhr auf die Calciumbilanz festgestellt und es ergaben sich keine Hinweise auf Knochenabbau. Lediglich bei einer geringen Calciumzufuhr könnte eine hohe Proteinzufuhr negative Effekte auf die Knochengesundheit haben.23,24

In einer weiteren Analyse mehrerer Studien zum Thema wurde festgestellt, dass Veränderungen in der Calciumausscheidung über den Urin allein keine Rückschlüsse auf eine Veränderung der Calciumbilanz zulassen und dass es bei einer Ernährung mit einem höheren Anteil an Säuren (z.B. durch einen höheren Proteinanteil) keine Hinweise auf eine negative Calciumbilanz oder Knochenabbau gab.25 Auch bei einer höheren Zufuhr von Phosphor wurden keine negativen Effekte auf die Calciumbilanz oder Hinweise auf Knochenabbau gefunden. Die Calciumbilanz wurde durch Phosphor sogar positiv beeinflusst.26 

Fazit zu Protein, Calcium und Knochengesundheit

Auch wenn nach wie vor manche Fragen offen bleiben, erscheint die Theorie, die besagt, dass eine höhere Proteinzufuhr (insbesondere von tierischem Protein) einen negativen Effekt auf die Knochengesundheit hat, nicht mehr haltbar.

Verschiedene aktuellere, aussagekräftige Studien deuten auf einen positiven Effekt einer höheren Proteinzufuhr auf die Knochengesundheit hin27,28,29,30,31,32 und belegen negative Effekte einer niedrigen Proteinzufuhr33,34 (siehe dazu auch „Calcium Teil 1“).

Es sollte also auf eine angemessene Proteinzufuhr von täglich mindestens 0,9 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht bei veganer Ernährung geachtet werden. Eine für die Knochengesundheit optimale Ernährung enthält des Weiteren ausreichende Mengen Calcium (ein Minimum von 700 Milligramm pro Tag), reichlich Obst und Gemüse sowie in den Wintermonaten und bei wenig Aufenthalt in der Sonne eine zuverlässige Quelle für Vitamin D.

Empfehlungen

Werte für die empfohlene Zufuhr von Calcium von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE, Stand 28.07.2013) (Angaben in Milligramm pro Tag)35

Alter mg/Tag
0 bis unter 4 Monate* 220
4 bis unter 12 Monate 400
1 bis unter 4 Jahre 600
4 bis unter 7 Jahre 700
7 bis unter 10 Jahre 900
10 bis unter 13 Jahre 1100
13 bis unter 15 Jahre 1200
15 bis unter 19 Jahre 1200
19 bis unter 25 Jahre 1000
25 bis unter 51 Jahre 1000
51 bis unter 65 Jahre 1000
65 Jahre und älter 1000
Schwangere 1000
Stillende 1000

* Schätzwert

Anmerkung: Ein Minimum für die Calciumzufuhr von erwachsenen Personen sollten die in England empfohlenen 700 mg pro Tag darstellen.

