Hormonspiegel und Lipidstoffwechsel —
Zink aus zwei Blickwinkeln

Testosteron und der Weg vom Cholesterin zum aktiven Hormon

Die Kaskade in den Leydig-Zellen

Testosteron gehört zu den Steroidhormonen und wird hauptsächlich in den Leydig-Zellen des männlichen Hodens gebildet. Der Ausgangsstoff ist Cholesterin, das über eine Reihe enzymatischer Schritte umgewandelt wird. Im ersten Schritt spaltet das Enzym CYP11A1 die Seitenkette des Cholesterins ab; es entsteht Pregnenolon. Von dort führt der Weg über Progesteron, 17α-Hydroxyprogesteron und Androstendion schließlich zu Testosteron.

Zink ist an mehreren Stellen dieser Kaskade als Kofaktor beteiligt. Die 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase und die 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase benötigen Zink-Ionen für ihre katalytische Aktivität. Darüber hinaus beeinflusst Zink die Sekretion des luteinisierenden Hormons (LH) aus der Hypophyse, das seinerseits die Testosteronproduktion anregt.

Serumkonzentration und Bindungsproteine

Im Blut zirkuliert Testosteron überwiegend an Proteine gebunden: etwa 60–70 % an das Sexualhormon-bindende Globulin (SHBG), rund 30 % an Albumin und nur 1–3 % als freies Testosteron. Die zugelassene Angabe spricht ausdrücklich vom „Testosteronspiegel im Blut“ und bezieht sich damit auf die messbare Gesamtkonzentration.

Ein Serumwert allein sagt jedoch wenig über die biologische Verfügbarkeit aus. Labormediziner bestimmen deshalb häufig sowohl das Gesamttestosteron als auch das freie Testosteron. Der Referenzbereich für erwachsene Männer liegt typischerweise bei 2,5–8,4 ng/ml (Gesamttestosteron), variiert aber je nach Labor und Methode.

Acylketten, Doppelbindungen und die Frage, wo Zink eingreift

Aufbau und Umbau von Fettsäureketten

Der Fettsäurestoffwechsel umfasst mehrere Prozesse: die De-novo-Synthese von Fettsäuren, die Verlängerung bestehender Ketten (Elongation) und die Einführung von Doppelbindungen (Desaturation). Zwei Enzymklassen stehen dabei im Mittelpunkt: die Elongasen, die Fettsäureketten um jeweils zwei Kohlenstoffatome verlängern, und die Desaturasen, die an definierten Positionen Doppelbindungen einfügen.

Zink fungiert als Kofaktor der Delta-6- und Delta-5-Desaturasen. Diese Enzyme sind für die Umwandlung von Linolsäure (18:2 n-6) in γ-Linolensäure und letztlich in Arachidonsäure erforderlich. In der n-3-Reihe katalysiert die Delta-6-Desaturase den entsprechenden Schritt von α-Linolensäure zu Stearidonsäure.

Tabelle: Ausgewählte Fettsäuren und ihre Kettenpositionen

Die Tabelle zeigt, dass die Umwandlung von kurz- zu langkettigen Fettsäuren mehrere enzymatische Schritte durchläuft. Zink ist dabei nicht am gesamten Abbau- oder Aufbauprozess beteiligt, sondern spezifisch an den Desaturierungsreaktionen, die Doppelbindungen einfügen.

Gemeinsamer Nenner: ein Ion in zwei biochemischen Systemen

Obwohl Testosteron-Biosynthese und Fettsäurestoffwechsel unterschiedliche physiologische Bereiche darstellen, teilen sie eine Gemeinsamkeit: beide sind auf Zink als katalytischen Kofaktor angewiesen. Das zweiwertige Zink-Ion (Zn²⁺) stabilisiert die Substratbindung im aktiven Zentrum der beteiligten Enzyme, ohne dabei selbst chemisch verändert zu werden.

