Vitamin D

Etwas Allgemeines vorweg:                                                                             Vitamin_D Text als PDF-Datei zum Download

Bevor wir uns mit dem Vitamin D beschäftigen wollen, sollten wir wissen, wofür der menschliche Körper eigentlich Vitamin D benötigt: Der Regelung des untrennbaren Calcium- und Phosphathaushalts ist evolutionär sehr alt und wird nicht bewusst gesteuert. Die Menge beider Stoffe ist exakt festgelegt und Schwankungen werden nur in engen Grenzen zugelassen. Hierfür sind im allgemeinen 3 Hormone zuständig – und eines davon ist das Calcitriol, dessen alte Bezeichnung Vitamin D oder D-Hormon ist. (Vitamin D ist dementsprechend also gar kein Vitamin sondern ein Steroidhormon der Niere!)

Das Calcium Ca2+ ist am Aufbau des Skeletts beteiligt, ist aber auch besonders wichtig für die Muskelarbeit, die Blutgerinnung sowie für andere Bereiche. Phosphat ist meist als Calciumphosphat im Knochen eingebaut aber auch für unsere Erbsubstanz sehr wichtig.

Wo kommt nun aber das Vitamin D her?
Der menschliche Körper ist grundsätzlich in der Lage, diesen Stoff in ausreichender Menge alleine zu synthetisieren. Dies geschieht über verschiedene Syntheseschritte:

In der Leber wird aus dem Ausgangsstoff Cholesterin ein Zwischenprodukt (Provitamin D3) hergestellt, welches in die Haut transportiert wird. Durch die UV-Strahlen entsteht ein neues Zwischenprodukt (Vitamin D3), welches erneut in der Leber und zu guter Letzt in der Niere (unter Mithilfe eines Hormons der Nebenschilddrüse) endlich zu einem funktionsfähigen Stoff umgewandelt wird. Dieser Stoff wird wie oben erwähnt Calcitriol genannt – der Einfachheit halber werde ich jedoch den Begriff Vitamin D weiter verwenden.

Wichtig: Bei ausreichender Sonnenexposition wird grundsätzlich ausreichend Vitamin D gebildet. Daher sind eigentlich nur Bevölkerungsgruppen wie Senioren und Säuglinge eher gefährdet, zu wenig Vitamin D zu produzieren. Dies gilt natürlich nur, wenn sich diese Gruppen nur unzureichend UV-Strahlen aussetzen. Es wurde herausgefunden, dass eine Sonnenexposition von 30% der Hautfläche (einige Quellen sprechen von 5%, das entspricht den Händen sowie Gesicht) über 10 – 20 min / Tag um 12 Uhr mittags zu ausreichender Bildung von Vitamin D führt. Die Verwendung von Sonnenschutzcremes, die aber das UV-Licht herausfiltern sollen, wirkt sich wieder herum aber negativ auf die natürliche Bildung aus.

Was sind nun die Aufgaben des Vitamin D?
Zum einen reguliert es die Aufnahme von Calcium und Phosphat über den Darm und bewirkt dadurch eine Mineralisierung des Skeletts (Calcium- und Phosphathomöostase = Gleichgewicht).

Auch beeinflusst Vitamin D die Nebenschilddrüse, die Insulin- und Thyroxinsekretion (Insulin aus der Bauchspeicheldrüse Pankreas und Thyroxin eines der beiden Schilddrüsenhormone). Interessanterweise hat man in den letzten Jahren herausgefunden, dass das Vitamin D sogar die Differenzierung bestimmter Immunzellen positiv beeinflusst.

Welche_Zufuhrempfehlungen_gibt_es_für_das_Vitamin_D?
Dies scheint nicht vom Alter oder Geschlecht abhängig zu sein, sondern eher von der Staatsangehörigkeit: Ein Deutscher „benötigt“ 5μ/Tag, ein Franzose hingegen 10μ/Tag, ein Kanadier wiederum nur 2,5μTag. Tatsächlich empfehlen die Gesundheitsminister der einzelnen Nationen sehr unterschiedliche Bedarfswerte, die sich nicht zwingend an der vorhandenen Menge an Sonnenlicht o.ä. orientiert. Hier könnte man annehmen, dass doch eher politische oder möglicherweise wirtschaftliche Beweggründe entscheidend sind. Für Deutschland gilt in der Regel der Tagesbedarf von 10μ/Tag beim Säugling im 1. Lebensjahr, danach 5μ/Tag.

