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Magnesium

Disclaimer: Die Inhalte in diesem Artikel dienen zu Informationszwecken und ersetzen keinen ärztlichen Rat.

Zuletzt aktualisiert: 18. April 2023

1. Allgemeines

Magnesium ist das achthäufigste Element in der Erdkruste.1 Obwohl Magnesium bereits im Jahr 1808 erstmals isoliert und um 1850 erstmals im menschlichen Körper nachgewiesen wurde, dauerte es bis ins Jahr 1933 als das Forscherteam um Arthur D. Hirschfelderer die Essenzialität von Magnesium fĂĽr den menschlichen Organismus belegte.2 Magnesium zählt, wie auch Calcium, Kalium, Natrium und weitere Mineralstoffe, zur Gruppe der Mengenelemente. Zu dieser Gruppe zählen sämtliche Mineralstoffe, von denen der Organismus mehr als 100 mg pro Tag benötigt.3 Das täglich benötigte Magnesium erfĂĽllt vielfältige Aufgaben im Körper und ist im Rahmen dessen fĂĽr die Funktionsfähigkeit von ĂĽber 300 Enzymen im Körper verantwortlich.4 Es reguliert unter anderem Enzyme, die Vitamin D aktivieren und deaktivieren und so den Vitamin-D-Spiegel im Gleichgewicht halten.5 So hilft Magnesium beispielsweise in einigen Fällen bei sogenannter Vitamin-D-resistenter Rachitis (eine Erkrankung, die eigentlich primär mit Vitamin-D-Mängeln assoziiert ist), in der die Gabe von Vitamin D nicht zu einer Verbesserung des Krankheitsbildes fĂĽhrt, wohingegen eine Magnesiumgabe eine Krankheitsverbesserung herbeifĂĽhrte.6 AuĂźerdem ist Magnesium als Kofaktor in enzymatischen Prozessen des Glucosestoffwechsels involviert und hat eine entscheidende Bedeutung fĂĽr die Wirksamkeit von Insulin.7 Ein Magnesiummangel kann Insulinresistenzen begĂĽnstigen und ist daher ein Risikofaktor fĂĽr die Entstehung von Diabetes mellitus Typ II.8

Der Magnesiumgehalt des menschlichen Körpers beträgt im Erwachsenenalter je nach Körpergröße und -gewicht zwischen 22 und 29 g.9,10 Das macht Magnesium zum vierthäufigsten Mineralstoff im Organismus nach Calcium, Natrium und Kalium.11 Etwa 99 % des Magnesiums im Organismus befinden sich im intrazellulären Raum. Davon sind etwa 50–65 % im Knochen und der Rest ist in anderen Organen verteilt.12 Weniger als 2 % des Magnesiums finden sich als extrazelluläres Magnesium im Serum und den Erythrozyten (rote Blutkörperchen).13 Der Magnesiumhaushalt des menschlichen Körpers wird ĂĽber die Absorption im Verdauungstrakt, die Magnesiumausscheidung ĂĽber die Nieren und die Magnesiumspeicher in den Knochen reguliert.14 Die Magnesiumversorgung stellt den wichtigsten Faktor in Bezug auf die Höhe der Magnesiumabsorption dar, die je nach Versorgungsgrad zwischen 24 und 76 % beträgt.15 Zusätzlich spielt die zugefĂĽhrte Menge eine Rolle (daher sollten hohe Magnesiumdosen auf mehrere Zeitpunkte pro Tag aufgeteilt werden) und auch die Art der Magnesiumverbindung entscheidet ĂĽber die Höhe der prozentualen Absorption. Grundsätzlich gilt hierbei: Organische Magnesiumverbindungen werden besser als anorganische Verbindungen aufgenommen.16 Zu den hoch bioverfĂĽgbaren Magnesiumverbindungen zählen unter anderem Magnesium-Bisglycinat, Magnesium-Acetyl-Taurat, Magnesium-L-Threonat, Magnesium-Citrat, Magnesium-Lactat und Magnesium-Malat.16 Nur in geringem MaĂźe absorbiert werden Formen wie Magnesiumoxid, Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat. Junge Menschen haben im Vergleich zu älteren Personen eine durchschnittlich bessere Magnesiumabsorption. Senioren absorbieren zumeist nur noch etwa 70 % der Menge an Magnesium im Vergleich zu jĂĽngeren Erwachsenen.11 Im Falle einer zu geringen Zufuhr, die nicht mehr ĂĽber die Absorptionssteigerung bzw. ĂĽber die Verminderung der Ausscheidung kompensiert werden kann, löst sich Magnesium aus den Knochenvorräten, um somit die Magnesiumspiegel im Blut aufrechtzuerhalten, was allerdings zulasten der Knochengesundheit geht.17  Aus diesem Grund sinken die Magnesiumblutwerte selbst bei zu geringer Zufuhr zumeist nicht in erheblichem MaĂźe und das macht die gängigen Blutparameter fĂĽr Magnesium somit nur bedingt aussagekräftig.18 DarĂĽber hinaus kann man im Fall von Magnesium generell anhand der Blutwerte nur eingeschränkt auf den Magnesiumhaushalt des gesamten Körpers schlieĂźen.14 Plasma- oder Serum-Magnesiumlevel können also zwar innerhalb der physiologischen Grenzen sein, aber diese Level werden bei Minderzufuhr auf Kosten des Magnesiumgehalts anderer Gewebe aufrechterhalten. Die Diagnose wird oft auch dadurch erschwert, dass frĂĽhe Symptome eines Magnesiummangels meist sehr unspezifisch sind. Dazu zählen unter anderem Appetitverlust, MĂĽdigkeit, Lethargie, SchwächegefĂĽhl, Schwindel, Konzentrationsschwäche, Schlafbeschwerden, Menstruationsbeschwerden (Dysmenorrhoe/Regelschmerzen), Kopfschmerzen und Weitere. Grundsätzlich lassen sich Magnesiummängel anhand von 5 Organsystemen aufzeigen. Dabei handelt es sich um das zentrale Nervensystem (Unruhe, Schwindel), die Muskulatur (u.a. Zucken, Krämpfe), den Gastrointestinaltrakt (u.a. Verstopfungsbeschwerden), das Herz-Kreislauf-System (Herz-Rhythmus-Störungen) und die Knochen (verringerte Knochenmineraldichte).

