Cholin - der Stoff für Nervensystem und alle Membranen

Cholin auf einen Blick

Cholin – Was ist das?

Cholin zählt nicht zu den klassischen Vitaminen, vielmehr gilt es heute als vitaminähnliche Substanz, die für den menschlichen Organismus jedoch ähnlich relevant ist.

Ungeachtet dessen, ob der Mikronährstoff als essentiell oder als nicht essentiell einzustufen ist, handelt es sich bei dem Vitalstoff genau wie bei Thiamin (Vitamin B1) oder Cobalamin (Vitamin B12) um ein Amin (und strukturell zudem um einen primären Alkohol).

Biochemisch steht Cholin in einem engen Bezug zu den B-Vitaminen.

Der essentielle Nährstoff kann sehr unterschiedlich eingesetzt werden und dient nicht nur als Teil der Ernährung. Auch wenn dieser in Form von Futtermittel, Nahrungsergänzungsmittel und gegen Leberschäden angeboten wird, kommt er ebenso als Reinigungsmittel in die Regale.

Eine weitere Verwendung findet der Stoff in der Pflanzenaufzucht und Pflege. Die Gewinnung erfolgt meist mittels Synthese, die den Stoff aus dem Lebensmittel filtert.

Alles zu Cholin

Alles zu Cholin

Die Funktionsweise von Cholin

Die meisten Menschen sind der Überzeugung, dass mit Eintritt in ein höheres Alter bestimmte Körperfunktionen nicht mehr vollfunktionsfähig arbeiten. Das stimmt so nicht ganz. Natürlich verändert sich der Körper im Alter und viele Dinge, die in jungen Jahren selbstverständlich sind, sind im Alter einfach schwieriger. Aber jeder Mensch hat es in seiner Hand, ob er im Alter noch fit und gesund oder eher gebrechlich und schwach ist.

Besonders bei der Leistung des Gedächtnisses lassen sich viele vorbeugenden Maßnahmen ergreifen, um im Alter fit zu sein. Cholin ist hier von immenser Bedeutung. Menschen, die an einem zu hohen Cholesterinspiegel sowie unter Vergesslichkeit leiden sollten sich für den Nährstoff interessieren.

Die Wirkung von Cholin ist recht umfangreich. Der Nährstoff wird im Körper in Acetylcholin umgewandelt und dieser fungiert als Neurotransmitter. Das bedeutet, er überträgt Nervensignale. Eine weitere wichtige Arbeit leistet Cholin in der Leber.

Der Mikronährstoff ist für den Abtransport der Fettsäuren, an die benötigte Stelle im Köper zuständig. Zudem hat Cholin eine Wirkung auf den Stoffwechsel und ist bei der Synthese verschiedener Enzyme und Hormone beteiligt.

Die vitaminähnliche Substanz ist als ein Baustein der wichtigen Phospholipide (Lecithine) für den menschlichen Organismus – genauer betrachtet für alle Membranen und den menschlichen Nervenstoffwechsel – von großer Bedeutung.

Unabhängig davon, ob das Vitamin durch Lebensmittel aufgenommen wird oder synthetischen Ursprungs ist – die Wirkung zeigt sich stets in der Verdauung. Durch die Umwandlung bestimmter Inhaltsstoffe kann es immer wieder zu Cholin oder weiteren Stoffen kommen.

Dies zeigt sich beispielsweise bei Acetylcholin, wobei es sich um einen Neurotransmitter handelt. Im Fettstoffwechsel ist der Inhaltsstoff ebenso nicht mehr wegzudenken. Des Weiteren zeigt er sich bei Entgiftungen und metabolischen Reaktionen als äußerst wichtig.

Die wichtigsten Funktionen von Cholin sind:

  • Bildung des wichtigen Neurotransmitters Acetylcholin (Vermittler bei Nervenprozessen, Übertragung von Nervenimpulsen)
  • Beteiligung am Aufbau der Phospholipide (strukturgebendes Element in allen Zellmembranen)
  • Überträger von Methylgruppen (z. B. notwendig für die Reparatur oxidativer DNA-Schäden)
  • Transport der Triglyceride sowie weiterer Fette von der Leber in das Gewebe

Cholin in Lebensmitteln

Cholin / Vitamin B4 in Lebensmitteln

Der essentielle, wasserlösliche Nährstoff ist in einer Vielzahl von Lebensmitteln enthalten. Gehäuft wird der Nährstoff auch zu den B-Vitaminen gerechnet.

