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Das Mikrobiom und der Vagusnerv

Februar 2016, aktualisiert November 2016

Entgegen der Meinung, dass das Gehirn für den Darm verantwortlich ist, ist es tatsächlich so, dass der Darm weitaus mehr Informationen an das Gehirn sendet. Der alte Glaube, dass die Gesundheit im Magen beginnt scheint sich bei neuesten Forschungen immer mehr zu bewahrheiten.

Darmflora ist die Bezeichnung aller Mikroorganismen im Verdauungstrakt. Im menschlichen Darm sollen etwa 38 Billionen Bakterien leben (6). Dazu kommt noch das Phageom mit wohl 380 Billionen Phagen, das nach neuesten Erkenntnissen auch eine sehr große Rolle spielt (7). Die Oberfläche vom Darm hat etwa 32 m² (8).

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Bakterien auf Agar

Das Mikrobiom und der Vagusnerv

Neueste Forschung hat einen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung unserer Darmflora und dem Funktionieren des Immunsystens, des Nervensystems und dem endokrinen (hormonelles) Gleichgewicht bestätigt. In einigen Untersuchungen wird diskutiert, ob Bakterien den Vagusnerv, der aus dem Verdauungstrakt in das Gehirns läuft, beeinflussen.

Es wird heute in der wissenschaftlichen Forschung untersucht inwieweit die Darmflora selber das Essverhalten des Menschen manipulieren kann (1). Wie bei jeder komplexen Interaktion, wie der vom menschlichen Nährstoffbedarf und dem Nährstoffbedarf der unterschiedlichen Darmflora, gibt es eine Mischung von gemeinsamen und auch entgegengesetzten Interessen, mit Möglichkeiten zum gegenseitigen Nutzen und auch Manipulation (1).

Dies bedeutet, dass ein breites Spektrum an verschiedenen Darmmikroben viel Energie und Ressourcen an die Bekämpfung der Konkurrenz verbraucht. Dagegen haben große Populationen einiger weniger Mikroben mehr Ressourcen den Wirt, also den Menschen, zu manipulieren. Zusätzlich ist eine große Population an gleichen Mikroben leichter in der Lage zu manipulieren, da sie sich besser Koordinieren können (sogenanntes Quorum Sensing). Aus diesen Gründen wird heute eine geringe Vielfalt in der Darmflora und dem Mikrobiom mit einer ungesunden Ernährung, verschiedenen Krankheiten und auch mit Übergewicht in Zusammenhang gebracht (1).

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Der Vagusnerv und seine Verbindungen zu den einzelnen Organen.

 

Warum Sie Ihre Darmflora optimieren sollten

In vielen Studien konnte gezeigt werden, dass Menschen die viel fermentierte Lebensmittel zu sich nehmen, Nährstoffe besser aufschließen können (2, 9). Die Nebenprodukte der Gärung helfen unserem Körper Fett abzubauen und den Blutdruck zu regulieren (3). Auch beeinflussen sie die Zusammensetzung des Blutes, dienen als Neurotransmitter und regulieren die Funktion des Nervensystems (4). Bei der Fermentation produzieren einige Bakterien natürliche Antibiotika und Verbessern die Vitaminversorgung. Die Probiotika stärken das Immunsystem und unterstützen dabei die allgemeine Gesundheit des Verdauungssystems und des ganzen Körpers (1).

Ebenso führt eine pflanzenbasierte Ernährung zu einer verringerten Neurodegeneration und verringerten Entzündungsreaktionen im Körper. Die Phagozytose, also die Müllabfuhr im Körper, wird aktiviert. Ist die Phagozytose gestört, kommt es zu einer Anreicherung von fehlerhaften Proteinen. Durch die Ernährung und auch durch Fasten kann man die Phagozytose beeinflussen.

 

 

(1) Is eating behavior manipulated by the gastrointestinal microbiota? Evolutionary pressures and potential mechanisms. Joe Alcock, Carlo C. Maley, C. Athena Aktipis. Bioessays (2014)

(2) Increased iron bioavailability from lactic-fermented vegetables is likely an effect of promoting the formation of ferric iron (Fe3+). Nathalie Scheers, Lena Rossander-Hulthen, Inga Torsdottir, Ann-Sofie Sandberg. European Journal of Nutrition. (2015)

(3) Blood Pressure-Lowering Peptides from Neo-Fermented Buckwheat Sprouts: A New Approach to Estimating ACE-Inhibitory Activity. Masahiro Koyama, Seiji Hattori, Yoshihiko Amano, Masanori Watanabe, Kozo Nakamura. PLOS ONE (2015)

(4) The gut microbiome and diet in psychiatry: focus on depression. Dash Saraha, Clarke Gerard, Berk Michaela, Jacka Felice. Current Opinion in Psychiatry (2015)

(5) The microbiome and critical illness. Robert P Dickson. The Lancet Respiratory Medicine (2015)

(6) Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. Ron Sender, Shai Fuchs, Ron Milo. Biorxiv (2016).

(7) Healthy human gut phageome. Pilar Manrique, Benjamin Bolduc, Seth T. Walk, John van der Oost, Willem M. de Vos, Mark J. Young. PNAS (2016).

(8) Surface area of the digestive tract -revisited. Helander & Fändriks. Scandinavian Journal of Gastroenterology (2014).

(9) Role of gut microbiota and nutrients in amyloid formation and pathogenesis of Alzheimer disease. Francesca Pistollato, Sandra Sumalla Cano, I~naki Elio, Manuel Masias Vergara, Francesca Giampieri, Maurizio Battino. Nutr Rev. (2016)

 

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Untersuchungen von Hundekot mit der Moticam

 

Giardia

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Fadenwürmer (vielleicht Hakenwürmer, Uncinaria stenocephala) und Bakterien

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Fadenwürmer (vielleicht Hakenwürmer, Uncinaria stenocephala) und Bakterien

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Sanddorn

Sanddorn

Hippophae rhamnoides oder die Zitrone des Nordens, wie Sanddorn auch genannt wird, ist vor allem für seinen hohen Vitamin C Gehalt bekannt. Wobei Sanddorn bis zu 10 Mal mehr Vitamin C als eine Zitrone oder Orange haben kann. Aber auch Beta-Carotin, die Vorstufe von Retinol (Vitamin A), Gerbstoffe und Flavonoide sind wertvolle Inhaltsstoffe (1+2).

Tabelle 1 Inhaltsstoffe von Sanddorn nach Chirag et al. (2) und Saeidi et al (3)

Flavonoide  Isorhamnetin, Quercetin, Kaempferol. Flavonoiden werden besonders antioxidative Eigenschaften zugeschrieben.
Carotinoide Lycopin Lycopin zählt zu den Antioxidantien und kann bestimmte Moleküle im menschlichen Körper unschädlich machen.
   Provitamin A Beta-Carotin oder β-Carotin (Betacaroten) ist die Vorstufe von Retinol (Vitamin A).
  Zeaxanthin Zeaxanthin kommt in der Retina vor und schützt die Netzhaut als Filter vor zu hoher Lichteinstrahlung. Es kann eventuell vor retinalen Degenerationen, insbesondere vor der  Makuladegeneration (AMD) schützen.
Fettsäuren Linolsäure, LinolensäureÖlsäure, Palmitinsäure
Palmitoleinsäure, Stearinsäure.
Sanddornöle enthalten einfach- und merhfach ungesättigten Fettsäuren.
Phytosterine   Wirken sich über den Darm positiv auf den Cholesterinspiegel aus.
Vitamin A vor allem in Form von Carotinoiden.
  B1 Auch Thiamin oder Aneurin genannt.
  B12 Wird auf der Beere von Bakterien synthetisiert.
  C Vitamin C, auch Ascorbinsäure genannt, ist ein Radikalfänger, hat eine antioxidative Wirkung und ist für den Kollagenaufbau wichtig.
  E Auch Tocopherol genannt. Es ist lipidlöslichen Antioxidans das auch bei der Steuerung der Keimdrüsen aktiv ist.
  K Aktiviert Gerinnungsfaktoren, Knochenproteine und das Zellwachstum.
  P siehe Flavonoide

 

Sanddorn wird eine Reihe pharmakologischer Eigenschaften zugesprochen. Hier eine kleine Auswahl der wissenschaftlich fundierten Annahmen nach Chirag et al. (2) :

  • Als Thrombozytenaggregationshemmer soll Sanddorn die Verklumpung von Blutplättchen hemmen können.
  • Sanddorn wirkt antibakteriell und als Antioxidans.
  • Sanddornöl soll bei Magengeschwüren helfen.
  • Sanddorn wirkt entzündungshemmend.
  • Sanddornsaft wird krebshemmende Eigenschaften zugesprochen. Dies gilt für bestimmte Arten von Darmkrebs, Leukämie und Prostatakrebs.
  • Sanddornsaft kann heilende Wirkung auf die Leber haben.
  • Sanddorn hat positive Effekte auf das Herz- Kreislaufsystem und wirkt gegen hohen Blutdruck.
  • Sanddornöl wirkt beruhigend auf die Haut, vermindert Stresshormone und hilft bei der Wundheilung.

 

Sanddornsaft  kann man einfach selber machen. Hierbei ist auf den richtigen Zeitpunkt der Ernte zu achten. Wenn man zu spät erntet verlieren die Beeren ihre Farbe und können auch am Strauch schimmeln.

Hier ein Film zur Sanddornernte:

 

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(1) Nutritional Profile of Phytococktail from Trans-Himalayan Plants. Priyanka Dhar, Amol B. Tayade, Jatinder Kumar, Om P. Chaurasia, Ravi B. Srivastava, Shashi B. Singh. PLoS One (2013).
(2) Remedial Prospective of Hippophae rhamnoides Linn. (Sea Buckthorn). Chirag A. Patel, Kalyani Divakar, Devdas Santani, Himanshu K. Solanki, Jalaram H. Thakkar. ISRN Pharmacol. 2012
(3) Evaluation of chemical constitute, fatty acids and antioxidant activity of the fruit and seed of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) grown wild in Iran. Saeidi K., Alirezalu A., Akbari Z. Nat Prod Res. (2015)

 

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Barfußlaufschuhe

01.09.2016, aktualisiert 10.09.2018

Studien der University of Virginia, die auf dem Laufband mit 68 Joggern durchgeführt wurden, konnten zeigen, dass durch das Tragen von von Laufschuhen die Gelenke stärker belastet werden als durch Barfußlaufen. Moderne Laufschuhe würden zwar den Fuß stabilisieren, belasten dafür aber Knie-, Fuß- und Hüftgelenke weitaus stärker. Laut der Studie belastet gedämpftes Schuhwerk  die Hüfte um durchschnittlich um 54 % mehr und das Kniegelenk zwischen 36 % und  38 % stärker, als wenn man barfuß läuft (1).

