Magnesium: die vielen Fähigkeiten des Minerals

Das silbrig-weiße Erdalkalimetall Magnesium, abgeleitet vom griech. Magnēsios = Magnetstein ist den meisten Menschen bekannt.

Magnesiumwurde im Jahre 1755 von Joseph Black in Edinburgh identifiziert und 1808 in London von Sir Humphry Davy erstmals in seine metallische Reinform gebracht. Seitdem findet das Mineral in vielen Bereichen Anwendung. Magnesium ist ein leichtes Metall, das als Bestandteil für verschiedene Legierungen im Fahrzeugbau sowie der Luft- und Raumfahrttechnik sehr beliebt ist. Knapp die Hälfte des produzierten Magnesiummetalls wird für Legierungen verwendet. So enthält ein Auto etwa 15 bis 25 kg Magnesium. Aber auch als Korrosionsschutz für Schiffslacke und in der Wasserstofftechnologie findet es Verwendung.

Zum Glück handelt es sich bei Magnesium um kein seltenes Metall! Allein schon in unseren Ozeanen ist es reichlich vorhanden. So sind 17% der gelösten Salze im Meerwasser Magnesiumverbindungen. Sowohl für seine vielfältigen technischen Anwendungen als auch für seine Funktion im Enzymsystem unseres Körpers ist es für die Welt, so wie wir sie kennen, unabdingbar. In den pflanzlichen Zellwänden dient gebundenes Magnesium als Mg2+ (wie auch Ca2+) zum Vernetzen von Proteinen.

Zudem ist das Zentralatom Magnesium in Chlorophyll vorhanden, das auch das grüne Blut der Pflanzen genannt wird, da es eine ähnliche Struktur wie das Hämoglobin in den menschlichen roten Blutkörperchen aufweist. Ohne Magnesium wäre die Photosynthese nicht möglich [1].

Was erfährst Du in diesem Guide?

  1. Wirkung des Minerals auf den Körper
  2. Magnesium für die Knochen
  3. Magnesium und der menschliche Energiehaushalt
  4. Magnesium und das Herzkreislaufsystem
  5. Magnesium und Schlaf
  6. Magnesium und Diabetes
  7. Der Magnesiummangel
  8. Symptome eines Mangels
  9. Die ausgewogene Magnesiumzufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln

1. Wirkung des Minerals auf den Körper


Als Enzymbestandteil und Coenzym ist Magnesium an etwa 300 verschiedenen Enzymreaktionen im Körper beteiligt. Es arbeitet auf unterschiedlichen Ebenen für den Organismus: so wird Magnesium benötigt damit unser Nervensystem einwandfrei funktionieren kann. Zudem spielt es eine wichtige Rolle für die Reizweiterleitung in den Nervenzellen und für die menschliche Muskelkontraktion.

Es ist außerdem an der Regulierung von Hormonen und Neurotransmittern beteiligt und ist für die Aktivierung von Vitamin D in der Niere zuständig. Das Mineral nimmt ebenfalls Einfluss auf den Energiestoffwechsel und die psychischen Funktionen. Auch als wichtiger Cofaktor für verschiedene ATP abhängige Enzyme und somit für die Energiebereitstellung in unserem Körper ist es unerlässlich.

Zudem hält es das Elektrolytgleichgewicht aufrecht und wirkt als ein Calcium-Antagonist (Gegenspieler) indem es den Calciumeinstrom an der Zellmembran kontrolliert. Sogar an der menschlichen Zellteilung ist das Mineral beteiligt und dient darüber hinaus für eine funktionierende Eiweißsynthese [2].