Trotz seiner weitreichenden Bedeutung fĂĽr die menschliche Gesundheit wird Magnesium in der Literatur oft als „Orphan nutrient” (eng. Orphan = Waise) bezeichnet, da es im Vergleich zu anderen gleichbedeutenden Mineralstoffen wie Calcium wesentlich weniger intensiv erforscht ist und auch in Bezug auf die Nährwertempfehlungen meist vernachlässig wurde.19 So existieren bis heute lediglich Schätzwerte und auch die Nährwertangaben fĂĽr Magnesium in Nährwerttabellen erschienen erst etwa zwanzig Jahre nachdem Nährstoffgehalte anderer Mineralstoffe wie Calcium und Eisen bereits veröffentlicht wurden.19 Obwohl Magnesium wie erwähnt in den 30er Jahren als lebensnotwendig fĂĽr die menschliche Gesundheit kategorisiert wurde, dauerte es bis zu den 80er Jahren, bis die Magnesiumgehalte in Nährwerttabellen eine ähnlich weite Verbreitung wie jene anderer Nährstoffe fanden.

2. Zufuhrempfehlungen

Wie Tabelle 1 zeigt, liegt die aktuell empfohlene Magnesiumzufuhr fĂĽr Erwachsene in Deutschland laut DGE bei 300 mg pro Tag fĂĽr Frauen und bei 350 mg pro Tag fĂĽr Männer. In den USA liegt sie fĂĽr Erwachsene (je nach genauem Alter) bei 310 bis 320 mg fĂĽr Frauen und 400 bis 420 mg fĂĽr Männer. Der Fötus lagert im letzten Trimester der Schwangerschaft täglich 5 bis 7,5 mg Magnesium ein,20 weshalb die amerikanische Ernährungsfachgesellschaft Schwangeren eine höhere Magnesiumzufuhr empfiehlt, wohingegen die DGE den Standpunkt vertritt, dass dieser Mehrbedarf durch eine erhöhte Absorptionsrate bereits durch die reguläre Zufuhrempfehlung abgedeckt wird. Um die ĂĽber die Muttermilch abgegebenen Mengen an Magnesium während der Stillzeit zu kompensieren, empfahl die DGE bis zur Ăśberarbeitung ihrer Referenzwerte im Jahr 2021 eine höhere Zufuhr während der Stillzeit, die jedoch im Rahmen der Aktualisierung der Schätzwerte gestrichen wurde. Einen negativen Effekt auf die Magnesiumversorgung des Säuglings wird diese Ă„nderung aller Voraussicht nicht haben, da der Magnesiumgehalt der Muttermilch nicht im Verhältnis zur täglichen Magnesiumzufuhr der Mutter steht und selbst MĂĽtter mit unzureichender Magnesiumversorgung einen ähnlichen Magnesiumgehalt in ihrer Muttermilch wie Frauen mit ausreichender Zufuhr aufwiesen.21 Im Tiermodell zeigte sich allerdings, dass eine Unterversorgung mit Magnesium die Nahrungsaufnahme der Versuchstiere und damit den Milchfluss reduzierte.22

Tab. 1: Schätzwerte für die Magnesiumzufuhr diverser Fachgesellschaften inkl. Maximalzufuhren in Milligramm23,24,25,26

a Tolerable Upper Intake Level; bezieht sich ausschlieĂźlich auf Magnesium aus Supplementen/Anreicherung; nicht aus Nahrungsmitteln
b Die Datenlage reicht nicht aus, um Grenzwerte für die tägliche Maximalzufuhr festzulegen
c zusätzlicher Magnesiumbedarf zur Zufuhrempfehlung der jeweiligen Altersgruppe im Rahmen der Schwangerschaft/Stillzeit
DGE = Deutsche Gesellschaft für Ernährung // EFSA = European Food Safety Authority // IOM = Institute of Medicine // NHMRC = National Health and Medical Research Council (Australien)