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Auch konnte in mehreren Veröffentlichungen gezeigt werden, dass einige Muskeln stärker aktiviert werden, wenn barfuß gelaufen wird (2). Sinclair et al. konnten auch zeigen, dass die Hüften beim Laufen mit Schuhen mehr gebeugt werden. Beim Barfußlaufen wird diese Energie mehr in die Knie verlagert. Aus diesen Gründen wird die Oberschenkelmuskulatur (Quadriceps) von Läufern mit konventionellen Schuhen mehr beansprucht. Es ist bekannt, dass überanspruchte Oberschenkelmuskeln  mit dem femoropatellaren Gelenk zusammenwirken. Femoropatellare Knieschmerzen sind die häufigste chronische Erkrankung von Läufern (2).

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Eine weitere Beobachtung ist, dass das Sprunggelenk beim Barfußlaufen deutlich mehr Richtung Boden gespannt ist. Das heißt, dass der Barfußläufer weniger auf der Ferse läuft. Was wiederum bedeutet, dass viele Freizeitsportler dazu neigen, zu sehr auf der Ferse zu laufen, wodurch eine erhöhte Stoßbelastung und eine Instabilität des Fußes erzeugt wird (2).

Ebenso ist bekannt, dass die Schrittfrequenz beim Barfußlaufen deutlich erhöht ist. Eine erhöhte Schrittfrequenz verringert die Energieabsorption während der Aufprallphase im Lauf.

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Konventionelle Laufschuhe sollen den Lauf dämpfen und den Fuß stützen.  Heute sind immer mehr Läufer in Barfuß- Schuhen unterwegs, um dem Fuß seine natürliche Bewegungsfreiheit zurückzugeben. Die stark gedämpften Laufschuhe sind zwar bequemer, allerdings steigt die Gefahr für chronische Schmerzen in Hüft- und Kniegelenken.vibram

Inzwischen gibt es eine sehr große Auswahl an verschiedenen Barfuß Schuhen. Einige der Firmen will ich hier kurz vorstellen:

Bär Bietet mit dünner Außensohle sowie festerem Obermaterial Schutz und trainiert außerdem den Fuß. Familienbetrieb in Bietigheim-Bissingen, Baden-Württemberg.
Leguano Bietet den geringeren Schutz und trägt sich eher wie eine Socke. Bietet dafür das dem Barfußlauf ähnlichste Gefühl. GmbH in Sankt Augustin, Nordrhein-Westfalen.
Merrell Bietet mit dünner Außensohle sowie festerem Obermaterial Schutz und trainiert außerdem den Fuß. US-amerikanische Marke aus Rockford, Michigan.
New Balance Bietet mit dünner Außensohle sowie festerem Obermaterial Schutz und trainiert außerdem den Fuß. Sehr große Auswahl. US-amerikanische Marke aus Boston, Massachusetts. Das Unternehmen hat sehr hohe Umweltstandards und nimmt seine soziale Verantwortung sehr ernst.
Nike Free Ist eher eine Mischung hin zum funktionellen Laufschuh. Sohle ist deutlich dicker als bei den herkömmlichen Barfuß-Schuhen. Tiefe Kerben in den Sohlen sorgen für Flexibilität. US-amerikanische Marke aus Beaverton, Oregon und weltweit führender Sportartikelanbieter.
Saucony Die Bandbreite reicht von einem sehr puristischen Barfuß-Schuh bis zu einer Variante mit leichter Stützfunktion. US-amerikanische Marke im Besitz von Stride Rite Corporation, mit Sitz in Lexington, Massachusetts.
Vibram Erfinder des “FiveFingers” Barfuß-Schuh. Große Auswahl in allen möglichen Varianten. Italienischen Firma mit Hauptsitz in Albizzate. Die wasser- und winterfeste Vibram-Sohle wurde 1937 zum Patent anmeldete.
Vivobarefoot Bietet mit dünner Außensohle sowie festerem Obermaterial Schutz und trainiert außerdem den Fuß. Britische Marke und einer der Pioniere von Barfuß-Schuhen. Vivobarefoot hat hohe Umweltstandards und bietet auch speziell gekennzeichnete vegane Schuhe an.

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Wichtig ist, dass Sie nicht von heute auf morgen komplett auf die Barfußvariante umsteigen. Lernen Sie mit den neuen Schuhen erst das Gehen und Stehen bevor Sie laufen. Am Anfang reichen wenige Minuten. So stärken Sie die Fußmuskulatur und die Sehnen und Muskeln gewöhnen sich an die neue Belastung. Nach wenigen Wochen können Sie dann ganz befreit laufen.

Eine gute Anleitung gibt es auf den Seiten von Vibram:

LAUFEN MIT VIBRAM® FIVEFINGERS®

Anekdote für Läufer mit Hallux Rigidus oder Limitus

Oft wird Läufern mit Hallux Rigidus (turf toe) im Gegensatz zu Hallux Valgus zu einer möglichst steifen Sohle geraten. So rät Trias Gesundheit von Thieme:

Die wirksamste Hilfe kommt von Schuhen mit steifer Sohle. Steif, nicht hart. Steif bedeutet „nicht oder schwer biegsam“. Umgekehrt sind Barfußschuhe und Five-Fingers Gift beim Hallux rigidus.

Irgendwie erschien mir das gegensätzlich zu der Annahme, dass Bewegung bei Arthrose wichtig ist und auch Muskeln ruhigstellen normaler Weise, zumindest langfristig, nicht hilft. Dann ist oft der Hallux Rigidus auch ein Resultat von einem Hallux Valgus, bei dem ja unbestritten das Barfußlaufen wichtig ist.

Wie auch immer. Hier die Anekdote:

Wer regelmäßig läuft, dem stellt sich früher oder später die Frage der richtigen Schuhe. Vor allem wer unter genetisch bedingten Hallux (was auch immer) leidet. Ich habe für mich trotz – oder wegen- schmerzendem Großzehengrundgelenk für Vibram entschieden. Vor allem da diese Schuhe dem Gelenk viel Platz lassen und die schmerzende Stelle nicht berühren. Zumindest für mich erscheint dies nicht als Gift und ich laufe sehr gut und bis jetzt mehr oder weniger schmerzfrei damit.

Die Anekdote geht jetzt per Selbstversuch schon im dritten Jahr. Inzwischen bin ich bei Vibram V-run angekommen, mein rechter Fuß ist jetzt frei von schiefen Zehen und auch links konnte der Hallux zumindest gestoppt werden. Von Januar bis September 2018 bin ich schmerzfrei exakt 1000 Kilometer in Vibram gelaufen.

(1) The Effect of Running Shoes on Lower Extremity Joint Torques. D. Casey Kerrigan, Jason R. Franz, Geoffrey S. Keenan, Jay Dicharry, Ugo Della Croce, PhD, Robert P. Wilder. PM&R (2009).

(2) Modelling of Muscle Force Distributions During Barefoot and Shod Running. Jonathan Sinclair, Stephen Atkins, Jim Richards, Hayley Vincent. Journal of Human Kinetics (2015).

 

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Wirkung der Vitamine D und K auf die sportliche Leistung

15.01.2016

Unter dem Begriff Vitamin D wird eine Gruppe von verschiedenen fettlöslichen Vitaminen zusammengefasst, die mit der Regulierung des Calciumhaushalts und der Mineralisation der Knochen in Verbindung stehen. Sie werden auch als Calciferole bezeichnet. Vitamine D2 und D3 sind streng genommen keine Vitamine, sondern eher Vorläufer von Hormonen. Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin und Rezeptoren dafür gibt es in nahezu jedem Gewebe, vor allem innerhalb der Skelettmuskulatur. Es konnte gezeigt werden, dass Vitamin D als Hormon eine wichtige  Rolle im menschlichen Körper spielt und über 900 Genvarianten regelt (1).

Es wird diskutiert, ob ein erhöhter Vitamin D-Spiegel die Leistungsfähigkeit von Sportlern erhöht und den Testosteronspiegel ansteigen lässt. Momentan sind sich Wissenschaftler aber uneinig  im Hinblick auf die optimale Aufnahme von Vitamin D, die spezifische Form die man einnehmen soll und über die unterschiedlichen Wechselwirkungen von Vitamin D mit Vitamin-K, die die Arterienverkalkung und Hypervitaminose beeinflussen können.

56% der untersuchten Sportler haben einen zu niedrigen Vitamin D Spiegel (1).Sterogyl-226x300

 

Der Vitamin D und K Stoffwechsel

Vitamin D3 wird von der Leber, der Niere und auch von Proteinen des Muskelgewebes zu seiner aktiven hormonell wirksamen Form umgebaut. Das Vitamin D bindet dann im Blut an spezielle Proteine, die Vitamin D Rezeptoren (VDR – Vitamin D receptors) und beteiligt sich dann an verschiedenen Prozessen im ganzen Körper.

Calcium, Vitamin D und Vitamin K wirken synergistisch. Das heißt, dass diese Vitamine zusammen am Knochenaufbau und Erhalt arbeiten. Ist nun der Vitamin K Spiegel zu niedrig, kann dies zu Verlusten von Calcium aus Knochen führen. Deshalb wird vermutet, dass Vitamin D Toxizität nur bei Vitamin K Mangel entsteht (1).

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Vitamin D+K und Leistung

Im Muskelgewebe gibt es viele Rezeptoren für Vitamin D. Deshalb wird auf eine enge Verbindung zwischen Leistungsfähigkeit und Vitamin D vermutet. Es gibt auch einige Studien, die einen hohen Vitamin-D Spiegel mit Muskelkraft, Ausdauer und Muskelmasse in Verbindung setzten (1). So ist bei Sportlern die Sauerstoffaufnahme der Muskeln und auch die Erhohlungszeit deutlich verbessert.

So konnte bei Marathonläuferinnen gezeigt werden, dass eine Überdosis von Vitamin K und Vitamin D die Leistung steigern und bei Frauen Osteoporose verhindern kann (1, 4, 5). Da Vitamin D und K wie oben erwähnt zusammen arbeiten, sollte auf eine optimale Dosierung von beiden Vitaminen geachtete werden.

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Vitamin D Aufnahme

Der Gehalt an Vitamin D wird in zwei Einheiten angegeben, der internationalen Einheit (IU) oder in Mikrogramm (μg oder mcg), die biologische Aktivität von 40 IU ist gleich 1 μg.

Vitamin D3 wird  in der Haut mit UVB Strahlen der Sonne gebildet. Da dies im europäischen Winter nicht genug ist, haben Menschen in Deutschland meist, zumindest im Frühjahr, einen Vitamin D Mangel. Die oft geschriebene Empfehlung diesen Mangel durch den Konsum von Milchprodukten zu beheben ist falsch.

Der natürliche Vitamin D Gehalt der Kuhmilch wird sehr unterschiedlich angegeben und schwankt zwischen 0 – 50 IU pro 100 g.  Eine Schweizer Quelle spricht von 0,06 μg/100g und Hipp gibt 0,088 μg/100g für Kuhmilch an. Da in Deutschland die wenigsten Kühe heute noch auf der Weide stehen, dürften das Höchstwerte sein.

