Schwefel: Funktionen und Bedarf des Mineralstoffs
Schwefel (Sulfur) gehört zu den Mineralstoffen und ist ein wichtiger Bestandteil von mehreren Eiweißbausteinen (Aminosäuren) des menschlichen Organismus. Der menschliche Körper kann Schwefel selbst nicht herstellen, sondern nimmt ihn in der Regel in ausreichender Menge über eiweißhaltige Nahrungsmittel auf.
Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Mediziner*innen geprüft.
Allgemeines
Reiner Schwefel kommt in der Natur und im Organismus nur selten vor – meist verbindet er sich mit anderen Stoffen wie Sauerstoff oder Wasserstoff.
Im Körper ist Schwefel bei einer Vielzahl von Prozessen beteiligt und kommt zum Beispiel in
vor.
Genauer gesagt enthalten die Aminosäuren Cystein und Methionin Schwefel. Der Körper bildet aus diesen Aminosäuren lebenswichtige Stoffe, die wiederum für den Bau und die Reparatur menschlicher Zellen unentbehrlich sind.
Ohne die schwefelhaltige Aminosäure Methionin könnte der Körper viele Proteine, Peptide oder Koenzyme nicht aufbauen.
Peptide kann man als " kleine Proteine" betrachten – ihr Aufbau ähnelt dem eines Proteins, allerdings besitzen Peptide weniger Aminosäuren. Peptide können als Hormone wirken und sind wichtig für den Stoffwechsel. Koenzyme helfen im Körper dabei, andere Stoff zu verändern und umzuwandeln – somit spielen Koenzyme ebenfalls eine wichtige Rolle im Stoffwechselprozess.
Schwefel befindet sich in einer Vielzahl von Lebensmitteln – insbesondere in eiweißhaltigen Produkten wie
- Eiern,
- Milch,
- Fisch,
- Fleisch
- und Nüssen.
Etwas weniger Schwefel kommt in pflanzlichen Lebensmitteln vor. Zu den besonders schwefelhaltigen Pflanzen gehören Knoblauch, Bärlauch und Zwiebeln. Für den intensiven Geruch dieser drei Pflanzen ist eine bestimmte Schwefelverbindung namens Allicin verantwortlich.
Auch Senf und Raps enthalten schwefelhaltige Stoffe, die sogenannten Glucosinolate.
Da sehr viele unterschiedliche Lebensmittel Schwefel enthalten, ist es nicht notwendig, schwefelhaltige Präparate wie zum Beispiel MSM-Pulver zu sich zu nehmen. Der tägliche Bedarf an Schwefel lässt sich über eine ausgewogene Ernährung leicht decken.
Einige Menschen glauben, dass sie mithilfe schwefelhaltiger Nahrungsergänzungsmittel Knieschmerzen lindern, Hautprobleme verbessern oder ihre Fitness steigern können – wissenschaftliche Beweise dafür gibt es allerdings nicht!
Chemisch betrachtet handelt es sich bei Schwefel um ein Nicht-Metall aus der sechsten Hauptgruppe der Elemente. Schwefel trägt die Ordnungszahl 16. In der Natur kommt Schwefel nur selten in seiner reinen Form vor, sondern bindet sich häufig an Sauerstoff oder Wasserstoff. Reiner Schwefel ist bei Raumtemperatur stabil und bildet zitronengelbe Kristalle.
Wesentlich häufiger findet man Schwefel in fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdöl. Kohle enthält ein bis zwei Prozent und Erdöl bis zu drei Prozent Schwefel. Dort kommt Schwefel nicht in seiner reinen Form vor, sondern in Verbindung mit zwei Teilchen Wasserstoff (H2S). Chemiker nennen dieses Molekül Schwefelwasserstoff.
