Vitamin DVitamin D ist eine Gruppe fettlöslicher Vitamine, die zu den Secosteroiden gehören. Im Körper kann der physiologisch wichtigste Vertreter Vitamin D3 auch mit Hilfe von UV-B-Strahlung in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol gebildet werden, daher ist die Bezeichnung als Vitamin nach der historischen Definition von Vitaminen nicht völlig zutreffend, denn diese Definition schließt aus, dass solche Stoffe in ausreichender Menge vom Körper selbst synthetisiert werden können. Beim Menschen und den meisten Säugetieren ist 7-Dehydrocholesterol für die Vitamin-D-Bildung reichlich vorhanden (eine Ausnahme sind z. B. Hauskatzen).
In der Nahrung kommt es vor allem in Fettfischen vor oder wird den Lebensmitteln als Nahrungsergänzungsmittel zugefügt. Es hat im Körper die Funktion eines Prohormons und wird über eine Zwischenstufe zu dem Hormon Calcitriol umgewandelt.
Vitamin D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Calcium-Spiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Ein Vitamin-D-Mangel führt mittelfristig bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu Osteomalazie. Mögliche weitere gesundheitliche Folgen eines Vitamin-D-Mangels sind Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Forschung.
Die meisten Wirbeltiere einschließlich des Menschen decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfs durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut. Dies kommt auch bei bestimmten Planktonarten vor (z.B. Phytoplankton coccolithophor Emiliania huxleyi). Für eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D ebenfalls hilfreich ist eine angemessene UV-B-Bestrahlung oder andernfalls eine zusätzliche Einnahme (Supplementierung) notwendig. In manchen Staaten werden zu diesem Zweck bestimmte Nahrungsmittel mit Vitamin D angereichert.
Ein gut funktionierender Blutkreislauf ist wichtig für die Wirkungsweise des Vitamin D, da das Vitamin selbst photolabil ist: Nachdem es gerade durch UV-Strahlung entstanden ist, führt weitere Bestrahlung zum Zerfall in andere, physiologisch unwirksame Produkte.
So wird bei einer kurzen Sonnenbestrahlung (mit genügend hohem UV-B-Anteil) über einige Minuten ähnlich viel Vitamin D3 gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch ist der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch zu viel Strahlung geschützt.
Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von Melanin (Bräunung, dunkler Hauttyp in südlichen Ländern) in der Haut, welches Ultraviolett der Wellenlängen 290–320 nm absorbiert.
Der 7-Dehydrocholesterolgehalt der Haut sinkt mit dem Alter. Ferner nimmt beim Menschen im Alter die Fähigkeit der Haut, Vitamin D3 zu bilden, ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen.
Die geringere UV-B-Durchlässigkeit dunkler Haut hat zur Folge, dass für die gleiche Menge Vitamin D3 erst nach deutlich längerer Zeit gebildet ist. Bei Blasshäutigen reichen ca. 10 - 12 Minuten für die empfohlene Tagesdosis, bei Dunkelhäutigen können es bis zu 120 Minuten sein. Menschen, die im Laufe der Ausbreitung des Menschen von Afrika in nördliche Breiten ausgewandert sind, entwickelten helle Haut. Die einzige Ausnahme bilden die Inuit, die erst seit relativ kurzer Zeit die Arktis bewohnen, die ihren Vitamin-D-Bedarf durch Fettfische decken.
Wenn Menschen mit dunkler Haut heute in höheren Breiten Leben, vergrößert sich ihr Risiko für einen Vitamin-D-Mangel zusätzlich. Besonders während der Schwangerschaft kann der Mangel entstehen, selbst bei Supplementation.
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, sondern hängt unter anderem auch ab vom Gehalt der Haut an der Vorstufe 7-Dehydrocholesterol.
Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat Richtwerte für die Vitamin-D-Menge angegeben, die "bei fehlender endogener Synthese", also wenn kein Vitamin D durch Sonneneinstrahlung gebildet werden kann, abgedeckt werden sollte. Sie empfiehlt darin für Säuglinge im ersten Lebensjahr täglich 10 µg und für die anderen Kinder und Erwachsenen 20 µg (800 IE) Vitamin D3. Das In Deutschland werden den meisten Säuglingen im ersten Lebensjahr und eventuell noch im zweiten Winter täglich eine Tablette mit 12,5 µg Vitamin D3 (500 IE) zur Rachitisprophylaxe gegeben.
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat die angemessene Aufnahmemenge für alle gesunden Personen über einem Jahr (also auch schwangere und stillende Frauen) auf 15 µg pro Tag festgelegt, für Kleinkinder im Alter von 7–11 Monaten auf 10 µg pro Tag.
Im Winter sind lediglich 500–1000 IE (12,5–25 µg) nötig, weil der Rest des Bedarfs hierfür aus den körpereigenen Speichern gedeckt wird.
Wenn eine stillende Mutter täglich 100 µg (4000 IE) Vitamin D einnimmt (wenn sie keinem UV-B-Licht ausgesetzt ist), erscheint in ihrer Muttermilch genug Vitamin-D-Aktivität, dass der Säugling vor einem Vitamin-D-Mangel ohne weitere Zufuhr sicher geschützt ist. Bei 50 µg (2000 IE) ist dies noch nicht sicher der Fall (die Anzahl der untersuchten Frauen war aber gering).