Mehrere Studien zeigen, dass Vitamin D Supplementierung von mehr als 400 IU pro Tag das Risiko einer Fraktur reduziert (2). Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsenen 20 μg, bzw. 800 IU , die Endokrine Gesellschaft (ES) empfiehl sogar bis zu 200o IU Vitamin D3 am Tag. Um also auf die empfohlene Tagesdosis Vitamin D mit Milch zu kommen, müsste man täglich mehr als 40 Liter nicht fettreduzierter Milch trinken.

Deshalb wird Vitamin D, ähnlich wie Vitamin A, in den USA, Kanada und Schweden der Milch künstlich zugesetzt. Um also auf die Empfohlene Menge Vitamin D zu kommen kauft man sich am besten gleich Nahrungsergänzungsmittel.

Serumkonzentration Vitamin D

Die Empfehlungen für die Serumkonzentration gehen von 70 nmol/L  als absolutes Minimum bis auf über 120 nmol/L . Bei Werten unter 50 nmol/L geht man von einem Mangel aus. Dabei sollte die tägliche Aufnahme von Vitamin D über Nahrungsergänzungsmittel den Wert von 10.000 IU nicht übersteigen (1). In der Literatur werden diese Zahlen aber kontrovers diskutiert und vor allem bei Sportlern in Frage gestellt. So sind auch bis heute keine Nebenwirkungen bei Überdosierung bekannt, aber die Möglichkeit von Nierensteinen und Gefäßverkalkungen bei dauerhafter Überdosierung von über 40.000 IU wird für möglich gehalten (1).

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Ähnlich wie Vitamin D, hat auch Vitamin K zwei Varianten: Vitamin K1 und Vitamin K2.

Vitamin K1 ist vor allem in grünen Pflanzen zu finden:

  • Kohl, Petersilie, Spinat, Brokkoli, Mangold, Rosenkohl.
  • Avocado, Kiwi und grüne Trauben.
  • Pflanzenöle wie Sojaöl und Rapsöl.

Vitamin K2 wird vor allem von Bakterien gebildet und ist meist in fermentierten Lebensmitteln zu finden. Siehe auch hier: http://www.dr-nepomuk.de/darmbakterien/

  • Natto mit der höchsten Menge von 1100 µg/100g (4).
  • Sauerkraut oder allgemein fermentiertes Gemüse können bis 500 µg/100g Vitamin K2 enthalten.
  • Fermentierter Käse.

Die empfohlene Tagesdosis von Vitamin K liegt im Bereich von 50 µg bis 1000 µg (3,4). Wobei diese Konzentrationen in der Literatur diskutiert werden, da die Vitamin K Speicher im Körper sehr schnell geleert werden. Klinische Studien haben Vitamin K Ergänzungsmittel in Dosierungen bis 10 mg Vitamin K1 und bis 45 mg für Vitamin K2 verwendet und fanden keinen Hinweise auf toxische Effekte (4). Die Einnahme von zu viel Vitamin E in Form von Nahrungsergänzungen kann sich negativ auf den Vitamin K Spiegel auswirken (4)

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Serumkonzentration Vitamin K

Die Empfehlungen für die Serumkonzentration gehen von mindestens 0,5 nmol/L  für Vitamin K aus. Ein anderes Maß ist das “untercarboxylierte Osteocalcin” (undercarboxylated osteocalcin), dessen Wert nicht über 4,0 ng/ml steigen sollte (4).  Es gibt viele Studien, die einen Vitamin K Mangel mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung ringen. So soll bei einem Mangel das Risiko für Osteoporose, Osteoarthritis, Arterienverkalkung und auch Krebs steigen (4).

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Diskussion

In einigen Studien konnte gezeigt werden, dass eine Überdosis von Vitamin K und Vitamin D die Leistung steigern und bei Frauen Osteoporose verhindern kann (1, 2, 3, 4, 5).  Da Vitamin D und K wie oben erwähnt, zusammen arbeiten, sollte auf eine optimale Dosierung von beiden Vitaminen geachtete werden. Auch soll bei einem Mangel das Risiko für Osteoporose, Osteoarthritis, Arterienverkalkung und auch Krebs steigen (4).

Aus diesen Gründen sollte man seine Werte kontrollieren und vor allem im Frühjahr durch Nahrungsergänzungen die Speicher auffüllen. Auch wenn die Wissenschaft sich nicht über Grenzwerte einig ist, so scheinen die Gefahren einer Überdosierung doch deutlich geringer, als ein Mangel.

 

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(1) Plausible ergogenic effects of vitamin D on athletic performance and recovery. Dylan T. Dahlquist, Brad P. Dieter, Michael S. Koehle. Journal of the International Society of Sports Nutrition. (2015)

(2) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB, et al. Arch Intern Med. (2009)

(3) A high phylloquinone intake is required to achieve maximal osteocalcin gamma-carboxylation. Neil C Binkley, Diane C Krueger, Tisha N Kawahara, Jean A Engelke, Richard J Chappell, John W Suttie. Am J Clin Nutr. (2002)

(4) Vitamin K and musculoskeletal health in postmenopausal women. Maryam S. Hamid, Angela M. Cheung. Molecular Nutrition & Food Research. (2014)

(5) Does vitamin K2 play a role in the prevention and treatment of osteoporosis for postmenopausal women: a meta-analysis of randomized controlled trials. Huang et al. Osteoporos Int. (2015)

 

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Das Glaukom

12.01.2016

Zusammenfassung

Das Glaukom wird auch Grüner Star genannt und besteht im Grunde aus verschiedenen Augenkrankheiten die die Nervenzellen der Netzhaut (Retina) und den Sehnerven Schädigen können. In diesem Bericht will ich nur auf die aktuellen und neuesten Forschungen (2015 und 2016) in Bezug auf das Krankheitsmangement eingehen.

Falls Sie sich einen Überblick über die Krankheit, die Diagnostik und die übliche Behandlung machen wollen, sind Sie auf die hervorragenden Seiten des Initiativkreis zur Glaukom-Früherkennung e.V. verwiesen.

 

Auge

Allgemeine Ursachen eines Glaukoms

Früher hat man geglaubt, dass der Augeninnendruck maßgeblich für ein Glaukom sei. Heute weiß man, dass etwa 80% aller Menschen mit einem hohen Augeninnendruck niemals ein Glaukom entwickeln. Ebenso haben etwa 30% der Menschen mit einem Glaukom keinen erhöhten Augeninnendruck (2).

Risikofaktoren für einen Glaukomschaden sind:

  • Das Alter.
  • Vererbung von bestimmten genetischen Variationen, bzw. familiäre Häufungen.
  • Okuläre Hypertension (Vergrößerte Hornhautdicke).
  • Diabetes.
  • Migräne.
  • Das Schlaf-Apnoe-Syndrom oder Schnarchen.

 

Augen

 

Aktuelles Management eines neovaskulären Glaukoms nach (1) von 2015

Krankhafte Veränderungen bei einem neovaskukärem Glaukom

Ein Glaukom entsteht nach einer Reihe von Entwicklungen im Augengewebe. Am Anfang der Kette steht eine sogenannte Hypoxie. Eine Hypoxie ist eine Mangelversorgung mit Sauerstoff vom Augengewebe. Ob das Auge jetzt tatsächlich mit zu wenig Blut versorgt wird, oder ob das Auge es “sich nur einbildet” ist dabei zweitrangig. Fakt ist, das Gewebe im Auge reagiert auf die Hypoxie.

Das Gewebe reagiert nun mit dem Anschalten von bestimmten Genen und produziert hiermit Proteine die eine sogenannte Angiogenese bewirken. Eine Angiogenese ist die Neubildung und das Wachstum von Blutgefäßen.

So konnten vor allem drei Proteine vermehrt im Auge festgestellt werden. Diese drei Proteine sind

  • Vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor A (VEGF-A).
  • Chemokin.
  • Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor (Protein 2).

Es wurden auch noch eine Reihe anderer Proteine gefunden, die an einer Neubildung von Blutgefäßen beteiligt sind. Aber auf die drei oben erwähnten wird zur Zeit in der Forschung am meisten Augenmerk gelegt.

Diese Proteine führen zu einer abweichenden Angiogenese und verschiedene Folgeerkrankungen einschließlich Blutungen im Glaskörper, Makulaödeme und Netzhaut Fibrose. 

Die neuen Blutgefäße können sich auch bis in die vordere Augenkammer fortbilden und damit zu Gefäßneubildung in und um die Iris  herum führen.  Diese Gefäßauswüchse werden als NVA (Neovascularization of the Angle) bezeichnet.

Der NVA führt irgendwann zu einer sogenannten Synechie. Dies bezeichnet eine Verwachsung von Gewebe. Die Synechie kann dann zur Druckänderungen beim Kammerwasser führen und damit den Augeninnendruck (IOP) erhöhen was zu einem neovaskulärem Glaukom (NVG) führt. Dabei werden verschiedene Glaukome unterschieden. So zum Beispiel das Hochdruckglaukom, beim dem sich der Druck langsam erhöht und dadurch der Sehnerv geschädigt wird, oder auch das Normaldruckglaukom, bei dem der Sehnerv durch andere Ursachen geschädigt wird. Bei einem Normaldruckglaukom kann aber der Augeninnendruck sehr schnell ansteigen.

Untersuchungsmethoden

Das Ausmaß der retinalen Ischämie kann durch eine Fluoreszenzangiographie  (IVFA) bestimmt werden.

In fortschrittlichen Augenkliniken kann auch die Korrelation zwischen Netzhautvenen Tortuosität und dem okularen, vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) untersucht werden.

Behandlung eines NVG

Laser

Der aktuelle Goldstandard für die Behandlung eines neovaskulären Glaukoms (NVG) ist eine Laser Behandlung die man Panretinal photocoagulation (PRP) nennt. Das Ziel der PRP ist durch viele kleine Verbrennungen in der Netzhaut den Sauerstoffbedarf der Retina zu verringern und damit die oben erwähnte Angiogenese zu behindern. Diese Laserbehandlung erfolgt in mehreren Sitzungen. Allerdings kommt diese Behandlung für einige Patientengruppen nicht in Frage.

Antikörper

Eine andere Möglichkeit ist die intraokulare Verabreichung von Anti-VEGF-Antikörpern, um die Wirkung der neu gebildeten Proteine zu blockieren. Neuere Studien konnten zeigen, dass die Verabreichung dieser Antikörper zu einer schnellen Rückbildung der neuen Blutgefäßen in der vorderen Augenkammer und damit auch zu einem kurzfristigen Rückgang des Augeninnendrucks führen kann.

Die am häufigsten verwendeten Anti-VEGF-Mittel, Bevacizumab und Ranibizumab haben eine eingeschränkte  Affinität zu VEGF-Isoformen und bieten daher keine langfristige Lösung. Auch neuere Studien konnten zeigen, dass diese Antikörper Gefäßneubildungen nur verzögern, aber nicht verhindern. Aus diesen Gründen werden zur Zeit neue Antikörper entwickelt. Einen will ich hier kurz vorstellen:

 Aflibercept

Aflibercept ist eine neues rekombinantes Fusionsprotein mit höherer Bindungsaffinität zu VEGF-Isoformen
sowie Plazenta-Wachstumsfaktoren. Bei einer klinischen Studie 2015 konnten in der Zeit von 52 Wochen sehr beeindruckende Ergebnisse erzielt werden. Momentan läuft mit dem Wirkstoff eine weitere, größere klinische Studie (4).

