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Basische Ernährung


Warum ein ausgeglichener Säure-Basen-Haushalt so wichtig ist – und welche Rolle unsere Nieren dabei spielen


Von Dr. Stephen Hubbes, Produktentwicklung Rapunzel Naturkost
Unsere Nieren spiegeln sich an unserer Körperachse, als würden sie eine Balance zueinander und um unsere Mitte halten. Was hat sich die Evolution eigentlich mit zwei Nieren gedacht? Wir haben vielleicht zwei Lungenflügel, aber keine zwei Lungen und auch keine zwei Herzen oder eine zweite Leber. Aber wir haben zwei Nieren. Zweimal ein und dasselbe Organ. Damit wird klar, dass ihnen eine ganz besondere Bedeutung in unserem Körper zukommt.

Wir sehen das manchmal etwas anrüchige Produkt ihrer Arbeit, wenn wir auf die Toilette gehen. Wir sind uns aber oft nicht einmal ansatzweise bewusst darüber, was für eine tragende, lebenswichtige Rolle ihnen in unserem Stoffwechsel und für unser Wohlbefinden zukommt. Diese tragende Rolle kommt im Säure-Basen-Konzept gut zum Ausdruck – einem ausgeklügelten metabolischen Mechanismus, der immer um eines bemüht ist: Ausgleich und Halten einer engen (Säure-Basen-)Balance, da sonst in unserem Stoffwechsel einiges gehörig durcheinanderkommt.

Säure oder Base – ist das die Frage?

Um dieser Rolle gerecht zu werden filtern unsere Nieren tagtäglich 1500 – 1700 Liter Blut. Der pH-Wert im Blut wird dabei konstant zwischen 7,35 und 7,45 gehalten, da sich darüber oder darunter schwerwiegende Funktionsstörungen unseres Stoffwechsels ergeben. Man spricht von einer Azidose, wenn der pH-Wert unter 7,35 fällt oder von einer Alkalose, wenn der pH-Wert 7,45 übersteigt.

Eine hohe Säurelast, die aus der Ernährung resultiert, wird jedoch nicht dazu führen, dass der lebenswichtige Blut-pH-Wert unterhalb von 7,35 fällt. Hierzu hat unser Körper im Laufe der Evolution sehr effiziente und effektive Puffersysteme ersonnen, um dies zu gewährleisten. Die (lebensnotwendige) Stabilität des Blut-pH bei säurelastiger Ernährung gelingt dem Körper aber um den Preis einer hohen harnpflichtigen Säurelast. Es wird daher von einer „latenten“ metabolischen Azidose gesprochen, die bei längerem Fortbestehen Treiber einer Vielzahl chronischer Erkrankungen ist. (Adeva & Suoto (2011), Dehghan & Farhangi (2020), DiNicolantonio & O´Keefe (2021); Wieërs et al. (2024)).
Damit unser Stoffwechsel eben optimal funktioniert und nichts durcheinandergerät, muss sich das Blut an bestimmte chemische Regeln halten, wie das Prinzip der elektrischen Neutralität oder der Konstanz des Ionenprodukts von Wasser. Einfacher ausgedrückt: die Summe der positiv geladenen Teilchen muss immer gleich sein der Summe der negativ geladenen Teilchen. Um daher normale Ionenkonzentration aufrecht zu erhalten, wird daher Urin mit unterschiedlichen Gehalten an Ionen produziert, je nach den körperlichen Anforderungen. Nach dem Prinzip der Elektroneutralität muss daher auch im Urin die Summe aller positiv geladenen gleich sein der Summe aller negativ geladenen Teilchen (Adeva-Andany et al. 2014). Das bedeutet einfach ausgedrückt, dass ein Sulfation (SO42-) mit seinen zwei negativen Ladungen zusammen mit z.B. zwei einfach-positiv geladenen Kaliumionen (2 K+) ausgeschieden werden muss, um die beiderseitigen Ladungen, auszugleichen. Und für dieses Gleichgewicht müssen in letzter Instanz unsere Nieren sorgen.

Warum säuern uns manche Lebensmittel?

Stoffe wie Kalium und Sulfat kommen aus unserer Nahrung. Kalium ist zwar ubiquitär in unseren Nahrungsmitteln vorhanden, kommt aber besonders reichlich in Obst und Gemüse vor (Vergleiche hierzu auch Tabelle 2). Sulfate hingegen sind das oxidierte Endprodukt von Schwefelverbindungen aus vielerlei Nahrungsproteinen bzw. genauer: bestimmten Aminosäuren, aus denen sich die Proteine zusammensetzen wie Methionin oder Cystein.

