Ob Magnesiumoxid oder Magnesiumcitrat zu empfehlen ist, hängt von der individuellen Situation und Verträglichkeit ab. Schließlich haben beide Magnesium-Varianten vorteilhafte Wirkungen.
Im Jahr 1775 wurde Magnesium erstmals beschrieben, wobei anfänglich Magnesium als Magnesiumsulfat in der Landwirtschaft, vor allem bei der Hütung von Tieren als Bittersalz Verwendung fand. Die medizinische Bedeutung des Spurenelements sowie einer Magnesium-Supplementierung wurde in den vergangenen Jahrzehnten immer wieder in den Fokus gerückt. Beispielsweise im Zusammenhang mit Stress, den (Blut-)Gefäßen, Herzerkrankungen, Herzrhythmusstörungen sowie als wichtiges Elektrolyt in der Schwangerschaft hat man es näher untersucht. Typische Symptome bei Mangel von Magnesium sind Muskelkrämpfe und Verspannungen, Herzrasen und Unruhe, Kopfschmerzen, aber auch depressiven Verstimmungen. Wobei es eine ganze Reihe von Produkten mit Magnesium gibt, um Mangel von Magnesium zu vermeiden. Im Grunde genommen kommt das Magnesium in anorganischen oder organischen Verbindungen vor. Unter dem Strich bringen Magnesiumcitrat und Magnesiumoxid als Magnesium-Supplement durchaus etwas unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper.
Jedenfalls können Ungleichgewichte im Magnesiumstatus zu unerwünschten neuromuskulären, kardialen oder nervösen Problemen führen. Aufgrund der vielen Funktionen von Magnesium im menschlichen Körper spielt das vierthäufigste Mineral im Körper eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung und Behandlung vieler Krankheiten.
In welchen Nahrungsmitteln Magnesium vorkommen
Magnesiumlieferanten in der Nahrung sind allen voran Vollkornprodukte wie Brot, Reis und Nudeln sowie Haferflocken. Weiter in verschiedenen Gemüsesorten wie Spinat und Kohlrabi aber auch Kartoffel sowie in Hülsenfrüchten und verschiedenen Nüssen. Weitere Quellen sind Mineralwasser, insbesondere Heilwasser, Leitungswasser ausreichender Wasserhärte. Auch verschiedene Kerne und Samen wie Kürbiskerne, Sonnenblumenkerne und Sesam enthalten Magnesium.
Das Spurenelement Magnesium übt im menschlichen Körper verschiedene wichtige Funktionen aus!
Das Spurenelement Magnesium wirkt als Kofaktor für mehr als 300 Enzyme, Bestandteil von über 600 Enzymen, und reguliert eine Reihe grundlegender Funktionen. Dazu gehören die Muskelkontraktion, neuromuskuläre Funktionen, die Blutzuckerkontrolle und die Myokardkontraktion sowie der Blutdruck. Zudem spielt das Magnesium auch eine wichtige Rolle bei der Energieerzeugung des Körpers. Unter dem Strich steht ein Magnesiummangel mit zahlreichen Krankheiten in Verbindung.
Mehrere aktuelle Studien zur Sterblichkeit der Coronavirus-Erkrankung Covid-19 zeigte, dass vor allem auch ältere, übergewichtige Patienten ein höheres Sterblichkeitsrisiko haben, wenn sie zudem an Magnesiummangel leiden.
Zahlreiche Studien bestätigten die vorteilhaften Wirkungen eines zusätzlich zur Ernährung eingenommenen Magnesium-Supplements. Beispielsweise haben neue Ergebnisse einer Metaanalyse gezeigt, dass Magnesium auch positive Auswirkungen auf den Blutdruck bei Typ-2-Diabetes-Patienten hat, unabhängig vom Körpergewicht.
Welche Rolle das Magnesium im Körper spielt
Der Körper des Erwachsenen Menschen enthält etwa 25 Gramm Magnesium. Davon befinden sich etwa 60 Prozent in den Knochen. Weiter sind etwa 30 Prozent in der Muskulatur vorhanden. Im Langzeitdepot Knochen nimmt im Laufe des Lebens der Magnesiumgehalt um bis zu 70 Prozent ab.