Quellen

Calciumgehalt ausgewählter Lebensmittel

Lebensmittel Menge Calcium in Milligramm (mg)
Obst    
Feigen, getrocknet 50 g 96
Feige, roh 100 g 54
Aprikosen, getrocknet 50 g 41
Orange, roh 100 g 40
Himbeeren, roh 100 g 40
Kiwi, roh 100 g 38
Pflaumen, getrocknet 50 g 20
Erdbeeren, roh 100 g 19
Zuckermelone 100 g 14
Birne, roh 100 g 10
Banane, roh 100 g 7
Apfel, roh 100 g 5
Gemüse    
Grünkohl, gekocht 100 g 177
Rucola, roh 100 g 160
Mangold, gegart° 100 g 123
Spinat, roh° 100 g 117
Pak Choi, gekocht* 100 g 93
Broccoli, gekocht 100 g 87
Stangensellerie, roh 100 g 80
Okraschoten, gegart 100 g 68
Porree, gekocht 100 g 66
Kohlrabi, gegart 100 g 60
Weißkohl, gekocht 100 g 44
Spitzkohl, gegart 100 g 41
Fenchel, gegart 100 g 40
Romana-Salat, roh 100 g 36
Feldsalat, roh 100 g 35
Zucchini, roh 100 g 25
Blumenkohl, gekocht 100 g 22
Kopfsalat, roh 100 g 21
Karotte, roh 100 g 21
Paprika, roh 100 g 10
Tomate, roh 100 g 9
Kartoffeln, gekocht 100 g 7
Mais, gegart 100 g 3
Algen    
Meeressalat, getrocknet 4 g 130
Spirulina, getrocknet* 8 g 9
Getreide    
Amaranth, roh od. gepufft* 50 g 80
Buchweizen Vollkornmehl 100 g 33
Weizen-Vollkornbrot 100 g 30
Quinoa, roh* 50 g 24
Nudeln (Vollkorn), roh 100 g 23
Haferflocken 100 g 16
Dinkel Vollkornmehl 100 g 8
Reis (Vollkorn), roh 50 g 8
Hirse, roh 50 g 5
Polenta, roh 50 g 4
Hülsenfrüchte & Sojaprodukte    
Tofu, fest (mit Calciumsulfat hergestellt) 100 g 185#
Sojadrink+C/Sojajoghurt+C 100 g 120
Tempeh* 100 g 111
TVP (Texturiertes Sojaprotein), gekocht 100 g 98
Sojabohnen, gekocht 100 g 78
Kichererbsen, gekocht 100 g 49
Weiße Bohnen, gekocht 100 g 44
Kidneybohnen, gekocht 100 g 38
Schwarze Bohnen, gekocht* 100 g 27
Linsen, gekocht 100 g 25
Grüne Erbsen, gekocht 100 g 22
Nüsse & Samen    
Mohn 50 g 730
Sesam 50 g 391
Tahin (Sesammus)* 50 g 213
Mandelmus 50 g 135
Mandeln* 50 g 132
Paranüsse 50 g 80
Haselnussmus 50 g 76
Haselnüsse 50 g 74
Leinsamen 25 g 51
Walnüsse 50 g 43
Sonnenblumenkerne 50 g 43
Kürbiskerne* 50 g 23
Sonstige    
Mineralwasser 1 L Variiert stark! Etikett prüfen!

(Angaben nach Bundeslebensmittelschlüssel (BLS); * Angaben nach USDA Database; Angaben zu Nährwert von Salzwasseralgen aus Artikel „Nutritional value of edible seaweeds in Nutrition Reviews, 65/12, 2007“; # kann je nach Hersteller deutlich abweichen; ° Calcium aufgrund des hohen Gehalts an Oxalsäure schlecht verfügbar)

Anmerkung: Es handelt sich um Durchschnittswerte analysierter Stichproben; der Nährstoffgehalt von Nahrungsmitteln unterliegt natürlichen Schwankungen und kann je nach Anbauregion, Lagerung, Verarbeitung etc. deutlich variieren.

Vorsicht: Meeresalgen sollten nur in kleinen Mengen verzehrt werden, da die obere sichere Grenze der Zufuhr (UL) für Erwachsene für Iod bei 1100 mcg pro Tag liegt.36

Tipps

(für Calcium und Knochengesundheit)

  • iss möglichst täglich calciumreiches grünes Gemüse (siehe Tabelle)
  • integriere weitere calciumreiche Lebensmittel in deine tägliche Ernährung (z.B. Mandeln, Mandelmuß, Mohn, Sesam, Tahin, getrocknete Feigen, Amaranth, bestimmte Sojaprodukte etc.)
  • verwende möglichst immer mit Calcium (z.B. in Form calciumreicher Algen oder Calciumcarbonat) angereicherte Pflanzendrinks und Tofu, der mit Calciumsulfat hergestellt wurde
  • wenn du Mineralwasser trinkst, wähle eine calciumreiche Sorte aus (z.B. mit mehr als 150 Milligramm Calcium pro Liter)
  • iss allgemein reichlich Obst und Gemüse
  • achte auf eine angemessene Proteinzufuhr von täglich mindestens 0,9 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht (siehe „Protein“)
  • achte auf eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D (siehe „Vitamin D“)
  • wenn du ein Calcium-Supplement mit 300 Milligramm Calcium und mehr verwendest, nimm es zwischen und nicht zu den Mahlzeiten
  • sei körperlich aktiv -  treibe mehrmals die Woche Sport und trainiere nach Möglichkeit auch mit Gewichten/Widerständen