Operationen

Sobald ein erheblicher Verschluss aufgetreten ist, ist eine Glaukoma Operation unumgänglich. Die herkömmlichen Methoden wie die Laser Trabekulotomie erzielt of nicht die gewünschte Wirkung. Allerdings sollen die Erfolgsraten deutlich höher sein, wenn vorher eine antivaskuläre Behandlung (siehe oben) durchgeführt wurde (1).

 

Augen

Vaskuläre Fehlregulationen  in primären Offenwinkelglaukomen nach (5) 2015

In primären Offenwinkelglaukom (POAG) gibt es keine offensichtlichen Anomalien. Bis heute gibt es auch keine Anhaltspunkte weshalb der Augeninnendruck (IOP) erhöht ist. Bei erhöhtem IOP spricht man auch von einem Hochdruckglaukom – high tension glaucoma (HTG). Im Gegensatz zu Hochdruckglaukomen weiß man bei sogenannten Normaldruckglaukomen (NTG) nicht, warum der Sehnerv geschädigt wird.

Der Begriff primäres Offenwinkelglaukom (POAG) fasst also mehrere verschiedene Krankheiten zusammen, auch sogenannte Pseudoexfoliations und Pigmentglaukome. Auf letztere will ich an dieser Stelle nicht weiter eingehen.

Eine gängige Hypothese ist, dass das POAG durch verschiedene chemische, endotheliale Signale verursacht wird. Bei einer Studie mit Patienten mit einem Normaldruckglaukomen (NTG) konnte gezeigt werden,  dass die Blutgefäße im Unterarm eine gestörte Reaktion der Gefäße aufweisen (6). Inzwischen konnte bei mehreren Untersuchungen gezeigt werden, dass sowohl HTG Patienten, als auch NTG Patienten Anomalien in den Gefäßen haben, die von den Zentralarterien weg führen. So gibt es beim Offenwinkelglaukom (OAG) Hinweise auf vaskuläre Fehlregulationen in den Aderhaut, dem Sehnervenkopf, den Zentralarterien und den Makula Kapillaren. Eigentlich erstrecken sich die Probleme auf das gesamte zerebrale Gefäßsystem.

Genetische Faktoren

Es wurden bisher mehrere genetische Variationen gefunden, die mit einem POAG in Verbindung gebracht werden.

  • Das NOS3 Gen und der Stickstoffmonoxid Synthase 3 Kreislauf.
  • Die Gene GUCY1A3 und GUCY1B3 die an der  Guanylatcyclase beteiligt sind.
  • Das Gen LMX1B (Homeobox-Transkriptionsfaktor-1 beta).
  • Das SLC1A1 Gen und ein rs10739062 Polymorphismus.

 

Der Stickstoffmonoxid Synthase 3 Kreislauf

Blutungen in der Papille treten bei allen chronischen Offenwinkelglaukomen auf. Allerdings sind sie bei NTG besser sichtbar, als beim HTG, da der hohe Druck bei HTGs die Mikroblutungen besser absorbiert.

Falls diese Einblutungen auf einen gestörten Stickstoffmonoxid Synthase 3 Kreislauf hindeutet (NOS3), müssten Tropfen, die diesen Kreislauf verbessern, die Blutungen stoppen können und auch den Sehnerv entlasten. Eine interessante Studie konnte dies für Brimonidin/Timolol bei Patienten mit einem Normaldruckglaukoma (NTG) bestätigen (7). Allerdings bringt die Behandlung mit Brimonidin, abgesehen von den Nebenwirkungen, auch einige Nachteile. In einer Studie über drei Jahre konnte kein Unterschied zwischen dem Fortschreiten des Glaukoms in der behandelten und unbehandelten Gruppe festgestellt werden. Auch wurden die Patienten bei der ersten Studie zusätzlich einer Laseroperation unterzogen.

 

Schlußfolgerungen von Pasquale (5)

Auch wenn man nicht behaupten kann, dass der Stickstoffmonoxid Synthase 3 Kreislauf  alleine ausreicht, ein POAG zu erklären oder zu verstehen, so spielt der Kreislauf doch eine zentrale Rolle; sowohl bei Hochduck- als auch bei einem Normaldruck- Glaukom. Pasquale hebt vor allem die Rolle der Genetik bei der Entstehung eines Glaukoms hervor. Es scheint, dass eine Arteriosklerose mit Endothelzellproliferation keinen Anteil an der endothelialen Fehlfunktion bei einem POAG hat.

Darüber hinaus haben POAG Patienten kein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Krankheiten. Um die Krankheit zu verstehen, sind weitere Untersuchungen auf den Gebieten der genetischen Epidemiologie, Immunologie und Herz-Kreislauf Geschehen nötig.

Augen

 

Glaukom Medikamente und ihre Kombination nach Babić (8)

Tabelle 1 Kombinationsmedikamente nach Babić (8)
Wirkstoff 1 Wirkstoff 2 Handelsname
Bimatoprost 0.03% Timolol 0.5% Ganfort®
Latanoprost 0.005% Timolol 0.5% Xalacom® Xalcom®
Travoprost 0.004% Timolol 0.5% DuoTrav®
Dorzolamide 2% Timolol 0.5% Cosopt®
Brinzolamide 1% Timolol 0.5% Azarga®
Brimonidine 0.2% Timolol 0.5% Combigan®
Brinzolamide 1% Brimonidine 0.2% Simbrinza®

 

Latanoprost/Timolol

Die erste feste Kombination eines Prostaglandin-Analogon und β-Blockers die auf dem Markt war. Diese Kombination ist wirksamer als die Einzelwirkstoffe, um den Augeninnendruck bei Patienten mit POAG zu verringern. Laut Babić soll diese Kombination vor allem für Patienten gut sein, die einige Tropfen wegen dem Konservierungsmittel Benzalkoniumchlorid (BAK) nicht gut vertragen, da diese Kombination nur einmal täglich verabreicht werden soll.

Travoprost/Timolol

Diese Kombinationstherapie wird verwendet, wenn die Behandlung mit Travoprost und Timolol als Monotherapie den Augeninnendruck nicht ausreichend senken kann. Travoprost/Timolol ist die einzige Kombination ohne das Konservierungsmittel BAK (“BAK-free“). Es enthält als Konservierungsmittel “Polyquad“, das weniger toxisch auf die Augenoberfläche wirken soll. Deshalb treten weniger Nebenwirkungen auf und da diese Kombination auch nur einmal morgens verabreicht wird ist diese Kombination besser verträglich.

Bimatoprost/Timolol

Dies ist ein neueres Kombinationsmittel, das eingesetzt wird, wenn die anderen Mittel den Augeninnendruck nicht ausreichend senken können. Diese Kombination soll den Augeninnendruck von allen Kombinationspräparaten am besten senken können. Es wird auch nur einmal täglich, morgens verwendet.

Dorzolamide/Timolol

Dorzolamid ist ein Carboanhydrasehemmer, der die Kammerwasserproduktion reduziert und wird häufig
als Zusatztherapie zu Timolol verschrieben. Diese Kombination muss zweimal täglich verabreicht werden, um den Augeninnendruck zu senken.

Brinzolamide/Timolol

Dies ist ein neueres Kombinationsmittel, um den Augeninnendruck zu senken. Der Vorteil von Brinzolamid/Timolol ist in einer höheren Sicherheits- und Verträglichkeitsprofil. Patienten bevorzugen diese
Kombination über die Dorzolamid/Timolol. Dies ist wahrscheinlich auf Unterschiede im Puffersystem und des pH-Wertes zurückzuführen. Auch diese Kombination muss zweimal täglich verabreicht werden.

Brimonidine/Timolol

Auch dieses Kombinationsmittel soll den Augeninnendruck senken, wenn andere Mittel einzeln oder in Kombination nicht so gut wirken, bzw. schlecht vertragen werden. Vor allem Patienten, die mit Dorzolamide/Timolol nicht den gewünschten Druck erreichen, können, diese Kombination ausprobieren. Auch diese Kombination muss zweimal täglich verabreicht werden.

Brinzolamide/Brimonidine

Ein neueres Produkt auf dem Markt und und die einzige Kombination die ohne einen β-Blocker auskommt. Die Wirkung beruht auf andere Mechanismen. Brinzolamid verringert die Kammerwasserproduktion und Brimonidin verringert ebenso die Kammerwasserproduktion und erhöhte gleichzeitig den uveoskleralen Abfluss.  Diese Kombination muss dreimal täglich verabreicht werden.

 

Schlussfolgerung nach Babić (8)

Für Patienten mit primären Offenwinkelglaukomen und hohem Augeninnendruck bieten Kombinationstherapien Vorteile in Bezug auf Nebenwirkungen. Trotzdem wird die Kombinationstherapie nicht als Erstbehandlung empfohlen. Wenn jedoch ein sehr fortgeschrittenes Glaukom mit sehr hohem Augeninnendruck besteht, oder die gewünschte Drucksenkung mit einem Einzelpräparat nicht erreicht werden kann, sollte man eine  Kombinationstherapie versuchen. Wenn die Kombinationstherapie den Augeninnendruck nicht mehr ausreichend reduzieren kann, kann man verschiedene Wirkstoffe zur Kombination hinzufügen.

Eine fKombinationstherapie mit zusätzlich einem dritten Medikament ist diemaximale medikamentöse Therapie.  Nach diesem Stadium muss eine Operation in Betracht gezogen werden.

Augen

Literatur zum Normaldruckglaukom

Das Normaldruckglaukom (NTG) ist eine Krankheit, bei der der Augeninnendruck (IOP) im normalen Bereich bleibt, deshalb bildet es eine Ausnahme bei den Krankheiten der primären Offenwinkelglaukome (POAG). Es wird heute angenommen, dass diese Krankheit in Verbindung mit oxidativem Stress und einer Dyslipidämie steht.Eine Dyslipidämie ist eine Fettstoffwechselstörung. Bei einer Studie mit 32 NTG Patienten und 40 gesunden Probanden von 2016 wurde festgestellt, dass eine Hyperlipoproteinämie (HLP), also eine erhöhte Konzentration des Cholesterins, der Triglyceride und der Lipoproteine besteht (10).

Auge

In vielen Studien wurden Augeninnendruck unabhängige Faktoren bei Patienten mit NTG untersucht. Trotzdem bleibt vorerst die einzige bewährte Behandlung, die effektiv das Fortschreiten eines Glaukoms verhindern kann,  eine Verringerung des IOP (11). Latanoprost ist hierbei seit 1996 das Medikament erster Wahl. Bei einer Studie von 2016 wurde die Wirkung von Latanoprost im Vergleich zu Dorzolamide/Timolol (siehe oben) untersucht. Hierbei wurde kein großer Unterschied zwischen beiden Medikamenten gefunden (11). Die Therapie mit Dorzolamide/Timolol bietet sich also für Patienten an, die Latanoprost nicht vertragen.  Allerdings wird auch bei Timolol von eine Reihe unerwünschter Nebenwirkungen berichtet.

