Warum hemmen Phytate in pflanzlichen Lebensmitteln die Bioverfügbarkeit von Zink?

Phytate (die Salze der Phytinsäure) gelten als die bedeutendsten „Antinährstoffe“, wenn es um die Aufnahme von Mineralstoffen aus pflanzlichen Lebensmitteln geht. Dass sie speziell die Bioverfügbarkeit von Zink hemmen, liegt an ihrer chemischen Struktur und der Art und Weise, wie sie mit Metallionen im Verdauungstrakt interagieren.

Hier sind die genauen Gründe für diesen Mechanismus:

1. Chemische Komplexbildung (Chelatbildung)

Phytinsäure (Inositolhexaphosphat) ist ein Molekül, das sechs Phosphatgruppen besitzt. Diese Gruppen sind bei dem im Dünndarm herrschenden pH-Wert negativ geladen. Zink liegt im Speisebrei als zweifach positiv geladenes Ion ($Zn^{2+}$) vor.

• Der Vorgang: Die negativ geladenen Phosphatgruppen der Phytinsäure ziehen die positiv geladenen Zinkionen stark an.
• Das Ergebnis: Es bilden sich extrem stabile, unlösliche Komplexe (Zink-Phytat-Salze).

2. Unlöslichkeit im Verdauungstrakt

Damit Zink über die Darmwand in den Blutkreislauf aufgenommen werden kann, muss es in gelöster Form vorliegen. Sobald Zink jedoch an Phytat gebunden ist, wird der gesamte Komplex unlöslich. Die Darmzellen (Enterozyten) können diese großen, festen Komplexe nicht transportieren. Das Zink bleibt also im Darm eingeschlossen und wird ungenutzt mit dem Stuhl ausgeschieden.

3. Fehlende körpereigene Enzyme (Phytasen)

Um das Zink aus dem Phytat-Komplex zu befreien, wäre das Enzym Phytase notwendig. Dieses Enzym spaltet die Phosphatgruppen ab und löst so die Bindung zum Zink.

• Der Mensch produziert selbst jedoch keine nennenswerten Mengen an Phytase im Dünndarm.
• Im Gegensatz zu Wiederkäuern (deren Pansenbakterien Phytasen produzieren), können wir die Phytat-Bindungen während der Verdauung kaum aufbrechen.

4. Die „Dosis-Wirkung“ bei Zink

Zink reagiert besonders empfindlich auf Phytate – sogar noch stärker als Eisen oder Calcium. Das liegt daran, dass Zinkionen eine sehr hohe Affinität zu den Bindungsstellen der Phytinsäure haben. Schon ein relativ geringes Verhältnis von Phytat zu Zink in der Nahrung kann die Zinkaufnahme massiv senken.

Wie lässt sich diese Hemmung umgehen?

In der Ernährungswissenschaft nutzt man verschiedene Methoden, um den Phytatgehalt zu senken oder die Bindung zu lösen, bevor das Lebensmittel gegessen wird:

1. Einweichen und Keimen: Durch das Einweichen von Getreide oder Hülsenfrüchten werden pflanzeneigene Phytasen aktiviert, die das Phytat abbauen.
2. Fermentation (z. B. Sauerteig): Milchsäurebakterien und Hefen bauen Phytinsäure während der Teigruhe sehr effektiv ab. Deshalb ist Zink aus Vollkorn-Sauerteigbrot viel besser verfügbar als aus unfermentiertem Vollkornbrot (wie z. B. Knäckebrot).
3. Kombination mit organischen Säuren: Vitamin C (Ascorbinsäure) oder Zitronensäure können die Aufnahme von Mineralstoffen leicht verbessern, indem sie die Komplexbildung teilweise stören, wobei dieser Effekt bei Eisen deutlicher ausgeprägt ist als bei Zink.
4. Zufuhr von tierischem Protein: Tierische Proteine (außer Casein aus Milch) können die negativen Effekte von Phytat auf die Zinkaufnahme teilweise abpuffern, da sie die Löslichkeit von Zink im Darm erhöhen.

Fazit: Phytate hemmen Zink, indem sie es in unlösliche Komplexe „einsperren“, die der menschliche Körper mangels passender Enzyme nicht wieder aufbrechen kann.