Natürliche Eisenisotopenvariationen in der Nahrungskette des Menschen

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Das Ziel dieses Projektes ist, die natürlichen Isotopenvariationen des Eisens als potenzielles Werkzeug zu testen, um den menschlichen und pflanzlichen Eisenmetabolismus zu verstehen. Noch vor wenigen Jahren herrschte die allgemeine Auffassung vor, daß die relativen Häufigkeiten der vier Eisenisotope konstant seien. Durch die Entwicklung der Multikollektor-ICP-Massenspektrometrie (MC-ICP-MS) ist es mittlerweile möglich, natürliche Isotopenverschiebungen der Metalle bis auf eine Genauigkeit von 0.005 % zu bestimmen. In einer ersten Studie haben wir festgestellt, dass Eisen in Menschenblut um ca. 0.2 % in den schweren Isotopen abgereichert ist, relativ zur aufgenommenen Nahrung, und dass Eisen auch in Pflanzen in den schweren Isotopen bis zu 0,1 % abgereichert ist. In diesem. Vorhaben soll getestet werden, ob stabile Eisenisotope ein neues Werkzeug in der Pflanzenbiologie darstellen können. Dazu sollen die folgenden Fragen hier geklärt werden: a) Wie erhalten Pflanzen ihre charakteristische Eisenisotopenzusammensetzung? b) Warum ist Eisen in Pflanzen fraktioniert, wie sind die Unterschiede im Isotopenverhältnis zwischen Strategie l und II Pflanzen, die ein unterschiedliches Aufnahmesystem für Eisen haben, was sind die zu Grunde liegenden Prozesse? c) Welches sind die physiologischen Kontrollen der Eisenisotopenfraktionierung im menschlichen Körper? d) Was ist die typische Eisen-lsotopenzusammensetzung der durchschnittlichen Nahrungsaufnahme? Dazu sollen Eisenisotope in Pflanzen, die unter kontrollierten Bedingungen angebaut werden, in typischen mitteleuropäischem tierischen Nahrungsprodukten, und in Blutproben von Individuen, die sich z.B. in ihrer Hämoglobin-, Ferritin-, oder Transferrinmenge unterscheiden, analysiert werden. Dieses Projekt ist in Deutschland das erste seiner Art und ist interdisziplinär zwischen Ernährungswissenschaftlern, Analytischen Chemikern, Pflanzenbiologen und Geochemikern angesiedelt.