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Lebensmittelchemie + Ernährung

Lebensmittelchemie im Alltag

Wissenswertes zum Vitamin D

Auf meinen heutigen Blog kam ich durch meine Tätigkeit als Vine-Produkttester. Dabei habe ich auch Vitaminpräparate zu rezensieren und hier verstehe ich wirklich was. Eines was mir schnell auffällt, ist dass sich alle Hersteller an den Nährwertangaben nach einer EU Nährwertverordnung genauer (Verordnung (EU) Nr. 1169/2011) orientieren. Das ist auch so korrekt, die EU ist eine höhere Instanz als die deutsche Gesetzgebung und somit hat diese Verordnung die deutschen Angaben ersetzt. Das Problem: Die Angaben für Empfehlungen sind natürlich je nach Organisation unterschiedlich. Das hängt damit zusammen, wie wissenschaftliche Daten gewichtet werden, aber auch wie man Sicherheitspuffer oder Verluste einschätzt und wo man bei einer Verteilungskurve die Grenze setzt, also den Teil der Bevölkerung, der trotz Empfehlung noch eine Unterversorgung hat.

Daneben gibt es noch politische Faktoren, so liegen Empfehlungen der WHO meist niedriger als die des deutschen Pendants der DGE, weil viele Nationen schon Probleme haben, diese zu erreichen.

Nirgendwo gibt es aber einen so großen Unterschied wie beim Vitamin D bei den Angaben. Gemäß obiger Verordnung wird als Tagesbedarf 5 Mikrogramm (µg) definiert, die DGE setzt bei uns 20 µg also, das Vierfache an. So wird aus Tabletten die meist 25 µg enthalten. So wird aus "hoch dosiertem" Vitamin D nach EU Verordnung (500 % des Tagesbedarfs) schnell etwas mehr als der Tagesbedarf (125 %) nach DGE-Empfehlung. Zeit also das mal genauer zu beleuchten.

Aufgaben von Vitamin D

Vitamin D spielt eine zentrale Rolle im Calciumstoffwechsel. Es fördert die Bildung und Reifung der Knochenstammzellen, die Aufnahme von Calcium aus dem Darm und den Einbau von Calcium in die Knochen. Diese Wirkung ist sehr gut untersucht und wissenschaftlich abgesichert. Es gibt wie bei jedem anderen Vitamin auch noch andere Wirkungen, die weitaus weniger durch die Forschung abgesichert sind, so soll es das Immunsystem stärken, weshalb es oft in irgendwelchen Kombipräparaten landet, wo Hersteller ohne Verstand alle Substanzen zusammenmischen, von denen sie nur ansatzweise glauben, dass sie gut fürs Immunsystem sind wie Vitamin C, Zink, Selen oder eben Vitamin D.

Die Wirkung von Vitamin D zum Aufbau und Erhalt der Knochen ist sehr lange bekannt. Rachitis wurde erstmals 1645 als Krankheit beschrieben. wird diese Einlagerung von Calcium in die Knochen gestört, so leiden die Betroffenen unter Rachitis, bzw. Osteomalazie. Beide Krankheiten haben ähnliche Symptome. Von Rachitis spricht man meist wenn die Betroffenen jünger sind. Sie haben ein gestörtes Knochenwachstum, bzw. es verbiegen sich die Knochen, weil sie wenig Calcium erhalten, die Personen bekommen einen krummen Rücken, O-Beine oder ähnliche Knochendeformationen. Von Osteomalazie spricht man, wenn aus einem schon voll entwickelten Knochenskelett der Mineralisierungsgrad abnimmt, also bei Erwachsenen. Für Rachitis ist Vitamin D Mangel eine der Hauptursachen, bei Osteomalazie kann ein Vitamin-D-Mangel beitragen, aber es gibt auch andere Ursachen.

Massenhaft trat Rachitis bei Kindern in England während der industriellen Revolution auf. Damals mussten selbst Kinder arbeiten, z.B. in Bergwerken Schlitten ziehen, weil sie kleiner als Erwachsene waren und die Stollen so niedriger sein konnten. Sie kamen so den ganzen Tag nicht ans Licht und dies förderte die Rachitis, die wegen der besonders schlimmen zustände in England daher auch "englische Krankheit" hieß.