Des weiteren kann eine Verringerung des Augeninnendrucks das glaukomatöse Fortschreiten der Krankheit bei vielen Patienten mit NTG nicht nicht stoppen (11).  Bei NTG Patienten wird die Rolle des okularen Blutflusses als potentieller Risikofaktor für die Entstehung diskutiert. Deshalb haben viele Patienten trotz einer signifikanten Reduktion des IOP fortschreitende anatomische und funktionellen Schäden am Sehnerv. Aus diesen Gründen schlägt Lee et al. vor, dass der diastolische  Perfusionsdruck im Auge wichtiger sei, als der Augeninnendruck, um den Nervenschaden zu bestimmen (11).

Auge

Obwohl ein erhöhter Augeninnendruck definitiv ein wichtiger Risikofaktor für Schäden am Sehnerv ist, gibt es Hinweise darauf, dass eingeschränkte Gewebedurchblutung gerade bei NTG Patienten eine große Rolle spielt. Deshalb haben Medikamente, die zusätzlich eine Auswirkungen auf den Blutfluss haben, eine große klinische  Bedeutung. Studien konnten diese Wirkungen der nicht selektiven β-Rezeptorenblocker, einschließlich Timolol, Carteolol und Betaxolol, auf die  Blutzirkulation zeigen (12). Neuere Studien zeigen auch, dass Medikamente wie Latanoprost, signifikant die Blutgeschwindigkeit und den Blutfluss erhöhen können (12).

 

Auge

Im Januar 2016 kam in der Fachzeitschrift  “Ophthalmic Genetics” eine Japanische Studie heraus, die das Gen SLC1A1 bei 792 Probanden untersuchte (9). Ein Vergleich von 293 Patienten mit Normaldruckglaukoma mit 500 gesunden Probanden zeigte einen rs10739062 Polymorphismus mit einen dominierenden Einfluss. Personen mit Genotyp GG und GC zeigte ein 1,91-fach erhöhtes Risiko, verglichen mit Genotyp CC (9).

 

Wer gerne zusätzliche Infos will, hat oder gerne darüber diskutiert, der ist in meinem Forum willkommen: http://www.dr-nepomuk.de/forum/

Auge

 

(1) Current management of glaucoma and vascular occlusive disease. Ahmad A. Aref. Curr Opin Ophthalmol. (2015)

(2) Initiativkreis zur Glaukom-Früherkennung e.V.

(3) Neovascular glaucoma. Etiologic considerations.Brown GC, Magargal LE, Schachat A, Shah H. Ophthalmology (1984)

(4) SooHoo JR, Seibold LK, Pantcheva MB, Kahook MY. Aflibercept for the treatment of neovascular glaucoma. Clin Experiment Ophthalmol 2015. In this preliminary prospective case series of four individuals with newly diagnosed neovascular glaucoma, intravitreal aflibercept injections were found to stabilize intraocular pressure and lead to regression of ocular neovascularization at 52 weeks of follow-up. This study suggests that intravitreal aflibercept may allow for longer term treatment compared with bevacizumab and ranibizumab. A larger, comparative trial is currently underway (ClinicalTrials.gov #NCT01711879).

(5) Vascular and autonomic dysregulation in primary open-angle glaucoma. Louis R. Pasquale. Curr Opin Ophthalmol. (2015)

(6) Peripheral endothelial dysfunction in normal pressure glaucoma. Henry E, Newby DE,Webb DJ, O’Brien C Invest Ophthalmol Vis Sci (1999)

(7) The Low-Pressure Glaucoma Study Group. Krupin T, Liebmann JM., Greenfield DS. A randomized trial of brimonidine versus timolol in preserving visual function: results from the Low-Pressure Glaucoma Treatment Study. Am J Ophthalmol (2011)

(8) Fixed Combinations of Glaucoma Medications. Nikola Babić. Srp Arh Celok Lek. (2015)

(9) SLC1A1 Gene Variants and Normal Tension Glaucoma: An Association Study. Mami Nishisako et al. Ophthalmic Genet. (2016)

(10) Higher serum lipids and oxidative stress in patients with normal tension glaucoma, but not pseudoexfoliative glaucoma. Necat Yilmaz et al. BOSNIAN JOURNAL OF BASIC MEDICAL SCIENCES (2016)

(11) Comparison of the Effects of Dorzolamide/Timolol Fixed Combination versus Latanoprost on Intraocular Pressure and Ocular Perfusion Pressure in Patients with Normal-Tension Glaucoma: A Randomized, Crossover Clinical Trial. Na Young Lee, Hae-Young Lopilly Park, Chan Kee Park. PLoS One (2016)

(12) Ocular Blood Flow and Normal Tension Glaucoma. Ning Fan,Pei Wang, Li Tang, Xuyang Liu. BioMed Research International (2015)

 

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Pestizide

22.03.2016

Pestizide in Obst und Gemüse

Angeregt durch die Aufregung um Glyphosat wollte ich hier mal untersuchen welche sogenannten Pflanzenschutzmittel in unseren Lebensmitteln alle zugelassen sind und mit welchen Rückstände auf ausgesuchten Nahrungsmitteln zu rechnen ist. Hierfür habe ich die Datenbank des United States Department of Agriculture ebenso als Quelle durchsucht wie Seiten des Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit und das Bundesumweltamt.

Die meisten Großabnehmer von landwirtschaftlichen Produkten haben eine genaue Vorstellung, wie das Produkt auszusehen hat. Schon eine Farbänderung der Früchte kann bei konventionellen Landwirten zu einem empfindlichen Einkommensverlust führen. Deshalb können sie es sich nicht leisten, einen Teil ihrer Ernte an diverse Krankheiten zu verlieren. Aus diesen Gründen versuchen sie ihre Verluste durch den massiven Einsatz von Pestiziden zu begrenzenapfel k.

Rückstände auf Obst und Gemüse

Das United States Department of Agriculture gibt jährlich ein Bericht heraus welche Chemikalien auf den Lebensmitteln gefunden wurden. Auf konventionellen Äpfeln konnten Rückstände von 47 verschiedenen Pestiziden in unterschiedlichen Konzentrationen gemessen werden. Darunter waren bekannte oder wahrscheinliche Karzinogene, mutmaßliche endokrinen Disruptoren, Neurotoxine,  entwicklungs- oder reproduktionstoxische Stoffe und viele bienengiftige Substanzen.

Auch in Deutschland werden solche Daten veröffentlicht. So hat die Lebensmittelüberwachung in Baden-Württemberg bei einer Untersuchung von  Kirschen aus konventionellem Anbau insgesamt 32 verschiedene Wirkstoffe nachweisen können (CVUA-Stuttgart).

Im folgenden versuche ich einige dieser Substanzen die regelmäßig auf konventionellem Obst und Gemüse zu finden sind, alphabetisch aufzuschlüsseln:

apfel G

 

Acetamiprid: In Deutschland zugelassen als Mospilan SG  oder Danjiri bei allem Gemüse, Obst, Nüssen und Zierpflanzen als Insektizid. Acetamiprid ist stark bienengiftig und zählt zu den Neonicotinoiden. Acetamiprid wirkt auf menschliche Zellen stark zytotoxisch und im Zusammenspiel mit den verwendeten, geheimen Zusatzstoffen (Adjuvants) über 1000 mal stärker als vom Hersteller angegeben (6).

Amitraz: Amitraz einschließlich seiner Metaboliten wird als Insektizid eingesetzt und ist in Deutschland verboten. Das Insektizid konnte in der Vergangenheit auf Obst vor allem aus der Türkei und Spanien gefunden werden (2).

Azinphosmethyl: Azinphosmethyl wird als Breitband-Insektizid im Anbau verschiedener Früchte und Gemüse eingesetzt und ist aufgrund seiner Toxizität (Hormon-Disruptor, Neurotoxin) seit 2006 in der EU verboten. Trotzdem wird es immer wieder auf importierten, konventionellen Äpfeln oder auch auf Petersilie gefunden.

Mit dem Pestizid hat Bayer in Schottland erstmals seit dem 2. Weltkrieg Menschenversuche durchgeführt und den seit 50 Jahren geltende “Nürnberger Kodex” gebrochen. Im Auftrag der Bayer AG wurde im Jahr 1998 in Schottland acht Männer Azinphosmethyl Tabletten unter Vorspiegelung falscher Tatsachen verabreicht:

…„Turnbull war 1998 eine von 50 Testpersonen, die für einen Lohn von umgerechnet 1.100 Euro im Inveresk Research Laboratory eine Pille mit Azinphos-Methyl schluckten und daraufhin sieben Tage lang beobachtet wurden. “Wer vor Ablauf der Woche nach Hause ging, musste eine Strafe zahlen. Danach habe ich nie wieder von dem Institut gehört und bin auch nicht mehr ärztlich untersucht worden.” Auch der Auftraggeber der Testreihe wurde den Probanden nicht mitgeteilt.

Erst vier Jahre später erfuhr Turnbull von Journalisten mehr über die Versuche: Azinphos-Methyl ist kein Medikament, sondern ein Pestizid aus der Klasse der Organophosphate, welches von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als “hochgefährlich” bezeichnet wird. Hinter der Untersuchung steckte der Leverkusener Konzern Bayer.”… Aus der taz vom 02.11.2002.

Bitertanol:  Bitertanol und Dichlofluanid werden als Fungizid  bei Obst und Gemüse verwendet und sind in Deutschland, Österreich und der Schweiz nicht zugelassen. Aus diesen Gründen stellt dieses Fungizid nur bei Obst (Kirschen) und Gemüse aus dem konventionellen Anbau aus dem Ausland ein Problem dar.

Boscalid: siehe Epoxiconazol

Carbaryl: Carbaryl ist ein Insektizid das wegen seiner großen Toxizität in der EU nicht zugelassen ist. Trotzdem werden gelegentlich Rückstände in diversen Lebensmitteln gefunden. So bei WeinblätternObst, speziell aus Argentinien und Chile; Trauben und bei Wein.

Chlorantraniliprol: In Deutschland zugelassen als CORAGEN oder Dantop bei Kohl, Mais, Kernobst, Kräutern und auch Zierpflanzen als Insektizid gegen Läuse, Zikaden und Fliegen. Chlorantraniliprol  bewirkt die Freisetzung von Kalzium aus interzellulären Speichern beim Menschen, reguliert zwei Gene hoch (GPR18 und SLC7A11) und ist immunotoxisch (5).  Chlorantraniliprol ist als Insektizid stark bienengiftig.

Chlorpyrifos: Chlorpyrifos ist ein Insektizid das in der EU seit 2005 eine Zulassung hat. Es ist auch für den Menschen stark toxisch und wirkt als Neurotoxin. So konnten neurologische Effekte, Mißbildungen, Entwicklungsstörungen, Maternaltoxizität, Fetotoxizität, induzierte Zell-Apoptose und DNA-Brüche nachgewiesen werden (7). Es ist allgemein ein potentes genotoxisch Mittel (7,8). Rückstände finden sich auf vielen importierten konventionellen Früchten und Gemüsen. Dazu zählen vor allem Bananen, Erdbeeren, Gemüse und Kräuter. Siehe auch “Pflanzenschutzmittelrückstände in Frischgemüse 2013” vom Chemischen und Veterinäruntersuchungsamtes (CVUA) Stuttgart.

