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Das Schweizer Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen (BLV) führt 2020 Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe ein. Ziel ist der Gesundheitsschutz der Konsument:innen, basierend auf aktueller wissenschaftlicher Evidenz. Das gewählte Modell zur Ermittlung der Höchstmengen führt aber zu einer fragwürdigen Höchstmenge für Zink.

Das Konzept der Schweizer Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe ist eine schweizerische Weiterentwicklung eines im Bereich der Vitamine und Mineralstoffe seit über 20 Jahren etablierten Konzeptes. Es handelt sich dabei um die tolerierbaren Obergrenzen der Nährstoffzufuhr, die auch tolerierbare Aufnahme- oder eben Höchstmengen genannt werden. Die Schweizer Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe basieren zwar auf diesen tolerierbaren Obergrenzen, sind aber im Gegensatz zu ihnen keine Referenzwerte für die menschliche Nährstoffzufuhr, sondern werden neu als Maximalgehalte für Lebensmittelprodukte wie Nahrungsergänzungen gesetzlich verordnet.

In den USA und Europa heissen die Obergrenzen für die Zufuhr an Vitaminen und Mineralstoffen Tolerable Upper Intake Levels oder kurzgefasst Upper Levels 1,2. Sie entsprechen der höchsten Menge eines Nährstoffs, die über eine lange Zeit eingenommen werden kann, ohne dass negative Auswirkungen auf die Gesundheit zu erwarten sind. Das Konzept des Upper Levels ist Bestandteil eines Grundkonzepts in der Ernährung, gemäss dessen es verschiedene Referenzwerte für die Zufuhr des gleichen essenziellen Nährstoffs gibt.

Die Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr

Die offiziellen Referenzwerte sind immer auf eine Bevölkerungsgruppe ausgerichtet, zum Beispiel Männer im Alter von 18 bis 35 Jahre, und stellen somit Durchschnittswerte dar. In der ersten Ausgabe zu den US-amerikanischen Referenzwerten von 1941 wird sehr gut bildlich beschrieben, wie man einen Referenzwert zu verstehen hat, nämlich als «Yardstick» im Sinne einer Messlatte oder Richtgrösse 3.

Werte für den Bedarf und für die Zufuhr

Es gibt einerseits Werte, die den Bedarf reflektieren, also die vom Körper benötigte Menge. Und anderseits gibt es Werte, die die Zufuhr darstellen, also die Menge, um den Bedarf zu decken (siehe Abbildung). Der niedrigste dieser Referenzwerte entspricht dem durchschnittlichen Bedarf eines Nährstoffs in der Bevölkerungsgruppe. Der dafür ermittelte Bedarf ist aber als Minimalbedarf zur Vermeidung von Mangelerscheinungen oder chronischen Erkrankungen zu verstehen 1. Entspricht die Zufuhr diesem Bedarf, müssten weder Mangel noch chronische Erkrankung auftreten. Aber dies bedeutet noch lange nicht, dass der Stoffwechsel bei dieser Zufuhr auch optimal funktioniert. Eine Analogie wäre ein gut gewartetes Fahrrad, mit dem man risikofrei radeln kann (=minimaler Bedarf), das aber mit einem anderen Reifen eine noch bessere Traktion und einen geringeren Rollwiderstand haben würde (=Zufuhr für Optimum). Dessen sind sich viele nicht bewusst. Sie denken, die Zufuhr eines Nährstoffs, die den minimalen Bedarf deckt, entspräche der Menge für eine optimale Wirkung des Nährstoffs.

Dietary Reference Intakes

Abbildung. Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, modifiziert nach Institute of Medicine (2000).