Welche_Mängel_könnten_bei_einer_Unterversorgung_auftreten?
Die früher hingegen lang läufige Auffassung, dass ein Calcitriol-Mangel (auch Vitamin-D-Mangel) eine Osteoporose entstehen lässt, wurde jedoch eindeutig widerlegt. Hier scheinen wohl andere negative Faktoren ursächlich verantwortlich zu sein. Trotzdem sind den meisten Menschen aber die klassischen Mangelerkrankungen noch ein Begriff: Die sog. englische Krankheit, die Rachitis (griechisch rhachis = Wirbelsäule), die zu Beginn der Industrialisierung bei Kindern beobachtet wurde, sei hier erwähnt. Damals arbeiteten viele Kinder in den Steinkohlebergwerken. Ihre geringe körperliche Größe und sicherlich auch ihre billige Arbeitskraft waren sehr willkommen, führten aber dazu, dass die Kinder während des Tages unter Tage arbeiteten und des Nachts schliefen. So waren sie natürlich überhaupt keinem Sonnelicht ausgesetzt und es kam zu den typischen Verformungen der Knochen (insb. Brustbein, Schädel, Wirbelsäule sowie Beine). Auch der damalige Smog insb. über den Arbeitervierteln Anfang des 20. Jahrhunderts reduzierte die UV-Strahlung erheblich. Aber nicht nur in den ärmeren Bevölkerungsschichten fand man die Rachitis: Auch Kinder aus den bürgerlichen oder wohlhabenden Schichten konnten darunter leiden, da zur damaligen Zeit Blässe als modern galt und sich deren Kinder weniger im Freien als in überdachten Wintergärten aufhielten und dadurch sehr effektiv gegen die UV-Strahlung „geschützt“ wurden. Damals begann man über die vermehrte Gabe von Lebertran der Krankheit Herr zu werden.

Heute findet man die Rachitis noch in ärmeren Ländern bedingt durch Mangelernährung. Das Pendant beim Erwachsenen bezeichnet man übrigens als Osteomalazie, führt aber aufgrund der verschlossenen Wachstumfugen nicht mehr zu den typischen knöchernen Verformungen wie beim Kind.

Welche Vorsorge könnte man treffen?

Kleinen Kindern, die sich natürlich im Wachstum befinden, gibt man häufig Calciol (eine Vorstufe des Calcitriols) in Form der sog. Vitamin-D-Prophylaxe (Vorbeugung gegen eine mögliche Unterversorgung). Da sie dem Sonnenlicht meist deutlich weniger ausgesetzt sind, insbesondere in den ersten Lebensmonaten, wird davon ausgegangen, dass der tägliche Bedarf von 10μg/Tag im ersten Lebensjahr nicht garantiert werden kann.

Hier hat aber in der letzten Zeit ein Umdenken begonnen, da dass Calcium über den Darm bei gestillten Kindern unter Umständen sehr gut aufgenommen werden kann. Verantwortlich hierfür sind der in der Muttermilch reichlich vorkommende Milchzucker (Laktose) sowie bestimmte Eiweiße der Muttermilch, die Phosphocaseine. Wichtig ist aber immer der Vitamin-D-Status der Mutter: Setzt diese nur ungenügend dem Sonnenlicht aus, oder es handelt sich um eine dunkelhäutige Frau, die in den nördlichen Breiten wohnt, weist die Muttermilch evtl. einen deutlich zu geringen Anteil an Vitamin D auf. Bevor es übrigens Vitamin D-Tabletten gab, galt die Muttermilch als ein bewährtes Hausmittel gegen die oben erwähnte Rachitis.

Menschen, die auch nach der Säuglingszeit weiterhin Milcheiweiß (Laktose) aufnehmen können, können auch auf diesem Wege einen Lichtmangel kompensieren (vorausgesetzt sie produzieren ausreichend Laktase – ein Enzym zur Spaltung und Aufnahme von Laktose). Jedoch weisen 12 – 18 % im deutschsprachigen Raum eine Laktoseintoleranz auf. D.h. sie produzieren zu wenig Laktase und neigen bei Laktoseaufnahme zu geringen bis sehr starken Verdauungsproblemen. Bei diesen Menschen kann der Verzehr von Milcheiweiß sogar zur Reduktion der Calciumaufnahme führen, egal wie viel Vitamin D in der Nahrung anwesend ist.

Kann man bei der Dosierung von Vitamin D Fehler machen?
Eine Überdosierung ist nicht zu empfehlen. Häufig hört man den Spruch: „Viel hilft auch viel!“ Aber dies trifft hier definitiv nicht zu. Zwar kann man alleine über eine starke UV-Exposition sowie über die Nahrung eine solche Überdosierung nicht erreichen, aber eine extreme einseitige Ernährung mit Tiefseefischen sowie ein Abusus (Missbrauch) von Fischölpräparaten kann gefährlich sein.

