VITAMINE – TEIL 2

Aufgrund ihres Lösungsverhaltens unterscheidet man wasser- und fettlösliche Vitamine. Diese zeigen wiederum ein unterschiedliches Verhalten hinsichtlich Resorption, Transport, Verteilung, Speicherung und Ausscheidung (siehe Repetitorium Teil 1). Wasserlösliche Vitamine (die Gruppe der B-Vitamine und Vitamin C) erfordern für ihre Aufnahme häufig eine vorherige Hydrolyse, da nur ihre freie Vitaminform resorbiert werden kann.

Für die Resorption fettlöslicher Vitamine (Vitamin A, D, E und K) sind Gallensäuren und Fett notwendig, da sie in Form von Mizellen in den Körper gelangen. Lebensmittel mit fettlöslichen Vitaminen sollten daher immer mit etwas Fett zubereitet werden, um eine optimale Vitamin-Aufnahme sicherzustellen. Supplemente mit fettlöslichen Vitaminen sind dementsprechend vorzugsweise mit den Mahlzeiten einzunehmen.

Zu den wichtigsten B-Vitaminen zählen die Vitamine B₁ (Thiamin), Vitamin B₂ (Riboflavin), Vitamin B₃ (Niacin), Vitamin B₅ (Pantothensäure), Vitamin B₆ (Pyridoxin), Vitamin B₇ (Biotin), Vitamin B₉ (Folat/Folsäure) und Vitamin B₁₂ (Cobalamin). Alle acht B-Vitamine übernehmen eine Vielzahl wichtiger Aufgaben im menschlichen Organismus.

Vor allem benötigt der Körper B-Vitamine für ein gut funktionierendes Nervensystem, ebenso für die Steuerung der Herzfunktion, Blutbildung, Energiegewinnung, Abwehrfunktion und die Gesundheit von Haut, Haaren und Nägeln. Dabei sind ihre Funktionen im Organismus eng miteinander verzahnt. Die Aufgaben eines einzelnen B-Vitamins können nur mithilfe weiterer B-Vitamine in Form ihrer Coenzyme ausgeführt werden.

Damit die zahlreichen Stoffwechselprozesse optimal funktionieren, ist immer eine ausreichende Versorgung mit allen B-Vitaminen zu gewährleisten beziehungsweise sollten alle acht in Form eines Komplexes zugeführt werden. Aufgrund der Abhängigkeit im Stoffwechsel tritt auch selten ein isolierter Mangel eines einzelnen B-Vitamins auf. Zumeist wird der Bedarf ausreichend durch pflanzliche und tierische Lebensmittel (z. B. Hefe, Getreide, Leber, Fisch) gedeckt. Allerdings gibt es auch Ausnahmen. Folsäure zählt beispielsweise generell als ein kritisches Vitamin und auch bei Vitamin B₁₂ bestehen Versorgungslücken.

Folat/Folsäure wird bei allen Bevölkerungsgruppen jeder Altersstufe nur selten im geforderten Maße ausreichend alimentär zugeführt. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt Jugendlichen und Erwachsenen eine tägliche Zufuhr von 300 Mikrogramm (μg) Folat, Schwangeren 550 μg und Stillenden 450 μg. Eine Unterversorgung mit dem B-Vitamin ist vor allem zu Beginn der Schwangerschaft problematisch, da es eine wichtige Aufgabe bei der Zellteilung und für Wachstumsprozesse hat, sodass ein Mangel in der frühen Embryonalentwicklung kindliche Fehlbildungen zu Folge haben kann. In Deutschland kommen jährlich etwa 800 Kinder mit einer Fehlentwicklung des Wirbelkanals zur Welt, bei der sich Rückenmark und/oder Gehirn nicht normal ausbilden können.

Um einen derartigen Neuralrohdefekt zu vermeiden, wird allen Frauen, die schwanger werden wollen oder könnten, empfohlen, zusätzlich zu einer folatreichen Ernährung täglich 400 μg Folsäure (synthetische Form des Folats) möglichst schon vor der Empfängnis (spätestens vier Wochen zuvor) und während des ersten Drittels der Schwangerschaft zu supplementieren.