Methionin zählt einerseits zu den essenziellen Aminosäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann und die mit der Nahrung zugeführt werden müssen, da sie wichtige Aufgaben im Körper erfüllen.
Andererseits hat Methionin einen bedeutenden Anteil an der Bildung metabolischer Säuren in Form von Sulfaten. Proteine reich an Methionin sind eher tierische Proteine (2,35 – 3,11%) gegenüber Pflanzenproteinen mit 0,25 – 2,26% Anteil am jeweiligen Gesamtprotein (Storz et al. 2022), wobei einzelne pflanzliche Lebensmittel wie Sesam oder Paranüsse auch sehr hohe Methioningehalte aufweisen können mit 3,3 -7,0%. (Food Data central des U.S. Department of Agriculture - Agricultural Research Service online unter https://fdc.nal.usda.gov/, zugegriffen am 23.11.23). Nur isst man mal eben nicht 500 g Paranüsse oder Sesam im Vergleich zu einem T-Bone-Steak (2,6% Methionin), dass in aller Regel diese Gewichtsklasse durchaus erreicht. Cystein hingegen kommt reichlich in Getreiden wie Weizen aber auch Hühnerei vor.

Unsere Ernährung und deren säuernde Wirkung

Ein besonders hoher Säureüberschuss entsteht daher durch den Verzehr großer Mengen tierischer, sowie hochverarbeiteter Lebensmittel und Weißmehlprodukte inkl. Softdrinks. Verstärkt wird die daraus resultierende Säurelast durch die gleichzeitige Abwesenheit oder den Mangel an alkalisierendem Obst und Gemüse. Diese Art der Ernährung ist prägend für westliche Ernährungsmuster und führt zwangsläufig zu einem hohen Maß an harnpflichtigem Sulfat oder Phosphat. Steht zu wenig Kalium aus Obst und Gemüse zur elektroneutralen Kompensation zur Verfügung (Elektroneutralitätsprinzip!) werden Magnesium- oder Calciumionen ausgeschieden, die aus den Knochen mobilisiert werden müssen. Im Ersten Zuge jedoch, um der akuten metabolischen Überfrachtung an Säuren Herr zu werden, ist es für die Nieren einfacher, wenn sie sich eines metabolischen Tricks zu bedienen: Aus den (basischen) Aminosäuren Glutamin bzw. Glutaminsäure bildet der Körper Ammonium (NH4+) und verwendet dieses zur Kompensation, der aus der Nahrung stammenden überschüssigen „Säure“last. Das hat allerdings Folgen: Geschieht dies über viele Jahre sinkt dadurch die unsere Nierenleistung aufgrund chronischer Überlastung der Nieren. Dies macht sich zwar oft besonders im Alter bemerkbar, kann bei entsprechender Veranlagung schon früher auftreten (Noce et al. (2021b)); Scialla et al. (2012); Banerjee et al. (2014), Wieërs et al. (2024), Yan et al. (2021)). Gleichzeitig zieht die Ammoniumgenese in den Nieren zusammen mit dem hohen Kochsalzgehalt westlicher Ernährungsmuster metabolische Rückkopplungseffekte nach sich die sich u.a. auf die Hormonbalance von Renin, Angiotensin und Aldosteron auswirken.
Ein Hormonsystem, das den Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt beeinflusst und somit entscheidend unseren Blutdruck reguliert. (Henger et al. (2000), Nagami (2004), Nagami & Kraut (2010; Ng et al. (2011)). An diesem Hormonsystem setzen auch bekannte Bluthochdruckmedikamente wie ACE-Hemmer und Beta-Blocker an. Eine säurelastige Ernährung steht nicht umsonst in sehr engem Zusammenhang mit Bluthochdruck, sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen aber auch Typ-2-Diabetes (Goraya et al. (2019), Suoto et al. (2011)) Adeva & Suoto (2011), Storz et al. (2022), Wesson (2021), Kiefte-de Jong, et al. (2017), Esche et al. (2018), Dehghan & Farhangi (2020)).