Das Magnesium ist für zahlreiche Energie liefernde (wie Phosphorylierung, ATP-Synthese) oder Energie verbrauchende Reaktionen (wie Ionenpumpe, Muskelkontraktion) notwendig. Zudem ist es für die Erregungsleitung in Nerven- und Muskelzellen notwendig.
Ein Magnesiummangel verursacht zu Kaliumverluste in den Zellen. Dadurch kommt es zu einer Überladung der Zellen mit Natrium und Calcium. Das kann wiederum den Organismus in Stress versetzen. Daher gilt das Magnesium auch als wichtig gegen Stress. Denn es hemmt den Einstrom von Calcium in die Herzmuskelzellen sowie die Freisetzung von Adrenalin und Noradrenalin.
Jedenfalls ist die Rolle von Magnesium im Zellstoffwechsel sehr komplex und noch nicht vollständig geklärt. Wenngleich die Wissenschaft zeigten konnte, dass Magnesium viele Funktionen in Zellen beeinflusst (moduliert).
Magnesiummangel und Referenzwerte
Magnesium ist für den Menschen lebenswichtig. Es ist an vielen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Der Mangel an Magnesium im Körper ergibt sich durch die Abnahme der Magnesiumkonzentration im Blut. Fachlich bezeichnet man das als Hypomagnesiämie. Ein Magnesiummangel kann aus verschiedenen Gründen auftreten.
Viele Menschen nehmen nicht die empfohlene Menge an Magnesium zu sich. Das gilt insbesondere für Jugendliche und alte Menschen sowie Schwangere. Zudem haben auch Menschen mit Diabetes beziehungsweise chronisch entzündlichen Darmerkrankungen einen Mehrbedarf. Auch Stresssituationen und psychische Erkrankungen können die körperlichen Reserven aufbrauchen.
Menschen, die intensiv Sport betreiben, haben einen zwei- bis dreifach erhöhten Bedarf an Magnesium. Die Auslaugung der Böden, falsche Ernährung und die Zunahme an Fertigprodukten fördern einen ernährungsbedingten Magnesiummangel zusätzlich.
Magnesiumaufnahme und Dosierung
Im Grunde genommen kann man eine Magnesium-Supplement unabhängig von Tages- oder Mahlzeiten einnehmen. Bei nächtlichen Wadenkrämpfen kann es hilfreich sein, Magnesium abends vor dem Schlafengehen einzunehmen. Denn der Magnesiumspiegel sinkt nachts immer leicht ab, so kann es leichter zu Krämpfen kommen.
Sportler sollten Magnesium möglichst nach dem Sport einnehmen, da die muskelentspannende Wirkung des Mineralstoffs während des Sports unerwünscht ist. Außerdem kann Magnesium bei empfindlichen Personen einen abführenden Effekt haben.
Wenn man beispielsweise täglich über den Tag verteilt 3 x 150 mg Magnesium einnimmt, dann werden rund 208 mg beziehungsweise 46% vom Körper aufgenommen. Wenn man die gleiche Menge in nur einer Dosierung zuführt, das heißt 1 x 450 mg, dann werden hingegen nur 108 mg beziehungsweise rund 24% aufgenommen.
Die derzeitigen D-A-CH-Referenzwerte empfehlen für Erwachsene eine tägliche Aufnahme von 300 bis 400 mg Magnesium. Kindern sollten 80 bis 310 mg aufnehmen:
Säuglinge: 0 bis unter 4 Monate 24 mg; 4 bis unter 12 Monate 60 mg
Kinder: 1 bis unter 4 Jahre 80 mg; 4 bis unter 7 Jahre 120 mg; 7 bis unter 10 Jahre 170 mg;
10 bis unter 13 Jahre 230 bis 250 mg; 13 bis unter 15 Jahre 310 mg.
Jugendliche 15 bis unter 19 Jahre 350 bis 400 mg; 19 bis unter 25 Jahre 310 bis 400 mg;
Erwachsene 25 bis unter 51 Jahre 300 bis 350 mg; 51 und älter 300 bis 350 mg.
Schwangere 310 mg und Stillende 390 mg.