Um den menschlichen Organismus stets mit genügend Cholin versorgen zu können, muss das essentielle Nährmittel durch die Zufuhr von Lebensmittel aufgenommen werden.

Ein Großteil des mit den Nahrungsmitteln zugeführten Vitamins wird im Organismus des Menschen in Lecithin umgewandelt.

Lebensmittel mit einem hohen Cholingehalt

Lebensmittel je 100 gCholingehalt in mg
Eier251
Eigelb680
Getrocknete Sojabohnen116
Hähnchenleber290
Rinderleber418
Schinkenspeck125
Schweinefleisch103
Weizenkeime152

Darüber hinaus enthalten auch Lebensmittel wie beispielsweise

hohe Mengen an Cholin, so dass selbst Personen, die sich vegan ernähren keinen Cholinmangel erleiden müssen.

Wie äußert sich ein Cholin Mangel?

Die körpereigene Produktion reicht häufig nicht aus, um den täglichen Bedarf an Cholin zu decken.

Aus diesem Grund wird heute vermehrt diskutiert, ob der Vitalstoff wieder als essentielle Substanz gehandhabt werden sollte.

Zu den typischen Mangelsymptomen zählen:

  • Fettleber (Fetteinlagerung in der Leber)
  • DNA-Schäden
  • Entzündungen
  • gestörte Nierenfunktion
  • gestörter Carnitin-Metabolismus
  • Wachstumsstörungen
  • Störungen der Muskelfunktion
  • beim Fötus: erhöhtes Risiko für Neuralrohr- oder Herzdefekte

Risikogruppen:

  • Personen, die an einem Vitamin-B-Mangel leiden
  • chronisch Erkrankte (AIDS, entzündliche Darmerkrankungen, Arthritis, Alkoholiker, Verdauungsstörungen beispielsweise durch Bauchspeicheldrüsenstörungen)
  • Personen, die sich im Wachstum befinden
  • Schwangere und stillende Frauen
  • Ältere Menschen

Wie viel Cholin benötigt man täglich?

Einige Studien konnten zeigen, dass insbesondere bei Frauen und älteren Personen eine ausreichende Eigensynthese von Cholin scheinbar nicht gewährleistet ist.

Daher wird überlegt, den Mikronährstoff wieder zu den essentiellen Vitaminen zu zählen, um dadurch ein neues Bewusstsein für die Wichtigkeit des Stoffes zu schaffen.

Vom US-amerikanischen Food and Nutrition Board (FNB) wird für erwachsene Frauen und Männer eine jeweils unterschiedlich hohe Tageszufuhr empfohlen.

  • Frauen: 425 mg/Tag
  • Männer: 550 mg/Tag

Was sind Symptome und Folgen bei zu viel Cholin?

Nicht nur eine Unterversorgung an Cholin führt zu bestimmten Mangelsymptomen, auch eine Überversorgung hat negative Auswirkungen auf die Gesundheit.

Eine Verabreichung von ca. 3,5 g des Stoffes hat bereits eine blutdrucksenkende Wirkung.

Nimmt man über einen längeren Zeitraum (mehrere Wochen) höhere Dosen von über 20 g täglich zu sich, können folgende Symptome auftreten:

  • Übelkeit
  • Erbrechen
  • Schwindel
  • eine nach Fisch riechende Körperausdünstung

Wo wird Cholin angewendet?

Aufgrund der Bedeutung Cholins für Gehirn und Nervensystem wird heute geforscht, ob es sich als ein Wirkstoff für die Behandlung von Demenz und Alzheimer eignet.

Belegt werden konnte bereits, dass die vitaminähnliche Substanz positive Auswirkungen auf die Konzentration und die Leistung des Kurzzeitgedächtnisses hat.