Vitamin B₁₂ ist vor allem bei veganer Ernährung und bei Senioren ein kritischer Nährstoff. Bei den Älteren liegt die Ursache meist nicht in einer zu geringen alimentären Zufuhr, sondern ist in einer intestinalen Aufnahmestörung begründet. So nimmt mit zunehmendem Alter die Produktion des für die Resorption von Vitamin B₁₂ erforderlichen Intrinsic Factors im Magen ab. Um einen Vitamin-B₁₂-Mangel ausreichend auszugleichen, werden Vitamin-B₁₂-Supplemente in Dosierungen erforderlich (teilweise über 100 μg pro Tag), die in der Regel nur mit einer isolierten Vitamingabe erreicht werden können. Ansonsten betragen die Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr von Vitamin B₁₂ bei Jugendlichen und Erwachsenen 4,0 μg, bei Schwangeren 4,5 μg und Stillenden 5,5 μg pro Tag.

Biotin zählt zwar nicht zu den kritischen Vitaminen, es wird aber häufig separat supplementiert. Es gilt als ein Haar- und Nagelvitamin, das in höheren Dosierungen gegeben wird, um brüchige Fingernägel zu stärken oder Haarausfall zu behandeln. Dafür sind Dosierungen von 5 oder 10 mg pro Tag üblich, die somit deutlich die Schätzwerte der DGE für eine angemessene Zufuhr (Jugendliche und Erwachsene (einschließlich Schwangerer) 40 μg, Stillende 45 μg pro Tag) überschreiten.

Das wasserlösliche Vitamin C, auch als Ascorbinsäure bekannt, ist aufgrund seiner stark reduzierenden Eigenschaften als Reduktionsmittel in zahlreichen Stoffwechselprozessen im Organismus involviert. Es ist das wichtigste physiologische Antioxidans, das freie Radikale und reaktive Sauerstoffverbindungen effektiv abfangen kann. Zudem beruhen zahlreiche Hydroxylierungsreaktionen auf dem Elektronentransfer des Redoxsystems.

Damit ist Vitamin C beispielsweise an der Synthese von Kollagen oder von Nebennierenrinden- und Nebennierenmarkhormonen beteiligt, schützt das Gefäßendothel vor einer Zerstörung durch freie Radikale und schützt zweiwertige Eisenionen vor Oxidation zum kaum resorbierbaren dreiwertigen Eisen. Am bekanntesten ist schließlich die Beteiligung von Vitamin C an immunologischen Prozessen und damit an der Stimulierung der Immunabwehr. Prinzipiell sind die Referenzwerte der DGE (Erwachsene Männer 110 mg/ Frauen 95 mg, Schwangere 105 und Stillende 125 mg pro Tag) mit der üblichen Kost leicht zu realisieren.

Natürliche Quellen sind pflanzliche Lebensmittel, wobei Zitrusfrüchte, Paprika und Brokkoli besonders reich an Vitamin C sind.

Aber auch Kartoffeln und Tomaten sind aufgrund ihrer konsumierten Menge für die Vitamin-C-Versorgung von Bedeutung. Vitamin-C-haltige Lebensmittel sollten möglichst frisch verzehrt werden. Bei zu warmer oder zu langer Lagerung sowie bei ungünstigen Zubereitungsarten kommt es wegen der leichten Oxidierbarkeit der Ascorbinsäure zu beträchtlichen Vitaminverlusten.

Bei bestimmten Risikogruppen steigt wiederum der Vitamin-C-Bedarf. So wird beispielsweise für Raucher eine empfohlene Zufuhr pro Tag von 135 mg für Frauen und 155 mg pro Tag für Männer angegeben, da sie eine um circa 10 Prozent verringerte Resorption und einen um etwa 40 Prozent höheren Umsatz an Vitamin C als Nichtraucher haben. Ebenso können Personen, die Arzneimittel einnehmen (z. B. orale Kontrazeptiva), an chronischen Erkrankungen leiden (z. B. Diabetes mellitus) oder Belastungssituationen ausgesetzt sind (z. B. Leistungssportler), leichter in Vitamin C-Mangelsituation als andere geraten.