Magnesiumoxid oder Magnesiumcitrat
Es gibt eine ganze Reihe von Produkten mit Magnesium. Sie enthalten den Mineralstoff in anorganischen oder organischen Verbindungen. Für die pharmakologische Bioäquivalenz und allgemeine Resorption von Magnesium spielt die Verbindung jedoch keine Rolle.
Die Annahme, Magnesium aus organischen Salzen sei das „bessere“ ist weit verbreitet. Das gilt aber nicht für den langfristigen Versorgungsstatus. Ob Magnesiumoxid oder Magnesiumcitrat zu empfehlen ist, hängt von der individuellen Situation und Verträglichkeit ab.
In der Natur kommt Magnesium hauptsächlich in anorganischer Form vor. Der Körper nimmt es dann meist als Oxid und Chlorid über die Nahrung auf.
Natürliche Vorkommen
In der Natur liegt Magnesium hauptsächlich in anorganischer Form als Oxid, Carbonat und Chlorid vor. Beispiele sind Dolomit, Magnesit sowie Meerwasser. In Pflanzen ist das Magnesium hauptsächlich im Chlorophyll. Hingegen kommen organische Salze wie Magnesiumcitrat nur in geringen Spuren vor.
Der Körper nimmt Magnesium hauptsächlich im Dünndarm auf (Resorption). Die orale Absorptionsrate steigt nicht linear sondern nimmt mit steigendem Angebot ab. Zudem beeinflusst die Zusammensetzung der Nahrung wesentlich, wie der Körper das Magnesium verwertet.
Beispielsweise können fett- und ballaststoffreiche Speisen sowie Calcium, Phytate, Oxalate und Phosphate die Resorption deutlich verringern. Durchschnittlich resorbiert der Organismus etwa 40 Prozent des mit der Nahrung aufgenommenen Magnesiums.
Magnesiumoxid für die Zellen
Das Magnesiumoxid ist in Wasser unter Normalbedingungen (pH 7.0, 20°C) begrenzt löslich. Entsprechend der natürlichen Nahrungsaufnahme und Verwertung im Körper wird Magnesiumoxid im alkalischen Milieu des Darms gleichmäßig und über einen längeren Zeitraum aufgenommen.
Die Grundlage dieser biologischen „Retard-Resorption“ bildet das Massenwirkungsgesetz nach folgender Dissoziationsgleichung: schlecht lösliches MgO + 2 H2O -> lösliches Mg(OH).
Sobald der Darm die Magnesiumionen aufnimmt, ist das Gleichgewicht gestört. Dann wird sofort neuerlich Magnesium aus Magnesiumoxid freigesetzt.
Dieser Prozess verläuft während der gesamten Transitzeit durch den Darm. Und das soll eine konstante Aufnahme über mehrere Stunden bis Tage ermöglichen. Das soll dabei helfen, dass der Körper langfristig die Magnesiumspeicher aufbaut und erhalten kann.
Eine Studie von Shechter et al. (2012) ergab, dass der Körper das Magnesium aus Magnesiumoxid nach mehreren Wochen signifikant besser in den Zellen speichern konnte. Und zwar verglichen mit dem Magnesiumcitrat. Magnesiumcitrat hingegen nimmt der Körper dafür schneller auf.
Homöostase und Aufnahme im Organismus
Die Konzentration an freien Magnesium-Ionen ist in den Körperflüssigkeiten in einem sehr engen Bereich reguliert. Denn sonst wäre die Homöostase (die Aufrechterhaltung der inneren Ausgewogenheit mit Hilfe von Regelsystemen) im Körper gefährdet.
Das bedeutet, dass sich der Körper vor zu hohen Aufnahmeverlusten bei sehr geringer Zufuhr von Magnesium sowie vor einer zu starken Aufnahme schützen muss. Daher gibt es im Wesentlichen zwei Transportwege, die für die Resorption der Magnesium- Ionen im Darm verantwortlich sind.
Der aktive Transport bleibt immer konstant bei etwa 7,1%. Und zwar egal wie hoch oder niedrig die Zufuhr von Magnesium ist. Der passive Transport erfolgt in Richtung des Wasserflusses und des Konzentrationsgradienten. Er ist bei einer einmaligen Zufuhr von etwa 250 bis 300 mg gesättigt.
