Wie wurde Vitamin-D entdeckt?

Foto: Elmer Verner McCollum | Lizenz https://onwisconsin. uwalumni.com/ content/uploads/2013/08/ portrait_365.jpg

Im 19ten und 20ten Jahrhundert suchte man nach einem Heilmittel für die Knochenkrankheit Rachitis [1]. Die Entdeckung von Vitamin D ist hierbei entstanden. Im Jahre 1919 konnte nachgewiesen werden, dass die Heilung von Rachitis durch Bestrahlung mit UV-Licht möglich ist. Eine Sonnenbestrahlung zeigte ebenfalls die heilenden Effekte. Experimente an Hunden zeigen, dass Rachitis ebenfalls durch Butter, Milch und Lebertran geheilt werden konnte. Man hielt daraufhin das erst kurz zuvor in Lebertran entdeckte Vitamin A für den auslösenden Faktor. Weitere Untersuchungen mit Nahrungsmitteln zeigten jedoch, dass ein noch nicht entdecktes Vitamin für die Heilung zuständig ist [2]. Der Chemiker Elmer Verner McCollum fand heraus, dass ein weiterer Stoff für diese Wirkung verantwortlich war. Als das vierte gefundene Vitamin (nach den Vitaminen A, B und C) wurde es daraufhin „Vitamin D“ genannt. Mittlerweile ist bekannt, dass es sich um ein Pro-Hormon handelt.

Wie wird Vitamin-D gebildet?

Die meisten Wirbeltiere einschließlich des Menschen decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfs durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut.

In der Oberhaut ist 7-Dehydrocholesterol vorhanden, welches die Vorstufe von Cholesterin und D3 darstellt. UV-B Strahlen (290-315nm) [3] treffen in einem Winkel von min. 45° auf die Haut. Dadurch wird bei einer fotochemischen Reaktion das Prävitamin D3 gebildet. Das Prävitamin ist thermodynamisch instabil und zerfällt durch die Körperwärme in Vitamin D3 Cholecalciferol [4]. Mit Vitamin-D-bindenden Proteinen gelangt es übers Blut in die Leber und reagiert zur Speicherform Calcidiol (25(OH)Vitamin-D3). Von dort aus wird es wieder ins Blut abgegeben. Über das Blut gelangt es zur Niere und wird dort in die aktiv Form Calcitriol (1,25(OH)2D3) umgewandelt.

Bei einer kurzen Sonnenbestrahlung über einige Minuten wird ähnlich viel Vitamin D3 gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch schützt sich der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch zu viel Strahlung. Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von Melanin (Bräunung) in der Haut. Bei Menschen höheren Alters sinkt die Fähigkeit der Haut, Vitamin D3 zu bilden, ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen [5].

Aber können die Sonnenstrahlen immer Vitamin D3 bilden?

Leider nein. Die Bildung hängt wie eben angesprochen von den UV-B Strahlen ab. Diese müssen in einem Winkel von 42-45° zur Erde strahlen, um den Menschen zu erreichen. In den Wintermonaten von Oktober – März stehen die Strahlen in einem geringeren Winkel zu Deutschland, weshalb uns die Strahlen nicht erreichen [6]. Im Sommer steigt die Sonne wieder in einen optimalen Winkel. Die UV-B Strahlen haben im Sommer zwischen 10:00 – 16:00 einen größeren Winkel als 45°.

Du kannst es leicht an Dir testen! Stell Dich in die Sonne und beobachte die Länge Deines Schattens. Ist der Schatten kürzer als Deine Körperlänge, stehst Du in einem guten Winkel zum Bilden von Vitamin D.

Warum ist Vitamin-D wichtig für unseren Körper?

In den Zellen der Zielorgane wirkt Calcitriol wie ein Steroidhormon: Es wird an ein intrazelluläres Rezeptorprotein, den Vitamin-D-Rezeptor (VDR), gebunden und in den Zellkern transportiert. Dort assoziiert der Vitamin-Rezeptor-Komplex an die DNA und verändert die Transkription verschiedener hormonsensibler Gene, was schließlich zu Änderungen in der Proteinsynthese mit entsprechenden biologischen Wirkungen führt.

Welche Lebensmittel enthalten viel Vitamin-D?