Cholin ist ein essentieller Nährstoff für den Menschen und wird für die Synthese des Neurotransmitters, Acetylcholin, des Methylgruppendonors, des Betains und der Phospholipide benötigt. Deshalb ist Cholin in allen Stadien des Lebenszyklus von Mensch und auch Tier an einem breiten Spektrum kritischer physiologischer Funktionen beteiligt und sorgt Untersuchungen zufolge für eine bessere Hirnleistung. Bereits 1998 wurde Cholin vom US-amerikanischen „Institute of Medicine“ als lebenswichtiger Nährstoff eingestuft und eine Ernährungsempfehlung ausgesprochen. Achtzehn Jahre später folgte auch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (ESFA) mit ihrer eigenen Empfehlung.

Historisches

Der Nährstoff wurde bereits erstmals im Jahr 1849 vom deutschen Chemiker Adolph Strecker bei seinen Untersuchungen tierischer Körperflüssigkeiten in Schweinegalle entdeckt. Strecker ließ seine Studien einige Jahre ruhen, bevor er das Thema 1862 nochmals aufgriff und das Cholin erstmalig als solches benannte und charaktierisierte. Fünf Jahre später wurde es zum ersten Mal, sowohl vom deutschen Chemiker Adolf Baeyer, als auch von seinem französischen Kollegen Charles Adolphe Wurzt vollständig unabhängig voneinander chemisch hergestellt.

Ernährungsempfehlungen pro Tag

Die aktuellen Ernährungsempfehlungen für Cholin wurden als ausreichende Zufuhr (AIs) für Gesamtcholin festgelegt. Diätetisches Cholin liegt jedoch in mehreren verschiedenen Formen vor, die sowohl wasserlöslich (z. B. freies Cholin, Phosphocholin und Glycerophosphocholin) als auch fettlöslich (z. B. Phosphatidylcholin und Sphingomyelin) sind. Interessanterweise unterscheiden sich die verschiedenen diätetischen Cholinformen, die im Säuglingsalter konsumiert werden, von denen im Erwachsenenalter. Dies kann durch die primäre Nahrungsquelle erklärt werden, bei der der größte Teil des in der Muttermilch vorhandenen Cholins in wasserlöslicher Form vorliegt, im Vergleich zu fettlöslichen Formen für später verzehrte Nahrungsmittel.

Kinder
   
0-1 Jahr1-3 Jahre4-8 Jahre
150 mg200-1000 mg250-1000 mg

 

Männer

 

Frauen

       
9-13 Jahre14-18 Jahre19-70 Jahre 9-13 Jahre14-18 Jahre19-70 Jahre
375-2000 mg550-3000 mg550-3500 mg 375-2000 mg400-3000 mg425-3500 mg

Der Cholin-Bedarf steigt sowohl bei Männern, als auch bei Frauen mit dem Alter an. Bei beiden Geschlechtern ist der Bedarf mit Eintreten in die Volljährigkeit konstant gleichbleibend. Bei Männern ist er jedoch etwa 30 Prozent (125 Milligramm) höher. Personen, die unter Depressionen, Leber- oder Nierenerkrankungen, Parkinson oder dem Fischgeruch-Syndrom leiden, haben ein erhöhtes Nebenwirkungsrisiko, wenn sie konstant die maximal empfohlene Menge Cholin einnehmen.

Wie den Tabellen entnommen werden kann, findet sich das höchste Cholinvorkommen in tierischen Produkten, in erster Linie vom Huhn und Rind, aber auch vom Schwein. Mit nur einem Hühnereigelb ist die täglich empfohlene Aufnahme von Cholin bei einem Erwachsenen bereits gedeckt. Einer größeren Herausforderung sehen sich hier Menschen mit veganer Ernährung gegebenüber gestellt: Veganer sollten darauf achten, wenigstens zu einer Mahlzeit Getreideprodukte, Hülsenfrüchte oder Nüsse zu sich zu nehmen, wenn sie eine Unterversorgung mit Cholin vermeiden wollen.