Laut DGE wurden die Schätzwerte fĂĽr Magnesium auf Basis der durchschnittlichen Magnesiumzufuhr der Bevölkerung abgeleitet. Dass dies keine gute Lösung ist, wird im Verlauf dieser Abhandlung deutlich, wenn anhand der Datenlage ersichtlich wird, dass die Durchschnittsbevölkerung weitaus weniger Magnesium erhält, als fĂĽr deren optimale Gesunderhaltung notwendig wäre. Die Ernährungsmuster der Allgemeinbevölkerung als MaĂźstab zu nehmen, die alles andere als optimal sind und die Zufuhrempfehlungen darauf aufzubauen, ist wie die Empfehlungen fĂĽr eine optimale sportliche Routine auf Basis der durchschnittlichen Bewegungsmuster der Allgemeinheit abzuleiten, die deutlich zu wenig aktiv ist. Wirft man einen Blick auf die Magnesiumzufuhr im Laufe der menschlichen Evolution wird deutlich, dass Menschen den GroĂźteil der Zeit im Rahmen des Jäger- und Sammlertums Magnesiumzufuhren in Höhe von etwa 600 mg pro Tag erreichten.7 Um 1900 betrug die durchschnittliche Magnesiumzufuhr des Menschen immer noch durchschnittlich etwa 500 mg.27 Studien zeigen, dass derartige Zufuhrhöhen (ca. 7-8 mg/kg Körpergewicht) den Magnesiumstatus optimieren und wurden daher als Zufuhrempfehlung in Tabelle 1 ĂĽbernommen. Da eine Erhöhung der Magnesiumzufuhr durch magnesiumreiche Lebensmittel sowie ein moderat dosiertes Nahrungsergänzungsmittel in der Schwangerschaft eine Vielzahl an positiven Effekten aufweist, dazu zählt unter anderem ein reduziertes Auftreten von Schwangerschaftsdiabetes, FrĂĽhgeburten, Präeklampsie („Schwangerschaftsvergiftung“ inkl. Bluthochdruck) und Weiteren,28,29 und während der Stillzeit so sichergestellt wird, dass die Ausscheidung von Magnesium ĂĽber die Muttermilch zum Wohle der Mutter kompensiert wird, wurden in diesen beiden Phasen etwas höhere Zufuhrempfehlungen fĂĽr Magnesium in Tabelle 1 ausgesprochen.

In Bezug auf die langfristige Maximalzufuhr an Magnesium sind sich alle Fachgesellschaften anhand der Datenlage einig, dass es nicht möglich ist, ĂĽber die gängige Nahrungsmittelauswahl eine gesundheitlich abträgliche Ăśberzufuhr an Magnesium zu erzielen. Im Gegensatz zu sämtlichen anderen Nährstoffen, fĂĽr die Grenzwerte fĂĽr die langfristige Maximalzufuhr (sogenannte „Tolerable Upper Intake Level“), die stets fĂĽr die Gesamtzufuhrmenge des jeweiligen Nährstoffs aus der Nahrung in Kombination mit Nahrungsergänzungsmitteln gilt, festgelegt wurden, beziehen sich die Upper-Level-Empfehlungen der Fachgesellschaften bei Magnesium aus Tabelle 1 (6. und 7. Spalte) lediglich auf die zusätzliche Zufuhr ĂĽber Nahrungsergänzungsmittel.24,25 Somit kann gänzlich ohne Risiko eine langfristige ergänzende Magnesiumzufuhr zusätzlich zum Magnesiumgehalt der Nahrung in Höhe von 250–350 mg pro Tag erfolgen. Zum Ausgleich von Unterversorgungen oder im Rahmen von nährstofftherapeutischen Interventionen zur unterstĂĽtzenden Behandlung gewisser Erkrankungen können temporär auch weitaus höhere Dosen zugefĂĽhrt werden. Je höher die Dosis ist, desto wichtiger ist es allerdings, sie auf mehrere Zeitpunkte im Laufe des Tages aufzuteilen, um sicherzustellen, dass die höheren Dosen keine abträglichen Effekte auf die Verdauung ausĂĽben. Bei einer geringeren Supplementierung kann die Tagesdosis auf einmal zugefĂĽhrt werden (sofern die Möglichkeit besteht, diese ohne groĂźe Umstände ebenfalls aufzuteilen, wĂĽrde davon die prozentuale Absorptionsrate in den meisten Fällen etwas profitieren).

3. Magnesiumquellen in der Ernährung

Obwohl Magnesium ein reichhaltig in der Umwelt vorhandenes Mineral ist, gibt es keine gängigen Lebensmittel, die bereits mit geringen Zufuhrmengen den Bedarf zur Gänze decken, wie es zum Teil bei anderen Nährstoffen der Fall ist, und so ist man in Bezug auf die Magnesiumzufuhr auf eine vollwertige, pflanzenbetonte und abwechslungsreiche Ernährung oder eine Nahrungsergänzung (oder den Konsum von magnesiumreichen Mineralwässern) angewiesen. Im Gegensatz zu anderen Mineralstoffen wie Calcium, Zink und Weiteren, die in einer Reihe an tierischen Lebensmitteln deutlich höher konzentriert als in Pflanzen vorliegen, sind im Fall von Magnesium pflanzliche Lebensmittel durchschnittlich deutlich nähstoffreicher. Das fĂĽhrt dazu, dass selbst in einer Mischkost etwa 2/3 der täglichen Magnesiumzufuhr aus pflanzlichen Lebensmitteln wie Getreiden, GemĂĽsen, NĂĽssen und Saaten stammen.30 Tabelle 2 zeigt den Magnesiumgehalt gängiger pflanzlicher und tierischer Lebensmittel im Vergleich.