Bei einer dem «mittleren Bedarf» für die Bevölkerung entsprechenden Zufuhr nimmt die eine Hälfte der Bevölkerung mehr eines Nährstoffs ein, als sie benötigt, die andere Hälfte aber weniger. Deswegen entspricht der «mittlere Bedarf» auch nicht der empfohlenen Zufuhr für eine Bevölkerung. Die empfohlene Zufuhr wird mathematisch anhand des «mittleren Bedarfs» so berechnet, dass sie den Bedarf von rund 97 bis 98 Prozent der Bevölkerung deckt. Mit anderen Worten: Nehmen alle in der Zielbevölkerung exakt die Menge eines Nährstoffs ein, die der empfohlenen Zufuhr entspricht, werden 97 bis 98 Prozent von ihnen so viel einnehmen, dass sie keinen Mangel entwickeln. Zwei bis drei Prozent der Bevölkerung werden hingegen zu wenig des Nährstoffs erwischen. Dies sieht nach genauen Zahlen aus, aber es handelt sich eben um «Yardsticks» beziehungsweise Richtgrössen.

Zufuhr für das Minimum oder für das Optimum?

Die Gretchenfrage ist nun: Wie sehen die Werte für eine optimale Wirkung auf den Stoffwechsel aus? Sie wurden bislang auf Bevölkerungsebene noch nicht ermittelt und vielleicht spricht man deswegen nicht gerne darüber. Die Werte für die optimale Wirkung könnte man sich aus diversen Artikeln in der Fachliteratur selbst herleiten. Aber dies ist eine hochkomplexe Angelegenheit. Wenigstens ist der Bereich, in dem sie liegen, einigermassen klar. Die individuellen Werte für Personen innerhalb der Bevölkerungsgruppe müssen höher als ihr minimaler Bedarf sein, aber zwangsläufig niedriger als die Menge, oberhalb derer es zu gesundheitsbeeinträchtigenden oder toxischen Wirkungen kommt (der No Observed Adverse Effect Level NOAEL, siehe Abbildung).

110 Jahre alte Basis zum Grundkonzept der Referenzwerte

Das Grundkonzept der verschiedenen Referenzwerte geht auf den Franzose Gabriel Bertrand zurück, der dieses im Jahr 1912 für die Spurenelemente entwickelt hat 4. Bereits Gabriel weist dabei auf den Unterschied zwischen der Menge zur Deckung des minimalen Bedarfs und der Menge für eine optimale Wirkung hin. Walter Mertz erweitert dann dieses Konzept im Jahr 1981 auf alle essenziellen Nährstoffe und seither gehört es zum Einmaleins der Ernährungswissenschaft 5.

Im Gesundheitsbereich ist das Grundkonzept der verschiedenen Referenzwerte aber noch nicht richtig angekommen. Insbesondere der Unterscheidung zwischen empfohlener Zufuhr, die auf Vermeiden von Mangel und Krankheit basiert, und Zufuhr für eine optimale Wirkung wird kaum Beachtung geschenkt. Diesbezüglich ist es gut zu wissen, dass die Deklaration von Nährwerten im Verkauf von Lebensmitteln sich auf die empfohlene Zufuhr basieren müssen. Sie sind somit auf eine minimale und nicht optimale Nährstoffzufuhr ausgerichtet. Mehr dazu gibt es in kommenden Ausgaben von Notabene Nutrition, unter anderem am Beispiel des Proteins.

Das Schweizer Höchstmengenmodell

Die vom Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen (BLV) entwickelten Schweizer Höchstmengen entsprechen weder den NOAEL noch den Upper Levels. Die BLV Höchstmengen sind, vereinfacht dargestellt, die Differenz zwischen den Upper Levels und der effektiven Zufuhr an Vitaminen und Mineralstoffen von Erwachsenen 6. Sie zeigen somit den Gehalt an, den eine erwachsene Person noch bis zum Upper Level einnehmen könnte.

Die Grundlage

Das BLV hat die Entwicklung seines Höchstmengenmodells auf einen Vorschlag des deutschen Bundesinstituts für Risikobewertung basiert 7. Zur Berechnung der Differenz zwischen effektiver Upper Level und effektive Zufuhr wurde aber nicht die durchschnittliche Nährstoffzufuhr der Bevölkerung verwendet. Zum Zuge ist die Zufuhr derjenigen gekommen, die eine sehr hohe Zufuhr hatten (konkret wird im Schweizer Modell die Zufuhr bei der 90. Perzentile genutzt). Der Hintergedanke ist der Schutz derjenigen, die bereits viel eines Nährstoffs einnehmen und somit schon näher am Upper Level sind.

