Vitamin D bezeichnet eine Gruppe fettlöslicher Vitamine, die sich von Steroiden ableiten und eine essentielle Rolle für den Calcium-Stoffwechsel spielen. Die wichtigsten Vertreter dieser Gruppe sind die Vitamine D2 (Ergocalciferol) und D3 (Cholecalciferol). In der langen Reihe der Vitamine nimmt Vitamin D eine Sonderstellung ein, denn es kann unter Einfluss von Sonnenstrahlen (UV-B) in der Haut synthetisiert werden. Nach streng medizinischer Definition handelt es sich bei Vitamin D weniger um ein Vitamin als um ein Hormon. Aus diesem Grunde wird Vitamin D auch häufig als „Sonnenhormon“ bezeichnet. Tatsächlich trägt die Ernährung nur zwischen 10 und 20 Prozent zur Versorgung mit Vitamin D bei.

Der Ausgangsstoff für die Synthese von Vitamin D3 ist das Provitamin 7-Dehydrocholesterol, das aus Cholesterol gebildet wird. Dies wird entweder in der Leber hergestellt oder aus tierischen Lebensmitteln aufgenommen. In der Haut wird das Provitamin über die Einwirkung von UV-B-Strahlung (280 – 315 nm Wellenlänge) in das Prävitamin D3 umgewandelt, das in einer zweiten lichtunabhängigen Reaktion zu Vitamin D3 wird. Vitamin D2 wird ebenfalls in einer UV-B-abhängigen Reaktion in der Haut aus Ergosterol hergestellt. Dabei handelt es sich um eine Verbindung, die spezifisch in Pilzen vorkommt und mit der Nahrung aufgenommen wird.

Mit der Nahrung aufgenommenes Vitamin D gelangt über passive Diffusion in die Zellen des Dünndarms. Als fettlösliches Molekül erreicht das Vitamin über ein Transportvehikel, das sogenannte Vitamin-D-bindende Protein (DBP), den Blutkreislauf. Hier landet auch das selbst hergestellte Vitamin D aus der Haut. Im Fettgewebe oder der Muskulatur kann es gespeichert werden. Dieser Speicher wird vor allen Dingen für die Wintermonate benötigt, in denen wir naturgemäß weniger Sonnenschein ausgesetzt sind. Bei Bedarf wird das gespeicherte Vitamin D in Leber und Niere in Calcitriol umgewandelt. Dabei handelt es sich um die aktive Form von Vitamin D.

Mehrere Studien konnten zeigen, dass Vitamin D3 deutlich effizienter in die aktive Form umgewandelt werden kann als Vitamin D2. Aus diesem Grunde wird in Nahrungsergänzungsmitteln meist D3 verwendet.

Wofür brauchen wir Vitamin D?

Die aktive Form von Vitamin D, das Calcitriol, agiert nicht wie für Vitamine typisch als Coenzym, sondern entfaltet seine Wirkung über die Regulation der Aktivität bestimmter Gene. Diese Eigenschaft klassifiziert Vitamin D eher als ein Hormon. Die Beeinflussung der Genaktivität hat eine Veränderung der Proteinsynthese dieser Zelle zur Folge, die sich auf den Calcium- und den Phosphatstoffwechsel auswirkt. Dabei wirkt Vitamin D vornehmlich in vier Zielorganen:

1.Dünndarm

→ Vitamin D bewirkt im Dünndarm die Aufnahme von Calcium und Phosphat

→ Vitamin D steigert den Calcium-Transport ins Blut

2.Knochen

→ Vitamin D reguliert einen normalen Auf- und Abbau von Knochengewebe (mit Calcium)

3.Nebenschilddrüse

→ Vitamin D reguliert die Aktivität der Nebenschilddrüse und die Ausschüttung des Nebenschilddrüsenhormons (Parathormon)

4.Niere

→ Vitamin D beeinflusst die Ausscheidung von Calcium, Phosphat

Wo ist Vitamin D enthalten?

Der absolute Großteil des benötigten Vitamin D wird unter Sonneneinwirkung in der Haut selbst produziert. Dennoch kann es auch mit der Nahrung aufgenommen werden. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat auf der Basis unterschiedlicher Studien einen geschätzten Bedarf von 20 µg Vitamin D pro Tag bestimmt, wenn keine körpereigene Bildung erfolgt. Rein über die Ernährung ist dieser Bedarf allerdings kaum zu decken, denn Vitamin D kommt nur in wenigen Lebensmitteln vor. Hierzu gehören in erster Linie fettreiche Fische. Aber auch Pilze, Leber und Ei enthalten geringe Mengen Vitamin D.

