Phytate

Phytate sind die Salze und Ester der Phytinsäure (myo-Inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisphosphat), der wichtigsten pflanzlichen Speicherform von Phosphor. Sie kommen vor allem in Samen, Getreidekörnern, Hülsenfrüchten und Nüssen vor und binden im Verdauungstrakt Mineralstoffe wie Eisen, Zink und Calcium, weshalb sie als sekundäre Pflanzenstoffe mit antinutritiver und zugleich antioxidativer Wirkung gelten.

Merkmal	Angabe
Chemische Grundstruktur	myo-Inositol-Hexakisphosphat (InsP6)
Hauptfunktion in der Pflanze	Phosphor- und Mineralstoffspeicher im Samen
Phosphoranteil	ca. 60–80 % des Gesamtphosphors in Samen
Ernährungsphysiologische Rolle	antinutritiv (Mineralstoffbindung) und antioxidativ
Typische Aufnahme	ca. 0,2–2,6 g/Tag, je nach Ernährungsweise

Was sind Phytate genau?

Phytate sind die ionischen Salze der Phytinsäure, einer organischen Phosphorverbindung, die aus einem ringförmigen Inositol-Molekül mit sechs angehängten Phosphatgruppen besteht. In dieser Form speichern Pflanzen den Großteil ihres Phosphors. Chemisch wird die voll deprotonierte Säure als Phytat bezeichnet, während im Lebensmittel meist Mischformen mit gebundenen Mineralien (Phytin) vorliegen.

Phosphor ist ein essenzieller Makronährstoff sowohl für Pflanzen als auch für den menschlichen Organismus. In Pflanzen ist Phytat das zentrale Reservoir, das beim Keimen mobilisiert wird. Laut Vance, Uhde-Stone und Allan (2003) zählt Phosphor zu den nicht erneuerbaren Ressourcen, deren effiziente Speicherung und Nutzung für Pflanzen überlebenswichtige Anpassungen darstellt – Phytat ist dabei der biochemische Kern dieser Strategie.

Im Kontext der menschlichen Ernährung werden Phytate doppelt bewertet: Einerseits binden sie zweiwertige Kationen und mindern deren Aufnahme, andererseits wirken sie als Antioxidans und werden mit gesundheitsfördernden Effekten in Verbindung gebracht.

Wie wirken Phytate im Körper?

Phytate wirken im menschlichen Verdauungstrakt vor allem als Komplexbildner: Ihre sechs negativ geladenen Phosphatgruppen binden positiv geladene Mineralstoffe wie Eisen, Zink, Calcium, Magnesium und Mangan zu schwer löslichen Komplexen, die der Körper schlechter aufnehmen kann.

Diese antinutritive Eigenschaft ist der am besten dokumentierte Effekt. Besonders die Aufnahme von Eisen und Zink kann durch hohe Phytatgehalte in einer Mahlzeit deutlich reduziert werden. Relevant ist dies vor allem bei einseitiger, stark getreide- oder hülsenfruchtbasierter Ernährung mit geringer Mineralstoffversorgung.

Gleichzeitig besitzen Phytate antioxidative Eigenschaften. Durch das Binden von freiem Eisen können sie die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies im Darm hemmen. In Diskussion stehen außerdem mögliche schützende Effekte gegenüber bestimmten degenerativen Prozessen. Diese Wirkungen sind biochemisch plausibel, beim Menschen jedoch überwiegend aus Beobachtungs- und Laborstudien abgeleitet und somit als vorläufig einzuordnen.

Der menschliche Dünndarm produziert nur wenig des Enzyms Phytase, das Phytat spalten würde. Ein Teil des Abbaus erfolgt daher durch die Darmmikrobiota sowie durch pflanzeneigene Phytasen, die bei Keimung, Einweichen oder Fermentation aktiv werden.

Welche Funktion haben Phytate in der Pflanze?

In der Pflanze ist Phytat die primäre Speicherform für Phosphor und gleichzeitig ein Vorrat an Mineralstoffen, der dem Keimling den Start ins Wachstum ermöglicht. Beim Keimen aktiviert die Pflanze Phytasen, die das Phytat abbauen und so Phosphat sowie gebundene Kationen freisetzen.

