Vitamin D

Vitamin D ist eine Gruppe fettlöslicher Vitamine. Die beiden wichtigsten Vertreter der Gruppe sind Vitamin D₂ ("Ergocalcifer.."), das in Pflanzen vorkommt, und das in tierischen Organsimen gebildete Vitamin D₃ (Cholecalciferol). Da der menschliche Körper Vitamin D₃ bei ausreichender Sonneneinstrahlung in der Haut selbst herstellen kann, handelt es sich nicht um ein Vitamin im eigentlichen Sinn. Vielmehr ist Vitamin D₃ ein Prohormon.

Vorkommen:

In pflanzlichen Nahrungsmitteln kommt nur das Provitamin Ergosterol in Spuren vor. Pilze haben den höchsten Gehalt: Pfifferling (5,3 µg/100g), Morchel (5,1), Shitake (0,4) oder Champignon (0,2).²
Die Aufnahme via pflanzliche und tierische Nahrungsmittel (wie fettreiche Fische) deckt nur 5 bis 20 % des Vitamin-D-Bedarfs. Daher ist eine direkte Sonnenbestrahlung der Haut zur Vitamin-D₃-Bildung unerlässlich. An sonnigen Sommertagen ist der Tagesbedarf allein hierdurch um ein Vielfaches gedeckt. Im Winter jedoch ist die UV-B-Strahlung zu gering. Der Körper stellt nicht mehr genügend Vitamin D in der Haut her und beginnt die im Sommer angelegten Vorräte aufzubrauchen.³

Lager- und Zubereitungsverluste:

Vitamin D ist licht- und sauerstoffempfindlich, die Kochverluste sind jedoch gering. Da die Vitamin D Aufnahme über Nahrungsmittel eine geringe Rolle spielt, sind Zubereitungsverluste sekundär.

Ernährung / Gesundheit:

Vitamin D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Calciumspiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Es erfüllt aber auch viele weitere wichtige Aufgaben im Körper, wie in den letzten Jahren immer mehr erkannt. Sonnenlicht hat noch weitere Vorteile - aber bei zu viel Exposition überwiegen die Nachteile.

Tagesbedarf auf lange Sicht:

Der Bedarf an exogen zugeführtem Vitamin D hängt stark von der Dauer und der Intensität der UV-Exposition und der damit verbundenen endogenen Vitamin-D-Synthese ab. Die Zufuhrempfehlung von 20 µg/Tag für Kinder und Erwachsene unterstellt eine unzureichende Synthese in der Haut. Im Säuglingsalter empfiehlt man eine Prophylaxe von 10 µg/Tag.³ Die US-Gesundheitsorganisation Institute of Medicine (IOM) legt einen Tagesbedarf von 15 µg/Tag fest.

Mangelsymptome:

Vitamin D zählt zu den kritischen Vitaminen. Laut nationaler Verzehrstudie erreichen 90 % der Bevölkerung in Deutschland die Empfehlungen nicht.³ Auch in anderen Ländern ist die Vitamin-D-Versorgung nicht optimal. Zu Risikogruppe gehören insbesondere Senioren und Menschen die sich hauptsächlich in verschlossenen Räumen aufhalten. Weitere Risiken bergen das konsequente Benutzen von Sonnencreme oder weitgehend vollständige Bedeckung der Haut mit Kleidern unter freiem Himmel.
Unter den Vitamin-D-Mangelerscheinungen ist die Rachitis beim Kind am bekanntesten. Es kommt zu Verformungen von Knochen, v.a. Brustbein, Schädel und Wirbelsäule. Die Osteomalazie (Knochenerweichung) ist das Pendent bei Erwachsenen. Sie äussert sich in diffusen Knochen- und Muskelschmerzen.

Überversorgung:

Eine Überversorgung kommt bei starker UV-Exposition oder über die Ernährung nicht vor. Erst die massive Überdosierung über Vitamin-D-Präparate kann zu Hyperkalzämie führen, deren akute Symptome Erbrechen und Schwindel sind. Langfristig kann es zur Verkalkung der Nieren kommen.