Heute ist daher die Wirkung des Vitamin D auf den Knochenstoffwechsel relativ gut geklärt. Schon vor 90 Jahren stellte man fest, dass Rachitis oft alleine durch Sonnenstrahlung geheilt werden konnte. Zeitweise wurden daher UV-Lampen zur Heilung verkauft. Das half bei der Aufklärung des Stoffwechsels. Es gibt in der Nahrung zwei Vitaminvorstufen, genannt Vitamin D₂ und D₃. Vitamin D₂ ist Ergosterol, das in Pflanzen vorkommt, Vitamin D₃ ist Cholecalciferol. Vitamin D₃ ist von beiden in der Enärhung das wichtigere, es entsteht auch im menschlichen Körper aus 7-Dehydrocholesterin, ein Oxidationsprodukt des Cholesterins, ja dieses bösen Stoffes, der so einen schlechten Ruf hat, aber in Massen vom Körper produziert wird (einige Prozent der Gehirnmasse bestehen aus Cholesterin) und vielfältige Funktionen im Körper hat. Auch Vitamin D₃ wird von den Mitochondrien der Zellen produziert.

In der Haut wird durch UV-Bestrahlung aus dem 7-Dehydrocholesterin dann das Provitamin D₃, das aus historischen Gründen manchmal auch Vitamin D₃ genannt wurde. In der Leber wird dann an Position 25 eine Hydroxylgruppe gebildet und anschließend in der Niere an Position 1 eine weitere Hydroxlgruppe eingeführt, daraus entsteht das eigentlich wirksame Vitamin D₃, chemisch 1,25-Dihydroxy-calciferol.

Dieser Photomechanismus ist relativ genau geklärt. Untersuchungen mit Lösungen von 7-Dehydrocholesterin ergaben, dass ein signifikanter Anteil nach kurzer Zeit, wenn er mit UV-Licht zwischen 290 und 315 nm Wellenlänge bestrahlt wird zu Vitamin D₃ (Cholecalciferol) umgewandelt wird. Über die Übertragung, wie lange und welche Fläche dies beim Menschen entspricht, ist man sich noch nicht einig. Klarheit herrscht aber inzwischen darüber, dass im Sommer man, selbst wenn man den ganzen Tag im Büro arbeitet und sich nicht besonders freizügig kleidet, allein durch die Sonnenstrahlung seinen Vitamin D Bedarf decken kann.

Wie bei allen fettlöslichen Vitaminen gibt es eine Hypervitaminose, das heißt eine Krankheit, die durch zu viel Vitamin D ausgelöst wird. Dies hängt mit der Aufnahme zusammen: wasserlösliche Vitamine werden passiv resorbiert, ist viel eines Vitamins vorhanden so wird immer weniger aufgenommen, kommt dennoch zu viel im Körper an, so kann überschüssiges Vitamin mit dem Urin ausgeschieden werden. Bei fettlöslichen Vitaminen ist das nicht so einfach möglich, sie müssen abgebaut werden. Vor allem aber werden fettlösliche Vitamine wie der Name gesagt im Fett gelöst und damit mit dem Fett aufgenommen und das wird als essenzieller Nährstoff fast komplett resorbiert. Bei einer Hypervitaminose wird vermehrt Calcium dort eingelagert wo es nicht erwünscht wird, so entstehen dann vermehrt Nierensteine.

Bei Vitamin D ist die Aufnahme auch noch an einen Speicher gekoppelt. Die Leber fungiert als Speicher für den kurzfristigen Umsatz an Vitamin D, eine größere Menge wird im Fettgewebe gespeichert, dort aber verteilt über den ganzen Körper und nicht sehr mobil, das heißt Vitamin D wird nur durch den normalen "Turnover" (Abbau von Fett aus Speicherzellen und Neueinlagerung) freigesetzt, das ist wenig, außer man nimmt ab.