Der Geltungsbereich

Das Höchstmengenmodell gilt nur für die Schweiz und nur für drei Lebensmittekategorien: Nahrungsergänzungsmittel, Lebensmittel für Sportlerinnen und Sportler sowie angereicherte Lebensmittel 6. Da die Höchstmenge der Differenz zwischen Upper Level und effektiver Zufuhr entspricht, wird sie auch als Restmenge bezeichnet. Diese Höchst-/Restmenge wird jetzt als die Menge betrachtet, die maximal in einer Tagesdosis an Nahrungsergänzungen, angereicherten Lebensmitteln oder Lebensmitteln für Sportler:innen eingesetzt werden darf.

Die Restmenge darf aber nicht jeweils komplett in eine der drei Lebensmittelkategorien eingesetzt werden. Das Höchstmengenmodell schreibt vor, die Restmenge im Verhältnis 3-zu-1 für Nahrungsergänzungen (oder Lebensmittel für Sportler:innen) und angereicherte Lebensmittel zu verteilen.

Ein Bespiel mit einem fiktiven Upper Level von 1000 Milligramm und einer fiktiven Zufuhr von 200 Milligramm ergäbe somit folgende Höchstmengen, die in einer Tagesdosis eingesetzt werden dürfen:

  • Restmenge: 800 mg (1000 mg minus 200 mg)
  • Erlaubte Menge für Nahrungsergänzung (oder Lebensmittel für Sportler:innen): 800 mg x 0.75 = 600 mg
  • Erlaubte Menge für angereichertes Lebensmittel: 800 mg x 0.25 = 200 mg

Im Detail sind die Entwicklung der Höchstmengen und die Verteilung der Restmengen komplexer als beschrieben. Und es kommen auch unterschiedliche Berechnungsgrundlagen sowie separate Beurteilungen der einzelnen Mikronährstoffe zum Einsatz. So gibt es zum Beispiel für die Vitamine B1, B2 und B12 gar keine Höchstmenge und beim Magnesium ein Verteil-Verhältnis von 2-zu-3 und beim Jod von 1-zu-1. Sind die derart ermittelten Höchstmengen aber wirklich sinnvoll?

Höchstmenge für Zink

Das Modell ergibt eine Höchstmenge für Zink von 5.3 Milligramm für Nahrungsergänzungen und 1.8 Milligramm für angereicherte Lebensmittel, jeweils in einer Tagesdosis 6. Für die Beurteilung, wie sinnvoll diese beiden Höchstmengen sind, braucht es einen Blick auf die verschiedenen Referenzwerte beim Zink.

Die üblicherweise empfohlene Zinkzufuhr entspricht nicht der für einen optimalen Stoffwechsel nötigen Menge, sondern basiert auf der minimalen Menge, bei der keine Mangelerscheinungen auftreten. Die entsprechend entwickelten Empfehlungen für den deutschsprachigen Raum schwanken bei den nicht-schwangeren und nicht-stillenden Frauen zwischen 7 und 11 Milligramm Zink und bei den Männern zwischen 11 und 16 Milligramm 8. In Europa soll es gemäss EFSA etwas mehr für die Frauen und ähnlich für die Männer sein 9. Die unterschiedlichen Empfehlungen sind mit dem unterschiedlichen Phytatgehalt der Ernährung begründet. Je höher dieser ist, umso mehr Zink muss eingenommen werden (siehe unten). Eine Nahrungsergänzung mit maximal 5.3 Milligramm darf somit nur zwischen 33 und 76 Prozent der empfohlenen Tageszufuhr enthalten.

