Iod

Iod wurde erstmalig 1811 in der Asche von Seetang entdeckt und bereits 1816 das erste Mal zur Behandlung des Kropfes (auch Struma genannt oder veraltet Satthals = Vergrößerung der Schilddrüse) eingesetzt. Es zählt zu den Spurenelementen, da es nur in sehr geringen Mengen im Körper von Mensch und Tier vorkommt. In der Natur ist Iod nicht in seiner elementaren giftigen Form, sondern als Iodverbindung mit anderen Mineralstoffen vorzufinden. Unter den sogenannten Halogenen (Salzbildner) stellt es ein seltenes Element in der Erdrinde dar. Die leicht löslichen Iodsalze unterlagen einer nacheiszeitlichen Auswaschung in oberen Erdschichten, wodurch Iod dem größten Iodspeicher der Erde – den Weltmeeren – zugeführt wurde.

Iod ist ein unentbehrliches Spurenelement für den Organismus von Pferden und Hunden (und natürlich für den Menschen) und muss mit der Nahrung aufgenommen werden. Es dient der Schilddrüse zur Bildung der Schilddrüsenhormone und spielt somit eine zentrale Rolle für die Regulation der Schilddrüsenfunktion.

Iodmangelgebiet Deutschland?

Im Zusammenhang mit der Frage, ob Deutschland ein Iodmangelgebiet sei, wird der Iodgehalt in deutschen Böden unterschiedlich diskutiert: Einige Literaturangaben gehen von einem Nord-Süd-Gefälle bzgl. der Niederschlagsmenge aus, d. h. mit weiterer Entfernung von den Küsten würde die Niederschlagsmenge – und damit auch der Iodghalt im Boden – abnehmen. Erstens stimmt diese Niederschlagsverteilung gemäß der Daten des Deutschen Wetterdienstes nicht, d. h. die Niederschläge weisen keinen Nord/Süd-Gradienten auf. Zweitens hängt die Verfügbarkeit von Iod im Futter oder in Lebensmitteln nicht unbedingt vom iodhaltigen Niederschlag (Küstennähe) ab, sondern hier spielen die Bodenart, der Humus, die Vegetationsform usw. eine entscheidende Rolle. Eisen- und Aluminiumoxide haben z. B. große Bedeutung für das Iodbindungsvermögen der Böden und die Iodverteilung.

In der heutigen Zeit der Fertigprodukte und industriell hergestellten Nahrung mit künstlichen Iodzusätzen erübrigt sich die Frage nach dem Nord-Süd-Gradienten hinsichtlich natürlicher Iodversorgung sowieso. Einzig die Iodgehalte des Trinkwassers bezeugen diese Nord-Süd-Verteilung.

Generell wird in Deutschland schon seit dem Dritten Reich von einer Iodmangelsituation ausgegangen. Mit dem Fall der Mauer wurde das gesamte heutige Bundesgebiet zum Jodmangelgebiet erklärt (s. Braunschweig-Pauli 2000).

Kropfbildung

Das Spurenelement Iod erlangte traurige Berühmtheit im Zusammenhang mit der schrittweisen Einführung der sogenannten flächendeckenden Zwangsiodierung von Lebensmitteln seit Ende der 1980er Jahre mit dem Ziel, die Bildung eines Kropfes beim Menschen zu vermeiden.

Ein Kropf, d. h. die Schilddrüsenvergrößerung aufgrund vermehrten Gewebewachstums, hat zunächst überhaupt nichts mit ihrer Funktionslage zu tun: Es gibt Kröpfe mit Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreodie), mit Überfunktion (Hyperthyreodie) und mit normaler Funktion. Die Größe der Schilddrüse hängt prinzipiell nicht mit ihrer Leistung zusammen! Häufig kommen Schilddrüsenvergrößerungen auch ohne Veränderung der Hormonproduktion vor. Interessant ist in diesem Zusammenhang eine 1998 veröffentlichte Hypothese: Die typischen Körperformen und Skelettmerkmale der Neandertaler besitzen große Ähnlichkeit mit denen sogenannter (Iodmangel-)Kretine. Die modernen Menschen könnten demnach im Laufe der Evolution aufgrund von Mutation und Selektion der Schilddrüse hinsichtlich besserer Aufnahme und Verwertung von Iod einen entscheidenden Überlebensvorteil errungen haben!