Phosphor ist für Pflanzen ein limitierender Wachstumsfaktor. Laut Shen et al. (2011) ist die Dynamik von Phosphor – von der Verfügbarkeit im Boden bis zur Aufnahme in die Pflanze – komplex, weil ein großer Teil des Bodenphosphors in schwer verfügbarer Form vorliegt. Die effiziente Einlagerung als Phytat im Samen sichert der nächsten Generation eine Startreserve.

Laut Vance, Uhde-Stone und Allan (2003) haben Pflanzen vielfältige Anpassungen entwickelt, um diesen nicht erneuerbaren Nährstoff zu erschließen und zu konservieren. Dazu gehören veränderte Wurzelarchitekturen, die Ausscheidung organischer Säuren sowie Symbiosen mit Mikroorganismen. Die Speicherung als Phytat ist das energetisch günstige Endglied dieser Strategie im Samen.

Wie viel Phytat nimmt man pro Tag auf?

Die tägliche Phytataufnahme variiert stark mit der Ernährungsweise und liegt je nach Datenlage etwa zwischen 0,2 und 2,6 Gramm pro Tag. Menschen mit vegetarischer oder veganer Ernährung sowie Bevölkerungsgruppen mit getreidereicher Kost nehmen am oberen Ende dieses Bereichs auf.

Ein offizieller Referenz- oder Tagesbedarfswert existiert für Phytate nicht, da sie kein essenzieller Nährstoff sind. Vielmehr wird die Aufnahme im Kontext der gesamten Mineralstoffversorgung bewertet. Entscheidend ist das Verhältnis von Phytat zu Mineralstoffen in einer Mahlzeit, nicht die absolute Menge allein.

Als Orientierung gilt: Ein hohes molares Verhältnis von Phytat zu Zink oder Eisen deutet auf eine eingeschränkte Bioverfügbarkeit hin. Bei ausgewogener, abwechslungsreicher Ernährung mit ausreichender Mineralstoffzufuhr ist die typische Phytataufnahme für gesunde Menschen unproblematisch.

Welche Lebensmittel enthalten viel Phytat?

Phytate kommen praktisch ausschließlich in pflanzlichen Lebensmitteln vor, und zwar konzentriert in den Samen und Randschichten. Tierische Lebensmittel enthalten kaum Phytat.

• Hülsenfrüchte: Sojabohnen, Linsen, Kichererbsen, Bohnen
• Vollkorngetreide: Weizen, Roggen, Hafer, Reis (Kleie und Randschichten)
• Ölsaaten und Nüsse: Leinsamen, Sesam, Mandeln, Walnüsse
• Pseudogetreide: Quinoa, Buchweizen, Amarant
• Mais und daraus hergestellte Produkte

Der Phytatgehalt ist in der äußeren Kornschicht (Kleie) und im Keimling am höchsten, weshalb Vollkornprodukte mehr Phytat enthalten als ausgemahlene Mehle. Verarbeitungsschritte beeinflussen den Gehalt erheblich: Einweichen, Keimen, Sauerteigfermentation und Kochen können den Phytatgehalt durch Aktivierung pflanzeneigener Phytasen deutlich senken.

Gerade die traditionelle Sauerteigführung bei Brot ist ein wirksames Verfahren, um Phytat abzubauen und die Mineralstoffverfügbarkeit zu verbessern. Auch das Keimen von Hülsenfrüchten und Getreide reduziert den Gehalt.

Sind Phytate schädlich oder gesund?

Phytate sind weder pauschal schädlich noch pauschal gesund – ihre Bewertung hängt vom Ernährungskontext ab. Für gut versorgte Menschen mit ausgewogener Kost überwiegen die neutralen bis potenziell positiven Effekte; für Risikogruppen mit grenzwertiger Mineralstoffversorgung kann die antinutritive Wirkung relevant werden.

Als nachteilig gilt die verringerte Bioverfügbarkeit von Eisen und Zink, was besonders bei einseitiger, getreidedominierter Ernährung in Regionen mit ohnehin niedriger Mineralstoffzufuhr ins Gewicht fällt. Betroffen sein können Menschen mit hohem Eisen- oder Zinkbedarf, etwa Schwangere, Kinder oder Personen mit rein pflanzlicher Ernährung.