Weniger als empfohlene Zufuhr erlaubt

Für die Angaben auf Verpackungen schreibt das Gesetz im Falle des Zinks vor, nur einen Wert von 10 Milligramm als empfohlene Zufuhr zu verwenden 10. Die maximal einsetzbaren 5.3 Milligramm entsprechen dann genau 53 Prozent der gesetzlich empfohlenen Zufuhr. Dieser prozentuale Wert steht im klaren Widerspruch mit der pauschalen Empfehlung, die Fachleute in Ernährung für die Beurteilung von Nahrungsergänzungen angeben. Diese lautet: Die Einnahme von bis zu 100 Prozent der täglich empfohlenen Zufuhr über Nahrungsergänzungen führt mit grosser Wahrscheinlichkeit zu keinen negativen Auswirkungen. Irren die Fachleute oder sind die Zinkhöchstmengen zu niedrig angesetzt? Bis vor der Einführung des neuen Höchstmengenmodells betrug die erlaubte Höchstmenge für Nahrungsergänzungen in der Schweiz 15 Milligramm 6. Die «Maximal-100-Prozent-Regel» war damit korrekt.

Probleme bei tiefer Höchstmenge für Zink vorprogrammiert

Die geringe Höchstmenge für Zink erschwert die Gesunderhaltung bei pflanzenbasierten Ernährungsweisen. Der Grund liegt auf der Hand. Die Verfügbarkeit von Zink hängt vom Gehalt an Phytinsäure beziehungsweise deren Salze ab, die Phytate. Je ausgeprägter der Anteil an pflanzlichen Lebensmitteln, umso grösser ist der Gehalt an Phytaten in der Ernährung, da diese nur in Pflanzen vorkommen. Die Aufnahme von Zink – und weiteren Mineralstoffen – ist dann im Dünndarm reduziert 9.

Entsprechend erstaunt der in der Regel schlechtere Zinkstatus bei vegetarischer oder veganer Ernährungsweise im Vergleich zu einer gemischten Ernährung nicht wirklich 11. Ein suboptimal funktionierender Immunstoffwechsel ist dann nur eine der möglichen Folgen 9. Wer auf eine pflanzenbasierte Ernährung setzt, dürfte aber kaum seinen Zinkstatus über eine «verbesserte» Lebensmittelwahl erzielen. Denn die einzige Alternative wäre dann auf phytatarme, pflanzliche Lebensmittel zu wechseln und dies ist alles andere als trivial. Man müsste Getreide, Hülsenfrüchte und Nüsse einschränken, die aber Grundnahrungsmittel einer pflanzenbasierten Ernährung darstellen 12. Zink in angereicherten Lebensmitteln oder in Nahrungsergänzungen wird auch nicht viel helfen, da die Zinkmenge aufgrund des Höchstmengenmodells bescheiden ist.

Zwei potenzielle Lösungen des Problems

Die einfache Lösung wäre die Wiedereinführung der maximalen Menge an Zink von 15 Milligramm für Nahrungsergänzungen, die vor dem Höchstmengenmodell gültig war. Aber der Schritt zurück wird erfahrungsgemäss wohl nicht stattfinden. Alternativ könnte man für Zink die Höchstmenge einfach anders herleiten. Ausnahmen gibt es bereits, wie unter anderem die Beispiele Magnesium und Jod zeigen. Man müsste nur einen Upper Level wählen, der wie die neuen Empfehlungen für die Zufuhr den Phytatgehalt der Ernährung berücksichtigt.

Der aktuelle, europäische Upper Level von 25 Milligramm pro Tag beim Zink wurde aufgrund diverser Stoffwechselantworten in Studien ermittelt, in denen die Studienteilnehmenden eine gemischte Ernährung befolgten 2. Da bei einer gemischten Ernährung mehr Zink absorbiert und stoffwechselwirksam wird als bei einer pflanzenbasierten Ernährung, ist ein höherer Upper Level bei einer pflanzenbasierten Ernährung gerechtfertigt. Die Schweizer Höchstmenge für Zink würde dann automatisch höher, da sie als Differenz zwischen dem neuen, höheren Upper Level und der effektiven Zufuhr ermittelt würde. Diese wäre dann auch eine Höchstmenge, die nicht nur auf wissenschaftlicher Evidenz basierend hergeleitet wurde, sondern basierend auf aktueller wissenschaftlicher Evidenz.

