Vitamin D

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Bedeutung für den Körper

Vitamin D ist kein typisches Vitamin, da es vom Körper unter Einwirkung von Sonnenstrahlung (speziell UV-B-Strahlung) in der Haut selbst gebildet werden kann. Erst wenn die körpereigene Produktion nicht zur Deckung des Bedarfs ausreicht, wird es zu einem essentiellen Nährstoff, der „von Außen“ zugeführt werden muss.  Bei Vitamin D handelt es sich um ein „Prohormon“ (= Hormon-Vorläufer), aus dem im Körper das Hormon Calcitriol hergestellt wird.1 

Calcitriol ist entscheidend für die effiziente Nutzung von Calcium im Körper, da es die Calciumaufnahme im Darm sowie die Rückgewinnung von Calcium in den Nieren erhöht. Calcitriol besitzt darüber hinaus weitere Wirkungen: Es stimuliert unter anderem den Knochenumbau2 und die Zelldifferenzierung, hemmt in bestimmten Fällen die Zellteilung (wichtig bezüglich Krebserkrankungen), beeinflusst das Immunsystem und ist an der Regulierung des Blutdrucks sowie an der Ausschüttung von Insulin beteiligt3. Vitamin D bzw. Calcitriol spielt eine wichtige Rolle  in der Prävention von Knochenbrüchen und Osteoporose sowie möglicherweise weiterer Erkrankungen wie  Darmkrebs, Prostatakrebs, Brustkrebs, Autoimmunerkrankungen (z.B. Multiple Sklerose und Diabetes Typ 1) und Bluthochdruck.4

Bildung von Vitamin D durch Sonnenlicht

Durch UV-B-Licht wird in der Haut aus „7-Dehydrocholesterol“ Prävitamin D3 gebildet. Dieses wird durch Wärme zu Vitamin D3 (= „Cholecalciferol“), welches in der Leber zu „25-(OH)-Vitamin-D3“ umgewandelt wird, aus dem in den Nieren das Hormon Calcitriol hergestellt wird.5 Dunkelhäutige und ältere Menschen sind allgemein weniger effizient in der Produktion von Vitamin D als hellhäutige und jüngere Menschen.6,7 Zu den Faktoren, die außerdem die Vitamin-D-Synthese begrenzen können, zählen Jahreszeit, Tageszeit, Bewölkung, Luftverschmutzung, Kleidung, hohe Gebäude, Ausmaß des Aufenthaltes in geschlossenen Räumen und  Sonnencreme.8 Bereits bei Verwendung von Sonnencreme mit Lichtschutzfaktor 15 wird die Vitamin-D-Synthese in der Haut um 99 Prozent verringert.9

Damit ausreichend Vitamin D in der Haut gebildet werden kann, muss die Intensität der Sonnenstrahlung hoch genug sein. Diese Bedingung ist in Regionen ober bzw. unterhalb des 37. Breitengrades zumindest in den Wintermonaten nicht oder nur sehr eingeschränkt gegeben.10 Deutschland liegt zwischen dem 47. und 55. nördlichen Breitengrad.11 Somit ist davon auszugehen, dass hierzulande zwischen Oktober und März keine oder nur eine minimale körpereigene Synthese von Vitamin D stattfinden kann.12 Ebenso entscheidend ist die Tageszeit: Auch in den Sommermonaten ist die Intensität der Sonnenstrahlung nicht den ganzen Tag über ausreichend, um die körpereigene Synthese zu gewährleisten, sondern lediglich zwischen etwa 10 und 15 Uhr.13 

Eine hellhäutige Person müsste Schätzungen nach im Sommer Gesicht, Hände und Arme bzw. Beine und Arme zwei bis dreimal pro Woche für etwa 5 bis 15 Minuten zwischen 10 und 15 Uhr direkt der Sonne aussetzen, um den wöchentlichen Vitamin-D-Bedarf zu decken.14 . Dunkelhäutige und ältere Menschen müssten zur Bedarfsdeckung deutlich mehr Zeit in der Sonne verbringen, da bei ihnen die Kapazität zur Vitamin-D-Synthese geringer ist.15 "Überschüssiges" Vitamin D kann im Fettgewebe gespeichert werden. Allerdings sind die Speicher auch bei Personen, die sich im Sommer häufig in der Sonne aufhalten nicht ausreichend, um den Bedarf im Winter vollständig zu decken und den Blutspiegel aufrecht zu erhalten.16 

Ab einer gewissen Aufenthaltsdauer in der Sonne wird kein weiteres Vitamin D mehr gebildet. Selbst bei exzessivem Aufenthalt in der Sonne produziert der Körper nur begrenzte und keine toxischen Mengen an Vitamin D.17 

Der Bedarf an Vitamin D kann theoretisch auch durch den Gebrauch von Sonnenbänken, die UV-B-Licht ausstrahlen, gedeckt werden.18 Dies ist jedoch bei vielen Sonnenbänken nicht der Fall und zudem kann die Benutzung von Sonnenbänken das Hautkrebsrisiko erhöhen19, ebenso wie exzessives Sonnenbaden20.