Als potenziell vorteilhaft werden die antioxidative Wirkung, eine mögliche Senkung der Bildung von Nierensteinen durch Calciumbindung sowie modulierende Effekte auf die Blutzuckerantwort diskutiert. Diese Befunde sind biologisch plausibel, beim Menschen aber überwiegend vorläufig und nicht als gesicherte Heilwirkung zu verstehen.

Insgesamt gilt: In einer abwechslungsreichen, mineralstoffreichen Ernährung mit gängigen Zubereitungsverfahren wie Einweichen, Keimen und Fermentieren sind Phytate für gesunde Erwachsene unbedenklich.

Wie hängen Phytate mit dem Phosphorkreislauf zusammen?

Phytate sind ein zentrales Bindeglied im globalen Phosphorkreislauf, weil sie die dominierende organische Phosphorform in pflanzlichen Geweben und in vielen Böden darstellen. Phosphor, der über Pflanzen und Nahrung in Ökosysteme gelangt, wird in erheblichem Umfang als Phytat gespeichert und transportiert.

Ein großer Teil des in Böden vorhandenen organischen Phosphors liegt als Inositolphosphat vor. Damit Pflanzen diesen Phosphor nutzen können, muss er durch mikrobielle Phytasen freigesetzt werden. Laut Alori, Glick und Babalola (2017) können phosphatmobilisierende Mikroorganismen schwer verfügbaren Phosphor – einschließlich organisch gebundener Formen – erschließen und so zur nachhaltigen Landwirtschaft beitragen.

Auch in der Abwasserbehandlung spielt Phosphor eine Rolle. Laut Oehmen et al. (2007) ist die biologische Phosphorentfernung ein wichtiges Verfahren, um Phosphor aus Abwässern zurückzugewinnen und Gewässerüberdüngung zu vermeiden. Phytatreiche Reststoffe aus der Lebensmittelproduktion sind in diesem Zusammenhang ein relevanter Phosphorträger.

In der Tierernährung ist Phytat besonders bedeutsam: Monogastrische Nutztiere wie Schweine und Geflügel können Phytatphosphor kaum verwerten, weshalb der ausgeschiedene Phosphor zur Umweltbelastung beitragen kann. Der Zusatz mikrobieller Phytasen zum Futter verbessert die Phosphorverwertung und reduziert die Ausscheidung.

Wie lässt sich der Phytatgehalt in Lebensmitteln senken?

Der Phytatgehalt von Lebensmitteln lässt sich durch einfache Küchen- und Verarbeitungstechniken deutlich verringern, indem pflanzeneigene oder mikrobielle Phytasen aktiviert werden. Diese Enzyme spalten die Phosphatgruppen ab und setzen die zuvor gebundenen Mineralstoffe frei.

• Einweichen: mehrstündiges Wässern von Hülsenfrüchten und Getreide löst und reduziert Phytat
• Keimen: aktiviert pflanzliche Phytasen und baut Phytat ab
• Fermentation: Sauerteig und milchsaure Vergärung senken den Gehalt erheblich
• Kochen: reduziert den Gehalt teilweise, vor allem in Kombination mit Einweichen
• Mahlen und Schälen: entfernt phytatreiche Randschichten, mindert aber auch andere Nährstoffe

Die Kombination mehrerer Verfahren ist am wirksamsten. Gleichzeitig verbessert der Verzehr von Vitamin-C-reichen Lebensmitteln zu einer Mahlzeit die Eisenaufnahme, da Vitamin C die hemmende Wirkung von Phytat teilweise ausgleicht.

Häufige Fragen

Sind Phytate dasselbe wie Phytinsäure?

Phytinsäure ist die freie Säureform, Phytate sind ihre Salze und Ester mit gebundenen Mineralstoffen oder Protonen. Im Lebensmittel liegen meist Mischformen vor. Umgangssprachlich werden beide Begriffe oft synonym verwendet, chemisch beschreibt Phytat jedoch den deprotonierten, an Kationen gebundenen Zustand der Phytinsäure.