Funktionen im Körper etc.:

Vitamin D hat ein breites Aufgabengebiet und wirkt sich in vielerlei Hinsicht auf die Gesundheit aus.^3,4,5

• Die klassischen Vitamin-D-Funktionen dienen der Aufrechterhaltung der Calcium (Ca)- und Phosphat (P)-Homöostase. Somit ist Vitamin D an der Knochenmineralisierung, Muskelkontraktion, Nervenleitung und Zellfunktion im gesamten Körper beteiligt.
• "Calcitri..." hat darüber hinaus Funktionen in der Regulation der Genexpression, Zelldifferenzierung und Zellproliferation: in über 30 verschiedenen Zelltypen und Gewebearten hat man Rezeptoren für Vitamin D gefunden, die Calcidiol aktivieren können. Darunter Immunzellen, Gehirn, Muskeln, Herz, Bauchspeicheldrüse, Schilddrüse, Thymus, Eierstockepithel, Darm, Brust- und Prostatagewebe.
• "Calcitri.." hat unter anderem immunomodulatorische und entzündungshemmende Eigenschaften, ist am Glukose-Haushalt und an der Blutdruckregulation beteiligt und beeinflusst den Hirnstoffwechsel und die Fruchtbarkeit.
• Es gibt immer mehr wissenschaftliche Beweise dafür, dass ein guter Vitamin-D-Status zur Prävention häufiger chronischer Krankheiten beiträgt, darunter Krankheiten des Bewegungsapparats, das Metabolische Syndrom, Diabetes Typ 2, Herz- und Gefässkrankheiten, Autoimmun-Krankheiten, Infektionskrankheiten, Krebs und psychische Erkrankungen.

Aufnahme und Stoffwechsel:

In der Haut entsteht mit Hilfe von UV-B-Strahlung aus 7-Dehydrocholesterol das Prävitamin D₃. Dieses ist thermodynamisch instabil und unterliegt einer Umlagerung, es entsteht Cholecalciferol (Vitamin D₃). Dieser Schritt ist reguliert.³ Dadurch ist der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D₃-Überproduktion durch zu viel Strahlung geschützt. Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D₃-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von Melanin in der Haut. Der Körper bildet bei einer kurzen Sonnenbestrahlung (mit genügend hohem UV-B-Anteil) über einige Minuten ähnlich viel Vitamin D₃, wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit.

Das Vitamin D₃ gelangt in das Blut und über den Transport mit dem Vitamin-D-bindende Protein (DBP) zur Leber. Dort entsteht durch Hydroxylierung das Zwischenprodukt Calcidiol. Die Nieren können Calcidiol durch eine weitere Hydroxylierung in das biologisch aktive Hormon 1,25-Dihydroxy-Vitamin D ("Calcitri..") umwandeln. Dieser Schritt unterliegt einer strengen Kontrolle. Zuviel "Calcitri.." wirkt hemmend, Parathormon und ein niedriger Phosphatspiegel fördernd.³

Menschen mit dunklerer Hautfarbe benötigen längere Zeit im Freien, um dieselbe Menge an Vitamin D zu produzieren. Der 7-Dehydrocholesterol-Gehalt der Haut sinkt mit dem Alter.³ Ferner nimmt beim Menschen im Alter die Fähigkeit der Haut, Vitamin D₃ zu bilden, im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen, ungefähr um den Faktor 3 ab.

Speicherung, Verbrauch, Verluste:

Calcidiol hat eine Halbwertszeit von 4 bis 5 Wochen und fungiert als interne Vitamin-D-Reserve. Eine solche muss es geben, um die grossen Spitzen und Pausen der hauptsächlichen Vitamin-D-Versorgung durch das Licht abfangen zu können. Die Ausscheidung geschieht über die wasserlösliche Calcitroinsäure über die Galle.³

Strukturen:

Cholecalciferol und "Calcitri.." sind hochwirksames Secosteroide mit struktureller Ähnlichkeit zu den Steroidhormonen.

Literatur / Quellen:

1. Leitzmann Claus und Keller Markus: Vegetarische Ernährung; 3. Auflage (2013); Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart.
2. US-Amerikanische Nährwertdatenbank USDA.
3. Biesalski Hans Konrad und Grimm Peter: Taschenatlas der Ernährung; 3. Auflage (2004); Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York.
4. Elmadfa Ibrahim und Leitzmann Claus: Ernährung des Menschen; 5. Auflage (2015); Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
5. Kasper Heinrich und Burghardt Walter: Ernährungsmedizin und Diätetik; 11. Auflage (2009); Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag, München.

Autor: Karin Rustmeier | 31.03.2017