Insgesamt ist bei Vitamin D in den letzten Jahrzehnten ein Trend zu beobachten: Die Empfehlungen für die Zufuhr steigen an, während gleichzeitig die Empfehlungen der tolerierbaren Maximalmenge absinken. In dem Standardwerk "Vitamine I von Otto Isler und Georb Brubacher von 1982 wird als Empfehlung für Erwachsene noch 2,5 µg Vitamin D angegeben, und eine Hypervitaminose soll (bei einer dauerhaften Aufnahme) ab 250 µg/Tag auftreten. Heute liegt die Zufuhrempfehlung bei 20 µg und eine Hypervitaminose soll ab 50 µg/Tag auftreten. Während die beiden grenzen also vorher durch den Faktor 100 getrennt waren, ist es heute nur noch der Faktor 2,5.

Die Daten habe ich meinen Büchern über Ernährungslehre und von der DGE für 2023 übernommen.

Was hat nun zum Anstieg der Empfehlungen geführt? Ich empfehle zur Vertiefung meinen Blogs, wie die Empfehlungen für Vitamine und andere Stoffe festgelegt werden. Es ist ja nicht möglich Versuche mit Menschen durchzuführen, wie viel Vitamin D sie benötigen, wobei wegen der Speicher selbst bei keiner Zufuhr es Wochen bis Monate dauert, bis klinische Symptome auftreten. Stattdessen bestimmt man bei Personen, die Rachitis oder andere Krankheiten haben, die auf Vitamin D Mangel zurückgeführt werden, die Serumspiegel. Dann stellt man diesen Serumspiegel bei Gesunden in Verbindung mit der Ernährung. Und da sieht in Deutschland die Situation so aus: Der Durchschnitt der Bevölkerung nimmt 2,2 µg (Frauen) bzw. 2,9 µg (Männer) Vitamin D pro Tag auf. Gegenüber der letzten Erhebung, die ein Jahrzehnt vorher durchgeführt wurde, hat sich nichts verbessert, im Gegenteil Frauen rutschen von 2,5 auf 2,2 µg/Tag ab. Auf der anderen Seite liegt der Serumspiegel bei 25 Dozent der Bevölkerung in den Monaten November bis april- unter der Grenze von 30 ng/ml, was als Mangelgrenze gilt, im Februar/April rutschen 50 % dieser Personen in den Bereich, der einen schweren Mangel kennzeichnet. Diese Zahlen sind deutlich schlechter als im europäischen Durchschnitt (12,3 Prozent im Winter) ebenso wie Deutschland bei der Vitamin D Zufuhr hinter anderen europäischen Staaten liegt. (Nach DGS1)

So verwundert es nicht, dass die DGE ihre Empfehlung erhöht hat. Die Empfehlungen richten sich meist nach den Beobachtungen wie die jeweilige Bevölkerung versorgt ist. Da ist Deutschland benachteiligt. Zum einen ist Vitamin D nur in wenigen Lebensmitteln vorhanden. Richtig viel des Vitamins findet man nur in fettreichem Seefisch wie dem Dorsch (im Fettanteil, in den Filets, die meist verarbeitet werden oder tiefgefroren im Discounter zu finden sind, ist deutlich weniger vorhanden). Mag man keinen Fisch, so wird es schwierig. Leber enthält als Speicherorgan ebenfalls Vitamin D, außerdem bilden es einige Pilze wie Champignons, Steinpilze und Pfifferlinge. Sie sind für Veganer die einzige Quelle die übrig bleibt. Die meisten Nahrungsmittel enthalten kaum Vitamin D, Butter und Eier noch relativ viel, aber man müsste 4 Eier oder 1,5 kg Butter täglich essen, um auf die DGE-Empfehlung zu kommen. So verwundert die geringe Aufnahme den Experten nicht.

Die Empfehlung der DGE gilt - wie übrigens alle Empfehlungen von Gesundheitsbehörden - für keine endogene Bildung durch die UV-Strahlung der Sonne, also bei uns für die Monate November bis April.