2. Magnesium für die Knochen


Magnesium trägt sowohl für den normalen Erhalt unserer Knochen als auch unserer Zähne bei und ist hier in seiner Funktion für den Körper unabdingbar. Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 25 g Magnesium von denen sich allein 50% bis 60% in den Knochen befinden.
Weniger als 1% des gesamten Magnesiums befindet sich im Blutserum. Der Rest ist in den Zellen unserer Muskeln und Organe vorhanden [3].
Bei einer Magnesium-Unterversorgung ist der Körper darauf angewiesen, den Magnesiumspiegel im Blut aufrecht zu erhalten. In diesem Fall ist er dazu gezwungen, Magnesium aus den Knochen zu mobilisieren, was sich wenn dieser Zustand anhält, negativ auf die Knochengesundheit auswirkt.

Daher ist eine ausreichende Magnesiumversorgung eine hilfreiche Prävention gegen durch Osteoporose bedingte Frakturen. Das konnten auch Studien belegen: so haben Frauen, die die empfohlene Magnesium-Zufuhr einhalten im Vergleich zu denen, die zu wenig Magnesium aufnehmen ein knapp 30% niedrigeres Risiko für Frakturen [4].


3. Magnesium und der menschliche Energiehaushalt


Einen Teil der Mineralwirkung haben die meisten vermutlich schon im Chemie-Unterricht kennengelernt. Erhitzt man Magnesium, verbrennt das Mineral als eine gleißend helle Flamme, welche man sinnbildlich als die Magnesiumrolle für den Energiehaushalt im Körper beschreiben kann. Magnesium nimmt im Energiestoffwechsel unserer Mitochondrien Einfluss bei dem Abbau und der energetischen Verwertung von energieliefernden Makronährstoffen (Kohlenhydrate, Lipide, Proteine) [5].
Außerdem ist es an der Aktivierung von Adenosintriphosphat (ATP) in Form des Magnesium-ATP-Komplex beteiligt und ist der wohl wichtigste Baustein des ATPs [6]. Es hat die Funktion eine Phosphat-Gruppe vom ATP auf ein Substrat zu übertragen, was einen essenziellen Schritt in der Energieversorgung unseres Körpers darstellt [7]. ATP ist der universale Energieträger unserer Zellen, der unserem Körper 90-95% der benötigten Energie liefert. Nur mit einer ausreichenden Magnesiumversorgung kann das ATP sein volles Potential entfalten!


4. Magnesium und das Herzkreislaufsystem


Auch für unser Herzkreislaufsystem nimmt Magnesium eine wichtige Rolle ein. Laut der Gesellschaft für Magnesium-Forschung e.V. kann ein Magnesiummangel ein Faktor für die Entstehung von Herzrhythmusstörungen sein. Dies geht auf die Erhöhung der neuromuskulären Erregbarkeit zurück, welche darüber hinaus auch Bluthochdruck begünstigen kann. Die positiven Effekte einer Magnesiumsupplementation auf den Blutdruck werden derzeit erforscht [8].

In der Diagnostik- und Therapieempfehlung des Vereins wird empfohlen den Magnesium-Status (sowie den anderer Elektrolyte) kontrollieren zu lassen. Patienten mit Herzrhythmusstörungen sollten auf eine magnesiumreiche Kost achten [9].

5. Magnesium und Schlaf


Magnesium trägt nicht nur zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdungen bei. Eine ausreichende Magnesiumzufuhr kann sogar beim Einschlafen helfen. Etwa ein Viertel aller Erwachsenen leiden unter einer Schlafstörung.

Im Vergleich zu Menschen mit Magnesiummangel schlafen Menschen mit gut gefüllten Magnesiumspeichern nicht nur schneller ein, sondern auch besser durch. Untersuchungen im Schlaflabor haben gezeigt, dass die Einnahme von Magnesium bei einem Mangel für die erholende Tiefschlafphase förderlich ist [10][11][12].


6. Magnesium und Diabetes


Allein in Deutschland leiden aktuell rund 8 Millionen Menschen an Diabetes. Beinahe jeder Zehnte ist betroffen und jedes Jahr kommen etwa 600.000 Neuerkrankungen dazu [13]. Viele Mediziner versuchen nun darauf aufmerksam zu machen, dass zu viel Zucker und zu wenig Bewegung nicht die einzigen Gründe hierfür sind. Mit großer Wahrscheinlichkeit ist auch eine geringe Magnesiumversorgung daran beteiligt.