Tab. 2: Magnesiumgehalt ausgewählter Lebensmittel im Vergleich (je 100 g)31,32

Bezogen auf ihren Kaloriengehalt (Magnesiumgehalt/100 kcal) zählen chlorophyllreiche dunkelgrĂĽne BlattgemĂĽse zu den Magnesiumspitzenreitern, da Magnesium das Zentralatom des ChlorophyllmolekĂĽls bildet und BlattgemĂĽse eine sehr niedrige Energiedichte aufweist. Bezogen auf ihr Gewicht (Magnesiumgehalt/100 g) liefern NĂĽsse und Ă–lsaaten am meisten Magnesium, sind aber aufgrund ihrer Kaloriendichte pro Kalorie weniger magnesiumreich als BlattgemĂĽse. Vollkorngetreide (inkl. Pseudogetreide) sind auch recht magnesiumreich und steuern aufgrund der groĂźen Menge, in der sie in vielen Ernährungsweisen vorkommen ebenfalls relevante Mengen zur Magnesiumbedarfsdeckung bei. Unter den tierischen Produkten gehören Krusten- und Weichtiere sowie gewisse Fische zu den mangesiumreichsten, jedoch ist auch ihr Gehalt deutlich niedriger als jener der guten pflanzlichen Magnesiumquellen. HĂĽlsenfrĂĽchte, Obst und andere GemĂĽse sind, ebenso wie Fleisch nur mäßig magnesiumreich und Milchprodukte sowie Eier sind verhältnismäßig arm an Magnesium.33 Je nach Region kann auch Wasser mehr oder weniger relevante Magnesiummengen zur Bedarfsdeckung beisteuern. Durchschnittlich spielt Wasser allerdings mit etwa 10 % der Gesamtzufuhr nur eine untergeordnete Rolle in der Magnesiumzufuhr.34 Eine Analyse von Leitungswässern unterschiedlicher Regionen zeigte allerdings groĂźe Unterschiede: Während viele der untersuchten Wässer mit 2 Litern FlĂĽssigkeit nur etwa 15–30 mg Magnesium lieferten, enthielten manche sogar ĂĽber 100 mg und mehr.35 Einige deutsche Mineralwässer können sogar Gehalte von 200 bis 400 mg pro 2 Liter FlĂĽssigkeit enthalten und damit einen groĂźen Teil des Magnesiumbedarfs im Rahmen der FlĂĽssigkeitszufuhr decken.32

Wie auch bei anderen Mineralstoffen wie Zink und Eisen wird die Magnesiumzufuhr durch die in der Nahrung befindliche Phytinsäure reduziert.36 Dieser sekundäre Pflanzenstoff findet sich in vielen gängigen vollwertigen pflanzlichen Lebensmitteln wie Vollkorngetreiden, HĂĽlsenfrĂĽchten, NĂĽssen und Ă–lsaaten und kann durch Zubereitungstechniken wie die Fermentation (SauerteigfĂĽhrung, Nusskäseherstellung, Tempehproduktion etc.) sowie durch das Keimen oder die Zugabe von externen Phytaseenzymen reduziert werden.37 Eine Mehrzufuhr an Magnesium kann die hemmende Wirkung aber ebenfalls ausgleichen. Sofern der GroĂźteil der Vollkorngetreide und HĂĽlsenfrĂĽchte in ungekeimter bzw. unfermentierter Form zugefĂĽhrt werden. Auch Oxalsäure (vor allem in Spinat, Mangold und Rhabarber) hat ebenfalls einen aufnahmehemmenden Effekt auf Magnesium,38 aber kann durch das Kochen deutlich verringert werden.39 Ein weiterer hemmender Faktor ist eine sehr hohe zeitgleiche Zufuhr an gewissen anderen Mineralstoffen. Wird beispielsweise Calcium in einer unphysiolgisch hohen Dosis von etwa 2.000 mg oder mehr zugefĂĽhrt, reduziert das die Magnesiumabsortion.40 Physiologische Calciumdosen, die auf Dauer ernährungsphysiologisch sinnvoll sind, haben jedoch keine negativen Effekte auf die Magnesiumabsorption.1,2 Andererseits gibt es auch Stoffe, die die Magnesiumabsorption erhöhen: Fruktose (Fruchtzucker),41 Protein,42 Vitamin D43 und mittelkettige Fettsäuren44 (z.B. aus MCT-Ă–len) verbessern die Magnesiumaufnahme.

Neben der Auswahl der Lebensmittel spielt auch die Art des Anbaus sowie deren Verarbeitung eine bedeutende Rolle in Bezug auf die Magnesiumdichte eines jeweiligen Lebensmittels. Eine Reihe an Analysen zeigt, dass der durchschnittliche Magnesiumgehalt diverser pflanzlicher und tierischer Nahrungsmittel in den vergangenen hundert Jahren (je nach Lebensmittelgruppe und Untersuchung) zwischen 10 % und 40 % und teils noch mehr abgenommen hat.44,45,46,47,48 Als GrĂĽnde fĂĽr den RĂĽckgang an Magnesium (und anderen Nährstoffen) werden unter anderem die auf Ertragsreichtum kultivierten HochleistungspflanzenzĂĽchtungen sowie unzureichende Mineralstoffkonzentrationen im Rahmen der DĂĽngung genannt. Während die Pflanze unter der Voraussetzung des Vorhandenseins von ausreichend Wasser und Sonnenlicht selbst in der Lage ist Vitamine zu bilden, ist der Gehalt an Mineralstoffen im Pflanzengewebe von der Qualität der Böden sowie der maximalen Aufnahmekapazität der Pflanze abhängig.

Im Zuge dessen wird vom sogenannten »Dilution Effekt« gesprochen: Dieser beschreibt, dass schneller wachsende und ertragreichere PflanzenzĂĽchtungen einen höheren Kohlenhydrat und Wasseranteil im Verhältnis zu ihrem Gehalt an Proteinen, Mineralstoffen und sekundären Pflanzenstoffen im Vergleich zu ihren ursprĂĽnglichen Vorgängern aufweisen und dadurch der Nährstoffgehalt sozusagen „verdĂĽnnt“ wird.49 Noch größer fallen die Verluste bei der Verarbeitung von industriellen Lebensmitteln aus. Vollkornmehle verlieren – ebenso wie Vollkornreis beim Polieren – ĂĽber 80 % ihres Magnesiumgehalts.50 Abbildung 1 illustriert den Verlust an unterschiedlichen Mineralstoffen inklusive Magnesium bei der Mehlverarbeitung und zeigt, dass vor allem sehr stark raffinierte Mehle wie jene der Type 405 kaum noch Magnesium enthalten. Unter allen Mineralstoffen ist der Verlust an Magnesium in raffinierten Getreiden am stärksten ausgeprägt.