Lässt sich der Vitaminbedarf nicht über die Ernährung ausreichend decken, kann eine Supplementierung notwendig werden. Die Höhe der Dosierung wird immer wieder diskutiert, insbesondere unter der Fragestellung der optimalen präventiven Zufuhr. Bei der Wahl der Dosierung erscheint es sinnvoll, die begrenzte Vitamin C-Resorptions- und Speichermöglichkeit zu berücksichtigen. Präparate mit 200 mg pro Tag kann der Körper nahezu 100-prozentig resorbieren. Höhere Dosen sollten möglichst auf kleinere Einzelgaben aufgeteilt werden. Eine gute Alternative sind retardierte Präparate, die die Mikronährstoffe zeitversetzt abgeben.

Der Begriff Vitamin A umfasst eine Gruppe von Verbindungen, die Vitamin-A-Wirkung besitzen. Die zentrale Wirkform ist Retinol. Das fettlösliche Vitamin spielt als Bestandteil des Sehpurpurs beim Sehvorgang eine wichtige Rolle und ist für Fortpflanzung, Wachstum, Zelldifferenzierung sowie Immunfunktion erforderlich.

Vitamin A ist ausschließlich in tierischen Lebensmitteln enthalten, vor allem in Leber und daraus hergestellten Wurstwaren sowie in Eiern und Milchprodukten.

Pflanzliche Quellen tragen mit ihrem Gehalt an Provitamin A, der Vorstufe von Vitamin A, zur Vitamin-A-Versorgung bei. Das wirksamste Provitamin A ist Beta-Carotin (β‑Carotin), das in der Darmwand zu Vitamin A umgewandelt wird. Besonders reich an Beta‑Carotin ist gelb-orange-farbiges Obst und Gemüse (z. B. Süßkartoffeln, Karotten, Kürbis, rote Paprika).

Die von der DGE empfohlene Zufuhr für Vitamin A beträgt für Frauen 700 µg Retinol-Aktivitäts-Äquivalent (RAE) und für Männer 850 µg RAE pro Tag. Ein gesonderter Referenzwert für Beta‑Carotin existiert nicht. Vielmehr bezieht der RAE die Verwertung von Provitamin A-Carotinoiden mit ein. 1 µg RAE entspricht 1 µg Retinol und 12 µg β‑Carotin. Die empfohlene Zufuhr für Schwangere liegt bei 800 µg, die für Stillende bei 1300 µg RAE pro Tag.

Schwangere haben zwar einen erhöhten Vitamin-A-Bedarf. Allerdings sollten sie – insbesondere im ersten Schwangerschaftsdrittel – auf den regel- und übermäßigen Verzehr von Lebensmitteln mit hohem Vitamin-A-Gehalt verzichten, da sonst Fehlbildungen beim Kind möglich sind. Unabhängig vom Geschlecht beträgt die tolerierbare Gesamtzufuhrmenge für Erwachsene ausschließlich für vorgebildetes Vitamin A (Retinol und Retinsäure) 3000 µg RAE pro Tag. Eine Zufuhr darüber hinaus wirkt sich teratogen und leberschädigend aus. Vitaminpräparate, die für Schwangere ausgelobt sind, verzichten zumeist auf Vitamin A und enthalten dafür das Provitamin, das keine Vitamin A-Intoxikation auslöst. Ein Vitamin A-Mangel, der zu Störungen der Zahnentwicklung und des Knochenwachstums sowie zur Erblindung führen kann, ist in Deutschland selten.

Unter Vitamin D versteht man verschiedene Substanzen, die alle als Calciferole bezeichnet werden. Die beiden wichtigsten Formen sind Vitamin D₃ (Cholecalciferol/Calciol) und Vitamin D₂ (Ergocalciferol). Während Vitamin D₃ in der Haut gebildet oder über tierische Lebensmittel aufgenommen wird, gelangt Vitamin D₂ über pflanzliche Lebensmittel in den Körper.