Fazit

Wenn die jetzige Höchstmenge für Zink beibehalten wird, nimmt man den Personen in der Schweiz, die eigentlich etwas Gutes für ihre Gesundheit tun und deswegen auf eine pflanzenbasierte Ernährung Wert legen, die Möglichkeit ihren wahrscheinlich kompromittierten Zinkstatus mittels Nahrungsergänzungen zu korrigieren. Dies kann nicht im Sinne des Höchstmengenmodells sein, das auf den Gesundheitsschutz der CH Bevölkerung ausgerichtet ist.

Solange die Höchstmenge für Zink nicht korrigiert wird, und dies dürfte nicht sehr schnell erfolgen, kann nur eine entsprechende Aufklärung helfen. Einerseits muss die Problematik der schlechteren Verfügbarkeit von Zink bei pflanzenbasierten Ernährungsweisen viel stärker thematisiert werden. Und anderseits muss man auf die bescheidene Zinkmenge in Nahrungsergänzungen inklusive ihrer Herleitung hinweisen und erklären, dass diese die pflanzenbasierten Ernährungsweisen nicht berücksichtigen. Hilfreich dürfte dann sein, wenn man auf die frühere erlaubte Menge von 15 Milligramm hinweist und erwähnt, dass der europäische Upper Level von 25 Milligramm pro Tag niedrig ist. Hätte man bei der Herleitung der Schweizer Höchstmenge für Zink den amerikanische Upper Level von 40 Milligramm pro Tag genutzt 13, wären die ganzen Diskussionen hinfällig.

Quellen

  1. Institute of Medicine. Dietary reference intakes: Applications in dietary assessment. Washington: National Academies Press, 2000; doi:10.17226/9956.
  2. EFSA. Tolerable upper intake levels for vitamins and minerals, 2006. https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/assets/ndatolerableuil.pdf. Zugriff: 23.12.2018. EFSA. Parma.
  3. National RC. Recommended dietary allowances. Washington DC: National Research Council, 1941.
  4. Bertrand G. Sur le role des infiniment petits en agriculture. Transact.Eigth Int.Congr.Appl.Chem. 1912; XXVIII:30–49.
  5. Mertz W. The essential trace elements. Science. 1981; 213:1332–8; doi:10.1126/science.7022654.
  6. BLV. Fragen und Antworten – Höchstmengenmodell für Vitamine und Mineralstoffe. BLV. 2020. https://www.blv.admin.ch/blv/de/home/lebensmittel-und-ernaehrung/rechts-und-vollzugsgrundlagen/hilfsmittel-und-vollzugsgrundlagen/hoechstmengenmodell.html. Zugriff: 1.11.2021.
  7. Weißenborn A, Bakhiya N, Demuth I, Ehlers A, Ewald M, Niemann B et al. Höchstmengen für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln. J.Consum.Prot.Food Saf. 2018; 13:25–39; doi:10.1007/s00003-017-1140-y.
  8. DGE, ÖGE, SGE. D-A-CH-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, 2. Auflage. Neustadt an der Weinstraße: Neuer Umschau Buchverlag, 2020.
  9. EFSA Panel on Dietetic Products NaA. Scientific opinion on dietary reference values for zinc. EFSA J. 2014; 12:3844; doi: 10.2903/j.efsa.2014.3844.
  10. Schweizerische Eidgenossenschaft, Eidgenössisches Departement des Innern (EDI). Verordnung des EDI betreffend die Information über Lebensmittel (LIV) vom 16.12.2016 (Stand am 1. Juli 2020), 2020.
  11. Foster M, Chu A, Petocz P, Samman S. Effect of vegetarian diets on zinc status: a systematic review and meta-analysis of studies in humans. J.Sci.Food Agric. 2013; 93:2362–71; doi:10.1002/jsfa.6179.
  12. Silva VM, Putti FF, White PJ, Reis ARD. Phytic acid accumulation in plants: Biosynthesis pathway regulation and role in human diet. Plant Physiol.Biochem. 2021; 164:132–46; doi:10.1016/j.plaphy.2021.04.035.
  13. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. Washington, DC: National Academy Press, 2001; doi:10.17226/10026

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