Eine aus Iodmangel resultierende Kropfbildung (ca. 90% der Ursachen für einen Kropf beim Menschen) kompensiert diesen Mangel durch Vergrößerung und Leistungssteigerung der Schilddrüse. Aber auch genetische Defekte, entzündliche Prozesse oder Krebs können Auslöser für eine Kropfbildung sein.

Bei Pferden spielen bei der Entstehung einer Struma hauptsächlich Iodmangel im Futter oder die Aufnahme von sog. Goitrogenen (Kropf erzeugende Substanzen, z. B. Kohlsorten und Weißklee) eine entscheidende Rolle. Auch können angeborene Defekte ursächlich für einen Kropf sein.

Schilddrüsenüberfunktionen sollen laut allgemeiner Literatur keine erwähnenswerte Bedeutung haben. Diese Behauptung sollte allerdings angezweifelt werden (s. Bedarf).

Unter der heutzutage weit verbreiteten Verwendung von kommerziellen, künstlich iodierten Futtermitteln tritt bei Hunden ein Iodmangelkropf so gut wie nie auf.

Zwangsiodierung

Iod ist ein Spurenelement mit bei Mensch und Tier sehr enger Spanne zwischen lebensnotwendigem Bedarf und tolerierbarer Höchstmenge. Hinsichtlich dieses Spannungsfeldes (Unterversorgung überwinden – Überschuss, sprich Vergiftung, vermeiden) ist Iod dem Spurenelement Selen sehr ähnlich.

Seit Ende der 1980er Jahre wird in Deutschland die Iodierung von Lebensmitteln propagiert, um auf diesem Weg Iodmangel-Prophylaxe zu betreiben und eventuellen Iodmangel-Erkrankungen des Menschen vorzubeugen. 1993 erfolgte die Änderung der Lebensmittel-Zusatz-Verordnung dahingehend, dass Iodzusätze bei unverpackten Lebensmitteln wie Brot, Käse, Wurst usw. nicht mehr deklariert werden mussten. Seit 1995 wird eine künstliche Iodierung aller Mineralstoffgemische (auch im Biobereich) für Tierfutter (Milchkühe, Rinder, Schweine, Hühner) durchgeführt – auch ohne Deklarationspflicht! Dies geschieht bis zum 10- bis 20-fachen der von wissenschaftlichen Gesellschaften (GfE und NRC) empfohlenen Zufuhrmengen für die jeweiligen Nutztierarten – eher iodübertragende, Fleisch und Milch produzierende Maschinen. 2006 wurden von der EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) die Höchstgehalte von Iod in Tierfuttermitteln für Milchkühe neu festgesetzt, nämlich halbiert. Offiziell wurde von einem bestehenden Risiko für die menschliche Gesundheit unter den ursprünglichen Iod-Maximalwerten ausgegangen!

Vorkommen

Die wichtigsten natürlichen Iodquellen sind Seefisch und Algen. Auch reines Meersalz, Kichererbsen, Milch, Milchprodukte, Fleisch und Wurstwaren sowie Eier (die aufgrund der Tiermast mit Algen teilweise sehr hohe Iodkonzentrationen enthalten) weisen höhere Iodgehalte auf. Fleisch ist ein eigentlich iodarmes Lebensmittel. Die heutzutage übliche, nicht deklarationspflichtige Iodanreicherung des Tierfutters in teils weit über den tatsächlichen Bedarf der Nutztiere hinausgehendem Maße (zwecks besserer Iodversorgung des Menschen) macht Fleisch, insbesondere jedoch Milch, Milchprodukte und Wurst (zusätzliche Verwendung von iodhaltigem Nitritpökelsalz) zu reichhaltigen bzw. möglicherweise zu stark mit Iod angereicherten Nahrungsquellen.

