Zeolithe sind Minerale vulkanischen Ursprungs. Es handelt sich dabei um kristalline Aluminosilikate mit einer porösen Gerüststruktur aus miteinander verbundenen AlO4- und SiO4-Tetraedern. Diese geometrisch regelmäßige Struktur weist zahlreiche Poren, Kanäle und Hohlräume auf, die eine große innere Oberfläche erzeugen. Das Al-Si-Verhältnis und die Verknüpfung sind variabel, wodurch es in der Gruppe der Zeolithe über 60 natürlich vorkommende Vertreter gibt. Die häufigste und bekannteste natürliche Zeolith-Variante ist der Klinoptilolith, der häufig zusammen mit Mordenit auftritt. Durch die Einlagerung von dreiwertigen Aluminiumatomen in das Silikatgerüst entsteht eine anionische Gerüstladung. Diese Ladung ermöglicht es Zeolithen, Kationen wie Natrium (Na+), Kalium (K+), Calcium (Ca2+) oder Magnesium (Mg2+) an ihrer Oberfläche zu binden. Die Bindungsaffinität ist dabei nicht für alle Kationen gleich, was einen Ionenaustausch ermöglicht. Dieser Mechanismus wird beispielsweise zur Wasserenthärtung oder zur Wasseraufbereitung genutzt.
Neben ihrer Ionenaustauschfähigkeit besitzen Zeolithe eine hohe Adsorptionskapazität und sind in der Lage positiv geladene Kationen sowie einige organische Substanzen einzulagern. Dazu gehören bspw. Kupfer und Eisen, Schwermetalle wie Cadmium, Blei, Nickel oder Quecksilber, Ammonium (NH4+), sowie größere organische Moleküle wie Schimmelpilzgifte (Aflatoxine). Die Adsorptionskapazität des Zeoliths steht in Zusammenhang zur Oberfläche und ist damit auch von seiner Partikelgröße abhängig. Feinere Partikel weisen hierbei eine größere Oberfläche auf. Aufgrund dieser Adsorptionsfähigkeit von Substanzen, die ein gesundheitliches Risiko darstellen ist Zeolith als Futtermittelzusatzstoff in der Viehzucht weit verbreitet – in der EU ist Zeolith als Futtermittelzusatzstoff gemäß der EU-Richtlinie 70/524/EWG zugelassen [Mastinu et al., 2019; Kraljević et al., 2018].
Da keine Klarheit darüber besteht, ob diese Effekte in gleichem Maße auf den Menschen übertragbar sind, ist Zeolith-Klinoptilolith nicht als Nahrungsergänzungsmittel zugelassen. In der Alternativmedizin wird Zeolith jedoch, als Medizinprodukt oder Gesteinsmehl vertrieben, auch am Menschen eingesetzt. Es wird hier vor allem im Bereich der Darmgesundheit genutzt, um Schwermetalle, bakterielle Toxine, Mycotoxine sowie Ammonium (als Abfallprodukt der Protein-Fermentation) zu binden. Einzelne Studien zeigen positive Effekte auf die Darmbarrierenintegrität, Entzündungen im Magen-Darm-Trakt und körperlicher Leistungsfähigkeit bei Sportlern [Lamprecht et al., 2015; Petkov et al., 2021; Mosgoeller et al., 2024]. Belastbare Daten, die eine weitreichend entgiftende Wirkung von Zeolithen in vivo ausreichend stützen würden, fehlen bisher.
