Mineral- und Heilwasser

Ernährungsphysiologische und medizinische Bedeutung für den Menschen

  • Abb. 1: Verlauf der Calcium-Konzentration im Serum (a) und renale Calcium-Ausscheidung (b) nach Gabe der Prüfprodukte. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Prüfprodukten bezogen auf die Calcium-Konzentration im Serum über 10 h (a) sowie im Urin über 24 h (b). MW=Mineralwasser.Abb. 1: Verlauf der Calcium-Konzentration im Serum (a) und renale Calcium-Ausscheidung (b) nach Gabe der Prüfprodukte. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Prüfprodukten bezogen auf die Calcium-Konzentration im Serum über 10 h (a) sowie im Urin über 24 h (b). MW=Mineralwasser.
  • Abb. 1: Verlauf der Calcium-Konzentration im Serum (a) und renale Calcium-Ausscheidung (b) nach Gabe der Prüfprodukte. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Prüfprodukten bezogen auf die Calcium-Konzentration im Serum über 10 h (a) sowie im Urin über 24 h (b). MW=Mineralwasser.
  • Tab. 1: Inhaltsstoffe und Indikationen von zugelassenen Heilwässern.

Im Herbst letzten Jahres wurde am Institut für Lebensmittelwissenschaft und Humanernährung der Leibniz Universität Hannover das Kompetenzzentrum Mineral- und Heilwasser (KMH) gegründet. Die Einrichtung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die gesundheitlichen Wirkungen von Mineral- und Heilwässern sowie ihren Inhaltsstoffen zu erforschen.

Natürliches Mineralwasser entspringt unterirdischen, vor Verunreinigung geschützten Wasservorkommen und ist von ursprünglicher Reinheit, d.h. seine Bestandteile dürfen nicht verändert werden. Die rechtlichen Anforderungen an Mineralwasser sind in der Verordnung über natürliches Mineralwasser, Quellwasser und Tafelwasser (Mineral- und Tafelwasser-Verordnung) geregelt. Insbesondere muss natürliches Mineralwasser frei von Krankheitserregern sein. Bei der Abfüllung sind festgelegte Höchstgehalte an Stoffen wie Arsen, Blei, Nitrat oder Quecksilber einzuhalten. Natürliches Mineralwasser darf nur aus Quellen mit einer Nutzungsgenehmigung gewonnen werden. Der Ort der Quellnutzung sowie der Name der Quelle müssen auf dem Etikett deutlich sichtbar vermerkt werden.

Heilwasser ist ein natürliches Mineralwasser mit einer besonderen Zusammensetzung der natürlich enthaltenen Inhaltsstoffe. Aufgrund seiner im Wasser gelösten Inhaltsstoffe besitzt Heilwasser vorbeugende, lindernde oder heilende Wirkungen, die wissenschaftlich nachgewiesen sind (Tab. 1). Heilwasser ist rechtlich kein Lebensmittel, sondern Arzneimittel und unterliegt damit dem Gesetz über den Verkehr mit Arzneimitteln (Arzneimittelgesetz - AMG). Heilwässer dürfen wie alle Arzneimittel nur nach Zulassung durch das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) in Verkehr gebracht werden.

Bioverfügbarkeit von Calcium und Magnesium aus Mineralwasser

Für den gesundheitlichen Mehrwert von Mineral- und Heilwasser sind die darin enthaltenen Mineralstoffe verantwortlich. Zu diesen gehören v.a. Calcium, Magnesium, Hydrogencarbonat, Sulfat, Fluorid, Kieselsäure oder Kohlensäure. Aufgrund der mitunter hohen Gehalte an Mineralstoffen und der hohen Verzehrsmenge bieten sich calcium- bzw. magnesiumreiche Mineralwässer an, um einen Großteil des Bedarfs an diesen Mineralstoffen zu decken.