Die meisten Menschen haben reinen Schwefel noch nie gesehen – den unangenehmen Geruch von Schwefelwasserstoff hingegen kennen viele. Schwefel in seiner reinen Form ist geruchlos, in Verbindung mit Wasserstoff hingegen riecht Schwefel nach "faulen Eiern" und kommt zum Beispiel in Düngemitteln vor. Schwefelwasserstoff entsteht bei der Zersetzung schwefelhaltiger Eiweißstoffe, zum Beispiel
- wenn Eier verderben
- oder wenn Haare verbrennen.
Schwefel: Funktionen und Bedarf
Schwefel (Sulfur) ist für alle Organismen von essenzieller Bedeutung, weil der Körper ihn für viele lebenswichtige Funktionen benötigt – zum Beispiel um
- Zellen und Gewebe aufzubauen oder zu reparieren,
- das Immunsystem zu stärken
- oder um Hormone und Enzyme herzustellen.
In den Verbindungen Sulfid und Sulfat ist Schwefel Baustoff für die beiden Aminosäuren Cystein und Methionin. Sulfid ist das Salz des Schwefelwasserstoffs, Sulfat das Salz der Schwefelsäure. Sulfide und Sulfate entstehen, wenn sich Schwefelwasserstoff beziehungsweise Schwefelsäure mit einem Metall verbinden.
Ein bekanntes Beispiel für eine Sulfidverbindung ist der dunkle Überzug, der manchmal auf Silberbesteck zu finden ist. Dabei handelt es sich um Silbersulfid, das entsteht, wenn Sauerstoff und Schwefelwasserstoff mit Silber reagieren.
Dies geschieht, indem sich zwei Cysteinmoleküle über ihre Schwefelatome miteinander verbinden: Chemiker nennen diese Verbindung eine Disulfidbrücke.
Disulfidbrücken sind besonders stark. Sie sorgen dafür, dass sich mehrere Aminosäuren nicht einfach in Form einer langen Kette aneinanderreihen. Vielmehr entstehen durch die starken Anziehungskräfte zwischen den Schwefelbrücken kleine Schleifen und Kurven in der Aminosäure. Dadurch erhalten Proteine eine dreidimensionale Struktur. Dieser Prozess, auch Proteinfaltung genannt, ist Voraussetzung dafür, dass Proteine fehlerfrei funktionieren.
Da Schwefel in sehr vielen Proteinen vorkommt, nimmt der Mensch es täglich in ausreichender Menge über eiweißhaltige Nahrungsmittel zu sich. Daher gibt es keine genauen Angaben über den empfohlenen Tagesbedarf an Schwefel.
Besonders viel Schwefel befindet sich in Eiern, Milch, Fisch, Fleisch und Nüssen. Auch in verschiedenen pflanzlichen Lebensmitteln ist Schwefel vorhanden – dort allerdings in geringerer Konzentration.
Wer sich vegan ernährt und somit auf Eier, Milch und Fleisch verzichtet, kann seinen Bedarf an Schwefel über Nüsse oder Samen, Kartoffeln und Hülsenfrüchte decken. Auch Knoblauch und Zwiebeln sind reich an Schwefel.
Methylsulfonylmethan (MSM)
Bei Methylsulfonylmethan (MSM) handelt es sich um eine chemische Verbindung, die neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auch Schwefel (Sulfur) enthält.
Methylsulfonylmethan bildet geruchlose weiße Kristalle, die leicht bitter schmecken. MSM kommt in geringen Mengen in sehr vielen verschiedenen Lebensmitteln vor, sodass der Mensch es täglich über die Nahrung aufnimmt. Besonders viel Methylsulfonylmethan befindet sich in
- Kuhmilch,
- Kaffee,
- Tomaten
- und Tee.
Darüber hinaus ist Methylsulfonylmethan häufig Bestandteil von Salben und Hautcremes, die für eine glatte Haut sorgen oder schmerzlindernd wirken sollen.
