Ernährung aktuell

Vitamin C in der Prävention – welche Dosis ist „optimal“?

Aktuelle Analyse spricht für eine Anhebung der Zufuhrempfehlungen

Vitamin C ist nicht nur das wohl bekannteste Vitamin, es dürfte auch zu den am häufigsten supplementierten zählen. Über 110.000 Tonnen Vitamin C, so die Schätzung, werden jährlich weltweit hergestellt. Während die vielfältigen Stoffwechselfunktionen der Ascorbinsäure gut charakterisiert sind, ist unklar, welche Vitamin-C-Menge für den Mensch gesundheitlich „optimal“ ist [11; 19 – 21; 23]. Nun hat ein Autorenteam um den Vitamin-C-Forscher Balz Frei vom Linus Pauling Institute der Oregon State University (USA) die diesbezügliche Datenlage einer umfassenden Analyse unterzogen. Basierend auf Beobachtungs- und Phase-II-Interventionsstudien sowie pharmakokinetischen Befunden plädieren die Wissenschaftler für eine Anhebung der Vitamin-C-Zufuhrempfehlung auf 200 mg/Tag [7].

Ascorbinsäure ist aufgrund ihrer stark reduzierenden Eigenschaften an zahlreichen Stoffwechselprozessen beteiligt. Von Bedeutung ist die Mitwirkung des Vitamins an Hydroxylierungsreaktionen, die durch Mono- und Dioxygenasen katalysiert werden. Dazu zählen [12; 22; 26; 30]:

  • Hydroxylierung von Prolin- und Lysinresten im Zuge der Kollagensynthese (Enzyme: Prolyl- und Lysyl-Hodroxylasen; physiologische Relevanz: Quervernetzung von Kollagenfibrillen und Integrität des Bindegewebes)

  • Hydroxylierung von Trimethyllysin im Rahmen der endogenen Carnitinsynthese (Enzym: Trimethyllysin-Hydroxylase; physiologische Relevanz: oxidativer Fettsäureabbau)

  • Hydroxylierung von Dopamin bei der Noradrenalinsynthese (Enzym: Dopamin-β-Monooxygenase; physiologische Relevanz: Neurotransmission)

  • Amidierung von Peptiden mit C-terminalem Glycin im Zuge der Synthese von Peptidhormonen wie Gastrin, Cholecystokinin, Calcitonin, Vasopressin und Oxytocin (Enzym: Peptidylglycin-amidierende Monooxigenase; physiologische Relevanz: endokrine Regulation)

  • Hydroxylierung der α-Untereinheit des Transkriptionsfaktors HIF (physiologische Relevanz: Steuerung der Genexpression)

Nicht-enzymatische Funktionen von Ascorbinsäure umfassen:

  • Beteiligung bei der Eisenübertragung vom Transportprotein Transferrin auf das Eisenspeicherprotein Ferritin

  • Detoxifikation zahlreicher Verbindungen in der Leber über die Stimulation der Cytochrom-P450-Synthese

  • Förderung der intestinalen Aufnahme von Eisen, indem schlecht absorbierbares Fe3+ durch Ascorbinsäure in das besser verfügbare Fe2+ überführt wird bzw. dadurch, dass Ascorbinsäure der Bildung unlöslicher Eisen-Tannin- und -Phytatkomplexen entgegenwirkt

  • Beteiligung an der antioxidativen Abwehr im hydrophilen Kompartiment der Körperzellen.

Insbesondere aufgrund seiner antioxidativen Aktivität wird Vitamin C seit Längerem mit protektiven Wirkungen in Zusammenhang gebracht [9]. So schützt Vitamin C z. B. LDL-Partikel vor oxidativer Schädigung [8 – 9], verbessert die Endothelfunktion [1; 10; 18], hemmt das Entzündungsgeschehen (Reduktion von C-reaktivem Protein; CRP) [2] und senkt den Blutdruck [15]. Auch ist unter der Gabe von Vitamin C eine Abnahme der Konzentration an 8-Hydroy-2‘-Desoxyguanosin, einem etablierten Marker für oxidativ geschädigte DNA, zu beobachten [31]. Die Hypothese, dass Vitamin C das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse und Tumorerkrankungen senkt, ist also naheliegend [3; 5].