Vitamin D3 ist kein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil. Erst in den letzten 10 Jahren wurde zunehmend erkannt, mit welchen Zivilisationskrankheiten der Lichtmangel der modernen Gesellschaften einhergeht. Der Bedarf an Vitamin D über die Nahrung wird umso größer, je kürzer die Zeit ist, die ein Mensch im direkten Tages- bzw. Sonnenlicht verbringt. Dabei ist die Synthese in der Haut nicht unbedingt proportional zu deren Sonnenexpositionszeit. Es hängt unter anderem auch vom Gehalt der Haut an der Vorstufe 7-Dehydrocholesterol und der Sonnenstrahlart ab [7]. Es findet sich vor allem in Fettfischen, Innereien, Eiern und in begrenztem Maße auch in Milchprodukten [13]:

Lebensmittel

  • Lebensmittel
  • Hering
  • Lachs
  • Makrele
  • Hühnerei
  • Margarine
  • Pfifferlinge
  • Champignons
  • Rinderleber
  • Gaudakäse 45%
  • Butter
  • Vollmilch 3,5%

Gehalt pro 100

  • Gehalt in μg/ 100 g
  • 7,8 - 25,0
  • 16,0
  • 4,0
  • 2,9
  • 2,5 - 7,5
  • 2,1
  • 1,9
  • 1,7
  • 1,3
  • 1,2
  • 0,09
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Wie viel Vitamin-D muss man einnehmen?

Die Tagesbedarfsempfehlungen richten sich nach Alter und Geschlecht [9]:

Lebensmittel

  • Alter/ Geschlecht
  • Säugling bis 12 Monate Schätzwert
  • Kinder 1-15 Jahre
  • Frauen ab 19 Jahre
  • Schwangere
  • Stillende
  • Männer ab 19 Jahre

Gehalt pro 100

  • Tagesbedarf in μg
  • 10
  • 20
  • 20
  • 20
  • 20
  • 20
1 µg = 40 Internationale Einheiten (IE); 1 IE = 0,025 µg

Was passiert beim Vitamin-D Mangel?

Es gibt eine Reihe an Studien, die zeigen, dass ein Vitamin D Mangel zu Gesundheitsproblemen führen kann. Die US-Gesundheitsorganisation Institute of Medicine (IOM) hat über 1.000 Studien geprüft und kommt zu dem Ergebnis, dass sich in diesen Studien jedoch kaum eindeutige Beweise finden lassen. Mit einer Ausnahme: Bei Knochenleiden, für welche seiner Meinung nach die Beweislage eindeutig sind [8]. Die bedeutendsten Symptome, die krankheitskennzeichnend sind, findet man am menschlichen Skelett. An erster Stelle stehen hier die Knochenschmerzen und Knochenverbiegungen, welche durch Diaphysenschäden entstehen. Ein Vitamin D Mangel kann zudem Einfluss auf unser Nervensystem haben. Hier werden vor allem eine Neigung zur Tetanie, eine muskuläre Hypotonie und auch eine allgemeine motorische Entwicklungsverzögerung beobachtet. Darüber hinaus können Patienten mit Vitamin-D-Mangel epileptische Anfälle bekommen. Weitere Symptome sind Herzrhythmusstörungen, die durch eine Hypokalzämie entstehen können, eine allgemein erhöhte Infektanfälligkeit und eine Zahnfleischwucherung, die sogenannte Gingivahyperplasie [9].

Wer ist von einem Vitamin-D Mangel betroffen?

Gefährdet für einen Vitamin-D-Mangel sind Personen:

    • Die sich selten im Freien aufhalten
    • Ältere Menschen sind aber auch generell gefährdet, da die Eigenproduktion von Vitamin D mit zunehmendem Alter nachlässt. Hinzu kommt, dass ältere Menschen meist weniger Nahrung zu sich nehmen, so dass auch über die Ernährung weniger Vitamin D zugeführt wird.
    • Neben älteren Personen haben Säuglinge ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel, da sie keiner direkten Sonnenstrahlung ausgesetzt werden sollten.
    • Auch Menschen, die aus religiösen oder kulturellen Gründen nur mit bedeckter Haut ins Freie gehen, sowie Menschen mit dunklerer Hautfarbe sind gefährdet – bei Letzteren ist dies auf die höhere Pigmentierung in der Haut zurückzuführen, die weniger UV-Strahlen durchlässt.
    • Zu den Risikogruppen zählen auch Menschen, die an chronischen Magen-Darm, Leber- oder Nierenerkrankungen leiden oder Medikamente einnehmen, die den Vitamin-D-Stoffwechsel beeinträchtigen [14]

Ab welchem Blutwert spricht man von einem Vitamin-D Mangel?