Abb. 1: Nährstoffverluste beim Raffinieren von Weizen51

4. Magnesiumstatus und Versorgungsbestimmung

Die Deutsche Gesellschaft fĂĽr Ernährung (DGE) schreibt auf ihrer Webseite zur Versorgungssituation der deutschen Allgemeinbevölkerung auf die Frage „Gibt es in der deutschen Bevölkerung einen Magnesiummangel?“ Folgendes: „Ein Magnesiummangel ist bei einer ausgewogenen Ernährung bei stoffwechselgesunden Personen relativ selten. Magnesium ist in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln in ausreichender Menge vorhanden und der Magnesiumhaushalt wird ĂĽber einen weiten Bereich homöostatisch aufrechterhalten“.52 Obwohl es zwar grundsätzlich korrekt ist, dass die Magnesiumbedarfsdeckung im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung gut sichergestellt werden kann, verabsäumt die DGE darauf aufmerksam zu machen, dass laut der Nationalen Verzehrsstudie II etwa ein Viertel der Erwachsenen hierzulande nicht die (wie an frĂĽherer Stelle gezeigt ohnehin bereits zu niedrig festgesetzten) Referenzwerte fĂĽr Magnesium erreicht und in gewissen Altersgruppen ist die Zahl noch deutlich höher (z.B. >50 % der 14- bis 18-jährigen Frauen).53 In Ă–sterreich waren es laut den Daten des Ă–sterreichischen Ernährungsberichts 2017 sogar etwa die Hälfte der Erwachsenen.54 Auch in den USA erreichen etwa 50 % der Bevölkerung nicht die Zufuhrempfehlungen fĂĽr Magnesium.28,55 WĂĽrde man die höheren Magnesiumzufuhrempfehlungen zur Erreichung eines optimalen Versorgungsstatus  zugrunde legen, wären die Raten der Mangelzufuhr noch deutlich höher.

Die von der DGE beschriebene homöostatische Aufrechterhaltung des Magnesiumhaushalts, die man selbst bei langfristig suboptimaler Magnesiumzufuhr in Studien anhand der Blutwerte sieht, geht außerdem auf Kosten des Magnesiumhaushalts anderer Gewebe im Körper (v.a. Knochen). Der Magnesiumstoffwechsel des Menschen hat sich über Jahrmillionen entwickelt und aufgrund der verhältnismäßig kurzen Zeitspanne, in der sich unsere Lebens- und Ernährungsweise so drastisch geändert haben, stecken wir genetisch quasi noch weitestgehend in der Steinzeit, aber weisen heutzutage eine gänzlich andere Kostzusammenstellung und damit einhergehend stark veränderte Nährstoffzufuhren auf, die im Falle von Magnesium – wie an späterer Stelle noch ausgeführt – stark zu Lasten der menschlichen Gesundheit gehen.56

Wie bereits beschrieben gehen Forscher davon aus, dass der Magnesiumgehalt der menschlichen Nahrung in der Altsteinzeit etwa 600 mg pro Tag betrug7,27 und auch um 1900 betrug die durchschnittliche Magnesiumzufuhr des Menschen zumindest noch durchschnittlich etwa 500 mg.28 In den nachfolgenden Dekaden reduzierte sich die tägliche Magnesiumzufuhr allerdings drastisch.57 Daten aus Deutschland und den USA zeigen, dass unter Abzug der ĂĽber Nahrungsergänzungsmittel zugefĂĽhrten Magnesiummengen die mediane Zufuhr bei westlichen mischköstlichen Ernährungsmustern bei Männern in etwa bei 350 mg und bei Frauen in etwa bei 250 mg pro Tag landet.53,58 Abbildung 2 illustriert die veränderten Magnesiumzufuhren im Laufe der Zeit.

Abb. 2: Magnesiumgehalt der Lebensmittelzufuhr (ohne Supplemente) im Laufe der Zeit27,28,53,58,59

In Deutschland ist Magnesium der am häufigsten supplementierte Mineralstoff53 und die weitverbreitete Supplementierung ist auch der Grund dafĂĽr, warum die Medianzufuhr hierzulande zusammen mit den verwendeten Nahrungsergänzungsmitteln mittlerweile in allen Altersgruppen ĂĽber den Zufuhrempfehlungen der Fachgesellschaften liegt. Im Vergleich zur Mischkost erreichen vegetarische Ernährungsweisen in einer vergleichenden Untersuchung anhand von 26 Studien nur etwas höhere Magnesiumzufuhren, jedoch kommen vegane Ernährungsweisen in etwa auf die doppelte Magnesiumzufuhr im Vergleich zur durchschnittlichen omnivoren Kost.59 Auch Vergleiche der Speisepläne traditioneller Speisepläne aus dem Orient mit einem höheren Anteil an vollwertigen pflanzlichen Lebensmitteln zeigen, dass diese zwischen 50 % mehr bis doppelt so viel Magnesium wie die meisten typisch westlichen Kostformen enthalten.26 Die orientalischen Kostzusammenstellungen erzielten durchschnittliche Magnesiumzufuhren von bis zu 7-10 mg Magnesium pro kg Körpergewicht, wohingegen es in westlichen Speiseplänen zumeist unter 5 mg/kg sind.