Pflanzenschutzmitteln mit dem Wirkstoff Chlorpyrifos sind in Deutschland seit 2015 nicht mehr zugelassen. Die Zulassung wurde für diese Mittel auf Antrag des Zulassungsinhabers widerrufen, da es aufgrund neuerer Veröffentlichungen zuvor eine Änderung der toxikologischen Grenzwerte im Prüfbereich Gesundheit gegeben hat.(schriftlich Mitteilung vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) im März 2016).

Diazinon: Diazinon ist ein nicht-systemisches Insektizid und Akarizid das wegen seiner großen Toxizität in der EU seit 2011 verboten ist. Trotzdem werden gelegentlich Rückstände auf Äpfeln, Erdbeeren, Kirschen und bei Pilzen gefunden.

Diflufenican: Siehe Isoproturon

Dimethoat: Dimethoat ist ein in Deutschland zugelassenes Insektizid, das hier vor allem bei Spargel, Kohl und an Zierpflanzen eingesetzt wird. Die Substanz wirkt als starkes Nervengift auch beim Menschen.  Trotz vorgeschriebener Wartezeiten kann es bei Untersuchungen von Obst und Gemüse immer wieder nachgewiesen werden.

Diphenylamin (DPA): Diphenylamin wird in der Landwirtschaft als Fungizid eingesetzt und hemmt die Oxidation eines bestimmten Terpens, wodurch die Bräunung der Schale behindert wird. Diphenylamin ist in der EU aufgrund seiner Giftigkeit verboten. Trotzdem wurde es auf Obst in Stichproben gefunden. Wirkstoffe, die in Deutschland allgemein nicht zugelassen sind und in deutschen Obst- und Gemüseproben gefunden wurden.

Dodin: Dodin ist ein Fungizid, das in Deutschland auf Obst zugelassen ist. 

Endosulfan: Endosulfan und seine Isomere  ist ein neurotoxisches Insektizid und in der EU verboten. Endosulfan ist eine östrogen wirkende Verbindung, beeinflusst die Fortpflanzungsfähigkeit und bewirkt Entwicklungsstörungen bei Föten. Ebenso ist es wahrscheinliche karzinogen und ein Nervengift. Endosulfan wurde in Südamerika in großen Mengen auf Soja (Tierfutter) ausgebracht und gelangt durch die Abdrift über das Wasser auch auf biologisch bewirtschafteten Flächen. Obwohl es heute angeblich überall verboten ist, finden sich dennoch Rückstände auf Nahrungsmitteln.

Epoxiconazol: Epoxiconazol , Boscalid, Prochloraz und  Kresoxim-methyl sind in Deutschland zugelassene Fungizide die zumeist in einer Mischung verwendet werden. Man findet diese Fungizide in Spritzmittel bei Spargel, auf vielen Gemüsen und Obst. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6). Diese Fungizide wirken stark toxisch bei einer menschlichen Schwangerschaft und beeinflussen die Entwicklung des menschlichen Fötus (11, 12). Ebenso wirken Mischungen von Azolfungiziden auf die intrazelluläre Calciumkonzentration beim Menschen (13). Die Fungizide zählen zu den antiandrogenen (männlichen Sexualhormone hemmende) Pestiziden (14).

Fenbuconazol: Fenbuconazol ist ein Fungizid das in der EU und der Schweiz, aber nicht in Deutschland und Österreich zugelassen ist. Höchstmengenüberschreitungen wurden auf Kirschen gefunden (CVUA-Stuttgart), aber auch auf anderem Obst und Gemüse, vor allem aus Marokko (Bayerisches Landesamt für

Gesundheit und Lebensmittelsicherheit). Fenbuconazol ist ein endokriner Disruptor und wirkt als Inhibitor der humanen Aromatase. Das heißt, es blockiert ein Enzym, das  die Umsetzung von Testosteron zu Estradiol und von Androstendion zu Estron katalysiert  (16).

Fenhexamid: Fenhexamid ist ein Fungizid das in Deutschland zugelassen ist und das man aus Salaten, Gemüse und auch Obst findet.

Fluopyram: Siehe Tebuconazol

Fluroxypyr: Fluroxypyr ist ein in Deutschland zugelassenes Herbizid. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6). Fluroxypyr wird vor allem auf Zwiebeln, Thymian und Kamille, eingesetzt.

Glyphosat: Glyphosat ist als Isopropylamin-Salz (45 Mittel), Wasserlösliches Konzentrat (8 Mittel), als Kalium-Salz (3 Mittel) oder als Ammonium-Salz (11 Mittel, darunter Roundup) ein in Deutschland zugelassenes Herbizid. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6, 9). Außer beim Getreide, wird Glyphosat bei Gemüsekulturen, Obst, Zierpflanzen, Rasen und in Baumschulen benutzt. Die produzierte Menge wurde laut Wikipedia für 2008 auf 600.000 Tonnen Glyphosat geschätzt.

Biene

Imidacloprid: Imidacloprid ist ein systemisches Insektizid aus der Gruppe der Neonicotinoide  und wird vor allem gegen saugende Insekten eingesetzt. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6).  Imidacloprid wird vor allem auf Salaten, bei Äpfeln, Pfirsichen, Aprikosen und Nektarinen eingesetzt. Neonicotinoide sind stark bienengiftig.

Isoproturon: Isoproturon und Diflufenican sind in Deutschland als Herbizid zugelassen. Von der Toxizität her gilt im Grunde das selbe wie für Glyphosat. Wobei auch hier die Toxizität vor allem durch diverse Adjuvants deutlich erhöht wird (6,9).

Kresoxim-methyl: siehe Epoxiconazol

2-Phenylphenol: Phenylphenol oder Natriumorthophenylphenolat ist ein Fungizid das zur Konservierung von Zitrusfrüchten eingesetzt wird. Es ist manchmal als Lebensmittelzusatzstoff  mit E231 oder E232 gekennzeichnet und mit einem Grenzwert von 12 mg/kg in der EU zugelassen. Gemäß der Richtlinie 2003/114/EG gehört Orthophenylphenol nicht mehr zu den Lebensmittelzusatzstoffen sondern wird  den Pflanzenschutzmitteln zugezählt. Dafür müsste das Fungizid jedoch zunächst als Pflanzenschutzmittel zugelassen werden. Da aber Orthophenylphenol auch weiterhin zur Behandlung von Zitrusfrüchten eingesetzt werden darf und die Europäische Kommission den Stoff bisher nicht als Pflanzenschutzmittel zugelassen hat, bleibt hier eine Lücke. Bis diese gesetzliche Lücke geschlossen ist, bleibt Orthophenylphenol als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen.

Natriumorthophenylphenolat ist karzinogen, reproduktionstoxisch und kann stake Allergien auslösen.

Phosmet: Phosmet ist ein Insektizid das in Deutschland und der Schweiz nicht zugelassen ist,  aber in der Europäischen Union als Insektizid und Akarizid erlaubt ist. In Österreich ist ein Präparat für die Anwendung gegen Kartoffelkäfer und Rapsglanzkäfer erhältlich. Phosmet wirkt ähnlich toxisch (Neurotoxin, möglich karzinogen) wie Chlorpyrifos (8) und es werden regelmäßig Rückstände auf importiertem, konventionellen Obst und Gemüse gefunden; vor allem auf Birnen.
Wirkstoffe, die in Deutschland allgemein nicht zugelassen sind und in deutschen Obst- und Gemüseproben gefunden wurden.

Pirimicarb: Pirimicarb ein in Deutschland zugelassenes Insektizid und wird vor allem gegen Blattläuse eingesetzt. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6). Pirimicarb wird vor allem auf konventionellen Salaten (Rucola, Endivien, Spinat), bei Artischoken, Kohl, Melonen, Gemüse (Tomaten, Gurken,  Auberginen, Meerrettich, Pastinak, Topinambur, Schwarzwurzel), Kräuter, Obst (Kirsche, Pflaume, Aprikose), Beeren (Himbeeren, Johanisbeeren) und auch auf Zierpflanzen, eingesetzt. Primcarb verursacht bei menschlichen Lymphozyten DNA-Schäden (10) und ist stark bienengiftig.

Prochloraz: siehe Epoxiconazol

Procymidon: Procymidon ist ein Fungizid und seit 1997 in Deutschland nicht mehr zugelassen.  Seit es 2007 zu Überschreitung der sogenannten Akuten Referenzdosis (ARfD) bei Tafeltrauben kam, ist seit 2008 auch in der EU verboten.

Pyrimethanil: In Deutschland zugelassen als PYRUS oder Scala in Erdbeeren oder Kernobst als Fungizid gegen Schorf oder Botrytis. Pyrimethanil ist ein mögliches Karzinogen und regt beim Menschen die Produktion von Östrogenen an (4).  Wegen zu hoher Rückstandsmengen in Kirschen hat die Lebensmittelüberwachung vor einem zu großen Verzehr vor allem bei Kleinkindern abgeraten (CVUA-Stuttgart).

Streptomycin: Streptomycin ist ein Antibiotika für das keine Zulassung  im Obstbau in Deutschland vorliegt. Trotzdem gab es eine Reihe von Ausnahmegenehmigungen für die Anwendung von streptomycinhaltigen Pflanzenschutzmittel im gewerblichen Obstbau. Hierfür muss in Baden-Württemberg ein „Notfallzulassungsantrag nach Art. 53“ gestellt werden. Wie oft und über welche Menge diese Anträge genehmigt werden und wurden wird nicht kommuniziert. Seit den späten 1950er Jahren bis heute wird tonnenweise Streptomycin unter dem Handelsnamen „Plantomycin“ in Obstplantagen versprüht – mit unerforschten Auswirkungen auf die Flora und Fauna.

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Seit dem 1. September 2008 gelten in der EU einheitliche Rückstandshöchstgehalte für Streptomycin in Honig von 10 μg/kg.  Deshalb wird den Imkern nach Einsatz eines streptomycinhaltigen Pflanzenschutzmittels im Erwerbsobstbau dringend angeraten ihren Honig beproben zu lassen. Nichtverkehrsfähiger Honig wird aufgekauft und entsorgt (17).

Aus obigen Auszug (17) der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft lässt sich schiessen, dass in Deutschland, im Gegensatz zu der Schweiz, der Honig nicht immer auf Rückstände untersucht wird. Aus diesem Grund gibt es aus der Schweiz wohl auch einige Berichte mehr über Streptomycin im Honig. So mussten 2011 allein im Thurgau neun Tonnen Honig wegen zu hohem Antibiotikagehalt vernichtet werden (18).

Ebenso müssen jedes Jahr mehrere Tonnen Honig aus der Bodensee Region wegen zu hoher Antibiotika Belastung in Biogasanlagen vernichtet werden. Der Landesverband Erwerbsobstbau zahlt den Imkern die Entschädigung, bekommt aber vom Land die Hälfte des Betrags zurück (19).