Tab. 1: Ausgewählte Meilensteine der Vitamin-C-Historie [6]

Jahr
Ereignis
1497
Vasco da Gama (Spanien) verliert bei der Umsegelung von Kap Horn über 100 Seeleute seiner 160 Mann starken Besatzung durch Skorbut.
1535
Jaques Cartier (Frankreich) erkennt die Bedeutung frischen Obstes für die Behandlung von Skorbut.
1753
Lind (England) beschreibt in seinem Buch „A Treatise of the Scurvy“ den Krankheitsverlauf und die Krankheitserscheinung von Skorbut.
1775
Cook (England) beweist als erster, dass nicht allein die langen Seereisen für das Auftreten von Skorbut verantwortlich sind.
1907
Holst und Fröhlich (Deutschland) erzeugen experimentell Skorbut beim Meerschweinchen.
1921
Zilva entdeckt den Anti-Skorbut-Faktor in Zitronensaft.
1928 bis
1932
Szent-Györgyi (Ungarn) und Svirbely sowie Waugh und King veröffentlichen unabhängig voneinander die Isolierung von Hexuronsäure und identifizieren sie als Anti-Skorbut-Faktor.
1933
Harworth (USA) bestimmt die Konfiguration der Hexuronsäure. Wenig später wird erkannt, dass es sich bei Anti-Skorbut-Faktor, Vitamin C, Ascorbinsäure und Hexuronsäure um dieselben Substanzen handelt.
1933
Reichstein (Schweiz) gelingt die Synthese von Ascorbinsäure.

Vitamin-C-Zufuhrempfehlungen – auch ein Politikum

Dass die Dosis nicht nur das Gift, sondern auch die präventive Wirkung macht – dieser Umstand ist in seinen Grundsätzen seit Längerem bekannt. Dennoch – oder vielleicht gerade deshalb – haben die internationalen wissenschaftlichen Gremien ihre Probleme mit der Etablierung von Vitamin-Zufuhrempfehlungen. Denn diese variieren nicht nur im zeitlichen Verlauf; auch unterscheiden sich die Referenzwerte von Nation zu Nation. Während z. B. in Großbritannien für Erwachsene eine Zufuhr von 40 mg Vitamin C/Tag empfohlen wird, gilt in Frankreich und Belgien ein Referenzwert von 110 mg/Tag. Und in den für die D-A-CH-Länder gültigen "Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr" wird für gesunde Jugendliche und Erwachsene eine wünschenswerte Dosis von 100 mg/Tag ausgewiesen [7; 4].

Wie aber ist diese Diskrepanz zu erklären? Ein Blick in die einschlägige Literatur zeigt, dass es insbesondere unterschiedliche methodische Aspekte sind, die zu den divergierenden Empfehlungen geführt haben. Wird z. B. das Zielkriterium „sichere Skorbutvermeidung“ als Grundlage für die Ableitung der Vitamin-C-Zufuhrempfehlung zugrunde gelegt, so ist ein Referenzwert von 40 mg/Tag durchaus angemessen. Allerdings dürfte ein solches am Mangelgedanken orientiertes Paradigma kein zeitgemäßes Kriterium für die Ableitung von Vitamin-C-Zufuhrempfehlungen sein.

Unter Beachtung der Dosis-Wirkungsbeziehung von Vitamin C und dem Aspekt der Prävention, wurde daher wiederholt eine höhere Vitamin-C-Zufuhr im Bereich von 120 bis 200 mg/Tag empfohlen [3; 19 – 21]. So forderte bereits 1996 ein Autorenteam um den renommierten Vitamin-C-Forscher Mark Levine vom US-amerikanischen National Institute of Health, den bis dato gültigen RDA-Wert von 60 mg auf 200 mg pro Tag zu erhöhen [19].

Epidemiologie und Pharmakokinetik von Vitamin C

Um den aktuellen Erkenntnissen und Forderungen im Sinne einer umfassenden Prävention Rechnung zu tragen, haben Balz Frei und seine Kollegen die Vitamin-C-Literatur unter erweiterten Gesichtspunkten analysiert [7]:


Epidemiologische Aspekte

Frei et al. [7] identifizieren 14 Beobachtungsstudien, von denen die Mehrzahl einen konsistenten, inversen Zusammenhang zwischen der Vitamin-C-Versorgung (Marker: Vitamin-C-Konzentration im Plasma) und dem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse (koronare Herzerkrankung; Schlaganfälle) zeigen. Darauf basierend leiteten die Wissenschaftler einen präventiven Plasmaspiegel von ≥ 70 µmol Vitamin C/l ab [7]. Bei diesem Wert ist nicht nur das Herz-Kreislauf- und Tumorrisiko minimiert; auch die Gesamtsterblichkeit ist vermindert [7].