Um zu erfassen, ob die jeweilige Ernährungsweise ausreichend Magnesium fĂĽr eine optimale Bedarfsdeckung liefert, wird trotz der zu Beginn erwähnten Einschränkungen des Serum- bzw. Plasmamagnesiumwerts zumeist einer dieser Werte herangezogen. Daten zu den Referenzwerten fĂĽr die Laborparameter leiten sich allerdings erneut von den Laborwerten der westlichen Allgemeinbevölkerung ab, was dazu fĂĽhrt, dass die GroĂźteils suboptimale Versorgungssituation zu Referenzwerten fĂĽhrt, die die Grenze fĂĽr eine gute Magnesiumversorgung zu gering ansetzen.18,60 Das wiederum fĂĽhrt dazu, dass in der Praxis immer wieder Personen mit scheinbar in der Norm befindlichen Magnesiumwerten nicht weiter auf eine Unterversorgung getestet werden, obwohl ihr Versorgungsstatus bei genauerer ĂśberprĂĽfung (z.B. ĂĽber Magnesium-Loading-Tests) im Organismus bereits kritisch ist.15 DarĂĽber hinaus bedingen die zu gering gesetzten Grenzwerte in der Labordiagnostik, dass die Versorgungssituation der Bevölkerung in einigen Publikationen falsch eingeschätzt wird.61 In einer 2020 veröffentlichen Studie mit Blutwerten von ĂĽber 20.000 Patienten eines polnischen Krankenhauses wird deutlich, wie das Setzen der Grenzwerte das Bild der Versorgungssituation prägt: Setzt man den oft verwendeten, aber deutlich zu geringen Grenzwert in Höhe von 0,65 mmol/L fest, wären in dieser Untersuchung nur 7 % der Probanden im Bereich des Magnesiummangels. Setzt man den Grenzwert etwas höher (laut Einschätzung der in Tabelle 3 zitierten Publikationen immer noch zu gering) auf 0,75 mmol/L, dann sind es bereits 25 % der Probanden und legt man den in Tabelle 3 anhand der Daten festgelegten Wert in Höhe von 0,85 mmol/L fest, dann sind es 60 % der Probanden, die einen Magnesiummangel haben.62

DarĂĽber hinaus reagiert der Serum- bzw. Plasma-Magnesiumstatus nur langsam auf eine Erhöhung bzw. Verringerung der Magnesiumzufuhr, weshalb in Untersuchungen mit kĂĽrzerer Laufzeit oft kaum Veränderungen der Magnesiumwerte trotz der Erhöhung der Zufuhr festgestellt werden können.18 Trotz aller Einschränkungen bleibt der Serum- bzw. Plasmamagnesiumwert der häufigste und am einfachsten (und am gĂĽnstigsten) zu bestimmende Marker zur Magnesiumversorgung und unter BerĂĽcksichtigung neuerer Erkenntnisse zum Referenzwert (die ursprĂĽnglichen Referenzwerte wurden bereits in den siebziger Jahren ermittelt und von vielen Laboren seither nicht mehr aktualisiert) kann auch dieser Wert aussagekräftig sein. Tabelle 3 illustriert die Referenzwerte fĂĽr den Magnesiumstatus im Serum. Die Referenzwerte fĂĽr die Plasmakonzentrationen bewegen sich in derselben Höhe.15

Tab. 3: Referenzwerte zur Beurteilung der Magnesiumversorgung im Plasma14,18,55,63,64

Liegt der Serum- bzw. Plasmamagnesiumgehalt bei ≥ 0,85 mmol/L (≥ 2,1 mg/dL) ist von einem ausreichend guten Magnesiumstatus auszugehen. Zusätzlich zum Serumwert fĂĽr Magnesium kann auch der Magnesium-Calcium-Serumquotient errechnet werden. Dieser sollte etwa 0,4 betragen; Quotienten von unter 0,35 gelten als ungĂĽnstig.14 Bestehen Unsicherheiten in Bezug auf die Versorgung kann zusätzlich zu klassischen Serumwerten auch das sogenannte ionisierte (freie) Magnesium im Blut, der Magnesiumgehalt der Erythrozyten (rote Blutkörperchen) oder die Magnesiumausscheidung im 24-Stunden-Urin ĂĽberprĂĽft werden. Die Referenzwerte fĂĽr ionisiertes Magnesium betragen 0,55 – 0,75 mmol/L, die Werte fĂĽr Magnesium in den Erythrozyten 6,0 – 6,8 mg/dL und jene fĂĽr den 24-Stunen-Urintest betragen 3 – 5 mmol/24h.14,15,64,65

5. Gesundheitliche Bedeutung einer mangelnden Magnesiumzufuhr

Die in westlichen Ländern häufige, sogenannte chronisch-latente Magnesiumunterversorgung wird als solche oft nicht durch routinemäßige Kontrollen erkannt und da die Symptome derartiger subklinischer Magnesiummängel äußerst unspezifisch sind, werden sie meist auch nicht der mangelnden Magnesiumzufuhr zugeordnet. Diese chronisch-latenten Magnesiumdefizite können abseits der eingangs erwähnten Symptome wie Appetitverlust, Müdigkeit, Lethargie, Schwächegefühl, Schwindel, Konzentrationsschwäche, Schlafbeschwerden, Menstruationsbeschwerden, Kopfschmerzen und weiteren auf Dauer auch das Risiko für die Entstehung bzw. das Voranschreiten einer ganzen Reihe an chronisch-degenerativen Erkrankungen erhöhen.