Vitamin D in Lebensmitteln

Vitamin D kommt nur in wenigen Lebensmitteln vor. Große Mengen finden sich in fettreichen Fischen, sehr variable Mengen in Wildpilzen und kleinere, nennenswerte Mengen kommen unter anderem in Eiern und Avocados vor.21,22,23 Auch Kulturpilze, die nach der Ernte mit UV-B- oder Sonnenlicht bestrahlt werden, können große Mengen an Vitamin D enthalten.24 Manche Lebensmittel sind mit Vitamin D angereichert, jedoch sind die vorhandenen Mengen gemessen am Bedarf gering.  In Deutschland werden durchschnittlich nur zwischen zwei und vier Mikrogramm Vitamin D pro Tag über die Nahrung zugeführt25 (DGE-Empfehlung für Kinder und Erwachsene: 20 Mikrogramm26). 

Vitamin D bei veganer Ernährung

Veganer zeigten in Untersuchungen durchschnittlich eine sehr geringe und im Vergleich zu anderen Ernährungsgruppen noch niedrigere Vitamin D Zufuhr.27,28 In einer Studie lag der durchschnittliche Vitamin-D-Spiegel (25-(OH)-Vitamin-D-Spiegel) von Veganern signifikant unter dem von Vegetariern und Gemischtköstlern, allerdings im Durchschnitt, gemessen an den derzeitigen Kriterien des „Institute of Medicine“, nicht im Bereich eines Mangels. Die Unterschiede waren im Winter deutlich größer als im Sommer.29 Es ist also davon auszugehen, dass im Winter ein erheblicher Teil der Veganer einen Vitamin-D-Mangel aufwies. Zu den deutlichen Unterschieden im Vitamin-D-Spiegel zwischen den Ernährungsgruppen könnten auch weitere, ernährungsunabhängige Faktoren (wie eventuell weniger Aufenthalt in der Sonne und häufigere Verwendung von Sonnenschutzmitteln bei den Veganern) beigetragen haben.

Mangel und optimale Versorgung

Vitamin-D-Mangel kann zu einer verringerten Knochenmineraldichte, Osteomalzie („Knochenerweichung“), Osteoporose und speziell bei Säuglingen und Kindern zu Rachitis (u.a. Verformung des Skeletts) führen. Des Weiteren kann Vitamin-D-Mangel Muskelschmerzen und Muskelschwäche bedingen.30 Langfristig könnte ein Vitamin-D-Mangel auch das Risiko für Krebs- und weitere Erkrankungen erhöhen.31,32 

Etwa 60 Prozent der Bevölkerung in Deutschland weisen eine unzureichende Vitamin-D-Versorgung auf.33 Die DGE hat die Zufuhrempfehlungen für Vitamin D bei fehlender körpereigener Bildung 2012 verdoppelt (auf 800 IE für Kinder und Erwachsene pro Tag).34 Während die DGE und das US „Institute of Medicine“ davon ausgehen, dass ein Vitamin-D-Spiegel (25-(OH)-Vitamin-D) unter 50 nmol/L (= 20 ng/mL) auf einen Mangel und Werte darüber auf eine optimale Versorgung hindeuten35, halten einige Vitamin-D-Experten diesen Wert für zu niedrig angesetzt: Erst Spiegel über 75 bzw. 80 nmol/L (= 30 bzw. 32 ng/mL) deuten ihrer Meinung nach auf eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D hin36,37,38,39, bei welcher die Calciumaufnahme40 und das präventive Potential von Vitamin D41 maximiert werden. Konstante Spiegel über 75 nmol/l (= 30 ng/ml) sind typisch bei Menschen aus äquatorialen Regionen.42 Um diese Spiegel zu erreichen, müssen Erwachsene bei fehlender körpereigener Bildung je nach Einschätzung von Experten mindestens 800 bis 1.800 IE (und teils mehr) Vitamin D pro Tag zuführen.43,44,45