So geben unterschiedliche Organisationen verschiedene Empfehlungen ab:

Die Endocrine Society ist keine nationale Behörde, ihr Wert gibt an, wo man in der medizinischen Forschung die höchste Einlagerung von Calcium in die Knochen beobachtete. Die meisten dieser Empfehlungen sind in den letzten Jahrzehnten angestiegen, so war die Empfehlung für die USA vor einigen Jahren noch bei 10 µg/Tag. In den USA und Kanada wird Trinkmilch mit 10 µg/l Vitamin D supplementiert, entsprechend liegt die Versorgung dort etwa dreimal so hoch wie bei uns, aber imemr noch unter der Empfehlung.

Das Vitamin D bei uns ein Mangelvitamin ist, war schon lange bekannt. Früher gab es, als man es noch nicht synthetisieren konnte als "Stoßterapie" für Kleinkinder regelmäßig einen Esslöffel Lebertran, der aus der Leber von Fischen gewonnen wurde. 10 g Lebertran (ein Eßlöffel voll) enthalten 10 µg Vitamin D. Da Vitamin D gespeichert wird, ist das bis heute ein gangbarer Weg, es reicht also eine hohe Dosierung einmal pro Woche zuzuführen, die Serumspiegel haben eine Halbwertszeit von zwei Wochen. Die Sonne soll, wenn Arme und Gesicht 7 bis 30 Minuten pro Tag dem direkten Sonnenlicht (ohne Sonnencreme mit UV-Schutz) ausgesetzt sind genügend Provitamin D in Vitamin D umzuwandeln um, den Tagesbedarf zu decken. Die Spanne hängt von Tageszeit, Monat und geografischer Breite ab. Da aber man sein Hautkrebsrisiko minimieren soll, raten heute Mediziner eher dazu auch im Sommer Vitamin D Präparate zu nehmen, und sich mit einer Creme mit hohem Sonnenschutz einzucremen.

Ich komme nun aber zur Anfangsfragestellung: Warum hat die EU-Vorschrift eine so niedrige Grenze? Einfache Antwort: Die Verordnung stammt von 2011, damals empfahl man bei uns auch noch 5 µg/Tag. Immerhin: Vitamin D Tabletten sind heute günstig zu bekommen, ab 9 Euro für den Jahresvorrat. In den meisten der Angebote findet man Gehalt als Internationale Einheiten (IU) 1.000 IU sind 25 µg.

Was folgt füpr einen persönlich? Man kann seinen Vitamin D Spiegel beim Arzt bestimmen lassen, allerdings ist das keine Leistung, die die Krankenkassen übernehmen, sondern eine IGEL-Leistung die bei meinem Arzt 43,41 Euro kostet. Billiger dürfte es sein jeden Tag eine Vitamintablette einzuwerfen - oder auch mehrere, wenn man es vergessen, hat wie geschrieben, wird Vitamin D gespeichert, auch die oben erwähnte Endocrine Society empfiehlt nach einer Anfangsphase wo täglich Vitamin D zugeführt wird um die Speicher zu füllen nur eine Einnahme einmal pro Woche. Da man selbst bei vorsichtiger Betrachtung vor einer Hypervitaminose sicher ist, wenn man eine dauerhafte Einnahme von 50 µg/Tag nicht überschreitet, ist dies relativ sicher. Immerhin: höher als diese 50 µg/Tag werden die Empfehlungen wohl nicht mehr klettern.

Links:

Official recommendations for vitamin D through the life stages in developed countries

Comparative analysis of nutritional guidelines for vitamin D

NIH: Vitamin D Fact Sheet for Health Professionals

Wikipedia: Vitamin D

Artikel erstellt am 13.1.2023

Bücher vom Autor

Zum Thema Ernährung, Lebensmittel und Lebensmittelchemie/recht sind bisher vier Bücher von mir erschienen:

Das Buch „Was ist drin?“ wendet sich an diejenigen, die unabhängige Informationen über Zusatzstoffe und Lebensmittelkennzeichnung suchen. Das Buch zerfällt in vier Teilen. Es beginnt mit einer kompakten Einführung in die Grundlagen der Ernährung. Der zweite Teil hat zum Inhalt eine kurze Einführung in die Lebensmittelkennzeichnung - wie liest man ein Zutatenverzeichnis. Welche Informationen enthält es? Ergänzt wird dies durch einige weitere Regelungen für weitergehende Angaben (EU Auslobung von geografischen Angaben, Bio/Ökosiegel etc.).