Bedeutung bei Säugetieren

Der US-amerikanische Universitätsprofessor Steven Zeisel untersuchte bereits Ende der achziger Jahre die Bedeutung bei Säugetieren wie Hunden, Katzen oder Pferden. Er untersuchte insbesondere den Cholinmangel bei einigen Versuchstierspezies als auch beim Menschen unter bestimmten Bedingungen. Bei Tieren erzeugten Cholinunterschreitungen eine Leberverfettung. Als Uhrsache dafür wurde vermutet, dass Lecithin für die Lipoproteinsynthese und die Ausschleusung hepatischer Triglyzeride (sogenannter „Neutralfette“) benötigt wird.

Darüber hinaus wurde ein Cholinmangel mit Nierenversagen, Unfruchtbarkeit, Wachstumsverzögerungen, Blutbildungsstörungen, Bluthochdruck und Gedächtnisstörungen in Zusammenhang gebracht. Weitere Studien zeigten unter Anderem, dass sich durch die Zufütterung von Lecithinen (wozu auch Cholin zählt), die Überempfindlichkeit von Pferden auf extreme visuelle und akustische Reize senken ließ. Ältere Hunde und Katzen hingegen gewannen an Mobilität in ihrem Bewegungsapparat und bereits verlernte Fähigkeiten zurück.

Wirkung

Auf das menschliche Gehirn

Einer Umfrage der US-Ernährungsbehörde zu Folge leiden 90 Prozent aller US-Amerikaner an einem Cholin-Defizit. Typischerweise bekommen lediglich Säuglinge und Kinder genug Cholin, da sie einen deutlich niedrigeren Bedarf als Erwachsene haben. Im Umkehrschluß bedeutet das, dass auch Schwangere und stillende Mütter an einem Cholin-Defizit leiden. Wissenschaftler haben entdeckt, dass die verfügbare Menge von Cholin damit zusammenhängt, wie sich unser Gehirn entwickelt und wie es altert.

Dr. Zeisel, der schon vor dreißig Jahren mit der Erforschung des Nährstoffes begonnen hatte, erklärt, dass das Gehirn das Cholin dazu nutzt, einen Botenstoff namens CDP-Cholin oder Citicolin herzustellen. Das CDP-Cholin hingegen ist die chemische Botensubstanz, die von jedem Nerv genutzt wird, der das Gehirn verlässt und mit dem Rest des Körpers kommuniziert.

Untersuchungen haben zudem ergeben, dass Cholin zudem sehr wichtig dafür ist, wie sich Föten und Neugeborene entwickeln. Eine vollwertige pränatale Ernährung schafft beste Voraussetzungen für die Organfunktionen des Neugeborenen. Deshalb ist es sehr wichtig, dass schwangere Frauen genug Cholin zu sich nehmen.

Laut Dr. Zeisel ist es die ausreichende Verfügbarkeit von Cholin durch die Nabelschnur, die darüber entscheidet, wie sich das Gehirn des Neugeborenen entwickelt, wie viele Nervenstammzellen sich aufspalten und wie viele Nervenzellen der junge Mensch in seinem Erinnerungszentrum und in seinem Kortex hat, der für höhere Denkprozesse zuständig ist.

Die geistige Entwicklung wird durch viele verschiedene Faktoren beeinflusst, einer davon ist die richtige Ernährung. Eine ausgewogene Ernährung mit genug Cholin unterstützt eine optimale Gehirnfunktion und somit natürlich auch die schulischen Leistungen des Kindes.

Eine Untersuchungsgruppe der Havard-Gesundheitsschule hat sich damit beschäftigt, wie viel Cholin Frauen während der Schwangerschaft zu sich genommen haben. Dabei unterschieden sie zwischen dem ersten, zweiten und dritten Trimester. Sieben Jahre später wurden die Kinder dieser Mütter auf ihren IQ und kognitive Funktionen untersucht.

Die Erkenntnis der Studie hat gezeigt, dass die Kinder, deren Mütter in den letzten zwei Trimestern mehr Cholin zu sich genommen hatten, in den IQ- und Erinnerungstests besser abgeschnitten haben.

Zusätzlich zur Verbesserung der schulischen Leistungen, könnte Cholin auch eine positive Wirkung auf die Alzheimer-Prophylaxe haben. Derzeit leiden weltweit 26 Millionen Menschen an dieser Form von Demenz, weshalb nach einem Mittel zur Vorbeugung fieberhaft geforscht wird.