Anstatt in moderaten täglichen Dosen können Vitamin-D-Supplemente mit dem gleichen Effekt auch in größeren Abständen (z.B. 1 x wöchentlich) in hohen Dosen eingenommen werden.46 Dies darf jedoch nur bei Verschreibung durch einen Arzt erfolgen, da Vitamin D in hohen Dosen bei zu häufiger Anwendung toxisch wirkt.47 Die sichere obere Grenze der Zufuhr (UL) für Vitamin D für Erwachsene liegt derzeit bei 4.000 IU pro Tag48, könnte allerdings nach Ansicht einiger Forscher auf 10.000 IU pro Tag erhöht werden.49

Formen von Vitamin D: D2 versus D3

Es existieren verschiedene Formen von Vitamin D. Vitamin D2 (= Ergocalciferol) und sein Vorläufer Ergosterol finden sich in Pilzen, bestimmten Pflanzen sowie in manchen Mikroorganismen und wirbellosen Tieren.50 Im Labor wird es durch Bestrahlung von Ergosterol aus Hefe gewonnen.51 Vitamin D2 in Supplementen ist somit immer vegan. Vitamin D3 (= Cholecalciferol) wird fast ausschließlich von Tieren, inklusive Menschen, gebildet52 und typischerweise durch Bestrahlung von 7-Dehydrocholesterol aus Wollwachs von Schafen im Labor hergestellt53. Mittlerweile wird Vitamin D3 jedoch auch aus Flechten gewonnen54,55, allerdings bisher nur von wenigen Herstellern. Vitamin D3 in Supplementen stammt daher immer aus tierischen Quellen, wenn es nicht als vegan gekennzeichnet ist.

Sowohl Vitamin D2 als Vitamin D3 können bei Zufuhr im Körper zu 25-(OH)-Vitamin-D, aus welchem das Hormon Calcitriol gebildet wird, umgeformt werden.56 Vitamin D2 wurde vielfach erfolgreich zur Behandlung und Prävention von Vitamin D-Mangel in verschiedenen Altersgruppen eingesetzt57 und kommt schon seit vielen Jahrzehnten als „Standard-Präparat“ in den USA hierfür zum Einsatz.58 Es hat sich jedoch gezeigt, dass Vitamin D3 verglichen mit Vitamin D2 deutlich effektiver hinsichtlich der Erhöhung bzw. Aufrechterhaltung des Vitamin-D-Spiegels ist, wenn hohe Dosen (50.000 IE und höher) in größeren Abständen (eine Woche und mehr) eingenommen werden.59 Im Hinblick auf die tägliche Einnahme geringerer Dosen (1.000 – 4.000 IE) ist die Studienlage gemischt. Während sich Vitamin D2 in manchen Studien als ähnlich effektiv erwies wie Vitamin D360, 61,  zeigte Vitamin D3 in anderen Studien hingegen eine bessere Wirkung als Vitamin D2 (stärkere Erhöhung des Vitamin-D-Spiegels bei gleicher Dosis)62, 63.

Empfehlungen

Schätzwerte für eine angemessene Vitamin-D-Zufuhr bei fehlender/mangelnder körpereigener Synthese von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE, Stand 28.07.2013) (Angaben in Mikrogramm bzw. Internationalen Einheiten pro Tag)60

Alter Vitamin D bei fehlender endogener
Synthese µg1/Tag
Säuglinge (0 bis unter 12 Monate) 10 (400 IE)
Kinder (1 bis unter 15 Jahre) 20 (800 IE)
Jugendliche und Erwachsene (15 bis unter 65 Jahre) 20 (800 IE)
Erwachsene ab 65 Jahre 20 (800 IE)
Schwangere 20 (800 IE)
Stillende 20 (800 IE)

Anmerkung: Bei fehlender/mangelnder körpereigener Synthese kann eine angemessene Versorgung mit Vitamin D bei den allermeisten Personen nicht über die alltägliche Ernährung gewährleistet werden (weder bei Gemischtköstlern noch bei Vegetariern und Veganern). Säuglingen sollte von der 1. Lebenswoche bis zum Ende des 1. Lebensjahres zur Rachitis-Prophylaxe Vitamin D unabhängig von der potenziellen körpereigenen Synthese verabreicht werden (in Absprache mit einem Arzt oder Ernährungsexperten).

Quellen

Vitamin D kann bei Bestrahlung der Haut durch die Sonne vom Körper selbst synthetisiert werden (in den Monaten von Oktober bis März ist die Intensität der UV-Strahlung hierzulande jedoch zu gering, um eine bedarfsdeckende bzw. überhaupt Vitamin-D-Synthese zu gewährleisten). 