Kritisch mag hier einzuwenden sein, dass der Vitamin-C-Plasmaspiegel in den ausgewerteten Studien als Marker für den Obst- und Gemüseverzehr interpretiert werden könnte und nicht kausal mit den positiven gesundheitlichen Effekten in Verbindung stehen muss. Folglich wäre das verminderte Erkrankungsrisiko primär auf den Obst- und Gemüseverzehr und nicht auf die damit verbundene Vitamin-C-Aufnahme zurückzuführen [24; 29]. Das Autorenteam um Frei [7] führt gegen eine solche Interpretation zwei wichtige Argumente an: Erstens ist der risikosenkende Effekt eines hohen Obst- und Gemüseverzehrs deutlich schwächer, verglichen mit den protektiven Wirkungen, wie sie bei guter Vitamin-C-Versorgung nachgewiesen wurden. So weisen Personen mit einem täglichen Verzehr von mehr als 5 Portionen Obst und Gemüse verglichen mit Personen, die sich mit weniger als 3 Portionen zufrieden geben, ein um 17 bis 26 % vermindertes Risiko für koronare Herzerkrankungen und Schlaganfälle [13 – 14] auf. Dagegen ist das Herz-Kreislauf-Risiko (KHK und Schlaganfälle) bei sehr guter Vitamin-C-Versorgung (≥ 72 µmol/l) um 42 bis 93 % niedriger als bei marginaler Versorgung (≤ 30 µmol/l) [16; 24]. Zudem wurde in der bekannten Nurses‘ Health Study zwar ein signifikanter Schutzeffekt für Vitamin-C-Supplemente (Risikoreduktion von ~ 30 %) nachgewiesen; nicht aber für Vitamin C aus Obst und Gemüse [25]. Auch die systematische Auswertung mehrerer großer Kohortenstudien mit insgesamt 293.172 Teilnehmern vermittelt ein ähnliches Bild: Auch hier war die dauerhafte Verwendung von Vitamin-C-Supplementen mit einem geringeren Erkrankungsrisiko verbunden; Vitamin C aus der Nahrung hatte hingegen keinen präventiven Effekt [17].


Pharmakokinetische Aspekte

In Übereinstimmung mit dem aus Beobachtungsstudien abgeleiteten Zielwert von ≥ 70 µmol Vitamin C/l zeigen pharmakokinetische Daten, dass das Plasma bei dieser Konzentration weitgehend gesättigt ist. Zur Erreichung dieses Plateaus ist bei gesunden Erwachsenen eine Vitamin-C-Zufuhr von ≥ 200 mg/Tag erforderlich (siehe Abb. 1). Bei diesem Wert sind auch immunkompetente Zellen (u. a. Lymphozyten, Neutrophile) optimal mit Vitamin C versorgt (siehe Abb. 2). Konsistent zu dieser Beobachtung ist die Tatsache, dass der für die zelluläre Aufnahme von Vitamin C verantwortliche Carrier (SVCT1; Vitamin-C-Transporter 1) bei einer Konzentration von 60 bis 100 µmol/l mit maximaler Geschwindigkeit (Vmax) arbeitet [28].

Abb. 1: Dosis-Wirkungsbeziehung von Vitamin C – Abhängigkeit der Plasma-Vitamin-C-Konzentration von der oralen Vitamin-C-Zufuhr ([7] in Anlehnung an [19; 21]). Eine nahezu vollständige Sättigung der Plasma-Vitamin-C-Konzentration (≥ 70 µM; horizontaler, grau hinterlegter Bereich) wird bei einer oralen Zufuhr von 200 mg Vitamin C/Tag beobachtet (vertikale gepunktete Linie).
Abb. 2: Dosis-Wirkungsbeziehung von Vitamin C – Abhängigkeit der intrazellulären Vitamin-C-Konzentration von der oralen Vitamin-C-Zufuhr ([7] in Anlehnung an [21]). Körperzellen wie Neutrophile und Lymphozyten sind bei einer oralen Vitamin-C-Zufuhr von ≥ 200 mg/Tag gesättigt (vertikale gepunktete Linie).

Höhere Zufuhrempfehlung

Vor dem Hintergrund der epidemiologischen und pharmakokinetischen Daten sowie der eingangs erwähnten experimentellen Befunde kommt das Autorenteam um Balz Frei zu dem Schluss, dass Erwachsene mindestens 200 mg Vitamin C/Tag zuführen sollten, um das präventive Potenzial des Mikronährstoffs nutzen zu können [7]. Interessanterweise gelangte der bekannte Chemiker und Friedensnobelpreisträger Linus Pauling bereits im Jahr 1974 (sic!) zu einer ähnlichen Empfehlung. Ausgehend von tierexperimentellen, immunologischen und epidemiologischen Befunden postulierte Pauling für gesunde Personen einen – wie er es nannte – „Recommended Daily Intake“ (RDI-Wert) von ≥ 250 mg Vitamin C/Tag [27]. Damit befindet sich Pauling – aus heutiger Sicht – in bester „präventiver Gesellschaft“.