Bei ausreichender Sonnenbestrahlung liegt der Bedarf an täglicher Zufuhr mit der Ernährung bei etwa 10 bis 20 Prozent des Gesamtbedarfs. Das Bundesinstitut für Ernährung geht daher von einer notwendigen Aufnahme von Vitamin D zwischen 2,2 und 2,9 µg pro Tag aus. Laut Nationaler Verzehrsstudie aus dem Jahr 2008 erreichen allerdings 82 Prozent der Männer und 91 Prozent der Frauen diese Menge mit der Ernährung nicht. Da die Ernährung bei Vitamin D allerdings eine eher untergeordnete Rolle spielt, sagt dieses Ergebnis wenig über die tatsächliche Versorgungssituation aus und ist irreführend. Ein etwas genaueres Bild liefert das Robert Koch Institut (RKI). Es fasst mehrere Studien zusammen, bei denen bei insgesamt 17.000 Menschen der Vitamin-D-Status im Blut ermittelt wurde. Dabei zeigte sich eine mangelhafte Versorgung bei etwa 15 Prozent und eine suboptimale Versorgung bei etwa 40 Prozent der Erwachsenen. Allerdings haben auch diese Studien Schwächen (Momentaufnahme, vergleichsweise kleine Gruppe).

Insgesamt bleibt festzuhalten, dass die Versorgungslage schwer festzustellen ist und der individuelle Blick auf den Einzelnen wichtiger ist. Menschen, die ausreichend Zeit im Freien verbringen, haben in der Regel keinen Vitamin-D-Mangel zu befürchten.

Für eine ausreichende eigene Bildung von Vitamin D empfiehlt die DGE ein tägliches Sonnenbad zwischen 5 und 25 Minuten in der Mittagszeit in den Monaten März bis Oktober. Die genaue notwendige Dauer hängt ab von dem Hauttyp und dem stand der Sonne. Achtung: UV-B-Strahlen gelangen nicht gut durch Glasscheiben. Ein Sonnenbad durch ein geschlossenes Fenster zählt also nicht! In den Wintermonaten steht die Sonne über Deutschland zu tief, sodass laut DGE keine ausreichende Produktion von Vitamin D gewährleistet ist. Diese Zeit wird im Idealfall mithilfe der körpereigenen Speicher überbrückt.

Zehn gute Vitamin D Quellen sind:

Was passiert bei einem Mangel Vitamin D?

Eine Unterversorgung mit Vitamin D zeigt sich in diffusen Symptomen. Hierzu gehören:

  • reduzierte Muskelkraft
  • häufige Muskel- oder Knochenschmerzen
  •  geschwächtes Immunsystem
  • Koordinationsstörungen

Ein anhaltender Mangel an Vitamin D führt langfristig zu einer mangelhaften Mineralisation der Knochen. Dies löst bei Kindern das Krankheitsbild einer Rachitis aus. Das erwachsene Gegenstück hierzu ist eine Osteomalazie. Dabei kommt es zu schmerzhaften Verformungen der Knochen. Zur Vorbeugung wird Eltern hierzulande angeraten, ihren Kindern im ersten Lebensjahr ein Vitamin-D-Präparat zu geben. Beide Krankheitsbilder kommen in Deutschland nur sehr selten vor.

Was passiert bei einer Überversorgung mit Vitamin D?

Eine Überversorgung mit Vitamin D ist nicht ungefährlich. Durch eine massive Zufuhr von Vitamin D (Vitamin-D-Intoxikation) kann eine Hypercalcämie ausgelöst werden. Das bedeutet, dass der Körper mit Calcium überschüttet wird und die Serum-Konzentration drastisch erhöht ist. Mögliche Symptome sind unter anderem:

  • Müdigkeit und Schwäche
  • Übelkeit
  • Herzrhythmusstörungen
  • Niereninsuffizienz

Insbesondere für Menschen, die Herzglykoside (Digitalis) einnehmen, kann eine Erhöhung des Calciums im Blutserum lebensbedrohlich werden.

Eine derart starke Überversorgung kann ausschließlich durch die exzessive Einnahme von Vitamin-D-haltigen Nahrungsergänzungsmitteln auftreten und niemals durch Sonnenlicht oder die Ernährung allein. Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) empfiehlt daher eine Obergrenze für die tägliche Aufnahme mit Nahrungsergänzungsmitteln von maximal 20 µg Vitamin D. Auf keinen Fall sollte die tägliche Zufuhr bei über 100 µg liegen.

Wann ist eine Substitution von Vitamin D ratsam?