Nach Aussage von Dr. Zeisel kommt es zumindest in dem für die Erinnerungsfunktion zuständigen Gehirnbereich bis in die Lebensmitte (50-55 Jahre) noch zur Aufspaltung und Bildung neuer Nervenzellen. Bei Untersuchungen mit Mäusen wurde nachgewiesen, dass diese „erwachsenen“ Stammzellen sich durch eine Zugabe von Cholin zur Bildung weiterer Nervenzellen animieren ließen.

Im Zusammenspiel mit gehirnfördernden Aktivitäten wie kleinen Spielen oder Labyrinthen, die sie austüfteln sollten, konnte herausgefunden werden, dass die Mäuse, die Cholin supplementiert bekamen, bessere Ergebnisse erzielen konnten.

Gesundheit & Muskulatur

Dr. Donald Layman, seines Zeichens Professor der Ernährungswissenschaften an der Universität von Illinois (USA), hat sich mit Cholin und seiner Wirkung auf die Muskulatur und körperlicher Anstrengung beschäftigt. Er betont, dass die Gesundheit des Muskelaparates wichtig für sportliche Leistungen ist und körperliche Anstregungen ein höheres Maß an Fitness und Kraft herbeiführen. Auch im Alter ist Sport wichtig, so hilft er den Körperfettanteil zu regulieren und das Körpergewicht zu kontrollieren.

Jedermann weiß, dass maßvolles tägliches Sport-Treiben gesund ist, aber oft wird vergessen, dass die Entscheidungen, die wir in unserer Ernährung treffen, essentiell für die Leistungsfähigkeit der Muskulatur sind. Cholin spielt eine unverzichtbare Rolle in vielen körperlichen Abläufen wie der Funktion der Muskeln. Deshalb überrascht es Dr. Layman, wie wenig noch über Cholin und seine Rolle als Nahrungsergänzungsmittel für Sportler bekannt ist.

Was bekannt ist, ist dass Cholin das Nervensystem unterstützt, welches Signale an die Muskelgruppen sendet, die trainiert werden. Spezifisch ist Cholin Teil des Neurotransmitters CDP-Cholin (siehe dazu auch den Abschnitt Cholin und seine Wirkung auf das menschliche Gehirn), der die Anspannung, Bewegung und Leistungsfähigkeit der Muskulatur stimuliert. Ohne einen ausreichenden Nachschub an CDP-Cholin kann der Mensch seine Muskeln nur noch eingeschränkt bewegen.

Cholin ist ebenfalls ein essentieller Bestandteil von Phosphatidylcholin, einer strukturellen Komponente der Zellmembran sämtlicher menschlicher Zellen. Phosphatidylcholin ist zu etwa fünzig Prozent Bestandteil der Phospholipidmembran und notwenig für die normale Membranenfunktion. Einige Membranen kümmern sich im menschlichen Körper um die Aufnahme von Nährstoffen sowie die Signale, die Anspannung der Muskulatur auslösen.

Die Zusammensetzung der Muskulatur ist natürlich ebenfalls wichtig für ihre Funktion. Cholinmangel verändert den Muskelmetabolismus und erhöht die Menge an Fetten, die in den Muskelfasern angelagert werden. Mit zunehmenden Anhäufung kann es zu Fett-Tröpfchen innerhalb der Muskelzellen kommen, die die Leistungsfähigkeit der Muskulatur beeinträchtigen können.

Eine Studie an gesunden Erwachsenen, die im „American Journal of Clinical Nutrition“ veröffentlicht wurde, hat gezeigt, dass Cholinmangel bei 77 Prozent aller männlichen Probanden und bei 80 Prozent aller postmenopausalen Frauen zu Muskelschäden und einer Fettleber geführt hat. 10 Prozent der erwachsenen Teilnehmer litten sogar bei der ausreichenden Zufuhr von Cholin unter diesen Symptomen. Die Einnahme der empfohlenen täglichen Menge an Cholin kann diese Leiden abmildern oder sogar vollständig rückgängig machen.