In Summe bedeutet das, dass zwischen der Aufnahme und der Zufuhr von Magnesium kein linearer Zusammenhang besteht, sondern dass die Aufnahme eher einer Sättigungskurve gleicht.
Daher sinkt die Resorption von 65% bei sehr geringer Zufuhr (70 mg) auf rund 11% bei extrem hoher Zufuhr (2 g).
Individuelle Empfehlung und Verträglichkeit von Magnesiumoxid oder Magnesiumcitrat
Ob man Magnesiumoxid oder Magnesiumcitrat empfehlen sollte, hängt in erster Linie von der jeweiligen Situation ab. Denn beide Varianten haben klare Vorteile. Im Grunde genommen sind weder Magnesiumoxid noch Magnesiumcitrat für sich gesehen besser oder schlechter.
Magnesiumcitrat gilt als besser wasserlöslich. Die schnelle Aufnahme lässt den Magnesiumspiegel kurzfristig ansteigen. Aufgrund der Homöostase wird das resorbierte Magnesium aber ebenso rasch wieder ausgeschieden. Durch die kurze Verweildauer im Körper können die Speicherdepots in Knochen und Muskel schlechter aufgefüllt werden. Magnesiumcitrat ist aber ideal für die rasche und kurzzeitige Versorgung mit Magnesium im Sportbereich und bei Muskelkrämpfen.
Für den langfristigen Aufbau eines Magnesiumspiegels und das Auffüllen der körpereigenen Magnesiumdepots empfiehlt sich hingegen Magnesiumoxid. Übrigens werden Magnesiumoxid und Magnesiumcarbonate in Brauseformen (mit Zitronensäure granuliert) beim Auflösen in Wasser in Magnesiumcitrat umgewandelt.
Im Grunde genommen kann zu hoch dosiertes Magnesiumcitrat bei empfindlichen Personen eine abführende Wirkung hervorrufen. Betroffen sind häufig Männer oder Personen mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Übrigens ergab unlängst eine Studie, dass Magnesiumoxid zur Linderung nächtlicher Beinkrämpfe nicht signifikant besser war als Placebo.
Magnesiumcitrat-Supplementierung verbesserte die arterielle Steifheit
Die arterielle Steifheit ist jedenfalls eng mit dem Prozess der Atherosklerose verbunden. Die Atherosklerose ist wiederum ein unabhängigen Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Es beeinflusst er zukünftige kardiovaskuläre Ereignisse und die Sterblichkeit.
Kürzlich haben Forscher gezeigt, dass eine Supplementierung von Magnesiumcitrat zu einer klinisch relevanten Verbesserung der arteriellen Steifheit führt. Es blieb unklar, ob der beobachtete Effekt auf das Magnesiumcitrat zurückzuführen war. Oder ob auch andere Verbindungen von Magnesium ähnliche Wirkungen haben könnten.
Unter dem Strich wollen Wissenschaftler daher immer wieder die langfristigen Auswirkungen von Magnesiumcitrat und Magnesiumoxid auf die arterielle Steifheit untersuchen. Darüber hinaus will man mögliche zugrunde liegende Mechanismen untersuchen. Dazu gehören auch Veränderungen des Blutdrucks und Veränderungen der Darmflora.
Literatur:
Aili Z, Lu Z, Xu Y, Qi T, Li W, Zhang L, Cui Z. The structure of exopolyphosphatase (PPX) from Porphyromonas gingivalis in complex with substrate analogs and magnesium ions reveals the basis for polyphosphate processivity. J Struct Biol. 2021 Jun 29:107767. doi: 10.1016/j.jsb.2021.107767. Epub ahead of print. PMID: 34214602.
Damayanthi HDWT, Prabani KIP. Nutritional determinants and COVID-19 outcomes of older patients with COVID-19: A systematic review. Arch Gerontol Geriatr. 2021 Mar 31;95:104411. doi: 10.1016/j.archger.2021.104411. Epub ahead of print. PMID: 33836322; PMCID: PMC8010373.