Menschen, die unter einem Magnesiummangel leiden, erkranken etwa doppelt so häufig an Diabetes wie Menschen mit einem normalen Magnesiumspiegel [14]. Hierfür gibt es vermutlich mehrere Gründe: zum einen kann die Aufnahme über den Magendarmtrakt gestört sein und zum anderen kann es durch die oftmals streng verordneten Diäten an magnesiumreichen Lebensmitteln mangeln. Dazu kommt, dass Diabetiker eine erhöhte Magnesiumausscheidung über den Urin aufweisen.

Eine Studie der Nurses Health sowie der Professionals Follow-up kam zu folgendem Ergebnis: je höher die Magnesiumzufuhr, desto geringer ist das Risiko an Diabetes zu erkranken. Die Studienteilnehmer mit einer hohen Magnesiumzufuhr besaßen ein um 1/3 niedrigeres Risiko an Diabetes zu erkranken als die Probanden mit der geringeren Magnesiumzufuhr [15]. Aber wie lässt sich der Einfluss von Magnesium in dieser Hinsicht erklären?

Unser körpereigenes Hormon Insulin hat die Aufgabe Glucose (Zucker) aus dem Blut in unsere Zellen zu schleusen damit dieses dort zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Da dauerhaft erhöhte Blutzuckerspiegel zu Gewebeschäden an den Nerven und den Blutgefäßen führen können, ist unser Körper darum bemüht, überschüssigen Zucker so schnell wie möglich in die Zellen zu transportieren.

Um die Zellen für die Glucoseaufnahme zu öffnen, wird Magnesium als Cofaktor benötigt. Ist zu wenig Magnesium vorhanden, kann das Insulin nicht ausreichend arbeiten, was zur Folge hat, dass immer mehr Insulin ausgeschüttet wird. Leider hat Insulin auch die Eigenschaft, den Fettabbau zu hemmen und die Fetteinlagerung in den Fettzellen zu fördern. Fettleibigkeit wird daher ebenfalls in Zusammenhang mit Diabetes gebracht. Ein Teufelskreis, der sich immer weiter verstärkt, wenn nichts unternommen wird. Auch auf die B-Vitamine, die unter anderem die Verwertung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten beeinflussen, nimmt Magnesium Einfluss [16].

Leider liefert der in verarbeiteten Lebensmitteln zugesetzte Zucker kaum Magnesium. Im Gegenteil: er verbraucht es sogar! Daher wird derart zwischen der Kohlenhydratzufuhr differenziert und man unterscheidet, ob man 100 Gramm Kohlenhydrate in Form von isoliertem Zucker oder in Form von Früchten oder Haferflocken zuführt. Haferflocken beispielsweise besitzen nicht nur zusätzliche Ballaststoffe, sie verlangsamen auch die Glucose-Freisetzung und beinhalten selbst Magnesium!

Leider ist in den heutigen Lebensmitteln im Vergleich zu vor über 100 Jahren weniger Magnesium vorhanden. Die Überdüngung unserer Böden mit kaliumhaltigem Kunstdünger führt zur Verdrängung von Magnesium in den Pflanzen und somit zu einem geringeren Magnesiumgehalt in Lebensmitteln. Vor der Einführung von Kunstdünger im 20. Jahrhundert [17] bestand dieses Problem noch nicht.

Eine Studie, die den Mineralstoffgehalt von Lebensmitteln in einer Zeitspanne zwischen 1940 bis 1991 untersuchte, stellte fest, dass der Magnesiumgehalt bei Gemüse um 24% abnahm [18]. Dies stellt für einige Mediziner den Hauptgrund dar, weshalb ein Magnesiummangel in der heutigen Zeit derart verbreitet ist!