Pflanzen sind generell iodarm. Allerdings gibt es einige Ausnahmen, wie z. B. Islandflechten, Efeu, Thymian, Klette und Hirtentäschel. Auch Brunnenkresse und Kapuzinerkresse sowie der Bach-Ehrenpreis und Queller sind iodhaltig. Meeresalgen haben grundsätzlich höhere Iodkonzentrationen (vor allem Braun- und Rotalgen) als Süßwasseralgen und eignen sich aus diesem Grund sehr gut als Nahrungsergänzung in der Pferdefütterung.

Des weiteren stellt Trinkwasser eine natürliche Iodquelle dar, wobei der Norden Deutschlands im Vergleich zum Süden höhere Iodkonzentrationen aufweisen kann (4:1).

Künstliche „Iodlieferanten“ sind Medikamente (Augentropfen, Hustenmittel), die Iod meist in sehr hohen Konzentrationen enthalten. Iodhaltige Röntgenkontrastmittel und in der Medizin und Landwirtschaft verwendete Iodlösungen, z. B. Antiseptika (Wundinfektionsmittel) oder Antimykotika (Pilzinfektionsmittel) können zu einer verstärkten Iodaufnahme in den Körper und u. U. zu einer Iodkontamination führen – man denke nur an die Euterdesinfektion der Milchkühe …

Aufnahme und Verwertung

Die Aufnahme des Spurenelementes Iod geschieht über die Nahrung als Iodid (anorganische Iodverbindung, in der das Iod als elektrisch geladenes Teilchen vorliegt) oder als organisch gebundene Substanz. Die Resorption von Iod erfolgt im Dünndarm, über das Blut gelangt das Spurenelement mittels eines aktiven Transportmechanismus, dem sog. Natrium-Iod-Symporter (NIS), in die Schilddrüse. In der Schilddrüse werden die iodhaltigen Schilddrüsenhormone gebildet: Mit Hilfe eines Enzyms, der thyreoidalen Peroxidase, wird Iod aus der aufgenommenen Iodverbindung abgespalten und an sogenannte Thyrosinreste (Bestandteile einer nichtessentiellen Aminosäure) angehängt. Diese Iodthyronine bleiben zunächst noch in einem Schilddrüsen-Speicherprotein, dem Thyroglobulin, gebunden und werden später als die eigentlichen Schilddrüsenhormone Triiodthyronin (T₃) und Thyroxin (T₄) freigesetzt.

Thyroxin hat nur eine sehr geringe bzw. keine Hormonwirkung, das eigentlich aktive Hormon ist Triiodthyronin. Die Umwandlung von T₃ in T₄ wird durch sogenannte Deiodasen (selenhaltige Enzyme) katalysiert, indem diese Enzyme ein Iodatom aus Thyroxin abspalten (de-iodieren). Selen spielt demnach eine Schlüsselrolle bei der Synthese der Schilddrüsenhormone!

Es kann allerdings zu Blockaden der Iodaufnahme kommen, da auch andere Ionen anstelle der Iod-Ionen, wie z.B. Chlorat (ClO₃), Nitrat (NO₃) und Thiocyanat (SCN-) von dem Natrium-Iod-Symporter in der Schilddrüse transportiert werden können. In diesem Zusammenhang ist die gesundheitsgefährdende Bedeutung der in Deutschland oftmals starken Nitratbelastung des Grundwassers, also auch des Trinkwassers, und die Anreicherung von Huminsäuren im Grundwasser zu sehen: Höhere Nitratgehalte hemmen die Iodaufnahme in die Schilddrüsenzellen, da Nitrat und Iod in Konkurrenz zueinander stehen. Folge kann eine Hypothyreose sein. Nicht allein der ständig proklamierte Iodmangel muss ursächlich für eine Schilddrüsenunterfunktion sein, sondern die hohe Nitratkonzentration des Trinkwassers aufgrund landwirtschaftlicher Maßnahmen (Gülle, künstlicher Dünger, Gärreste aus Biogasanlagen) könnte Mitfaktor einer Unterfunktion sein. Diese Belastung über die Trinkwasseraufnahme betrifft selbstverständlich sowohl Nutz- und Haustiere als auch den Menschen. Huminsäuren im Trinkwasser binden Iodid im Magen-Darm-Kanal, so dass es für die Aufnahme in der Schilddrüse nicht mehr zur Verfügung steht.