Streptomycin wird auch bei Tuberkulose (Mycobacterium tuberculosis), Pest (Yersinia pestis) und bakterieller Endokarditis (Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus) eingesetzt und soll Menschen heilen.

Tebuconazol: Tebuconazol, Fluopyram und  Trifloxystrobin werden in der Landwirtschaft als Fungizide und als Holzschutzmittel eingesetzt. So findet es sich als Saatgutbeizung gegen eine Reihe von Pilzkrankheiten und auch als Spritzmittel auf Zwiebeln, Gemüse und Obst. Je nach Hersteller sind unterschiedliche, geheime oder nicht geheime Vernetzungsmittel, bzw. Adjuvants, beigemischt, die die Toxizität deutlich erhöhen (6). Diese Fungizide wirken stark toxisch bei einer menschlichen Schwangerschaft und beeinflussen die Entwicklung des menschlichen Fötus (11, 12). Ebenso wirken Mischungen von Azolfungiziden auf die intrazelluläre Calciumkonzentration beim Menschen (13). Die Fungizide zählen zu den antiandrogenen (männlichen Sexualhormone hemmende) Pestiziden (14).

Thiabendazol: Thiabendazol wird in der Landwirtschaft als Fungizid eingesetzt. In Deutschland und Österreich ist Thiabendazol als Tervanol oder Celaflor Wundbalsam Plus momentan nur für Bäume zugelassen. In der Schweiz darf Thiabendazol darüber hinaus auch zur Behandlung von Pflanzkartoffeln eingesetzt werden. Außerdem können in der Schweiz Gewächshäuser zur Bekämpfung der Grauschimmelfäule mit einem thiabendazolhaltigen Präparat beräuchert werden. Mit Thiabendazol wird meist die Schale von Zitrusfrüchten behandelt und ist dort in hohen Konzentrationen zu finden.

Das Bundesinstiut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin bewertet Thiabendazol als nur gering akut toxisch und es lägen keine Hinweise auf eine krebserzeugende, erbgutverändernde oder fortpflanzungsgefährdende Wirkung beim Menschen vor (gbvv). Wissenschaftliche Studien belegen jedoch das Gegenteil, so konnte eine mögliche karzinogene und erbgutschädigende Wirkung nachgewiesen werden (3).

Trifloxystrobin: Siehe Tebuconazol

 

Käfer

Diskussion

Diese Zusammenstellung soll nur einen kleinen Überblick geben, über die am häufigsten, auf Lebensmitteln gefunden Pestizide. Weltweit ist eine unübersichtliche Anzahl an Pestiziden zugelassen, so dass man sich eigentlich nur auf eine funktionierende Lebensmittelüberwachung verlassen kann. Trotz allem kann man auch die in Deutschland zugelassenen Pestizide und die erlaubten Rückstandsmengen diskutieren.

Die Auswirkungen auf Umwelt und Natur sind enorm und werden hier nicht weiter erörtert. So soll allein die Biomasse an Insekten in Deutschland zum Teil in den vergangenen 15 Jahren auf über 80% zurück gegangen sein (15).

In diesem Zusammenhang kann sich jeder die Frage stellen, was ihm eine biologische oder regionale Landwirtschaft Wert ist. Es wäre eine Entscheidung nicht nur für die eigene Gesundheit, sondern auch für das Überleben unserer Natur mit all ihrer Flora und Fauna, den Böden und Flüssen; und letztendlich auch eine Entscheidung für unsere Landwirte, damit diese sich wieder für einen ordentlichen Lohn um einen vernünftigen Ackerbau kümmern können.

 

apfel G

 

apfelH

 

(1) Datenbank des United States Department of Agriculture https://www.ams.usda.gov/datasets/pdp/pdpdata

(2) Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit. 

(3) In vitro aneugenic effects of the fungicide thiabendazole evaluated in human lymphocytes by the micronucleus assay. Santovito, Alfredo, Cervella, PieroView Profile, Delpero, Massimiliano. Arch Toxicol. (2011)

(4) Effects of single pesticides and binary pesticide mixtures on estrone production in H295R cells. Prutner et al., Arch Toxicol. (2013)

(5) Successful validation of genomic biomarkers for human immunotoxicity in Jurkat T cells in vitro. Schmeits et. al. J Appl Toxicol. (2015)

(6) Major Pesticides Are More Toxic to Human Cells Than Their Declared Active Principles. Robin Mesnage et. al. BioMed Research International (2014)

(7) The organophosphate insecticide chlorpyrifos confers its genotoxic effects by inducing DNA damage and cell apoptosis. Diqiu Li et. al. Chemosphere (2015)

(8) Effects of the organophosphate insecticides phosmet and chlorpyrifos on trophoblast JEG-3 cell death, proliferation and inflammatory molecule production. Guiñazú N. et. al. Toxicol In Vitro. (2012)

(9) Influence of the spray adjuvant on the toxicity effects of a glyphosate formulation. Isis Coalova et. al. Toxicology in Vitro 28 (2014)

(10) Effects of pesticides on human peripheral lymphocytes in vitro: induction of DNA damage. Ü. Ündeğer, N. Başaran. Archives of Toxicology (2005)

(11) Combination effects of (tri)azole fungicides on hormone production and xenobiotic metabolism in a human placental cell line.Rieke S. et. al. Int J Environ Res Public Health. (2014)

(12) Triazole fungicide tebuconazole disrupts human placental trophoblast cell functions. Zhou J et. al. J Hazard Mater. (2016)

(13) Azole fungicides disturb intracellular Ca2+ in an additive manner in dopaminergic PC12 cells. Heusinkveld HJ. Toxicol Sci. (2013)

(14) Competitive androgen receptor antagonism as a factor determining the predictability of cumulative antiandrogenic effects of widely used pesticides. Orton F. et. al. Environ Health Perspect. (2012)

(15) Dramatisches Insektensterben . https://www.nabu.de/news/2016/01/20033.html 

(16) Modulation of aromatase activity and mRNA by various selected pesticides in the human choriocarcinoma JEG-3 cell line. Laville N et. al. Toxicology. (2006)

(17)  Information der Imker zum Einsatz streptomycinhaltiger Pflanzenschutzmittel zur Bekämpfung des Feuerbranderregers im Erwerbsobstbau in Bayern. Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft
Institut für Pflanzenschutz. (2013)

(18)  Schweizer Radio und Fernsehen SRF

(19) Neun Tonnen Honig mit Antibiotikum belastet. PETRA WALHEIM. Tageblatt vom 19.08.2011 (2011)

 

Text und Fotos dürfen unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Share-Alike license (CC-BY-SA) gerne ganz oder teilweise kopiert und zitiert werden.

 

Lactoferrin zur Abwehr von Infektionen

14.09.2015

Lactoferrin ist ein eisenbindendes Protein, das zuerst in der Milch gefunden wurde, deshalb sein Name. Inzwischen wurde es auch in exokrinen Sekreten und in Immunzellen (Neutrophilen Granulozyten) nachgewiesen. Viele Veröffentlichungen berichten über eine antimikrobielle und eine entzündungshemmende Aktivität von Lactoferrin und hiermit über seine Bedeutung bei der Abwehr von Infektionen und Entzündungen. Des weiteren gibt es viele Berichte über die antikarzinogene Wirkung von Lactoferrin. (1,12)

Lactoferrin wird von allen Säugetieren in größeren Mengen produziert und ist je nach Tierart etwas unterschiedlich aufgebaut. Am besten untersucht ist das menschliche Lactoferrin, das etwa 70% Übereinstimmung mit Lactoferrin von anderen Spezies hat (2). Ebenfalls untersucht wurde das Lactoferrin von Kühen, Büffeln, Ziegen und von Kamelen.

Während einer Infektion oder bei einer Entzündung wird mehr Lactoferrin vom Körper produziert. Die Synthese von Lactoferrin wird direkt oder indirekt von Östrogenen, Retinsäuren, Mitogenen oder von Wachstumsfaktoren reguliert (12). Deshalb ist es auch ein guter Marker für Infektionen oder auch für Krebs.

Lactoferrin von Menschen

Die Konzentration von Lactoferrin in Menschenmilch liegt bei etwa 2 mg/ml (1).

Es ist schon lange bekannt, dass menschliches Lactoferrin gegen eine Reihe von Mikroorganismen wie Streptococcus, Salmonella, Shigella, Staphylococcus, Giardia, oder Enterobacter wirkt (3,8). Auch soll es vor der Ausbreitung bestimmter Krebszellen schützen können (1). Die Konzentration von Lactoferrin im Stuhl wird als Marker für beginnenden Darmkrebs, eine Darmschleimhautentzündung oder Morbus Crohn bestimmt (4).

Anteile

Gehalt von Lactoferrin in Kuhmilch und Menschenmilch (1).

Lactoferrin von Kühen

Lactoferrin von Kühen ist schon lange bekannt und wurde bereits 1978 in Japan vermarktet. Die Konzentration von Lactoferrin in Kuhmilch liegt zwischen 0,02 bis 0,2 mg/ml (9).

Seither wurden unzählige Tierversuche mit Bakterien, Viren und Krebserkrankungen gemacht. Leider ist es einfach zu publizieren, wenn man Tiere krank macht und dann mit Lactoferrin von Kühen behandelt. Das ist billig, erfordert keine geistigen Höchstleistungen und macht trotzdem viel Ruhm und Ehre. Aus diesen Gründen will ich darauf nicht weiter eingehen.

Kühe

Lactoferrin von Kamelen

Die Konzentration von Lactoferrin in Kamelmilch liegt etwa bei 0,5 mg/ml (10). Kamelmilch ist in der traditionellen Medizin im Nahen Osten sehr beliebt. So soll das Lactoferrin die Virus/Wirt Interaktion behindern und somit die Replikation bestimmter Viren erschweren. Dies konnte mit Lactoferrin aus Kamelmilch eindrucksvoll bei Hepatitis C (HCV) bewiesen werden (5). Ebenso kann Lactoferrin die Replikation des Hepatitis B-Virus, Herpes Simplex Virus (HSV), Human Immunodeficiency Virus (HIV), Adenoviren  und dem humanen Cytomegalovirus, verhindern (5).

Kamel

Trampeltier im Zoo Zürich

Darüber hinaus kann Lactoferrin das Wachstum von Krebszellen im Dickdarm behindern und soll sich positiv auf Diabetes Typ 1 auswirken (6).

 

Wirkung von Lactoferrin

Wirkung gegen Bakterien

Die antibakterielle Wirkung von Lactoferrin wird unter anderem auf seine Fähigkeit Eisen zu binden, zurückgeführt. So kann Lactoferrin bei Kontakt mit Bakterien diesen das Eisen entziehen und sie damit abtöten (7). Allerdings hat sich die letzten Jahre herausgestellt, dass der Mechanismus doch sehr komplex ist. Peptide von Lactoferrin binden zum Beispiel Lipopolysaccharide (LPS) an der Zelloberfläche von Bakterien und stören verschiedene Abläufe (8).  Es gibt Veröffentlichungen über die Wirksamkeit von Lactoferrin gegen  Bacillus subtilis,  Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Porphyromonas gingivalis, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus,  Streptococcus mitis, Streptococcus gordoni, Streptococcus salivarius, Streptococcus mutans,   und  (1, 7, 8).