Auch wenn die Magnesiumforschung noch viele offene Fragen aufweist und noch (wie auch in den meisten anderen ernährungswissenschaftlichen Themengebieten) viel Forschungsbedarf besteht, liegen bereits zum aktuellen Zeitpunkt zahlreiche Studienergebnisse zum Einfluss einer unzureichenden Magnesiumversorgung auf die Entstehung diverse Krankheitsbilder vor. Gleichzeitig vermag eine Erhöhung der Magnesiumzufuhr viele Krankheitsbilder verbessern. Das betrifft vor allem Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes mellitus Typ 2 und metabolisches Syndrom sowie kardiovaskuläre Erkrankungen wie koronare Herzerkrankungen (Herzinfarkte) und Schlaganfälle (Hirninfarkte). Auch das Osteoporoserisiko und damit die Knochengesundheit ist eng mit der Magnesiumversorgung verbunden und auch psychiatrische Krankheitsbilder wie Depressionen, ebenso wie neurologische Erkrankungen wie Migräne sind von der Magnesiumzufuhr beeinflusst.

Die mitunter am besten erforschte Wirkung von Magnesium ist jene auf die chronisch-degenerative Stoffwechselerkrankung Typ-2-Diabetes. Diese Erkrankung ist u.a. durch erhöhte Blutzuckerspiegel in der Folge einer Insulinresistenz gekennzeichnet. Was aus Tiermodellen66 bereits gut erforscht ist, zeigt sich auch in Studien am Menschen: Magnesiumdefizite verschlechtern den Glucosestoffwechsel und haben einen negativen Effekt auf die Insulinwirksamkeit.67 In einer Metaanalyse mit 18 randomisierten, placebo-kontrollierten Interventionsstudien zeigte sich im Vergleich zu den Placebogruppen bei Diabetikern durch die Magnesiumgabe eine Verbesserung der Insulinresistenz und eine Reduzierung des NĂĽchternblutglukosespiegels.8 In einer Ăśbersichtsarbeit wurde die Datenlage aus bisherigen Beobachtungsstudien zusammengefasst und es zeigte sich ein Zusammenhang zwischen einer schlechten Magnesiumversorgung und dem Auftreten von Typ-2-Diabetes.68 Auch eine im Journal der American Diabetes Association (ADA) publizierte Metaanalyse bestätigte den Zusammenhang und zeigte eine dosisabhängige Risikoreduktion fĂĽr das Auftreten von Diabetes mellitus Typ 2 mit steigender Magnesiumzufuhr. Auch die Daten der groĂź angelegten Nurses’ Health Study (NHS) und der Health Professionals Follow-Up Study (HPFS) zeigten, dass die Gruppe mit der höchsten beobachteten Magnesiumzufuhr im Laufe des Untersuchungszeitraums im Vergleich zur Gruppe mit der geringsten Magnesiumzufuhr ein reduziertes Risiko fĂĽr das Auftreten von Diabetes mellitus Typ II aufwies.69 Bei Diabetikern zeigte die Magnesiumgabe auĂźerdem eine positive Wirkung auf die Blutfette in Form einer Reduktion des LDL-Cholesterin und der Triglyzeridwerte bei gleichzeitiger Erhöhung des HDL-Cholesterinspiegels, was auch deren Risiko fĂĽr kardiovaskuläre Erkrankungen reduziert.70

In einer Metaanalyse mit 19 inkludierten Publikationen zeigte sich eine nicht-lineare Risikoreduktion fĂĽr kardiovaskuläre Erkrankungen (Herz- und Hirninfarkte) bei steigender Magnesiumzufuhr.71 In einer Metaanalyse zum Schlaganfallrisiko bei Magnesiummangel zeigte sich anhand der 7 inkludierten prospektiven Kohortenstudien ein Zusammenhang zwischen einer schlechten Magnesiumversorgung und einem erhöhten Schlaganfallrisiko.72 Dies ist nachvollziehbar, da eine gute Magnesiumversorgung in einer weiteren Metaanalyse mit einem geringeren Auftreten von Hypertonie (Bluthochdruck) assoziiert war73 und dieser wiederum einen entscheidenden Risikofaktor fĂĽr kardiovaskuläre Erkrankungen darstellt.74 DarĂĽber hinaus kann ein Magnesiummangel bei bestehendem Bluthochdruck die Wirksamkeit von blutdrucksenkenden Medikamenten reduzieren.75 Bezogen auf die Knochengesundheit schlussfolgerte die European Food Safety Authority (EFSA) bereits 2009 in einer Publikation, dass es einen kausalen Zusammenhang zwischen der Magnesiumzufuhr und der Knochengesundheit gibt.76 Eine aktuelle Ăśbersichtsarbeit mit 28 Publikationen zu Magnesium und der Knochengesundheit bestätigte dies und zeigte, dass eine gute Magnesiumzufuhr sowohl die Knochenmineraldichte als auch das Frakturrisiko gĂĽnstig beeinflusst.77
In Bezug auf die Zusammenhänge zwischen dem Auftreten von Depressionen und der Magnesiumzufuhr raten Metanalysen zwar zur Vorsicht der Interpretation der Daten, da diese uneinheitlich ausfallen und von vielen Störfaktoren geprägt sind,78,79,80 aber dennoch zeigen eine Reihe an randomisierten, placebo-kontrollierten Studien eine Verbesserung des Krankheitsbildes durch Magnesiumgabe.81,82,83 In einer randomisierten Studie mit depressiven älteren Typ-2-Diabetikern zeigte sich, dass die Gabe von Magnesium vergleichbar wirksam wie ein niedrig dosiertes Antidepressivum wirkte.84

