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Lexikon der Biologie: essentielle Nahrungsbestandteile

essentielle Nahrungsbestandteile, unentbehrliche Stoffe (von chemischen Elementen bis zu komplexen chemischen Verbindungen), die dem Organismus mit der Nahrung (Nahrungsmittel, Nahrungsstoffe) zugeführt werden müssen, da er sie selbst nicht synthetisieren kann. I.w.S. können die Makronährstoffe und Mikronährstoffe der Pflanzen zu den essentiellen Nahrungsbestandteilen gerechnet werden (Ernährung), deren Fehlen (insbesondere anorganische Ionen) zu zahlreichen Mangelkrankheiten führt (Düngung). Unabhängig von der eigenen Syntheseleistung muß von Tieren und Mensch eine gewisse Menge Kohlenhydrate (Kohlenhydratstoffwechsel) und Proteine (Eiweißminimum; Proteinstoffwechsel) mit der täglichen Nahrung aufgenommen werden. Beim Protein ist hier insbesondere an den Ausgleich des Stickstoffverlustes zu denken. I.e.S. essentiell für Tiere sind neben verschiedenen Ionen – Natrium (Na+), Kalium (K+), Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+), Phosphat (PO43–), Chlorid (Cl; Chlor) – und SpurenelementenEisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Mangan (Mn), Kobalt (Co), Molybdän (Mo), Iod (I) –, die zum Teil für Prozesse des Membrantransports, z.T. als Cofaktoren von Enzymen (Coenzyme) benötigt werden, diverse organische Moleküle ( vgl. Tab. ), deren Biosynthesemöglichkeit offenbar schon früh in der Evolution verlorengegangen ist. Ob eine Substanz von essentieller Bedeutung ist, läßt sich am besten feststellen, wenn man dem Organismus eine Mangeldiät ohne die fragliche Substanz verabreicht. Strengen Maßstäben genügt dabei nur eine axenische Kultur des zu prüfenden Organismus, da zahlreiche Symbionten Substanzen synthetisieren können, auf die der Wirtsorganismus angewiesen ist. Eine eindeutige Definition essentieller Nahrungsbestandteile ist auch unter diesen Bedingungen nicht leicht zu treffen, denn manchmal ist ein Nahrungsbestandteil nur dann essentiell, wenn andere – die ihn ersetzen könnten – fehlen. Auch können nur einzelne genetische Linien innerhalb einer Art auf bestimmte essentielle Nahrungsbestandteile angewiesen sein. Insgesamt ist das Bedürfnis nach essentiellen Nahrungsbestandteilen im Tierreich recht verschieden, für essentielle Aminosäuren dagegen erstaunlich uniform. Protozoen (Einzeller) stellen mit mindestens 8 essentiellen Aminosäuren schon etwa die gleichen Ansprüche wie der Mensch (Aminosäuren [Tab.]). Den essentiellen Aminosäuren ist gemeinsam, daß sie 6 oder mehr Enzyme zu ihrer Biosynthese benötigen, die nicht essentiellen hingegen nur 3 oder weniger. Der „Verzicht“ auf entsprechende Enzyme und die damit erkaufte Abhängigkeit von essentiellen Nahrungsbestandteilen dient daher – vorausgesetzt, das exogene Angebot reicht aus –, der Stoffwechselökonomie. Ernährungsphysiologie, Fettsäuren, Kulturpflanzen, Magendie (F.), Mangelmutante, Nährstoffhaushalt, Rose (W.C.), Vitamine.

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