Beide Vitamin-D-Formen werden in der Leber zunächst in 25-Hydroxyvitamin D (Calcidiol) umgewandelt, in der Niere und anderen Geweben wird schließlich die aktive Form 1,25-Dihydroxyvitamin D (Calcitriol) gebildet. Die Bestimmung des Vitamin D-Status erfolgt durch Messung der Konzentration von 25-Hydroxyvitamin D im Serum.

Die Bedeutung von Vitamin D wurde lange Zeit unterschätzt.

Während früher lediglich seine Funktion im Calcium- und Knochenstoffwechsel als bedeutend angesehen wurde, weiß man heute, dass das fettlösliche Vitamin auch wichtige extraskelettäre Effekte besitzt. Ein unzureichender Vitamin-D-Status macht sich daher nicht nur in Erkrankungen des Skelettsystems (z. B. Rachitis, Osteoporose) bemerkbar, sondern erhöht das Risiko für eine Vielzahl verschiedener Krankheiten (z. B. Diabetes mellitus, diverse Atemwegserkrankungen wie Asthma oder COPD, Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems, Tumoren).

Vitamin D wird zwar vom Körper selber produziert, allerdings nimmt mit zunehmendem Alter die Syntheseleistung der Haut deutlich ab. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sich der Aufenthalt im Freien verringert, was altersbedingt durch Krankheit und Pflegebedürftigkeit oft der Fall ist. Aber auch bei anderen Altersgruppen ist die körpereigene Produktion nicht immer ausreichend gewährleistet. So mangelt es in den sonnenarmen Monaten zwischen Oktober und April in unseren Breitengraden an notwendiger UVB-Strahlung und in den Sommermonaten minimiert der vermehrte Gebrauch von Pflegeprodukten mit Lichtschutzfaktoren die endogene Vitamin D-Synthese.

Zudem gestaltet sich eine alimentäre Versorgung schwierig, da in Deutschland gute Vitamin D-Lieferanten wie fette Fischsorten (z. B. Hering, Makrele) nur selten auf dem Speiseplan stehen. Mit den üblicherweise verzehrten Lebensmitteln führen Jugendliche und Erwachsene lediglich etwa zwei bis vier µg Vitamin D zu. Daher kann eine zusätzliche Aufnahme von Vitamin D über die Einnahme eines Vitamin D-Präparates, insbesondere in den Wintermonaten, sinnvoll sein.

Experten raten, sich bei der Supplementierung an den Empfehlungen der DGE zu orientieren. Als Referenzwert für eine angemessene Zufuhr unter der Annahme einer fehlenden endogenen Synthese gibt die Fachgesellschaft für Kinder ab einem Jahr und Erwachsene aller Altersgruppen 20 µg Vitamin D pro Tag an, was 800 Internationalen Einheiten (IE) entspricht (1 μg = 40 IE). Diese Dosis ist langfristig gesundheitlich unbedenklich und genügt, um die gewünschte Serumkonzentration des Blutmarkers 25-Hydroxyvitamin D ohne hauteigene Produktion über die Sonnenbestrahlung auf angemessene 50 Nanomol (nmol) pro Liter zu heben.

In der Praxis haben sich zur Supplementierung die allgemein verfügbaren Präparate mit 25 µg (1000 IE) Vitamin D durchgesetzt. Auch diese gelten als sicher. Höhere Tagesdosen sollten nur nach individueller Berücksichtigung laborgesicherter Blutspiegel abgegeben werden, um Nebenwirkungen zu vermeiden. Wer hingegen regelmäßig und ohne medizinische Gründe Vitamin D in höheren Mengen zu sich nimmt (Erwachsene und Kinder ab elf Jahren über 100 µg pro Tag = UL-Wert für Vitamin D), riskiert die Bildung von Nierensteinen oder eine Nierenverkalkung.