Vitamin D findet sich nur in sehr wenigen Lebensmitteln in signifikanten Mengen. Es kommt in pflanzlichen Lebensmitteln natürlich in sehr variablen Mengen in Wildpilzen, in kleineren Mengen in Avocados und in großen Mengen in mit UV-B- oder Sonnenlicht bestrahlten Kulturpilzen vor (solche Pilze sind in Deutschland derzeit nicht auf dem Markt).  Es existieren mit Vitamin D2 (vegane Form des Vitamin D) angereicherte Lebensmittel, wie z.B. Sojamilch, Fruchtsäfte oder Margarine. Allerdings sind die enthaltenen Mengen auch bei reichlichem Verzehr zu gering, um den Tagesbedarf zu decken.

Eine „realistische“ Quelle zur Deckung des Bedarfs bei nicht ausreichender endogener Vitamin-D-Synthese stellt derzeit - wie auch bei Gemischtköstlern -  lediglich ein Vitamin-D-Supplement dar.

Tipps

  • in den Monaten April bis September kann der Vitamin-D-Bedarf hierzulande durch kurze Aufenthalte in der Sonne zwischen 10 und 15 Uhr leicht gedeckt werden
  • dabei genügt es theoretisch für hellhäutige Personen, bei klaren Wetterbedingungen (unbewölkt oder wenig bewölkt) Gesicht, Hände und Arme bzw. Beine und Arme ca. 10-15 Minuten dreimal pro Woche ohne Sonnencreme direkt der Sonne auszusetzen; dunkelhäutige und ältere Menschen benötigen für eine ausreichende Vitamin-D-Synthese schätzungsweise mindestens die 2-fache Zeit; riskiere in keinem Fall einen Sonnenbrand
  • der Körper produziert auch bei ausgiebigem Aufenthalt in der Sonne nur begrenzte und keine toxischen Mengen an Vitamin D
  • der Bedarf an Vitamin D lässt sich generell nur schwer über Lebensmittel decken, egal bei welcher Ernährungsform; die Vitamin-D-Speicher sind auch bei Personen, die sich im Sommer häufig in der Sonne aufhalten nicht ausreichend, um den Bedarf im Winter vollständig zu decken und den Blutspiegel aufrecht zu erhalten
  • die in angereicherten Lebensmitteln enthaltenen Mengen an Vitamin D reichen in der Regel auch bei reichlichem Verzehr nicht aus, um den Bedarf an Vitamin D zu decken
  • verwende als Erwachsener ein Supplement mit 800 IE bis 2.000 IE Vitamin D2 oder veganem Vitamin D3  pro Tag (z.B. in Form eines selektiven Multivitamin-Multimineral-Präparates) ...
  1. durchgehend in den Monaten Oktober bis März
  2. auch im Sommer, wenn du dich nur wenig bzw. vorwiegend bedeckt oder mit Sonnenschutzmitteln in der Sonne aufhältst
  3. oder einfach generell
  • (Anmerkung: Höhere Dosen als die genannten sollen zur Sicherheit nur nach Absprache mit einem Arzt eingenommen werden)
  • wenn du deinen Vitamin-D-Spiegel mit Vitamin D2 nicht in den optimalen Bereich bringen bzw. nicht dort halten kannst, probiere es mit veganem Vitamin D3 oder sprich mit einem sachkundigen Arzt über die Dosierung
  • Vitamin D2 in Supplementen und angereicherten Lebensmitteln ist immer vegan, Vitamin D3 nur dann, wenn es als vegan deklariert ist

Vitamin-D-Blut-Test

Lasse einmalig gegen Mitte des Winters deinen Vitamin-D-Spiegel bei einem mit der Thematik gut vertrauten Arzt überprüfen (supplementiere Vitamin D davor wie oben empfohlen); dabei muss der „25-(OH)-Vitamin-D“-Spiegel getestet werden; deine Werte sollten idealerweise über 75 nmol/L (= 30 ng/mL) liegen; Werte unter 75 aber über 50 nmol/L deuten auf eine Insuffizienz hin, Werte unter 50 nmol/L (= 20 ng/mL) weisen auf einen Mangel und Werte unter 25 nmol/L (= 10 ng/mL) auf einen schweren Mangel hin; falls der Spiegel zu niedrig ist, lasse dich von deinem Arzt beraten, mit welcher Vitamin-D-Dosis er wieder in den optimalen Bereich gebracht und dort gehalten werden kann.

Stand 03/2015

Referenzen

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