Stand 03/2015

Referenzen

1 Abelow, B. J., Holford, T. R. & Insogna, K. L. (1992). Cross-cultural association between dietary animal protein and hip-fracture: a hypothesis. Calcified Tissue International, 50(1), 14-18.

2 Frasetto, L. A. et al. (2000). Worldwide incidence of hip fracture in elderly women: relation to consumption of animal and vegetable foods. The Journals of Gerontology. Series A, Biological and Medical Sciences, 55(10), 585-592.

3 Hegsted, D. M. (1986). Calcium and osteoporosis. Journal of Nutrition, 116(11), 2316-2319.

4 Linkswiler, H. M. (1981). Protein-induced hypercalciuria. Federation Proceedings, 40(9), 2429-2433.

5 Zemel, M. B. (1988). Calcium utilization: effect of varying level and source of dietary protein. American Journal of Clinical Nutrition, 48(3), 880-883.

6 Zemel, M. B. et al. (1981). Role oft he sulfur-containing amino acids in protein-induced hypercalciuria in men. Journal of Nutrition, 111(3), 545-552.

7  Bailey, L. et al. (2005). Introduction to epidemiology. Berkshire: Open University Press. (S. 60-61)

8 Cumming, R. G. et al. (1997). Epidemiology of hip fractures. Epidemiologic Reviews, 19(2), 244-257.

9 Aoyagi, K. et al. (1998). Falls among community-dwelling elderly in Japan. Journal of Bone and Mineral Research, 13(9), 1468-1474.

10 Faulkner, K. G. (1993). Simple measurement of femoral geometry predicts hip fracture: the study of osteoporotic fractures. Journal of Bone and Mineral Research, 8(10), 1211-1217.

11 Bow, C.H. (2012). Ethnic difference of clinical vertebral fracture risk. Osteoporosis International, 23(3), 879-85.

12 Wagner, D. R. & Heyward, V. H. (2000). Measures of body composition in blacks and whites: a comparative review. American Journal of Clinical Nutrition, 71(6), 1392-1402.

13  Singh, M. et al. (2013). Vitamin D receptor (VDR) gene polymorphism influences the risk of osteoporosis in postmenopausal women of Northwest India. Archives of Osteoporosis, 147. (Online-Publikation)

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16 Cumming, R. G. et al. (1997). Epidemiology of hip fractures. Epidemiologic Reviews, 19(2), 244-257.

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21 Nieves, J. W. (2005). Osteoporosis: the role of micronutrients. American Journal of Clinical Nutrition, 81(5), 1232-1239.

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25 Fenton, T. R. et al. (2009). Meta-analysis oft he effect of the acid-ash hypothesis of osteoporosis on calcium-balance. Journal of Bone and Mineral Research, 24(11), 1835-1840.

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29 Schurch, M. A. (1998). Protein-supplements increase serum insulin-like growth factor-I levels and attenuate proximal femur bone loss in patients with recent hip fracture. A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Annals of Internal Medicine, 128(10), 801-809.

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31 Calvez, J. et al. (2012). Protein intake, calcium balance and health consequences. European Journal of Clinical Nutrition, 66(3), 281-95.

32 Lousuebsakul-Matthews, V. et al. (2013). Legumes and meat analogues consumption are associated with hip fracture risk independently of meat intake among Caucasian men and women: the adventist health study-2. Public Health Nutrition, 1-11 (Epub ahead of print).

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34 Kerstetter, J. E. et al. (2000). Low dietary protein and low bone density. Calcified Tissue International, 66(4), 313.

35 DGE (2012). Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. WWW-Seite, abgerufen am 28.07.2013 unter www.dge.de/modules.php

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