Müssen Veganer auf Phytate achten?

Menschen mit rein pflanzlicher Ernährung nehmen mehr Phytat auf und sollten auf eine ausreichende Eisen- und Zinkversorgung achten. Durch Einweichen, Keimen, Fermentieren und den Verzehr Vitamin-C-reicher Lebensmittel lässt sich die Mineralstoffaufnahme jedoch deutlich verbessern. Bei abwechslungsreicher Kost ist eine ausreichende Versorgung gut erreichbar.

Haben Phytate auch gesundheitliche Vorteile?

Phytate wirken antioxidativ und werden mit einer möglichen Senkung des Nierensteinrisikos sowie einer modulierten Blutzuckerantwort in Verbindung gebracht. Diese Effekte sind biochemisch plausibel und teils durch Beobachtungsstudien gestützt, beim Menschen aber nicht abschließend belegt. Sie gelten daher als vorläufig und nicht als gesicherte Heilwirkung.

Warum sind Phytate in der Tierhaltung ein Thema?

Schweine und Geflügel können Phytatphosphor kaum verwerten, da ihnen ausreichende Phytaseaktivität fehlt. Der ungenutzte Phosphor wird ausgeschieden und kann Gewässer überdüngen. Der Zusatz mikrobieller Phytasen zum Futter verbessert die Phosphorverwertung deutlich und reduziert die Umweltbelastung – ein etabliertes Verfahren der modernen Tierernährung.

Zerstört Kochen Phytate vollständig?

Kochen allein reduziert den Phytatgehalt nur teilweise, da Phytat relativ hitzestabil ist. Wirksamer ist die Kombination mit Einweichen, Keimen oder Fermentieren, weil dabei pflanzeneigene Phytasen aktiviert werden. Traditionelle Zubereitungen wie Sauerteigbrot oder eingeweichte und gekeimte Hülsenfrüchte erreichen die deutlichste Reduktion.

Spielen Phytate eine Rolle im Umweltschutz?

Ja, Phytate sind eine bedeutende organische Phosphorform in Böden und Abwässern. Laut Alori et al. (2017) können Mikroorganismen diesen Phosphor erschließen und nachhaltig nutzbar machen. Laut Oehmen et al. (2007) trägt die biologische Phosphorentfernung dazu bei, Phosphor zurückzugewinnen und die Überdüngung von Gewässern zu vermeiden.

Dieser Artikel dient ausschließlich der allgemeinen Information und ersetzt keine individuelle medizinische oder ernährungstherapeutische Beratung. Er enthält keine Heilversprechen. Bei Verdacht auf Nährstoffmängel, bestehenden Erkrankungen oder besonderen Lebenssituationen wie Schwangerschaft sollten Sie ärztlichen oder qualifizierten ernährungsfachlichen Rat einholen.

Wissenschaftliche Quellen

Ausgewählte begutachtete Übersichtsarbeiten zu diesem Thema:

• van der Veen I, de Boer J.: Phosphorus flame retardants: properties, production, environmental occurrence, toxicity and analysis. Chemosphere, 2012. doi:10.1016/j.chemosphere.2012.03.067
• Vance CP, Uhde-Stone C, Allan DL.: Phosphorus acquisition and use: critical adaptations by plants for securing a nonrenewable resource. New Phytol, 2003. doi:10.1046/j.1469-8137.2003.00695.x
• Shen J, Yuan L, Zhang J et al.: Phosphorus dynamics: from soil to plant. Plant Physiol, 2011. doi:10.1104/pp.111.175232
• Oehmen A, Lemos PC, Carvalho G et al.: Advances in enhanced biological phosphorus removal: from micro to macro scale. Water Res, 2007. doi:10.1016/j.watres.2007.02.030
• Alori ET, Glick BR, Babalola OO.: Microbial Phosphorus Solubilization and Its Potential for Use in Sustainable Agriculture. Front Microbiol, 2017. doi:10.3389/fmicb.2017.00971

Quellen über Europe PMC ermittelt. Bitte Originalarbeiten konsultieren.