Auch bei Migränepatienten zeigte die Magnesiumgabe Wirkung: Eine Metaanalyse von randomisierten Interventionsstudien mit Migränepatienten zeigte eine signifikante Reduktion der Häufigkeit und Schwere von Migräneanfällen.85 Auch die Guidelines der Canadian Headache Society stufen die Magnesiumgabe ebenfalls als eine wirksame Intervention bei Migräne ein.86 DarĂĽber hinaus steht eine gute Magnesiumversorgung in Verbindung mit guter Schlafqualität87 und eine Interventionsstudie mit älteren Probanden mit Schlafproblemen zeigte, dass eine Magnesiumsupplementierung deren Schlafqualität verbessern konnte.88 In Bezug auf die Schwangerschaft zeigte sich, dass eine Supplementierung mit Magnesium vor der 25. Schwangerschaftswoche im Vergleich zur Placebogruppe ohne Magnesium zu einer geringeren Rate an FrĂĽhgeburten fĂĽhrte.89

Die Magnesiumgabe war allerdings nicht in allen Studien durchwegs mit Verbesserungen der jeweiligen Krankheitsbilder assoziiert. Das mag neben Unterschieden in der Art der Magnesiumverbindung (in Bezug auf Wirksamkeit/BioverfĂĽgbarkeit) auch  daran liegen, dass Magnesium synergetisch mit anderen Mineralstoffen wie Kalium und Calcium wirkt.11,19 Wird nicht fĂĽr die Versorgung mit diesen Nährstoffen kontrolliert, kann dies die Forschungsergebnisse verzerren.

6. Schlussfolgerung & konkrete Empfehlungen

In einer Publikation zur Bedeutung von Magnesium fĂĽr die Gesundheitsvorsorge heiĂźt es zur Versorgungslage in westlichen Ländern: „Die wissenschaftliche Literatur bietet umfangreiche Belege fĂĽr die weite Verbreitung von Magnesiummängeln und die potenzielle Notwendigkeit einer Magnesiumgabe zur Behandlung diverser Erkrankungen“.11 Wie an frĂĽherer Stelle dargestellt, hat sich durch die Veränderungen der ZĂĽchtungs-, Anbau- und Verarbeitungsmethoden sowie den durchschnittlich geringeren Anteilen an vollwertigen pflanzlichen Lebensmitteln in der heutigen Mischkost im Vergleich zu frĂĽheren Zeiten fĂĽr weite Teile der Allgemeinbevölkerung eine unzureichende Versorgungssituation ergeben. Zur Kompensation dieser weitverbreiteten Unterzufuhr empfehlen Magnesiumforscher zumindest 170 mg pro Tag ĂĽber Anreicherung oder Supplementierung zusätzlich zur Ernährung zuzufĂĽhren.35 Das Linus Pauling Institut (Ein Forschungsinstitut mit Schwerpunkt auf Mikronährstoffe an der Oregon State University) setzt als generelle Empfehlung mindestens 100 mg Magnesium im Rahmen eines ausgewogen zusammengestellten Multinährstoffs fĂĽr die Allgemeinbevölkerung an.90 Das Magnesium sollte organisch gebunden vorliegen, um eine möglichst hohe BioverfĂĽgbarkeit zu gewährleisten. Zu den hoch bioverfĂĽgbaren Magnesiumverbindungen zählen unter anderem Magnesium-Bisglycinat, Magnesium-Acetyl-Taurat, Magnesium-L-Threonat, Magnesium-Citrat, Magnesium-Lactat und Magnesium-Malat.16 In deutlich geringerem MaĂźe absorbiert werden anorganische Formen wie Magnesiumoxid, Magnesiumcarbonat, Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat. Je nach Ernährungsweise und Gesundheitszustand können aber auch höhere Dosen sinnvoll sein, die aber in RĂĽcksprache mit einer Fachkraft abgeklärt werden sollten. Die Gesamtzufuhr an Magnesium (Nahrung, Getränke, Supplemente) sollte sich täglich im Bereich von 7 bis 8 mg/kg Körpergewicht (z.B. 420 bis 480 mg bei 60 kg KG) bewegen.26  Magnesiumzufuhren unter 6 mg/kg Körpergewicht fĂĽhrten in Untersuchungen in vielen Fällen zu negativen Magnesiumbilanzen und so sollte eine Mindestzufuhr von 6 mg/kg nicht unterschritten werden.19

Magnesium als hoch bioverfĂĽgbares Magnesiumbisglycinat

Möchte man bisherige suboptimale Magnesiumzufuhren schnell optimieren, können temporär 600 mg Magnesium (aufgeteilt auf 2-3 Zeitpunkte pro Tag) zusätzlich zu einer möglichst magnesiumreichen Kost für die Dauer von einem Monat eingenommen werden.57,61,91,92 Im Anschluss kann dann die Supplementierung auf eine Erhaltungsdosis in einer Höhe reduziert wird, die eine Gesamtzufuhr an Magnesium (Lebensmittel, Getränke und Supplementierung) in Höhe von 7 bis 8 mg/kg KG liefert. Dafür genügen zumeist Supplemente in Höhe von 200 mg; nach etwa 5 Monaten der regelmäßigen Einnahme kann eine erneute Überprüfung der Blutwerte sinnvoll sein, um den Therapieerfolg zu bestätigen.93 Für Sportler, bei unausgewogener Kostzusammenstellung oder bei reduzierter Absorption können auch dauerhaft höher dosierte Magnesiumergänzungen in Höhe des Tolerable Upper Intake Levels des Institute of Medicine (IOM) in Höhe von 350 mg sinnvoll sein.

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