Mineralwasser enthält im Gegensatz zu den zur Erhöhung der Magnesium- bzw. Calciumzufuhr üblicherweise empfohlenen Lebensmitteln (bei Calcium vor allem Milch und Milchprodukte) keine Energie. Zusätzlich trägt es wesentlich zur Deckung der Flüssigkeitszufuhr bei.
Neben der von den Ernährungsfachgesellschaften empfohlenen Möglichkeit, den Nährstoffbedarf primär über Lebensmittel und eine ausgewogene Ernährung zu decken, kann dies auch über Nahrungsergänzungsmittel erfolgen. Verschiedenen Untersuchungen zufolge verwenden etwa 12-50% der Erwachsenen in Deutschland regelmäßig Nährstoffsupplemente aller Art [3,4,6,8]. Zu den am häufigsten supplementierten Mikronährstoffen zählen dabei Magnesium und Calcium [10]. Dies dokumentiert das Interesse von großen Teilen der Bevölkerung an diesen Mineralstoffen.

Grundsätzlich stellt sich die Frage, ob die Nährstoffe aus festen Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Mineralwasser für den Organismus in gleicher Weise verfügbar sind. Hierzu lagen bislang nur rudimentäre Daten vor. Ziel von zwei am KMH durchgeführten Studien war es daher, dieser Frage nachzugehen. Die kontrollierten, randomisierten Cross-Over-Studien verglichen die Bioverfügbarkeit von Calcium bzw. Magnesium aus verschiedenen Mineralwässern mit unterschiedlicher Mineralisation untereinander und mit der Verfügbarkeit aus einem Nährstoffsupplement sowie einem Lebensmittel, welches üblicherweise zur Versorgung empfohlen wird (Calcium: Milch, Magnesium: Vollkornbrot). Dabei wurde untersucht, ob die jeweilige Lebensmittelmatrix sowie weitere Lebensmittelinhaltsstoffe einen Einfluss auf die Bioverfügbarkeit ausüben. Die im Februar und Oktober 2017 veröffentlichten Ergebnisse beider Studien zeigen, dass die Bioverfügbarkeit beider Mineralstoffe aus Mineralwasser vergleichbar ist mit der aus den untersuchten Lebensmitteln sowie aus Nahrungsergänzungsmitteln [1,7]. Die unterschiedliche Mineralisation, insbesondere bezogen auf die Sulfat-, Calcium- und Hydrogencarbonat-Konzentration, hatte keinen Einfluss auf die Aufnahme von Calcium (Abb. 1) oder Magnesium. Mineralwasser stellt damit eine energiefreie Alternative für die Zufuhr von Calcium und Magnesium über die Ernährung dar.

Einfluss von hydrogencarbonatreichem Mineralwasser auf den Säure-Basen-Haushalt und Parameter des Knochenumsatzes

Aktuell führt das KMH eine randomisierte, kontrollierte Interventionsstudie zum Einfluss hydrogencarbonatreicher Mineralwässer auf den Säure-Basen-Haushalt und Parameter des Knochenumsatzes durch, die sich gerade in der Auswertephase befindet. Im Rahmen dieses Parallelgruppenvergleichs tranken 120 Männer und Frauen täglich 1,5-2,0 Liter eines von vier Mineralwässern mit unterschiedlichem Hydrogencarbonatgehalt über einen Zeitraum von vier Wochen.

Hintergrund dieser Studie ist die Bedeutung von Hydrogencarbonat als Puffersystem im Organismus. Dem Kohlensäure-Hydrogencarbonat-Puffersystem des Blutes kommt eine zentrale Bedeutung bei der Aufrechterhaltung des pH-Wert des Blutes zur Verhinderung einer Azidose oder Alkalose zu. Besteht ein niedriger pH-Wert und unterschreitet die Hydrogencarbonatkonzentration im Blut <21 mmol/l, liegt eine metabolische Azidose vor [5]. Der Organismus kann über die Niere u.a. durch Reabsorption von Hydrogencarbonat einer latenten Azidose entgegenwirken. Bei einer hohen Säurebelastung stellt der Körper u.a. Calciumphosphat und Calciumcarbonat aus der Knochenmatrix zur Pufferung zur Verfügung. Während Phosphat und Carbonat der Pufferung der Säuren dienen, wird das freiwerdende Calcium mit dem Urin ausgeschieden. Dieser Verlust an Knochenmineralstoffen kann zum Abbau der Knochensubstanz führen und damit eine Osteoporose begünstigen. Die erhöhte Aufnahme von Hydrogencarbonat u.a. über Mineral- und Heilwasser kann die Calciumausscheidung vermindern und dem Knochenabbau entgegenwirken [2].

