Cholin ist eine quartäre Ammoniumverbindung (s. Abb. 1) die erstmalig aus Schweinegalle isoliert wurde, woraus sich ihre Bezeichnung ableitet (altgriechisch cholé = Galle). Im menschlichen Organismus erfüllt Cholin viele wichtige Funktionen:

• Als Grundbaustein von Phosphatidylcholinen (Lecithinen) und Sphingomyelinen ist Cholin essenzieller Bestandteil aller Zellmembranen sowie der Myelinscheiden der Nervenzellen.
• Mithilfe der Cholin-Acetyltransferase wird aus Cholin und Acetyl-Coenzym A der Neurotransmitter Acetylcholin gebildet.
• In der Leber wird Cholin für die Synthese des Lipopro­teins Very-Low-Density-Lipoprotein (VLDL) benötigt.
• Cholin wird in Leber und Nieren zu Trimethylglycin (Betain) oxidiert, das an zahlreichen Methylierungs­reaktionen, darunter auch epigenetischen DNA-Methylierungen, beteiligt ist. Betain remethyliert außerdem das zelltoxische Homocystein zur Aminosäure Methionin.
• In der Lunge sind Phosphatidylcholine wichtiger Bestandteil des Surfactant.

Die endogene De-novo-Synthese von Cholin erfolgt über den PEMT-Weg, wobei Phosphatidylethanolamin durch die Phosphatidylethanolamin-N-Methyltransferase (PEMT) mithilfe von S-Adenosylmethionin methyliert wird. Alternativ kann die Substanz über den CDP-Cholin-Weg (CDP-Cholin: Cytidindiphospho-Cholin), durch Hydrolyse von Phosphatidyl­cholinen gebildet werden. Der Cholin-Metabolismus ist eng mit anderen Stoffwechselwegen wie beispielsweise dem von Folsäure und Methionin verknüpft (s. Abb.

2 [1]).

Da Cholin vom Körper synthetisiert werden kann, gilt es als semiessenzieller Nährstoff. Die Eigensynthese reicht jedoch zur Bedarfsdeckung nicht aus. Es gibt verschiedene Zufuhrempfehlungen für Cholin, wobei die aktuellste 2016 von einer Arbeitsgruppe der Europäischen Behörde für Lebensmittel­sicherheit (European Food Safety Authority, EFSA) veröffentlicht wurde. Die EFSA-Empfehlungen sind nicht das Ergebnis randomisierter kontrollierter Studien. So basiert der Wert von 400 mg für Erwachsene auf der beobachteten mittleren Cholin-Aufnahme in gesunden Bevölkerungsgruppen in der EU (circa 370 mg pro Tag) sowie einer Depletions-Repletions-Studie. Dabei wurde ermittelt, welche Menge an Cholin notwendig ist um die leeren Speicher bei Probanden nach einer Cholin-armen Diät wieder aufzufüllen. Bei Teilnehmern, die in dieser Untersuchung infolge eines Cholin-Mangels Organdysfunktionen aufwiesen, konnten diese mit einer Cholin-­Dosis von 400 mg pro Tag pro 70 kg Körpergewicht normalisiert werden. Die Zufuhrempfehlungen für alle anderen Altersgruppen wurden aus diesem Wert von 400 mg abgeleitet. Die Werte in Tabelle 1 sind somit nicht als rigide Grenzen zu betrachten. Eine Cholin-Aufnahme unterhalb dieser Empfehlung bedeutet nach derzeitigem Erkenntnisstand nicht, dass ein gesundheitsgefährdender Mangel besteht [3].

Im Gegensatz zu anderen Nährstoffen oder Vitaminen wie beispielsweise Vitamin D sind derzeit auch keine Biomarker bekannt, aus denen sich Referenzbereiche für die Plasmakonzentrationen ableiten lassen [1]. Die tolerierbaren Obergrenzen für die Cholin-Zufuhr stammen aus dem Jahr 1998 (s. Tab. 1 [2]). Diese wurden gesetzt weil man davon ausgeht, dass das Prinzip „So viel wie möglich“ bei der Cholin-Zufuhr nicht gesund ist. Nicht resorbiertes Cholin wird von der Darmflora zu Trimethylamin (TMA) umgewandelt, das gut resorbiert werden kann und in der Leber zu Trimethylamin-N-oxid (TMAO) oxidiert wird. Zurzeit wird kontrovers diskutiert, ob diese Substanz das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen erhöhen kann [4, 5]. Für eindeutige Aussagen zu einem Zusammenhang zwischen der Cholin-Aufnahme und dem Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen wird die derzeitige Datenlage als unzureichend eingeschätzt [1]. Die Obergrenzen der Cholin-Zufuhr sind sehr hoch, sodass sie selbst von Menschen, die täglich große Mengen an Cholin-reichen Nahrungsmitteln wie Eiern, Hering und tierischen Innereien (Hühner-, Schweine- und Rinderleber, Hühner­herzen) verzehren, kaum erreicht werden können. Deshalb konzentriert sich die Forschung vorrangig auf Zusammenhänge zwischen einer geringen Cholin-Zufuhr und dem Risiko für verschiedene Erkrankungen wie beispielsweise Leber- und Augenkrankheiten, genetisch bedingte metabolische Störungen oder kognitive Einschränkungen [6 – 9].