Ferner steht die Verwendung von Aminosäuren zur Ammoniumgenese im Zusammenhang mit vermehrtem Muskelabbau. Dieser Effekt scheint sich vor allem im Alter zu verstärken und ist als Sarkopenie bekannt (Noce et al. (2021a) Mitch et al. (1994)). Neuere Studien zeigen jedoch auch, dass eine geringere Muskelmasse in Folge einer Säurelastigen Ernährung nicht nur im Alter eine Rolle spielt, sondern auch im Profi-Sportbereich. Hier sind Athleten berufsbedingt besonderen Belastungssituationen ausgesetzt. Der Verzehr von Nahrungskalorien aufgrund von Training und Wettkampf ist deutlich höher im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung oder zum Breitensport. So hat sich gezeigt, dass jene Profi-Athleten deren Ernährung eine sehr hohe Säurelast nach sich zog im Vergleich signifikant geringere Muskelmasse hatten als jene die einen negativen, oder ausgeglichenen PRAL-Wert erreichten (Baranauskas et al. 2020). Den Zusammenhang aus basischer Ernährung und sportlicher Performance weiter zu untersuchen wäre daher allemal mehr Forschung wert, die Studienlage erscheint hier noch relativ dünn zu sein.

Der PRAL-Wert – Eine Objektive und schnelle Berechnung des Säure- oder Basenüberschusses von Lebensmitteln

Eine Möglichkeit den Säure- und Basengehalt von Lebensmitteln objektivierbar bestimmen zu können bietet der PRAL-Wert. PRAL steht dabei für „Potential Renal Acid Load“ also die potenzielle Säurebelastung der Nieren und wird als sogenanntes molares Milliäquivalent an Säureprotonen pro Tag (mEq/d) aus relevanten Nahrungsbestandteilen errechnet:

PRAL (mEqd)=0.49 ×Protein (g⁄d)+0.037 ×Phoshpor (mg⁄d)-0.021 Kalium (mg⁄d)-0.026× Magnesium (mg⁄d)-0.013×Calcium (mg⁄d)

Entwickelt wurde der PRAL-Wert von Prof. Remer und Prof. Manz die sowohl die Lebensmittel als auch die Urinzusammensetzung von Patienten untersuchten und eine Formel aufstellten, die sowohl mit dem pH-Wert des Urins korrelierte als auch den verzehrten basischen oder sauren Lebensmittelbestandteilen (Remer & Manz (1995), Remer et al. (2003)). 

 
Lebensmittel mit negativem PRAL-Wert sind basenüberschüssig, gleichen Säuren aus und entlasten die Nieren und den Stoffwechsel somit. Je negativer der PRAL-Wert, desto mehr Säuren werden ausgeglichen. Umgekehrt, je positiver der PRAL-Wert, desto höher ist die potenzielle Säurelast unserer Ernährung.

Wir sehen anhand der Formel des PRAL-Wertes, dass bestimmte Nahrungsinhaltsstoffe wie Proteine oder Phosphor bzw. Phosphat einen eher säuernden Beitrag leisten, andere Nahrungsbestandteile hingegen einen säurebindenden Effekt haben.

Viele Verbraucher kennen bereits Calcium als knochenstärkendes Mineral oder Magnesium als sanftes Migränemittel oder bei Muskelkrämpfen. Weit unbekannter aber von großer Bedeutung für unseren Stoffwechsel ist auch Kalium:

Kalium

Von Kalium oder besser gesagt von einer kaliumreichen Ernährung ist bekannt, dass sie den Effekten einer latenten metabolischen Azidose entgegenwirkt, weswegen es zu kaliumreichen Lebensmitteln auch explizit einige Health-Claims der EFSA gibt (siehe Tabelle 1):

Bemerkenswert an der Stelle ist, dass die Kaliumzufuhr vor der Entwicklung der Landwirtschaft auf 10,5 g/d geschätzt wird, derzeit auf Basis der nationalen Verzehrsstudie jedoch bei 3,1 - 3,4 g/d liegt (Eaton, et al. 1997, Max-Rubner-Institut, 2008). Letzteres sind jene geringen Mengen, wie sie für westliche Ernährungsmuster prägend sind, um wirksam Erkrankungen wie Bluthochdruck, oder Schlaganfällen vorzubeugen. Kalium hat außerdem einen positiven Einfluss auf den Knochenstoffwechsel, da eine höhere Kaliumzufuhr eine erhöhte Calciumausscheidung verhindert und eine Calciumretention in den Nieren bewirkt (Jehle et al. (2006)).
Eine erhöhte Kaliumzufuhr über basische Lebensmittel in Verbindung mit ausreichend Bewegung und Sonnenlicht (Vitamin D!) kann sich daher positiv auf die Knochengesundheit auswirken.

