Wenn die Zelle Energie umsetzt

Der menschliche Körper wandelt fortlaufend chemische Energie aus der Nahrung in eine für Zellen nutzbare Form um. Dieser Vorgang — gemeinhin als Energiestoffwechsel bezeichnet — durchläuft mehrere biochemische Stufen, an denen unterschiedliche Enzyme, Coenzyme und mineralische Kofaktoren mitwirken.

In den Mitochondrien laufen Citratzyklus und Atmungskette eng verzahnt ab. Dabei werden die in Glukose, Fettsäuren und Aminosäuren gespeicherten Elektronen über Proteinkomplexe weitergereicht, bis Sauerstoff sie am Ende der Kette aufnimmt. Das Ergebnis: Adenosintriphosphat (ATP), das Molekül, das nahezu jede energieverbrauchende Reaktion im Körper antreibt.

Drei Mineralien — Eisen, Phosphor und Jod — sind an verschiedenen Stellen dieses Prozesses dokumentiert beteiligt. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat für jedes der drei Mineralien eine gesundheitsbezogene Angabe in Bezug auf den normalen Energiestoffwechsel zugelassen.

Eisen in der Elektronentransportkette

Die Komplexe I, II, III und IV der mitochondrialen Atmungskette enthalten Eisen-Schwefel-Cluster und Häm-Gruppen. In diesen Strukturen wechselt das Eisen-Ion reversibel zwischen den Oxidationsstufen Fe²⁺ und Fe³⁺, wodurch Elektronen schrittweise auf ein niedrigeres Energieniveau übertragen werden. Die dabei freigesetzte Energie treibt Protonenpumpen an, die den Gradienten über die innere Mitochondrienmembran aufbauen.

Phosphorylierung und die energiereiche Bindung

ATP enthält drei Phosphatgruppen, deren Anhydridbindungen bei Hydrolyse Energie freisetzen. Die oxidative Phosphorylierung koppelt den Protonengradienten an das Enzym ATP-Synthase, das ADP und anorganisches Phosphat zu ATP verbindet. Phosphor ist damit unmittelbar am Aufbau des zentralen Energieträgers beteiligt.

Ein naturwissenschaftlicher Blick auf drei Mineralien

Eisen, Phosphor und Jod erfüllen im Organismus jeweils eigenständige Aufgaben. Gemeinsam ist ihnen eine von der Europäischen Union zugelassene gesundheitsbezogene Angabe: Jedes dieser Mineralien trägt gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012 zu einem normalen Energiestoffwechsel bei.

Die nachfolgende Übersicht stellt jedes Mineral einzeln vor und ordnet die jeweilige Angabe in den biochemischen Zusammenhang ein. Sämtliche Aussagen halten sich an den Wortlaut der EU-zugelassenen Angaben.