Zahlreiche auf dem Markt verfügbare Nahrungsergänzungsmittel, die Cholin enthalten, verwenden gesundheitsbezogene Angaben wie „Schützt die Leber“ oder „Beitrag zur Erhaltung einer normalen Leberfunktion und zu einem normalen Fettstoffwechsel“ (s. Tab. 2). Der Hintergrund ist, dass Cholin für die Synthese von VLDL benötigt wird, die Triglyceride aus der Leber aufnehmen und in extrahepatische Gewebe transportieren. Es wird diskutiert, dass sich bei Cholin-Mangel Triglyceride in der Leber anreichern und die Entstehung einer nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) begünstigen. Außerdem können bei Cholin-Mangel Muskelschäden auftreten, diagnostisch erkennbar an erhöhten Kreatinkinase-Spiegeln [10]. Die Daten, die bisher zum Zusammenhang zwischen Cholin-Aufnahme und NAFLD vorliegen, werden jedoch als unzureichend eingeschätzt [1].

Bedeutung von Cholin in der Schwangerschaft

Cholin ist für die gesunde Entwicklung des Fötus unverzichtbar. Eine aktuelle Metaanalyse liefert Hinweise, dass sich eine niedrige Cholin-Zufuhr in der Schwangerschaft bzw. niedrige Plasmaspiegel negativ auf die neuronale Entwicklung des ungeborenen Kindes auswirken und das Risiko für Neuralrohrdefekte erhöhen können [11]. Schwangeren wird eine erhöhte Aufnahme von Cholin über die Ernährung oder Nahrungsergänzungsmittel empfohlen (s. Tab. 1). Unter den Nahrungsergänzungsmitteln, die speziell für die Schwangerschaft und Stillzeit entwickelt wurden, gibt es derzeit jedoch nur wenige mit Cholin (s. Tab. 2). Wie in allen anderen Bevölkerungsgruppen basiert die Zufuhrempfehlung auf Schätzwerten, da die tatsächlich notwendigen Mengen derzeit nicht bekannt sind. Kontrollierte klinische Studien zu den Auswirkungen unterschiedlicher Zufuhrmengen auf die Gesundheit des Kindes können ethisch problematisch sein, insbesondere für die Teilnehmerinnen, die in die Kontrollgruppe randomisiert werden. Es ist schon seit Längerem bekannt, dass sich in der Schwangerschaft die intestinale Resorption von Eisen erhöht. Möglicherweise existieren Mechanismen, über die auch die Cholin-Aufnahme im Darm bei Schwangeren gesteigert oder die endogene Synthese angeregt wird. Bereits bekannt ist, dass die Transkription des Gens für das Enzym PEMT, das die körpereigene Bildung von Cholin katalysiert, durch Östrogene positiv reguliert wird [10]. In einer kürzlich publizierten Studie des Instituts für Ernährungsmedizin der Universität Lübeck wurde bei 283 Frauen zwischen der 13. und 41. Schwangerschaftswoche die Cholin-Aufnahme über einen Zeitraum von sieben Tagen untersucht. 79% der Schwangeren ernährten sich mischköstlich (omnivor), 21% vegetarisch oder vegan. Die Teilnehmerinnen wurden gebeten, in einem Online-Fragebogen Art und Menge der konsumierten Cholin-reichen Lebensmittel sowie gegebenenfalls eingenommene Nahrungsergänzungsmittel mit Cholin anzugeben. Die mediane Cholin-Zufuhr betrug rund 260 mg ± 141 mg pro Tag und lag damit deutlich unter der EFSA-Empfehlung für die Schwangerschaft von 480 mg pro Tag, die nur von 7% der Frauen erreicht wurde. Weitere Auswertungen zeigten einen signifikanten Unterschied der Cholin-Aufnahme zwischen Schwangeren mit einer omnivoren Ernährungsweise gegenüber Vegetarierinnen und Veganerinnen (rund 269 ± 141 mg pro Tag vs. 205 ± 101 mg pro Tag, p < 0,0001, [12]). Wir baten den Leiter der Studie, Prof. Dr. Martin Smollich, um eine Einordnung der Ergebnisse (s. Interview).