Afsharfar M, Shahraki M, Shakiba M, Asbaghi O, Dashipour A. The effects of magnesium supplementation on serum level of brain derived neurotrophic factor (BDNF) and depression status in patients with depression. Clin Nutr ESPEN. 2021 Apr;42:381-386. doi: 10.1016/j.clnesp.2020.12.022. Epub 2021 Jan 26. PMID: 33745609.
Soubiran F, Militzer B. Anharmonicity and Phase Diagram of Magnesium Oxide in the Megabar Regime. Phys Rev Lett. 2020 Oct 23;125(17):175701. doi: 10.1103/PhysRevLett.125.175701. PMID: 33156661.
Alamdari NM, Afaghi S, Rahimi FS, et al. Mortality Risk Factors among Hospitalized COVID-19 Patients in a Major Referral Center in Iran. Tohoku J Exp Med. 2020;252(1):73-84. doi:10.1620/tjem.252.73
Asbaghi O, Hosseini R, Boozari B, Ghaedi E, Kashkooli S, Moradi S. The Effects of Magnesium Supplementation on Blood Pressure and Obesity Measure Among Type 2 Diabetes Patient. A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials [published online ahead of print, 2020 May 8]. Biol Trace Elem Res. 2020;10.1007/s12011-020-02157-0. doi:10.1007/s12011-020-02157-0
Picone G, Cappadone C, Farruggia G, Malucelli E, Iotti S. The assessment of intracellular magnesium: different strategies to answer different questions. Magnes Res. 2020;33(1):1-11. doi:10.1684/mrh.2020.0464
Joëlle C. Schutten, Peter J. Joris, Ronald P. Mensink, Richard M. Danel, Frans Goorman, M. Rebecca Heiner-Fokkema, Rinse K. Weersma, Charlotte A. Keyzer, Martin H. de Borst, Stephan J. L. Bakker. Effects of magnesium citrate, magnesium oxide and magnesium sulfate supplementation on arterial stiffness in healthy overweight individuals. A study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2019; 20: 295. Published online 2019 May 28. doi: 10.1186/s13063-019-3414-4
Abdullah M. Al Alawi, Sandawana William Majoni, Henrik Falhammar. Magnesium and Human Health: Perspectives and Research Directions. Int J Endocrinol. 2018; 2018: 9041694. Published online 2018 Apr 16. doi: 10.1155/2018/9041694
Gröber U, Schmidt J, Kisters K. Magnesium in Prevention and Therapy. Nutrients. 2015 Sep 23;7(9):8199-226. doi: 10.3390/nu7095388. PMID: 26404370; PMCID: PMC4586582.
Shechter M, Saad T, Shechter A, Koren-Morag N, Silver BB, Matetzky S. Comparison of magnesium status using X-ray dispersion analysis following magnesium oxide and magnesium citrate treatment of healthy subjects. Magnes Res 2012; 25: 28–39.
Fine KD, Santa Ana CA, Porter JL, Fordtran JS. Intestinal absorption of magnesium from food and supplements. J Clin Invest 1991; 88: 396–402.
Lindberg JS, Zobitz MM, Poindexter JR, Pak CY. Magnesium bioavailability from magnesium citrate and magnesium oxide. J Am Coll Nutr 1990; 9: 48–55.
Noga Roguin Maor, Mordechai Alperin, Elena Shturman, Hassan Khairaldeen, Moran Friedman, Khaled Karkabi, Uzi Milman. Effect of Magnesium Oxide Supplementation on Nocturnal Leg Cramps: A Randomized Clinical Trial. JAMA Intern Med. 2017 May; 177(5): 617–623. Published online 2017 Feb 20. doi: 10.1001/jamainternmed.2016.9261
Liu D, Li J, Zhang M, Wang D. A study on the association between biomass types and magnesium oxide pretreatment. Bioresour Technol. 2019 Dec;293:122035. doi: 10.1016/j.biortech.2019.122035. Epub 2019 Aug 21.
Quellen:
Deutsche Gesellschaft für Ernährung e. V. © 2019 DGE
Magnesiumoxid und Magnesiumcitrat im Fakten-Check. Albert Kompek, Maria-Anna Bornik. MEDMIX online, 2017.