Der Vitamin-D-Spiegel gibt eine Auskunft über die 25(OH)D-Werte im Blutserum. Es handelt sich dabei um die Form des Vitamin D, die mit Unterstützung des Herz-Kreislauf-Systems über das Blut durch den menschlichen Körper transportiert wird. Sie stellt die Messgröße der Versorgung durch Vitamin D dar. Bei dem eigentlichen Bluttest handelt es sich um eine gewöhnliche Blutabnahme. Auch sollte man sorgsam auf die Einheit achten. Üblich ist sowohl die Angabe in ng/ml (µg/l) als auch die Angabe in nmol/l (Umrechnungsfaktor 2,496). Beide Einheiten werden von deutschen Laboren etwa gleich häufig angewendet. Mit Bezug auf die Referenzmethoden findet man ab Werten unter 30 ng/ml (75 nmol/l) Störungen im Mineralstoffwechsel, sodass ein (beginnender) Mangel bei Werten < 30 ng/ml festgestellt werden kann. Trotz anhaltender Debatten legen sich aktuelle Richtlinien auf die Grenze von 20 ng/ml fest, ab der von einem definitiven Vitamin-D-Mangel gesprochen werden sollte. Diese Grenze bleibt mehr oder wenig willkürlich [15].

Ist eine Überdosierung möglich?

Eine akute oder chronische Vitamin-D-Überdosierung kann zu einer Vitamin-D-Hypervitaminose führen. Der wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission hat 2002 zu der Sicherheit des Vitamin D3 Stellung genommen: Eine maximale tägliche Dosis von 50 µg (2000 IE) für Jugendliche und Erwachsene (inklusive Schwangere und stillende Mütter) und 25 µg (1000 IE) für Kinder in den ersten zehn Lebensjahren sind von Gesunden ohne Risiko von Nebenwirkungen auch ohne medizinische Aufsicht langfristig einsehbar [10]. Von den meisten Autoren wird für Erwachsene eine tägliche Zufuhr bis zu 100 µg (4000 IE) Vitamin D3 über sechs Monate als sicher angesehen, das heißt ohne nachprüfbare Nebenwirkungen wie eine erhöhte Calciumausscheidung im Urin [11]. Hinterlass uns gerne ein Feedback in den Kommentaren, ob du durch den Beitrag Vitamin D: Funktion, Bedarf und Lebensmittel etwas Neues gelernt hast oder auch ob dir etwas zum Thema fehlt.

Sollte man Vitamin-D Tabletten / Tropfen einnehmen?

Ein Sonnenbad um die Speicher wieder aufzufüllen

Es gibt zwei Wege, über die der Körper mit Vitamin D versorgt wird: Zum einen durch die Aufnahme von Vitamin D-haltigen Lebensmitteln, zum anderen über die körpereigene Bildung in der Haut bei Sonnenbestrahlung. Sonnenstrahlung macht den größeren Teil aus: Etwa 80-90 %. Wer also zu den gefährdeten Gruppen gehört, sollte auf Nummer sicher gehen und einen Bluttest machen lassen und diesen mit seinem Arzt oder Heilpraktiker besprechen. Danach kann entschieden werden, ob evtl. ein wöchentlicher Spaziergang mehr, eine Ernährungsumstellung oder Nahrungsergänzungsmittel helfen können den Mangel zu beseitigen. Die Einnahme von Vitamin D-Produkten wird normalerweise nur dann empfohlen, wenn eine unzureichende Versorgung nachgewiesen wurde und eine gezielte Verbesserung der Versorgung weder durch eine Lebensmittelauswahl noch durch die körpereigene Vitamin D-Bildung mittels vermehrter Sonnenbestrahlung zu erreichen ist.

Wenn Du noch mehr über Vitamine erfahren möchtest, schau im Vitamin ABC rein und erhalte alle wichtigen Informationen rund um Vitamine. Viel Spass!


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