Ebenso spielen Fluoride (vorkommend im Trinkwasser, in der Milch, Zahnpasta usw.) eine bedeutende Rolle für die Iodidaufnahme in die Schilddrüsenzellen. Sie können die Energie liefernden Prozesse hemmen, die für die Iodaufnahme notwendig sind. So könnte es bei einem Fluoridüberangebot ebenso zu Iodmangelerscheinungen kommen.

Die Ausscheidung des nicht mehr zur Hormonsynthese benötigten Iods erfolgt zu ca. 95% über die Nieren und zwar in anorganischer Form. Die renale (über die Nieren) Iodausscheidung unterliegt keinen Regulationsmechanismen und ist nicht abhängig von der Serumiodkonzentration. Ein geringer Prozentsatz an Iod wird auch mit dem Kot ausgeschieden.

Autoregulation der Schilddrüse

Da die Niere den Serum-Iodgehalt nicht regulieren kann, übernimmt die Schilddrüse diese Aufgabe in Form einer Autoregulation: Bei exzessiver Iodid-Aufnahme erfolgt eine Iodblockade, indem die Schilddrüse die Hormonsynthese stoppt, um einer möglichen Überfunktion entgegenzusteuern (Wolff-Chaikoff-Effekt). Anstelle von Iod-Eiweißverbindungen werden Iodolipide (Iod-Fett-Komplexe) gebildet. Dieser Mechanismus hält allerdings nur 48 Stunden an. Danach beginnt wieder die Schilddrüsenhormon-Bildung. Auch reduzieren große Mengen aufgenommenen Iods die Sekretion von T₃ und T₄. Da innerhalb des Schilddrüsengewebes das Iod und die Iodproteine nicht gleichmäßig verteilt vorliegen, muss ein kurzzeitig erniedrigtes Iodangebot nicht zwangsläufig einen Iodmangel bewirken.

Die Schilddrüsenhormon-Konzentration im Blut wird übergeordnet von der Hypophyse gesteuert: Bei niedriger Serum-Iod-Konzentration schüttet die Hypophyse das Hormon Thyreoropin (TSH) aus, das wiederum die Schilddrüse zum Wachstum bzw. zur Schilddrüsenhormonbildung anregt. Bei ausreichender Produktion von T₃ und T₄ erfolgt per negativer Rückkopplung die Hemmung der TSH-Synthese und -Ausschüttung.

Wirkung

Die Hauptfunktion des Iod ist die Bildung der Schilddrüsenhormone. Für diesen Stoffwechselvorgang wird zwingend das Spurenelement Iod benötigt. Diese Hormone

• beeinflussen den Kohlenhydrat-, Eiweiß- und Fettstoffwechsel
• regulieren den Grundumsatz (bei Schilddrüsenüberfunktion wird der Stoffumsatz beschleunigt, bei Unterfunktion verlangsamt)
• nehmen Einfluss auf den Knochenstoffwechsel, indem der Calcium- und Phosphat-Umsatz gesteigert und die Osteoklasten (Knochen abbauende Zellen) und Osteoblasten (Knochen aufbauende Zellen) aktiviert werden
• steuern Nervensystem und Muskulatur: Nicht nur Wachstum, Entwicklung und Zelldifferenzierung werden von den Hormonen kontrolliert, sondern auch die Nerven- und Muskelerregbarkeit im erwachsenen Tier
• wirken auf den Sauerstoffverbrauch, auf den Blutdruck und auf die Körpertemperatur

