The Role of Macronutrients, Micronutrients and Flavonoid Polyphenols in the Prevention and Treatment of Osteoporosis

Abstract

Osteoporosis is considered an age-related disorder of the skeletal system, characterized primarily by decreased bone mineral density (BMD), microstructural quality and an elevated risk of fragility fractures. This silent disease is increasingly becoming a global epidemic due to an aging population and longer life expectancy. It is known that nutrition and physical activity play an important role in skeletal health, both in achieving the highest BMD and in maintaining bone health. In this review, the role of macronutrients (proteins, lipids, carbohydrates), micronutrients (minerals—calcium, phosphorus, magnesium, as well as vitamins—D, C, K) and flavonoid polyphenols (quercetin, rutin, luteolin, kaempferol, naringin) which appear to be essential for the prevention and treatment of osteoporosis, are characterized. Moreover, the importance of various naturally available nutrients, whether in the diet or in food supplements, is emphasized. In addition to pharmacotherapy, the basis of osteoporosis prevention is a healthy diet rich mainly in fruits, vegetables, seafood and fish oil supplements, specific dairy products, containing a sufficient amount of all aforementioned nutritional substances along with regular physical activity. The effect of diet alone in this context may depend on an individual’s genotype, gene-diet interactions or the composition and function of the gut microbiota.

Ernährungsaspekte bei Osteoporose

“…Tierisches Eiweiß hat in der Regel einen höheren Anteil essentieller Aminosäuren, welche die Knochenqualität und den Muskelzuwachs positiv beeinflussen [63][64][65]. In Bezug auf die Knochenqualität und das Frakturrisiko gibt es bislang jedoch kontroverse Ergebnisse, sodass keine klare Empfehlung ausgesprochen werden kann [27,[66][67][68].…”

“…Osteomalazie sein. Phosphat ist jedoch in einer Vielzahl an Lebensmitteln ausreichend vorhanden und kann vom Körper gut absorbiert werden, sodass ein Mangel selten ist 27 . Eine erhöhte Phosphatzufuhr, gerade zusammen mit einer niedrigen Calciumzufuhr, scheint dagegen einen negativen Einfluss auf die Knochenqualität zu haben 28 29 .…”

“…Magnesium ist zu 60% im Knochen gespeichert und übernimmt wichtige Funktionen bei der Knochenentwicklung und -mineralisierung 27 32 33 . Der Magnesiumgehalt des Körpers wird durch verschiedene Faktoren wie Alter, Rauchen, körperliche Aktivität, Alkohol und Kaffee beeinflusst 27 .…”

“…Magnesium ist zu 60% im Knochen gespeichert und übernimmt wichtige Funktionen bei der Knochenentwicklung und -mineralisierung 27 32 33 . Der Magnesiumgehalt des Körpers wird durch verschiedene Faktoren wie Alter, Rauchen, körperliche Aktivität, Alkohol und Kaffee beeinflusst 27 . Ein Magnesiummangel hat durch eine direkte Wirkung auf Osteoblasten und Osteoklasten sowie durch indirekte Effekte negative Auswirkungen auf die Knochenqualität 34 35 .…”

“…Flavonoide gehören zur Gruppe der Polyphenole und sind universell in Pflanzen als sekundäre Pflanzenstoffe enthalten. Ihnen werden unter anderem anti-oxidative, anti-inflammatorische und anti-bakterielle Wirkungen zugeschrieben 27 . Eine Vielzahl von Studien konnten darüber hinaus präventive und therapeutische Effekte bezüglich Osteoporose nachweisen 27 75 76 .…”