Im Handel findet man verschiedene Nahrungsergänzungsmittel, die Methylsulfonylmethan enthalten – zum Beispiel sogenanntes MSM-Pulver. MSM-Pulver soll einen angeblichen Mangel an Schwefel im Organismus ausgleichen. Durch die Vielzahl schwefelhaltiger Nahrungsmittel decken Sie Ihren Tagesbedarf an Schwefel in der Regel über die Aminosäuren Methionin und Cystein. Die zusätzliche Einnahme von Methylsulfonylmethan in Form von MSM-Pulver ist daher nicht notwendig.
Einigen Studien zufolge soll Methylsulfonylmethan gegen allerlei Beschwerden helfen. Als Nahrungsergänzungsmittel soll MSM-Pulver zum Beispiel
- entzündungshemmend wirken,
- Beschwerden des Magen-Darm-Traktes lindern,
- gegen Allergien und Autoimmunerkrankungen helfen,
- sportliche Leistungen verbessern
- und sogar das Krebsrisiko senken.
All diese Studien weisen allerdings erhebliche methodische Mängel auf, sodass sich die Ergebnisse nicht eindeutig auf die Einnahme von Methylsulfonylmethan zurückführen lassen.
Es gibt keine klinischen Studien, die die Wirksamkeit von Methylsulfonylmethan ausreichend belegen. Um eine genaue Aussage über die Wirkung von MSM treffen zu können, sind weitere Studien notwendig.
Schwefelmangel
Aufgrund der großen Anzahl schwefelhaltiger Lebensmittel ist ein Schwefelmangel nicht zu erwarten. Der Mensch braucht in der Regel keine speziellen schwefelhaltigen Nahrungsergänzungsmittel wie beispielsweise MSM-Pulver oder -tabletten.
In der Regel nehmen Sie ausreichend Schwefel über eiweißhaltige Lebensmittel wie Eier und Fleisch auf. In der Medizin liegen keine Daten vor, dass ein Schwefelmangel gesundheitsschädlich ist.
Überdosierung und Vergiftungen
Reiner Schwefel ist für den Menschen nicht giftig – er passiert unverändert den Darm und wird anschließend wieder ausgeschieden.
Eine Reihe von Schwefelverbindungen sind in höheren Dosen jedoch giftig. Dabei können bestimmte Schwefelverbindungen im Körper zu krankhaften Veränderungen führen und beispielsweise die Wirkung von Enzymen hemmen und die Wirkung krebserregender Substanzen verstärken.
Zu den giftigen Schwefelverbindungen zählen vor allem
- Schwefelwasserstoff (H2S),
- Schwefeldioxid (SO2),
- Schwefelsäure (H2SO4)
- und Schwefelkohlenstoff (CS2).
Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid sind Gase, die beim Einatmen die Atemwege reizen und zu Husten, Übelkeit und Erbrechen führen. Darüber hinaus kann Schwefeldioxid Kopfschmerzen und allergische Reaktionen verursachen. In höheren Konzentrationen kann Atemnot, Atemlähmung und Koma auftreten.
Bei einer Vergiftung durch Schwefelwasserstoff oder Schwefeldioxid besteht die Behandlung darin, den Betroffenen mit Frischluft oder Sauerstoff zu versorgen – in schweren Fällen ist eine künstliche Beatmung notwendig.
Schwefelsäure gehört zu den meistproduzierten Säuren überhaupt. Der Grund: Schwefelsäure ist in der Industrie ein wichtiger Grundstoff, um Düngemittel herzustellen oder um Autobatterien zu entwickeln.
Schwefelkohlenstoff ist eine leicht flüchtige Substanz, die bei akuter Vergiftung zu Erregungszuständen, Bewusstlosigkeit und Atemlähmung führen kann. Bei chronischer Vergiftung treten Schlafstörungen, Reizbarkeit, Sehstörungen, Gewichtsabnahme und Nierenschädigung auf.
Till von Bracht (Medizinredakteur, M.A. Sportwissenschaften)Quellen:
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