Bedarf und Mangelerscheinungen

Per Futtermittelgesetz ist der Zusatz von Iod in Form bestimmter Vebindungen zugelassen, nämlich als Calciumiodat-hexahydrat, als anhydriertes Calciumiodat, als Natriumiodid (NaI) und als Kaliumiodid (KI). Kaliumiodid ist deutlich reaktionsfreudiger als das natürlicherweise vorkommende Natriumiodid, so dass durch Kaliumiodid das Iod leicht an den Organismus abgegeben werden kann. Dies muss berücksichtigt werden, wenn man einen Iodüberschuss vermeiden will.

In den Hundefuttersorten wird Iod meist als Calciumiodat zugesetzt, Pferdemüslis enthalten überwiegend nicht näher deklariertes Iod. Die Bedarsfdeckung mit Iod ist auch abhängig von der jeweiligen Bioverfügbarkeit des Iod in den Lebensmitteln. Organische Verbindungen z. B. in Algen reduzieren die Bioverfügbarkeit aufgrund geringerer Wasserlöslichkeit. Auch begleitende Ballaststoffe vermindern die Verdaulichkeit und Resorption des Iod. Dies ist interessant in Hinsicht auf die ständige Warnung vor Algenverzehr (in der menschlichen Ernährung) und der Gefahr möglicher Iodüberversorgung.

Pferden – beispielsweise Großpferden von 500 kg – wird im Erhaltungsbedarf eine Iod-Empfehlung von 0,3 mg/100 kg Körpergewicht, d. h. ca. 1,5 mg/Tag ausgesprochen. Zuchtpferde und Fohlen (im Wachstum) sollten 0,5 mg/100 kg Körpergewicht zugeführt bekommen. Gras, Heu und Getreide sind nicht sonderlich iodhaltig. Aber ist dies dem Pflanzenfresser Pferd gesundheitlich abträglich? Im Laufe ihrer Evolution waren Pferde doch wohl niemals zwecks Deckung ihres Iodbedarfs auf den Verzehr von iodhaltigen Seefischen angewiesen! Warum enthalten dann relativ viele Alleinfuttermittel einen zu hohen Anteil Iod?

Im Vergleich zu anderen Tierarten sind Pferde hinsichtlich einer Iodüberversorgung sehr empfindlich! Diese Sensibilität gegenüber Iod wird im geltenden Futtermittelrecht berücksichtigt, indem der festgesetzte Maximalwert für Iod im Alleinfuttermittel für Pferde deutlich niedriger ausfällt als beispielsweise bei landwirtschaftlichen Nutztieren (obwohl – wie schon beschrieben – auch hier die Höchstwerte um 50% bei Milchkühen herabgesetzt wurden!).

Aufgrund der stark wachsenden Futtermittelindustrie (Pferdemüslis, Mineralfutter) können Pferde auch in – scheinbaren – Iodmangelgebieten Deutschlands bedarfsgerecht versorgt werden. Der Vergleich unterschiedlichster Pferdemüslisorten lässt eher die Gefahr einer Überversorgung erkennen. Jeder Pferdebesitzer sollte die in der täglichen Futtermenge enthaltene Ioddosis kurz errechnen, um auf der sicheren Seite zu sein.

Die Bedarfsempfehlungen für Hunde liegen im Erhaltungsstoffwechsel bei täglich ca. 0,015 mg Iod/kg Körpergewicht (z. B. 0,15 mg bei 10 kg Körpergewicht) und für wachsende Hunde und laktierende Hündinnen bei 0,025 mg/kg Körpergewicht. Diese Richtwerte werden zum Teil bei Fütterung über Alleinfuttermittel eingehalten, oft jedoch auch um ein Mehrfaches des Bedarfs überschritten! Jeder verschaffe sich selbst einen Überblick.