Aufgrund der Risiken einer Überversorgung und der weitverbreiteten Fehlinformation, dass ein Vitamin-D-Mangel stark verbreitet ist, empfiehlt die Verbraucherzentrale eine Substitution mit Vitamin D nur nach Absprache mit dem Arzt und nach einer Blutuntersuchung. Mögliche Risikogruppen für einen Vitamin-D-Mangel sind:

  • Menschen, die lange bettlägerig sind
  • Menschen, die generell tagsüber sehr wenig im Freien sind
  • ältere Menschen
  • Menschen, die nur vollverschleiert draußen sind
  • Menschen mit bestimmten Erkrankungen des Calcium-Stoffwechsels

Vitamin D wird bei einigen Erkrankungen therapeutisch eingesetzt, wirkt allerdings in erster Linie einer bestehenden suboptimalen Versorgung entgegen. Dennoch erfolgen auch diese Maßnahmen immer über einen Arzt und mit speziellen Medikamenten. Eine Eigentherapie mit hochdosiertem Vitamin D ist aufgrund der Risiken niemals ratsam.

Welche Wechselwirkungen gibt es mit anderen Vitalstoffen?

Vitamin D interagiert in erster Linie mit den Mineralstoffen Calcium und Phosphor. Dabei spielt das Nebenschilddrüsenhormon (Parathhormon) eine wichtige vermittelnde Rolle. Funktionsstörungen der Nebenschilddrüse können dadurch das Gleichgewicht stören.

Vitamin K und Vitamin D wirken in synergistischer Weise auf die Mineralisierung der Knochen. Bei hochdosierten zusätzlichen Gaben von Vitamin D ist es ratsam, zusätzlich Vitamin K einzunehmen, damit das Calcium optimal verwertet werden kann und keine Hypercalcämie entsteht. Die Kombination bewirkt einen vermehrten Einbau von Calcium in die Knochen. Bei moderater Vitamin D Zufuhr ist ein Zusatz mit Vitamin K in der Regel nicht nötig, da die Versorgungslage von Vitamin K sehr gut ist und die körpereigenen Vorkommen ausreichen.

Fazit

Vitamin D ist ein untypisches Vitamin, da es zu einem Großteil unter Sonneneinstrahlung vom Körper selbst gebildet wird. Es spielt eine essentielle Rolle im Calcium- und Phosphatstoffwechsel und ist damit wichtig für den Knochenbau. Da Vitamin D gut gespeichert werden kann, ist eine Versorgung über die Wintermonate in der Regel gesichert. Die Versorgungslage in Deutschland ist schwer festzustellen, aber weit besser, als oftmals suggeriert wird. Laut einer Schätzung des RKI weisen etwa 15 Prozent der Erwachsenen einen Vitamin-D-Mangel auf. Da eine Überversorgung nicht ungefährlich ist, sollte eine Sublimierung in Rücksprache mit dem Hausarzt erfolgen. Besondere Vorsicht gilt hierbei für Menschen, die Herzglykoside einnehmen.

Autor

Dr. rer. nat. Annika Mix

Annika Mix ist promovierte Biologin und Wissenschaftsjournalistin. Nach ihrem Studium an der Ruhr Universität Bochum arbeitete sie einige Jahre in der medizinischen Grundlagenforschung. Mit einer anschließenden journalistischen Weiterbildung erfüllte sich den Wunsch, auf freiberuflicher Basis Wissen aus dem Bereich von Gesundheit und Forschung alltagsnah zu vermitteln. http://www.anysci.de/

Quellen

Max Rubner-Institut & Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel (2008) Nationale Verzehrsstudie II – Ergebnisbericht https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/_Ernaehrung/NVS_ErgebnisberichtTeil2.pdf;jsessionid=DB58C395EEF2FE27EB57BCC40BD33A0B.internet2842?__blob=publicationFile&v=2

Robert Koch Institut: „Antworten des RKI auf häufig gestellte Fragen zu Vitamin D“. https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Vitamin_D/Vitamin_D_FAQ-Liste.html

Deutsche Gesellschaft für Ernährung: Ausgewählte Fragen und Antworten zu Vitamin D. https://www.dge.de/wissenschaft/weitere-publikationen/faqs/vitamin-d/?L=0

Bundesinstitut für Risikobewertung: „Höchstmengenvorschläge für Vitamin D in Lebensmitteln inklusive Nahrungs-ergänzungsmitteln“. https://www.bfr.bund.de/cm/343/hoechstmengenvorschlaege-fuer-vitamin-d-in-lebensmitteln-inklusive-nahrungserg%C3%A4nzungsmitteln.pdf

Verbraucherzentrale: „Vitamin D-Produkte – Wann sind sie sinnvoll?“. (Stand: 9.4.21) https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/lebensmittel/nahrungsergaenzungsmittel/vitamin-dprodukte-wann-sind-sie-sinnvoll-5446