Die Untersuchungen von Cholin in Zusammenhang mit Leistungssport haben sich in der Vergangenheit größtenteils auf länger andauernde Aktivitäte wie Marathonläufe konzentriert. Ausdauersportler wie Marathonläufer oder „Iron Man“-Teilnehmer bauen durch hartes Training oder Wettkämpfe den CDP-Cholinspiegel in ihrem Körper ab. Zum Colinverlust kommt es bereits bei intensiver Anstrengung von einer Stunde. Das können ein Lauf, eine Radpartie oder ein Tennisspiel sein.

Cholinvorkommen in Nahrungsergänzungsmittel

Aktuell gibt es Hunderte von Präparaten in Kapsel-, Pulver-, Shot- oder Tablettenform. Cholin wird als Konzentrations- und Gedächtnisbooster, als Leberkrankheits-Prophylaxe, als Verdauungs-Anreger und als Anti-Hangover-Präparat vermarket. Es ist sowohl in purer Form, als auch in Kombination mit Inosit („Muskelzucker“), L-Carnitin, Magnesium, Zink oder Vitaminpräparaten verfügbar.

Die größte Popularität genießt es als „Brain Booster“, wo es unter Markennamen wie „Just Study“, „Grenzenlos“ oder „Sharp Mind“ vermarket und für circa 70-80 Euro pro hundert Gramm relativ teuer verkauft wird.

Cholin zusammengefasst

  • Cholin ist ein essentieller Nährstoff und an einem breiten Spektrum kritischer physiologischer Funktionen im menschlichen Körper beteiligt.
  • Studien zu Folge leidet ein Großteil der Bevölkerung an Cholin-Unterversorgung.
  • Das höchste Cholinvorkommen findet sich in Produkten vom Huhn und Rind, aber auch vom Schwein.
  • Veganer sollten Getreideprodukte, Hülsenfrüchte oder Nüsse zu sich zu nehmen, um eine ausreichende Cholinversorgung zu gewährleisten.
  • Der Bedarf an Cholin steigt sowohl bei Männern als auch bei Frauen mit dem Alter an.
  • Es gibt einen Zusammenhang zwischen Cholinkonsum und der Gehirnentwicklung.
  • Cholin stimuliert die Anspannung, Bewegung und Leistungsfähigkeit der Muskulatur.
  • Insbesondere Ausdauersportler bauen durch Training und Wettkämpfe den CDP-Cholinspiegel in ihrem Körper permanent ab.
  • Eine langfristige Cholinunterversorgung kann zur Leberverfettung führen.
  • Im Nahrungsergänzungsmittelbereich wird Cholin in erster Linie als Konzentrationsmittel vermarket.
Wann wurde Cholin entdeckt?

Als chemische Substanz war Cholin lange bekannt. Dennoch: Erst 1932 zählte man es zunächst zu den Nahrungsfaktoren. Später, im Jahr 1998, wird es darüber hinaus als lebensnotwendiger - also essentieller - Nährstoff anerkannt.

Aus dieser Zeit rührt die heute nicht mehr gängige Bezeichnung als Vitamin B4.

Aufgrund der kritisch zu bewertenden Eigensynthese von Cholin wird heutzutage erneut diskutiert, ob der Stoff - so wie im Jahr 1998 noch üblich - wieder als essentiell gelten sollte.

Was sind Amine?

Amine setzen sich unter anderem aus Aminosäuren zusammen. So ist für die Bildung des vitaminähnlichen Stoffes neben Vitamin B12 einerseits Vitamin B9 (Folsäure) und andererseits die essentielle Aminosäure Methionin notwendig.

Diese Baustoffe müssen für die körpereigene Cholin-Herstellung im Überschuss vorliegen und dürfen dementsprechend nicht in die Proteinsynthese einfließen.

FAQ Question 3
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Quellen:

  • Burgerstein, Uli P./ Schurgast, Hugo/ Zimmermann, Michael: Handbuch Nährstoffe >>
  • Biesalski, Hans Konrad/ Grimm, Peter: Taschenatlas Ernährung >>
  • Hahn, Andreas/ Ströhle, Alexander/ Wolters, Maike: Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie
  • Kühne, Petra: Vitamine. Wirkstoffe des Lebendigen