Ausschließliche Fleischverfütterung an Hunde könnte unter Umständen einen Iodmangel verursachen, da Fleisch zu den eher geringer iodhaltigen Lebensmitteln zählt. Bei Verfütterung Iod-angereicherten Tierfutters an Nutztiere (Rinder, Milchkühe, Schweine, Hühner usw.) ergaben Untersuchungen einen niedrigen Eintrag von Iod ins Fleisch dieser Tiere, im Gegensatz zu einer starken Iodanreicherung in Milchprodukten und Eiern! Eine ausgewogene Ernährung mit Fleisch, Gemüse und Kräutern sichert in jedem Fall eine bedarfsgerechte Ernährung der Hunde.

Mangelversorgung

Iodmangel und eine daraus resultierende Schilddrüsenunterfunktion bewirken eine Verlangsamung des Grundumsatzes. Kropfbildung, Gewichtszunahme bei fehlendem Appetit, Leistungsschwäche, Müdigkeit, Fellprobleme und niedriger Blutdruck können als Symptome auftreten. Manifestiert sich der Iodmangel bereits während der Trächtigkeit der Stute oder Hündin, so können eine Verlängerung der Tragzeit, schwere Entwicklungsstörungen am Skelett- und Nervensystem der Welpen und Fohlen und die Geburt sehr schwacher Tiere bzw. auch Fehlgeburten die Folge sein.

Überversorgung

Gegenüber zu hoher Iodversorgung scheinen insbesondere Pferde sehr sensibel zu sein! Die Symptome einer chronischen Iodvergiftung ähneln teils sehr denen eines Iodmangels: Auch bei dieser Stoffwechsellage kann es zur Kropfbildung kommen. Erhöhte Schilddrüsenhormonproduktion führt zur Steigerung des Stoffwechsels mit Abmagerung trotz guter Futteraufnahme und Symptomen wie Unruhe, Zittern, Veränderung von Haut und Fell, eventuell Durchfall, vermehrtem Wasserlassen oder starkem Durstgefühl.

Akute Iodintoxikationen kommen bei Pferd und Hund selten vor. Dieser Fall könnte jedoch auftreten durch Ablecken von Salben, die Iod als Wirkstoff enthalten bzw. durch Resorption von Iod über die Haut nach Behandlung großflächiger Wunden mit iodhaltigem Desinfektionsmittel oder iodhaltigen Salben. Ein akuter Iodüberschuss äußert sich in Schleimhautentzündungen, Nervosität, Herzrhythmusstörungen, Fieber, allgemeiner Schwäche, Muskelschmerzen oder Atemnot.

Fütterungsbedingte Hypothyreosen sind aufgrund des stark verbreiteten Angebots an Fertigfuttermitteln und Mineralfuttern wahrscheinlich unbedeutend geworden. Hier stellt sich die Frage, ob es überhaupt vor der Zeit der Fertigfutter echten Iodmangel bei Pferden und Hunden gab? In der allgemeinen Literatur gibt es keine Hinweise auf massenweise Pferde- und Hundekröpfe. Auch Schilddrüsenüberfunktionen sollen bei Pferden und Hunden selten vorkommen. Angesichts der künstlichen Iodierung mit häufig weit bedarfsüberschreitenden Mengen in den Futtermitteln (Müslis, Mineralfutter, Trocken- und Nassfutter) könnte wohl eher eine mögliche chronische Iodüberversorgung, d. h. Iodvergiftung, in Betracht gezogen werden.

Wir haben demnach kein Iodmangelproblem bei Pferd und Hund, sondern – durchaus vergleichbar mit der Zwangsiodierung beim Menschen – eine möglicherweise sehr realistische Überversorgung mit diesem Spurenelement.

Dr. Frauke Garbers, Biologin

Quellen

Braunschweig-Pauli, D., Iod-krank. Der Jahrhundertirrtum, Andechs 2000