Der größte der vier Teile entfällt auf eine Beschreibung der technologischen Wirkung, des Einsatzzweckes und der Vorteile - wie auch bekannter Risiken - von Zusatzstoffen. Der letzte Teil zeigt beispielhaft an 13 Lebensmitteln, wie man ein Zutatenverzeichnis sowie andere Angaben liest, was man schon vor dem Kauf für Informationen aus diesem ableiten kann, die einem helfen, Fehlkäufe zu vermeiden und welche Tricks Hersteller einsetzen, um Zusatzstoffe zu verschleiern oder ein Produkt besser aussehen zu lassen, als es ist. 2012 erschien eine Neuauflage, erweitert um 40 Seiten. Sie trägt zum einen den geänderten Gesetzen Rechnung (neue Zusatzstoffe wurden aufgenommen, Regelungen über Lightprodukte beschrieben) und zum anderen ein Stichwortregister enthält, das sich viele Leser zum schnelleren Nachschlagen gewünscht haben.

Wie sich zeigte, haben die meisten Leser das Buch wegen des zentralen Teils, der die Zusatzstoffe beinhaltet, gekauft. Ich bekam auch die Rückmeldung, dass hier eine Referenztabelle sehr nützlich wäre. Ich habe daher 2012 diesen Teil und den Bereich über Lebensmittelrecht nochmals durchgesehen, um die neu zugelassenen Zusatzstoffe ergänzt und auch um neue Regelungen, wie bei der Werbung mit nährwertbezogenen Angaben. Ergänzt um eine Referenztabelle gibt es nun die zwei mittleren Teile als eigenes Buch unter dem Titel "Zusatzstoffe und E-Nummern" zu kaufen.

Nachdem ich selbst über 30 kg abgenommen habe, aber auch feststellen musste wie wenig viele Leute von Ernährung oder der Nahrung wissen, habe ich mich daran gemacht einen Diätratgeber "der anderen Art" zu schreiben. Er enthält nicht ein Patentrezept (wenn auch viele nützliche Tipps), sondern verfolgt den Ansatz, dass jemand mit einer Diät erfolgreicher ist, der genauer über die Grundlagen der Ernährung, was beim Abnehmen passiert und wo Gefahren lauern, Bescheid weiß. Daher habe ich auch das Buch bewusst "Das ist kein Diätratgeber: ... aber eine Hilfe fürs Abnehmen" genannt. Es ist mehr ein Buch über die Grundlagen der Ernährung, wie eine gesunde Ernährung aussieht und wie man dieses Wissen konkret bei einer Diät umsetzt. Es ist daher auch Personen interessant die sich nur über gesunde Ernährung informieren wollen und nach Tipps suchen ihr Gewicht zu halten.

Das Buch "Was Sie schon immer über Lebensmittel und Ernährung wissen wollten" wendet sich an alle, die zum einen die eine oder andere Frage zu Lebensmitteln und Ernährung haben, wie auch die sich für die Thematik interessieren und auf der Suche nach weitergehenden Informationen sind. Während andere Autoren zwar auch populäre Fragen aufgreifen und diese oft in einigen Sätzen beantworten und zur nächsten Frage wechseln, habe ich mich auf 220 Fragen beschränkt, die ich mehr als Aufhänger für ein Thema sehe, so hat das Buch auch 392 Seiten Umfang. Jede Frage nimmt also 1-2 Seiten ein. Sie sind nach ähnlichen Fragestellungen/Lebensmitteln gruppiert und diese wieder in vier Sektionen: zwei Großen über Lebensmittel und Ernährung und zwei kleinen für Zusatzstoffe und Lebensmittelrecht/Werbung. Man kann das buch daher von vorne bis hinten durchlesen und so seinen Horizont erweitern, aber auch schnell mal nach einer Antwort suchen. Ich habe sehr viele positive Rückmeldungen bekommen, vor allem weil der Stil nicht reißerisch ist und ein Dogma verbreiten will, sondern aufklärend ist.

Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.

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