Bei einem laborgesicherten Vitamin-D-Mangel richtet sich eine Substitution nach den ermittelten Vitamin-D-Spiegeln. Anfangs kann es notwendig sein, höhere Dosen von bis zu 4000 IE pro Tag zur Aufsättigung zu geben. In manchen Fällen werden sogar für einen gewissen Zeitraum (circa eine Woche) 20 000 IE täglich verordnet. Sind die Serumspiegel wieder im therapeutischen Bereich, wird auf eine Erhaltungsdosis reduziert.

Unter dem Begriff Vitamin E oder Tocopherol werden acht Substanzen zusammengefasst, die ausschließlich in Pflanzen synthetisiert werden. Pflanzliche Öle wie Weizenkeim-, Sonnblumen- und Olivenöl sowie Vollkornprodukte, Eier und Nüsse sind besonders reich an Vitamin E. Allerdings kommt es durch Hitze, Licht und Sauerstoff in Lebensmitteln schnell zu Vitamin-E-Verlusten. Vitamin E ist das bedeutendste fettlösliche Antioxidans. Es schützt ungesättigte Fettsäuren, verhindert Zellschädigungen und stabilisiert Zellmembranen. Außerdem hat es immunmodulierende und entzündungshemmende Eigenschaften.

Die DGE gibt als Schätzwerte für eine angemessener Vitamin E-Zufuhr bei Jugendlichen und Erwachsenen altersabhängig für Männer bis zu 15 beziehungsweise für Frauen bis zu 12 mg-Tocopherol-Äquivalent pro Tag an (1 mg-Tocopherol-Äquivalent = 1,49 IE).

Schwangere und Stillende haben einen Mehrbedarf und benötigen daher 13 beziehungsweise 17 mg-Tocopherol-Äquivalent pro Tag. Diskutiert werden präventive Aspekte bei der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einer Arteriosklerose sowie von Rheuma- und Krebserkrankungen, wobei zu deren Vorbeugung weitaus höhere Dosierungen zum Einsatz kommen, als die DGE als angemessen für die Zufuhr schätzt. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) rät, präventiv nicht mehr als 30 mg (= 44 IE) am Tag in Form von Supplementen zu ergänzen.

Vitamin K umfasst eine Gruppe eng verwandter Derivate, die an der Synthese verschiedener Blutgerinnungsfaktoren sowie an der Knochenmineralisierung beteiligt und für eine intakte Gefäßgesundheit notwendig sind.

Die wichtigsten Substanzen sind das in grünen Pflanzen vorkommende Vitamin K₁ (Phyllochinon) sowie die von Darmbakterien gebildeten Vitamin- K₂-Verbindungen (Menachinone). Die besten Quellen für K₁ sind grüne Blattgemüse wie Mangold oder Spinat. K₂ findet sich vor allem in tierischen Lebensmitteln wie Milch, Milchprodukten, Fleisch und Eiern. Die von der DGE festgelegten Zufuhrempfehlungen von 60 bis 80 mg pro Tag (abhängig von Alter und Geschlecht, einschließlich Schwangeren und Stillenden) werden bei einer ausgewogenen Ernährung grundsätzlich erreicht.

Bei gesunden Erwachsenen kommt damit ein Vitamin K-Mangel kaum vor, sodass eine Ergänzung mit Supplementen nicht gängig ist. Nur Säuglingen wird zum Schutz vor Blutungsneigungen prophylaktisch dreimal 2 mg Vitamin K als Tropfen verabreicht. Die erste Gabe erfolgt direkt nach der Geburt.

Für die in letzter Zeit häufig beworbene und auch praktizierte kombinierte Einnahme von Vitamin D und Vitamin K₂ zum Erhalt normaler Knochen oder als Schutz vor einer Arteriosklerose existieren keine offiziellen Empfehlungen. Eine wissenschaftlich allgemein anerkannte Bestätigung, ob für die zusätzliche Einnahme von Vitamin K ein Nutzen besteht, steht bislang noch aus. Zudem liegen noch nicht genügend Daten zu Dosis und Sicherheit vor. Das BfR empfiehlt, einem NEM nicht mehr als 80 µg Vitamin K₁ oder nicht mehr als 25 µg Vitamin K₂ pro Tagesdosis zuzusetzen.