Man könnte fast geneigt sein zu sagen, dass Kalium seinem Namen nach als al´Kali´sierendes Mineral alle Ehre macht.

Magnesium

Betrachtet man die Formel des PRAL-Wertes so wird offenkundig, dass Magnesium ebenfalls eine hohe alkalisierende Gewichtung zukommt, auch wenn dessen Gehalte in Lebensmitteln im Vergleich zu Kalium geringer sind. Führend bei den Magnesiumgehalten sind pflanzliche Lebensmittel, auch sehr proteinreiche pflanzliche Lebensmittel wie Hülsenfrüchte. Es ist insofern nicht verwunderlich das Proteinreiche, pflanzliche Lebensmittel nicht zuletzt aufgrund ihres höheren Magnesiumgehaltes im Vergleich deutlich weniger säuernd wirken (siehe hierzu auch Tabelle 4: PRAL-Werte).

Ambivalentes Phosphat

Phosphat als Teil harnpflichtigen Substanzen hat hierbei einen ambivalenten Charakter. Einerseits ist es Teil des wichtigen Phosphatpuffers unseres Blutes. Auch ist Phosphat zusammen mit Calcium Teil des Knochenmaterials, hat eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel (z.B. als Adenosintriphosphat) und steckt in unseren Zellmembranen in Form von Phospholipiden. Einerseits also essenziell im Stoffwechsel, andererseits bewirkt ein zu viel an Phosphat aber auch eine harnpflichtige Ausscheidung trägt somit zur latenten metabolischen Azidose bei. Daher gilt es auch bei Phosphat Maß und Mitte zu halten. Phosphat ist reichlich in Fleisch und Wurstwaren aber auch Käse enthalten.

Oftmals kommen zum natürlicherweise vorhandenen Gehalt an Phosphat in Lebensmitteln weitere Phosphatmengen in Form von Lebensmittelzusatzstoffen wie Kutterhilfsmittel bei der Wurst- und Fleischbret-Herstellung, oder Backtriebmittel bei Backwaren hinzu (z.B. Diphosphat), oder direkt als Phosphorsäure in manchen Softdrinks (z.B. Cola). In Pflanzen hingegen ist Phosphat häufig durch Phytinsäure gebunden und daher oft nicht direkt physiologisch verfügbar (Storz et al. 2022).

Das Besondere am PRAL-Wert

Der PRAL-Wert führte in den ersten 10-15 Jahren nach seiner wissenschaftlichen Veröffentlichung eher einen Dämmerschlaf bis vor etwas mehr als 10 Jahren systematisch begonnen wurde Beobachtungs-, klinische- und Fall-Kontrollstudien zu diversen ernährungsassoziierten Erkrankungen mit dem PRAL-Wert der Ernährungsweise zu koppeln. Dabei zeigten sich viele Zusammenhänge aus einer über den PRAL-Wert ermittelten säurelastigen Lebensmittelauswahl zu chronischen Leiden wie, Diabetes Typ 2 (Williams et al. (2016); Kiefte-de Jong et al. (2017); Caferoglu et al. (2021); Akter et al. (2016); Dehghan & Farhangi (2020), Übergewicht (Dawson-Hughes et al. (2008); Adeva & Suoto (2011)), koronare Herzkrankheiten und Bluthochdruck (Henger et al. 2000, Adeva & Suoto 2011, Ng et al. 2011, Dehghan & Farhangi (2020), chronische Nierenerkrankungen (Banerjee et al. 2014; Noce et al. (2021b), Wieërs et al. (2024), Yan et al. (2021)) aber auch dem Schwund von Muskelmasse im Alter (Mitch et al. 1994, Noce et al. (2021a)) oder dem Leistungspotential von Profi-Athleten (Baranauskas et al. 2020).

Natürlich haben alle Stoffwechselerkrankungen ihre spezifischen Ursachen und unterliegen komplexen, multifaktoriellen Mechanismen die es zu beachten und mit den behandelnden Ärzten zu besprechen gilt.

Bei allen diesen Erkrankungen lässt sich bei den Betroffenen jedoch eine latente metabolische Azidose feststellen. Dies zeigt, dass die Auswirkungen einer hohen ernährungsbedingten Säurelast nicht nur auf ein einzelnes Organ beschränkt sind, sondern den gesamten Körper betreffen können und viele Erkrankungsbilder negativ beeinflussen. Die regelmäßige Aufnahme basenreicher Lebensmittel bietet daher messbare Vorteile für die Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten.