Die Nahrungsaufnahme deckt meist nur 5 bis 20 % des Vitamin-D3-Bedarfs. Daher ist eine direkte Sonnenbestrahlung der Haut zur Vitamin-D3-Bildung unerlässlich. An sonnigen Sommertagen wird der Tagesbedarf allein hierdurch um ein Vielfaches gedeckt. In den Wintermonaten jedoch ist die Bildung durch Sonnenexposition wegen des geringen UV-B-Anteils im Sonnenlicht reduziert und nördlich des 51. Breitengrades kann sie sogar zeitweise ganz ausbleiben. Die im Sommer aufgebauten Vitamin-D-Reserven im Körper und die Nahrung sind dann alleinige natürliche Quellen.
Unter nicht immer und überall gegebenen optimalen Bedingungen (siehe oben) kann die Haut eines jungen erwachsenen Menschen 10.000–20.000 IE (250–500 µg) Vitamin D täglich bilden. Dagegen enthalten nur wenige Nahrungsmittel Vitamin D3 in vergleichbaren Mengen. Es findet sich vor allem in Fettfischen, Innereien, Eiern und in begrenztem Maße auch in Milchprodukten.
In Pilzen (z. B. Hefen) ist das Mycosterin Ergosterin enthalten, das sich bei ausreichender UV-Licht-Bestrahlung in biologisch aktives Ergocalciferol (Vitamin D2) umwandeln kann. In einer Studie der Universitätsklinik Freiburg konnte demonstriert werden, dass Zuchtchampignons, die mit UV-B-Strahlung behandelt wurden, signifikante Mengen an Vitamin D2 bildeten (491 μg oder 19.640 IE pro 100 g Zuchtchampignons). Die Verabreichung der so angereicherten Zuchtchampignons waren Vitamin D2-Supplementen ebenbürtig. Ähnliche Ergebnisse können auch mit Shiitake, Maitake, Shimeji oder anderen Pilzen erzielt werden. Im Falle von Shiitake konnten Werte von bis zu 267.000 IE pro 100 g Shiitakepilze bei 14 Stunden Sonnenlichtexposition erreicht werden.
Auch einige Pflanzen enthalten Ergosterin in Spuren.
Der Vitamin-D3-Gehalt einiger ausgewählter Lebensmittel zeigt die meistens geringe Rolle der Nahrung für die Vitamin-D-Versorgung:
170-3.800 µg / 6.800-152.000 IE - Lebertran
27 µg / 1.080 IE - Matjeshering, gesalzen
21 µg / 840 IE - Aal (geräuchert)
16 µg / 640 IE - Lachs
11 µg / 440 IE - Sardine
3,8 µg / 152 IE - Kalbfleisch (Freilandhaltung)
2,9 µg / 116 IE - Hühnerei (Freilandhaltung)
1-2 µg je 100 kcal / 40-80 IE je 100 kcal - industriell hergestellte Säuglingsmilch in Deutschland
1,9 µg / 76 IE - Champignons
1,7 µg / 68 IE - Leber (Rind, Freilandhaltung)
1,2 µg / 48 IE - Butter
1,1 µg / 44 IE - Rahm (Sahne)
1,1 µg / 44 IE - Emmentaler
1 µg / 40 IE - Gorgonzola
0,29 µg / 12 IE - Edamer 40% Fett i. Tr.
0,19 µg / 8 IE - Speisequark 40% Fett i. Tr.
0,088 µg / 4 IE - Vollmilch mind. 3,5%
0,062 µg / 2 IE - Joghurt mind. 3,5%
0,01-0,12 µg / 0,4-4,8 IE - Muttermilch
Angaben in µg bzw. IE pro 100 g (1 µg entspricht 40 IE)
Bei den Angaben muss berücksichtigt werden, dass nicht alle Lebensmittel in gleicher Menge konsumiert werden. Lebertran ist zwar eine reichhaltige Vitamin-D-Quelle, wird aber bekanntlich nur in ausgesprochen geringen Mengen verzehrt. Auf der Basis dieser Daten können neben fettreichen Fischen auch Pilze, Milchprodukte und angereicherte Speisefette einen guten Beitrag zur Vitamin D3-Versorgung leisten.
Quellen der Nahrungsmitteltabelle:
Natalie J. Lauer: Gesundheit, Vitalität & Lebensfreude. Gesund mit veganer Ernährung. Hg. v. Eberhard J. Wormer u. Johann A. Bauer. Lingen, Köln 2015.
Gerhard G Habermehl, Peter E. Hammann, Hans C. Krebs, W. Ternes: Naturstoffchemie: Eine Einführung. 2008, S. 70.
Nährwerte Matjeshering gesalzen. In: Nährwertrechner.de. Abgerufen am 24. Dezember 2018.
Joachim Gärtner, Andrea Servatius: Vitamin D: Symptome, Wirkung, Blutspiegel, Gehalt in Lebensmitteln, Nahrungsergänzung, Medikamente.