Eine Hypervitaminose, die deutlich leichter durch die unkontrollierte orale (über den Mund) Aufnahme von sog. Vitamin D-Präparaten erreicht werden kann,  kann u. a. zu „Verkalkungen der Niere“ sowie der Gefäße (sog. Calcinosen) führen. Auch eine Entmineralisierung des Knochens und des Gewebes ist möglich. Aber diese wird wie oben beschrieben unter normalen Umständen alleine ohne eine zusätzliche Aufnahme glücklicherweise nicht erreicht.

Wurde eine medizinisch indizierte Vitamin D-Gabe angeordnet, ist eine strikte Einhaltung der ärztlich empfohlenen Dosis einzuhalten. Besonders große Vorsicht besteht in der Schwangerschaft und im Alter. Übrigens: Vitamin D darf ähnlich wie Vitamin A in der Lebensmittelverarbeitung der Nahrung nur unter strengen Auflagen zuführt werden.

Welche Nahrungsmittel haben einen hohen Gehalt an Vitamin D?
Außer in Tiefseefischen wie Thunfisch, Hering, Heilbutt, Kabeljau und Sardinen ist der Vitamin D-Gehalt sehr gering. Beim Kochen ist das Vitamin zum Glück sehr hitzestabil, lediglich Licht und Sauerstoff haben einen negativen Einfluss auf die Konsistenz. Die Nahrungsmittel enthalten nur die Vorstufe Vitamin D3, welches nach der Aufnahme erst über die Leber und die Niere endgültig umgewandelt werden muss.

 

Nahrungsmittel

µg / 100 g

Lebertran

bis zu 300

Rächeraal, Sardine

11 – 21

Kalbfleisch

3,8

Hühnerei

2,9

Champignons

1,9

Butter, Margarine, Mischfetterzeugnisse

1 – 2,5

Edamer 40% Fett i.Tr.

0,29

Speisequark 40% Fett i. Tr.

0,19

Joghurt min. 3,5% Fett oder Vollmilch mind. 3,5% Fett

0,062 – 0,088

Säuglingsmilch (industriell)

1–2 µg/100 kcal

Muttermilch

0,01 – 0,12

Da wie schon erwähnt eine schon geringe Sonnenexposition ausreicht, den täglichen Bedarf an Vitamin D zu garantieren, sei noch ein kleiner Ausflug in die Anthropologie gestattet:

Menschen, die eher in den nördlichen Breiten leben, haben bekannter weise eine deutlich hellere Haut.

Eine zu starke Pigmentierung, die uns Menschen vor zu starker Sonnenbestrahlung und den negativen Folgen des UV-Lichts schützen soll, wäre jedoch hier eher ein Hindernis für eine ausreichende Vitamin D-Produktion. Die wenige Sonne muss halt ausreichen, um ausreichend Vitamin D zu produzieren.

Menschen aus den südlicheren Breiten haben dementsprechend einen dunkleren Teint. Die „Out-of-Africa-Theorie“ besagt, dass sich der Mensch vom afrikanischen Kontinent ausgehend auf der ganzen Welt verbreitet hat. Vor ca. 45.000 Jahren begann der uns heute bekannte Homo sapiens mit der Besiedelung Europas. Er verdrängte nicht nur auf noch unbekannte Weise den Neandertaler sondern musste sich auch den Veränderungen der Umwelt anpassen: So waren beispielsweise Nachkommen mit einer geringeren Pigmentierung insb. für die nördlichen Breiten besser angepasst: Einerseits war ein großer Schutz gegen die UV-Strahlung nicht mehr zwingend notwendig, anderseits aber für die eigene Vitamin D-Produktion sehr hilfreich. Daher weisen Menschen in den südlichen Breiten noch einen dunkleren Teint auf, da die stärkere Sonneneinstrahlung eine effektivere und schnellere Synthese des Vitamins D3 in der Haut bewirkt. In den nördlichen Breiten findet man jedoch den hellhäutigen „Blondie“, der mit der geringeren UV-Strahlung auskommen muss.

Die restlichen Syntheseschritte (egal welche Hautfarbe ein Mensch hat) in der Leber und terminal in der Niere sind jedoch identisch. Und auch die zuvor notwendige Bildung von Provitamin D3 in der Leber ist zu 100% deckungsgleich. Vielleicht ist auch der prozentual größere Fischverzehr z.B. der Inuit und anderer Bevölkerungsgruppen im Norden im Bezug zum Vitamin D-Bedarf positiv zu werten.

Thilo Grimpe

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Quellen:

1.) Biochemie des Menschen – F. Horn et al. – Thieme-Verlag

2.) Lexikon der populären Ernährungsirrtümer – U. Pollmer, S Warmuth – Piper Verlag

3.) Ernährung – Paolo M. Suter – Thieme-Verlag

4.) Taschenatlas der Ernährung – H. K. Biesalski, P. Grimm – Thieme-Verlag

Nachwort:

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