Kritik am PRAL-Wert

Gleichzeitig sind auch einige Einschränkungen in der Aussagekraft des PRAL-Wertes zu berücksichtigen, die sich aus der bloßen Berechnung aus Nahrungsbestandteilen heraus ergeben. So hätten beispielsweise diverse alkoholische Getränke wie Bier oder Rotwein zwar rechnerisch einen negativen PRAL-Wert, wären also rein rechnerisch basisch, tatsächlich wirkt sich aber der darin enthaltene Alkohol aufgrund der beim Alkoholabbau gebildeten Metabolite (z.B. Ketone) stark säuernd auf unseren Stoffwechsel aus. Also ein bisschen Vorsicht vor reiner Zahlengläubigkeit ist durchaus geboten.

PRAL-Werte und deren Zusammenhang mit einer gesunden Lebensmittelauswahl

Insgesamt begünstigt der PRAL-Wert eine gesunde Lebensmittelauswahl, ohne dass einzelne Lebensmittel gleich vom Speiseplan gestrichen werden müssen. So können weiterhin auch säurebildende Lebensmittel verzehrt werden, wenn genug basische Lebensmittel zu deren Kompensation verzehrt werden. Vergleiche hierzu Tabelle 4.

Aus der vorliegenden Studienlage ist allerdings ersichtlich, dass die niedrigsten PRAL-Werte in der Ernährung durch eine pflanzenbasierte Ernährung erreicht werden. Dabei kann eine einfache Regel angewendet werden: „A grain, a green and a bean“. Also ein (Voll-)Getreide, Gemüse (plus Obst) und Hülsenfrüchte. Zuckrige Süßigkeiten können durch Trockenfrüchte ersetzt werden, die sich zudem auch im Leistungssport als gute Energiequellen erwiesen haben (https://www.nurmi-study.com/publikationen, Zugegriffen am 12.04.24).

Gleichzeitig kann hervorgehoben werden, dass negative PRAL-Werte und damit basenbildende Lebensmittel in der Ernährung zu einer deutlich höheren Aufnahme wichtiger Antioxidation wie Vitamin C, Vitamin E und Carotinoiden führen. Dieser Effekt war selbst dann noch deutlich ausprägt, wenn die Menügestaltung ohnehin bereits einer gesunden, sport- und leistungsgerechten Ernährung zugrunde lag, aber nicht im Sinne einer Basenbildenden Menügestaltung stattfand. Sprich, im Vergleich zu leistungsgerechten Sporternährung wurden bei einer basenorientierten Sporternährung deutlich mehr Antioxidantien aufgenommen (Konopka, 2015, Raschka und Ruf 2012, Hubbes 2023). Ein hoher Gehalt an Antioxidantien in der Ernährung hilft chronische Entzündungsreaktionen einzudämmen oder gar nicht erst entstehen zu lassen und damit letztlich leistungsfördernd und leistungserhaltend zu wirken.



Man könnte aus Bequemlichkeit geneigt sein, die Überlast an metabolischen Säuren einfach durch die Verwendung entsprechender, basischer Salze zu kompensieren. Das wurde beispielsweise im Rahmen von Patienten mit Nierenerkrankungen auch untersucht (Goraya et al. 2019). Deren Nierenparameter besserten sich nach Einnahme von säureneutralisierenden Salzen tatsächlich. Gleichzeitig wurden die Parameter das Risiko von koronaren Herzkrankheiten betreffend jedoch nicht verbessert. Es zeigt sich damit einmal mehr, dass es im Sinne der Ganzheitlichkeit nicht eine „einzelne Pille“ lösen kann, sondern nur gesamtheitlich durch eine gesunde Lebensmittelauswahl und gesunde Lebensführung erreicht werden kann. Der PRAL-Wert unterstützt uns hier bei der Auswahl gesunder und der Reduktion im Übermaß nachteiliger Lebensmittel.
Die Aussagen des griechischen Arztes Hippokrates (Hippokrates von Kos, 460 v.Chr.) könnten daher aktueller nicht sein: „Eure Nahrungsmittel sollen eure Heilmittel sein und eure Heilmittel sollen eure Nahrungsmittel sein.“

Verwendete Literatur

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