7. Der Magnesiummangel


Magnesium ist ein Mineralstoff, bei dem häufig ein Mangel vorliegt. Der tägliche Bedarf bei Erwachsenen liegt hier je nach Alter und Geschlecht zwischen 250 bis 380 mg [19]. In Deutschland allein erreichen 26% der Männer und 29% der Frauen nicht die nach den D-A-CH Referenzwerten empfohlene tägliche Magnesiummenge [20].

Besonders bei den jungen Erwachsenen und älteren Personen liegen häufiger Mangel vor. Insbesondere Menschen mit Erkrankungen im Magendarmtrakt und den Hormonsystemen sowie Alkoholiker sind von einem Mangel betroffen. Neben einer magnesiumarmen Ernährung ist auch die sportliche Betätigung ein Faktor, der zu einer Unterversorgung führen kann. Bei intensiver sportlicher Betätigung geht vor allem durch den Schweiß ein hoher Anteil an Magnesium verloren.

8. Symptome eines Mangels


Muskelkrämpfe und Muskelverspannungen sind wohl die Symptome, die am häufigsten mit einem Magnesiummangel in Verbindung gebracht werden. Magnesium spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Muskelan- und entspannung. Das Mineral stellt im Körper den sogenannten Antagonisten (Gegenspieler) zu Calcium dar.

Magnesium selbst steuert hierbei die Entspannung, wohingegen Calcium die Anspannung unterstützt. Für eine optimale Funktion des menschlichen Körpers muss hier ein Gleichgewicht vorliegen. Bei einem zu niedrigen Magnesiumanteil im Körper, liegt oft ein Überschuss an Calcium vor [21].

Es entstehen Krämpfe, bei denen sich die Muskeln plötzlich und sehr schmerzhaft zusammenziehen. Insbesondere Wadenkrämpfe sind mit Muskelverspannungen ein deutlicher Hinweis für eine unzureichende Magnesiumversorgung. Auch das sogenannte „Lidflattern“, wobei das Augenlid unkontrollierbar zuckt, sowie allgemeines Muskelzucken können die Folgen eines Magnesiummangels sein.

Weitere Symptome eines Mangels sind die Folgenden: Ruhelosigkeit, Nervosität, Reizbarkeit, Konzentrationsmangel, Müdigkeit, allgemeines Schwächegefühl, Kopfschmerzen bis hin zu Herzrhythmusstörungen [22].

9. Die ausgewogene Magnesiumzufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln


Schon lange setzen Sportler Magnesiumsalze wie Magnesium-Citrat als Nahrungsergänzungsmittel gegen Muskelkrämpfe ein. Wie viel Magnesium tatsächlich aufgenommen wird, hängt neben Faktoren wie Darmerkrankungen auch davon ab, wie hoch der Bedarf ist und wie viel zur Verfügung steht. Generell lässt sich sagen, dass die relative Magnesiumresorption mit zunehmender Menge an Magnesium abnimmt. Nimmt man beispielsweise 36 mg Magnesium über die Nahrung, zum Beispiel über Chiasamen zu sich, werden davon 65% vom Körper aufgenommen. Bei einer höheren Magnesiummenge, etwa 973 mg, werden jedoch nur noch circa 11% absorbiert [23][24].

Da Magnesium als nicht giftig eingestuft wird und laut Bundesinstitut für Risikobewertung erst ab Dosen von mehr als 2500 mg Nebenwirkungen wie Blutdruckabfall oder Muskelschwäche auftreten können, sind Magnesiumvergiftungen selten. Kurz gesagt eine mögliche Magnesiumüberversorgung ist im Gegensatz zu anderen Mineralstoffüberdosen, wie Eisen, kein Grund zur Sorge. Eine Unterversorgung jedoch schon [25]!

Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt die Tageshöchstmenge von 250 mg Magnesium mit der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln nicht zu überschreiten [26]. Zu hohe Einnahmemengen kann laut dem Bundesinstitut Durchfall herbeiführen. Jedoch reagiert jeder Mensch anders!

Dennoch ist zu beachten, dass von den meisten Präparaten nur ein kleiner Teil tatsächlich aufgenommen wird und der Rest im Darm bleibt. Dort bindet Magnesium Wasser, was wiederum den Stuhl so flüssig macht, dass es bei einer Überdosis zu Nebenwirkungen kommen kann! Daher wird bei allen Nahrungsergänzungsmitteln empfohlen, die angegebene Tagesdosis nicht zu überschreiten.

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1)https://faszinationchemie.de/wissen-und-fakten/news/magnesium-das-vielseitige-leichtmetall/

2)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010

3)https://ods.od.nih.gov/factsheets/magnesium-HealthProfessional/ 

4)https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/dietary-magnesium-intake-and-fracture-risk-data-from-a-large-prospective-study/5EDA2D4C456E52906D658587703875B2 

5)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010 

6)http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/5/bc/vlus/atp.vlu/Page/vsc/de/ch/5/bc/atp/struktur/phosphat/mg_komplex.vscml.html 

7)https://www.magnesium-ges.de/index.php/de/vortragsabstracts/13-35-symposium-der-gesellschaft-fuer-magnesium-forschung-e-v/88-atp-und-mg-sind-die-energietraeger-in-der-zelle-1 

8)https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.07664 

9) Vierling W, Liebscher DH, Micke O, von Ehrlich B, Kisters K: Magnesiummangel und Magnesiumtherapie bei Herzrhythmusstörungen. Empfehlungen der Gesellschaft für Magnesium-Forschung e. V.. Dtsch Med Wochenschr 2013, 138: 1165-1171 

10) https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-2002-33195 

11) https://pubag.nal.usda.gov/catalog/58074 

12) Bucher SF. Erfahrungen mit Magnesium bei der Behandlung von funktionellen Störungen. Schweizerische Zeitschrift für Ganzheitsmedizin. 1991;2:1-4. 

13)https://www.diabetesde.org/ueber_diabetes/was_ist_diabetes_/diabetes_in_zahlen 

14)Guerrero-Romero et al. Hypomagnesaemia and risk for metabolic glucose disorders: a 10-year follow-up study. Eur J Clin Invest 2008; 38: 389-396 

15)Lopez-Ridaura et al., Magnesium intake and risk of type 2 diabetes in men and women. Diabetes Care 2004; 27: 134-140. Zur Nurses Health Study siehe auch 

16)The Magnesium Miracle", Carolyn Dean, M.D., N.D. 

17)https://www.planet-wissen.de/gesellschaft/landwirtschaft/anbaumethoden/pwiegeschichtederduengemittel100.html 

18)https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14653505/ 

19)https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/magnesium/?L=0 

20)www.mri.bund.de/fileadmin/MRI/Institute/EV/NVSII_Abschlussbericht_Teil_2.pdf, S. 141 

21)https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2010/daz-25-2010/magnesium-update-2010 

22)https://www.ratgeber-muskeln-gelenke-knochen.de/wirkstofflexikon/magnesium/magnesiummangel/#gref 

23)Sabatier M, et al. Comparison of stable-isotope-tracer methods for the determination of magnesium absorption in humans. Am J Clin Nutr 2003;77:1206 – 1212. 

24)Fine KD, et al. Intestinal absorption of magnesium from food and supplements. J Clin Invest 1991;88:396 – 402. 

25) Bundesinstitut für Risikobewertung Verwendung von Mineralstoffen in Lebensmitteln Toxikologische und Ernährungsphysiologische Aspekte Teil II S. 134 

26)https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/2017/50/bfr_bewertet_tageshoechstmenge_fuer_magnesium_in_nahrungsergaenzungsmitteln-202880.html