Literatur

[1] Antoniades, C. et al.: Diabet. Med. 2004; 21 (6): 552 – 558

[2] Block, G. et al.: Free Radic. Biol. Med. 2009; 46 (1): 70 – 77

[3] Carr, A.C., Frei, B.: Am. J. Clin. Nutr. 1999; 69 (6): 1086 – 1107

[4] Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE), Schweizerische Vereinigung für Ernährung (SVE): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. 1. Auflage, 3. vollständig durchgesehener und korrigierter Nachdruck. Neuer Umschau Buchverlag, Neustadt an der Weinstraße 2008, S. 137 – 144

[5] Drake, V.J., Frei, B.: Vitamin C in human disease prevention. In: Herrmann W, Obeid R (eds): Vitamins in the Prevention of Huma Diseases. Walter de Gruyter, Berlin 2011, 347 – 362

[6] Elmadfa, I., Leitzmann, C.: Ernährung des Menschen. Ulmer, Stuttgart, 1998.

[7] Frei, B. et al.: Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2012; 52 (9): 815 – 829

[8] Frei, B. et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989; 86 (16): 6377-6381

[9] Frei, B.: J. Nutr. 2004; 134 (11): 3196S-3198S

[10] Frikke-Schmidt, H., Lykkesfeldt, J.: Basic Clin. Pharmacol. Toxicol. 2009; 104 (6): 419 – 433 [11] Gey, F.: Biofactors. 1998; 7: 113 – 174

[12] Hahn, A, Ströhle, A., Wolters, M.: Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. 3. Auflage, WVG Stuttgart 2012 (im Druck)

[13] He, F.J. et al.: J. Hum. Hypertens. 2007; 21 (9): 717 – 728

[14] He, F.J. et al.: Lancet 2006; 367 (9507): 320 – 326

[15] Juraschek, S.P. et al.: Am. J. Clin.Nutr. 2012; 95 (5):1079 – 1088

[16] Khaw, K.T. et al.: Lancet. 2001 3; 357 (9257): 657 – 663

[17] Knekt, P. et al.: Am. J. Clin. Nutr. 2004; 80 (6): 1508-1520

[18] Levine, G.N. et al.: Circulation 1996; 93 (6): 1107 – 1113

[19] Levine, M. et al.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996; 93: 3704 – 3709

[20] Levine, M. et al.: JAMA 1999; 281 (15): 1415 – 1423

[21] Levine, M. et al.: Proc. Natl.Acad. Sci. USA 2001; 98: 9842 – 9846

[22] Levine, M.: N. Engl. J. Med. 1986; 314 (14): 892 – 902

[23] Lykkesfeldt, J., Poulsen, H.E.: Br. J. Nutr. 2010; 103 (9): 1251 – 1259

[24] Myint, P.K. et al.: Am. J. Clin. Nutr. 2008; 87 (1): 64 – 69

[25] Osganian, S.K. et al.: J. Am. Coll. Cardiol. 2003; 42 (2): 246 – 252

[26] Padayatty, S.J. et al.: J. Am. Coll. Nutr. 2003; 22 (1): 18 – 35

[27] Pauling, L.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1974; 71 (11): 4442 – 4446

[28] Savini, I. et al.: Amino Acids 2008; 34 (3): 347 – 355

[29] Simon, J.A. et al.: Epidemiology 1998; 9 (3): 316 – 321

[30] Ströhle, A., Hahn, A.: Med. Monatsschr. Pharm. 2009; 32 (2): 49-54; quiz 55 – 56

[31] Tarng, D.C. et al.: Kidney Int. 2004; 66 (2): 820 – 831

Autor

Dr. Alexander Ströhle, Am Landwehrgraben 8, 30519 Hannover, E-Mail: stroehle@nutrition.uni-hannover.de



DAZ 2012, Nr. 33, S. 67

Das könnte Sie auch interessieren

Beratungswissen zum Vitamin C

Das Antioxidans Ascorbinsäure

Beratungswissen rund um Vitamin-D-aktive Verbindungen

Vitamin D für alle?

Was die Infusionstherapie leisten soll

Vitamin C hochdosiert

Vitamin K: wichtig für die Blutgerinnung und die Knochen

Ein altes Vitamin in neuem Licht

Die "biochemische Individualität" im Zeitalter von Nutrigenetik und Nutrigenomik

Jeder is(s)t anders

0 Kommentare

Das Kommentieren ist aktuell nicht möglich.