Warum ein einzelnes Spurenelement in verschiedenen Kontexten auftaucht

Die Vielseitigkeit von Zink beruht auf seiner Chemie: Als d-Block-Metall besitzt es eine volle d-Schale (d¹⁰) und geht keine Redoxreaktionen ein. Stattdessen bildet es stabile Koordinationskomplexe mit Histidin, Cystein, Aspartat und Glutamat in Proteinstrukturen. Diese Eigenschaft macht Zink zu einem idealen Kofaktor in Enzymen, die keine Elektronentransfers, sondern Substratpositionierung und Lewis-Säure-Katalyse erfordern.

Deshalb taucht Zink in so unterschiedlichen Kontexten auf: von der DNA-Bindung über die Hormonsynthese bis zum Lipidumbau. Die EFSA hat für jede dieser Funktionen eine eigenständige Bewertung durchgeführt.

Lebensmittel, Resorption und der tägliche Referenzwert

Der Referenzwert für die tägliche Zinkzufuhr liegt gemäß EU-Verordnung 1169/2011 bei 10 mg. Dieser Wert dient als Berechnungsgrundlage für die prozentuale Angabe auf Lebensmitteletiketten.

Einflussfaktoren auf die Zinkaufnahme im Dünndarm

Die Resorption von Zink erfolgt hauptsächlich im Jejunum und Duodenum über spezifische Transportproteine (ZIP-Familie). Die Absorptionsrate schwankt zwischen 15 % und 40 %, abhängig von mehreren Faktoren:

• Phytinsäure: In Getreide, Hülsenfrüchten und Nüssen bindet Phytinsäure Zink und bildet schwer lösliche Komplexe. Einweichen, Keimen und Fermentieren reduzieren den Phytatgehalt.
• Tierisches Protein: Aminosäuren wie Histidin und Cystein bilden lösliche Zink-Komplexe, die die Passage durch die Darmwand erleichtern.
• Wechselwirkung mit anderen Mineralien: Hohe Dosen von Eisen oder Calcium können die Zinkabsorption kompetitiv hemmen, da sie teilweise dieselben Transportwege nutzen.
• Zinkstatus des Körpers: Bei niedrigem Zinkspiegel steigt die Expression der ZIP-Transporter, und die relative Absorption nimmt zu — ein homeostatischer Mechanismus.

Nahrungsergänzungsmittel sind kein Ersatz für eine abwechslungsreiche Ernährung. Die empfohlene tägliche Verzehrmenge darf nicht überschritten werden.

Drei Fragen, die bei Zink und diesen Angaben auftauchen

Warum unterscheiden die zugelassenen Angaben zwischen „Erhaltung“ und „Beitrag“?

Die Formulierung hängt vom Bewertungsergebnis der EFSA ab. „Trägt zur Erhaltung bei“ signalisiert, dass eine ausreichende Zufuhr dazu beiträgt, einen bestehenden Normalzustand aufrechtzuerhalten — in diesem Fall den Testosteronspiegel im Blut. „Trägt zu einem normalen X bei“ beschreibt einen funktionellen Beitrag zum laufenden Stoffwechselprozess. Beide Formulierungen beschreiben keine therapeutische Wirkung und setzen eine ausreichende tägliche Zufuhr voraus.

Lässt sich aus dem Zinkgehalt eines Lebensmittels direkt auf die Absorption schließen?

Nein. Die Angaben auf Lebensmitteletiketten beziehen sich auf den analytisch bestimmten Gesamtgehalt pro 100 g oder pro Portion. Wie viel davon tatsächlich im Dünndarm aufgenommen wird, hängt von den oben beschriebenen Einflussfaktoren ab — insbesondere vom Phytatgehalt der Mahlzeit und vom individuellen Zinkstatus.

Warum schwankt die empfohlene Zufuhr je nach Ernährungsform?

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) differenziert ihre Zufuhrempfehlung für Zink nach der Höhe der Phytatzufuhr. Bei einer phytatreichen Ernährung (z. B. vegan, vollkornbetont) liegt die Empfehlung höher als bei einer phytatarmen Ernährung, weil die Absorptionsrate entsprechend niedriger ausfällt. Der EU-Referenzwert von 10 mg ist ein pauschaler Wert für Kennzeichnungszwecke und unterscheidet nicht nach Ernährungsform.