Es wird erwartet, dass die renale Nettosäureausscheidung (NAE) dosisabhängig durch die Zufuhr von Hydrogencarbonat reduziert sowie eine Änderung der renalen Ausscheidung von Calcium durch die erhöhte Zufuhr von Calcium eintritt. Darüber hinaus sollen weitere Effekte auf den Knochenstoffwechsel (Knochenresorption, Parathormon) untersucht werden.

Ausblick

Das KMH wird die Ergebnisse aus eigenen Forschungsarbeiten und aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die gesundheitlichen Wirkungen von Mineral- und Heilwässern und ihren Inhaltsstoffen zusammenführen und weiter ausbauen. So soll das KMH dem wissenschaftlichen Fachpublikum und der interessierten Öffentlichkeit eine umfassende Informationsplattform für den gesamten Themenbereich der Mineral- und Heilwässer unter wissenschaftlichen Aspekten bieten.

Autoren
Inga Schneider1, Janina Willers1, Andreas Hahn1

Zugehörigkeit
1 Leibniz Universität Hannover, Kompetenzzentrum Mineral- und Heilwasser (KMH), Hannover, Deutschland

Kontakt 
Dr. Inga Schneider

Leibniz Universität Hannover
Kompetenzzentrum Mineral- und Heilwasser (KMH)
Hannover, Deutschland
schneider@nutrition.uni-hannover.de
www.kmh.uni-hannover.de

Referenzen
[1] Greupner T, Schneider I, Hahn A (2017): Calcium Bioavailability from Mineral Waters with different Mineralization in Comparison to Milk and a Supplement, J Am Coll Nutr, DOI: 10.1080/07315724.2017.1299651
[2] Hahn A, Ströhle A, Wolters M (2016): Ernährung. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 3. Auflage
[3] Heinemann M, Willers J, Bitterlich N, Hahn A (2015): Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln mit Vitaminen und Mineralstoffen - Ergebnisse einer deutschlandweiten Verbraucherbefragung, J Verbr Lebensm 10 (2), S. 131-142
[4] Max Rubner-Institut (MRI), Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, Karlsruhe (Hrsg.) (2008): Nationale Verzehrsstudie II Ergebnisteil 2:
http://www.was-esse-ich.de/uploads/media/NVSII_Abschlussbericht_Teil_2.pdf
[5] Naumann J, Biehler D (2016): Hydrogencarbonat in Mineralwasser und Mobilität im Alter. Ernährung und Medizin 31, S. 113-119
[6] Reinert A, Rohrmann S, Becker N, Linseisen J (2007): Lifestyle and diet in people using dietary supplements: a German cohort study. Eur J Nutr 46, S.165–173
[7] Schneider I, Greupner T, Hahn A (2017): Magnesium bioavailability from mineral waters with different mineralization levels in comparison to bread and a supplement, Food & Nutrition Research, 61:1, 1384686
[8] Schwab S, Heier M, Schneider A, Fischer B, Huth C, Peters A, Thorand B (2013): The use of dietary supplements among older persons in Southern Germany—results from the KORA-Age-Study. J Nutr Health Aging 18(5), S. 510–519
[9] Verordnung über natürliches Mineralwasser, Quellwasser und Tafelwasser (Min/TafelWV): https://www.gesetze-im-internet.de/min_tafelwv/Min_TafelWV.pdf
[10] Willers J, Heinemann M, Bitterlich N, Hahn A (2015): Intake of minerals from food supplements in a German population – a nationwide survey, Food Nutr Sci 6 (2), S. 205-215

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