Der höchste Gehalt an Cholin findet sich in Lebensmitteln tierischer Herkunft, vor allem Eiern, Hering, rotem Fleisch und Innereien wie Hühner-, Schweine- und Rinderleber oder Hühnerherzen (s. Tab. 3). Dennoch sind auch in pflanzlichen Lebensmitteln wie Hülsenfrüchten (z. B. Sojabohnen, Linsen, Erbsen, Erdnüssen), Gemüse (vor allem Brokkoli, Rosen- und Blumenkohl) sowie Nüssen und Samen, deren reichlicher Verzehr Veganern empfohlen wird, moderate Cholin-Mengen enthalten. Eine realistische Bestimmung der Cholin-Aufnahme bei veganer Ernährung wird dadurch erschwert, dass in den Nährstofflisten (außer für Tofu und Sojadrinks) keine Cholin-Konzentrationen für typische vegane Basis-­Produkte enthalten sind, wie beispielsweise Kichererbsen, Tempeh oder Seitan sowie für vegane Fertigprodukte (Quark-, Käse-, Joghurt-, Fleisch-, Wurst- und Fisch-Alternativen)[13, 14]. Infolgedessen kann die tatsächliche Cholin-Aufnahme bei veganer Ernährung derzeit nur unzureichend erfasst werden. Ein weiterer Aspekt, der bei der Einschätzung des Cholin-Bedarfs von Veganern diskutiert werden könnte, ist der Betain-Gehalt, der für viele Lebensmittel bekannt ist [13]. Cholin wird in vielen Geweben in einer zweistufigen irreversiblen Reaktion in Betain umgewandelt, das bei der Methionin-Synthese als Methylgruppendonator für Homocystein dient (s. Abb. 2). Wie Tabelle 3 zeigt, ist der Betain-Gehalt einiger Lebensmittel mit nur moderatem Cholin-Gehalt sehr hoch, während bei Cholin-reichen Lebensmitteln häufig nur ein geringer Betain-Gehalt festgestellt wird. Es wurde diskutiert, ob durch eine hohe Betain-Aufnahme Cholin gegebenenfalls „eingespart“ werden könnte, sodass der Cholin-Bedarf bei Betain-reicher Ernährung (nicht nur bei Veganern) niedriger wäre [15, 16].

Der beispielhafte Speiseplan in Tabelle 4 zeigt für omnivore und vegane Ernährungsweisen, wie durch eine bewusste Auswahl Cholin-reicher Lebensmittel die von der EFSA empfohlenen Zufuhrmengen erreicht werden können. Dabei sind für Ovo-Lacto-Vegetarier insbesondere die Lecithin-reichen Hühnereier eine verlässliche Cholin-Quelle. Außerdem enthalten auch manche Getränke nicht unerhebliche Mengen an Cholin, wie Vollmilch (14 mg/100 g), Buttermilch (18 mg/100 g), Bier (10 mg/100 g), Weißwein (5 mg/100 g) oder Kaffee (3 mg/100 g).

Es gilt als gesichert, dass die endogene Cholin-Synthese nicht bedarfsdeckend ist. Die publizierten Zufuhrempfehlungen sind nicht einheitlich und nur Schätzwerte. Ob eine unterhalb dieser Grenzen liegende Cholin-Aufnahme negative gesundheitliche Konsequenzen hat, wurde bislang noch nicht in groß angelegten randomisierten Studien geprüft. Listen mit den Cholin-Gehalten von Lebensmitteln sind unvollständig bezüglich veganer Basis- und Fertigprodukte. Deshalb kann die Cholin-Versorgung bei veganer Ernährung zurzeit nicht zuverlässig bestimmt werden. Wegen der hohen Obergrenzen für die gesundheitlich unbedenkliche tägliche Cholin-Aufnahme sind bei der zusätzlichen Einnahme von Supplementen, die ohnehin häufig nur niedrig dosiert sind, keine negativen Konsequenzen zu befürchten. |