S. aureus und S. emidermidis.

Staphylococcus aureus und Staphylococcus emidermidis.

Wirkung gegen Protozoen

Lactoferrin kann gegen einige Protozoen wirken. Der Mechanismus hierfür soll aber ein anderer sein, als gegen Bakterien und gegen Pilze. So verhindert Lactoferrin nicht das Eindringen des Parasiten, sondern es verhindert die Vermehrung im Wirt (1). Speziell soll hier auf eine Studie hingewiesen werden, nach der Lactoferrin Giardia lamblia und Entamoeba histolytica  abtöten kann (8). Wie genau Lactoferrin wirkt, ist leider nicht bekannt.

Giardia

Giardia lamblia

 

 

 

 

Wirkung gegen Pilze

Auch hier wird vermutet, dass die anti-fungale Wirkung von Lactoferrin auf die Zerstörung der Zellmembran und der Bindung von Eisen zurückzuführen ist (1).

Wirkung gegen Viren

Wie genau Lactoferrin gegen Viren wirkt ist unbekannt. Da die virale Replikation aber generell an einer Zellmembran stattfindet, liegt die Vermutung nahe, dass Lactoferrin die Replikation in der Wirtszelle verhindert. Manche Viren werden vermutlich sogar direkt durch das Lactoferrrin am Eintritt in die Wirtszelle gehindert.  Es gibt Veröffentlichungen über die Wirksamkeit von Lactoferrin gegen das Herpes Simplex Virus (HSV), das Cytomegalovirus (CMV), das Feline Calicivirus (FCV), das Poliovirus (PV), das Hepatitis B und C Virus (HBV und HCV) und gegen das Human Immunodeficiency Virus (HIV) (1, 9).

Norovirus

Schematische Darstellung eines Norovirus

 

Lactoferrin und Immunabwehr

Neben den verschiedenen Körperflüssigkeiten wird die eisenfreie Form von Lactoferrin in den zytoplasmatischen sekundären Granula der Neutrophilen gespeichert. Bei einer Entzündung wird Lactoferrin freigegeben und die Konzentration an der Stelle der Entzündung steigt (1).
Lactoferrin wird auch von der Niere synthetisiert, unterstützt die Immunabwehr und die körpereigenen Immunzellen auf vielfältige Weise. Die Immunantwort, ausgelöst von Lactoferrin, soll unter anderem auch bei bestimmten Krebskrankheiten helfen. Zur Diagnostik von bestimmten Krankheiten gehört die Bestimmung des Lactoferringehaltes im Urin.

Lactoferrin bei Krebs

Die letzten 25 Jahre gab es über 1300 wissenschaftliche Veröffentlichungen und auch klinische Studien zu Lactoferrin. Ein großer Teil dieser Veröffentlichungen handelt von Lactoferrin bei verschiedenen Arten von Krebs. Es ist heute bekannt, dass sich etwa eine von sechs Krebserkrankungen aus einer Infektion entwickelt hat. Auch spielt die Unterdrückung von Infektionen eine große Rolle im Kampf gegen Krebs nach einer Chemotherapie oder einer Knochenmarktransplantation (12).

Es konnte nachgewiesen werden, dass von manchen Brustkrebszellen kein Lactoferrin mehr produziert werden kann und es wurde ein signifikanter Rückgang im Wachstum von Krebszellen bei Behandlung mit Lactoferrin festgestellt (12). Es gibt Studien zu toxischen Effekten von Lactoferrin auf verschiedene Zelllinien von folgenden Krebsarten: Leukämie, Brustkrebs bei Mensch und Hund, Plattenepithelkarzinome, Kopf-Hals-Krebszelllinien, Magenkrebs und Zungenkrebs (12).

Heute ist es anerkannt und bewiesen, dass Lactoferrin eine antikarzinogene Wirkung besitzt. Außerdem wurde die Verwendung in Kombination mit anderen Wirkstoffen als sehr wirkungsvoll beschrieben. Aus diesen Gründen wird heute viel geforscht, ein geeignetes Transportmittel für Lactoferrin zu finden, damit es möglichst schnell und unbeschadet zum Tumor gebracht werden kann.

Lactoferrin und Pflanzen

Tomate

Wird Lactoferrin in Pflanzen exprimiert, können Pflanzen gegen bestimmte Erreger resistent gemacht werden. So gibt es eine Reihe von Veröffentlichungen bei pilzlichen-, viralen- und bakteriellen Erregern (13). Auch ist schon lange bekannt, dass eine Molkedüngung Tomaten gegen einige Krankheiten toleranter macht.

Des weiteren wird heute Lactoferrin immer noch aus Kuhmilch von der Milchindustrie gewonnen. Lactoferrin von Kühen entspricht aber nur zu etwa 70% dem menschlichen Lactoferrin. Deshalb gibt es heute einige Ansätze menschliches Lactoferrin aus transgenen Pflanzen- oder auch aus Hefezellen zu gewinnen. Dieser Ansatz scheint vor allem für die Gewinnung von Lactoferrin für die Humanmedizin sinnvoll.

 

(1) Multifunctional Iron Bound Lactoferrin and Nanomedicinal Approaches to Enhance Its Bioactive Functions: Jagat R. Kanwar, Kislay Roy, Yogesh Patel, Shu-Feng Zhou, Manju Rawat Singh,Deependra Singh, Muhammad Nasir, Rakesh Sehgal, Alka Sehgal, Ram Sarup Singh,
Sanjay Garg, Rupinder K. Kanwar. Molecules. (2015)

(2) Effect of lactoferrin protein on red blood cells and macrophages: mechanism of parasite-host interaction: Anand N, Kanwar RK, Dubey ML, Vahishta RK, Sehgal R, Verma AK, Kanwar JR. Drug Des Devel Ther. (2015)

(3) Bactericidal activity of human lactoferrin: Sensitivity of a variety of microorganisms: Arnold RR, Brewer M, Gauthier JJ. Infect Immun. (1980)

(4) Immunochemical detection of human lactoferrin in feces as a new marker for inflammatory gastrointestinal disorders and colon cancer. Uchida K, Matsuse R, Tomita S, Sugi K, Saitoh O, Ohshiba S.Clin Biochem. (1994)

(5) Screening the anti infectivity potentials of native N- and C-lobes derived from the camel lactoferrin against hepatitis C virus: Redwan EM, El-Fakharany EM, Uversky VN, Linjawi MH. BMC Complement Altern Med. (2014)

(6) Camel milk lactoferrin reduces the proliferation of colorectal cancer cells and exerts antioxidant and DNA damage inhibitory activities: Hosam M. Habib, Wissam H. Ibrahim, Regine Schneider-Stock, Hassan M. Hassan. Food Chem. (2013)

(7) Damage of the outer membrane of enteric gram-negative bacteria by lactoferrin and transferrin: Ellison, R.T.; Giehl, T.J.; la Force, F.M. Infect. Immun. (1988)

(8) Effect of lactoferrin on enteric pathogens: Theresa J. Ochoaa and Thomas G. Cleary. Biochimie. (2009)

(9) The effect of bovine lactoferrin and lactoferricin B on the ability of feline calicivirus (a norovirus surrogate) and poliovirus to infect cell cultures: McCann KB1, Lee A, Wan J, Roginski H, Coventry MJ. J Appl Microbiol. (2003)

(10) Nano-encapsulation of isolated lactoferrin from camel milk by calcium alginate and evaluation of its release: Raei M, Rajabzadeh G, Zibaei S, Jafari SM, Sani AM.Int J Biol Macromol. (2015)

(11) Expression of recombinant Arabian camel lactoferricin-related peptide in Pichia pastoris and its antimicrobial identification: Mahmood Chahardooli,Ali Niazi, Farzaneh Aram, Seyye Mohsen Sohrabi. J Sci Food Agric. (2015)

(12) Anticancer effects of lactoferrin: underlying mechanisms and future trends in cancer therapy: Cristovao F Lima, and Ligia R Rodrigues. Nutrition Reviews (2014)

(13) Lactoferrin-Derived Resistance against Plant Pathogens in Transgenic Plants: Dilip K. Lakshman, Savithiry Natarajan, Sudhamoy Mandal, Amitava Mitra. Journal of Agricultural and Food Chemistry (2013)

 

Text und Fotos dürfen unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution Share-Alike license (CC-BY-SA) gerne ganz oder teilweise kopiert und zitiert werden.

 

Fakten im Milchstreit

11.11.2013
aktualisiert 12.03.2016

Laut dem Milchindustrieverband (MIV) gibt es in Deutschland über vier Millionen Kühe, die 30,8 Millionen Tonnen Milch im Jahr produzieren. Von der verarbeiteten Milch ist rund die Hälfte für den Export bestimmt. Die Milchindustrie erzielte 2012 einen Umsatz von 22 Milliarden Euro. Auf dem weltweiten Markt stehen Nestlé, Danone und Lactalis an der Spitze (1).

Seit einiger Zeit gibt es neben der Lobbyarbeit der Milchindustrie gehäuft Berichte darüber, dass der Verzehr von Milchprodukten gesundheitlich nicht das verspricht, was uns jahrzehntelang vermittelt wurde. So gibt es nicht nur neue Fakten auf den Seiten von PETA, sondern auch beim NDR, beim MDR und sogar bei den privaten, wie RTL (Osteoporose: Die Milch macht’s nicht).

Ich will hier nicht weiter auf Kühe, Export oder weiterverarbeitete Milchprodukte eingehen, sondern nur auf die Inhaltsstoffe der Kuhmilch und ihre vermutete Wirkung auf den menschlichen Organismus. Das heißt, die Wirkung von Kuhmilchbestandteilen auf Mäuse, Ratten oder andere Tiere ist für mich unerheblich.

Kalb

 

Bestandteile der Kuhmilch

Wasser

Wasser ist der Hauptbestandteil aller Milch und bei der Kuhmilch etwa 87,2 %. Der pH-Wert von Milch schwankt zwischen 6,5 für frische Milch bis etwa 4,5 für saure Milch.

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate (Saccharide) in der Kuhilch machen etwa 4,8% aus und bestehen vor allem aus Milchzucker, der sogenannten Lactose.

Lactose – Milchzucker

Kuhmilch besteht zu etwa 4,6% aus Lactose.  Lactose muss im menschlichen Körper in Galctose und Glucose aufgespalten werde, um sie zu verwerten. Damit der menschliche Körper dies tun kann ist ein Enzym, die sogenannte Lactase, notwendig. Dieses Enzym wird von erwachsenen Menschen nur noch wenig, bzw. gar nicht mehr gebildet. Je nach Ausmaß spricht man dann von einer Lactoseunverträglichkeit oder -intoleranz. Falls das Verhältnis von Lactase zu Lactose nicht stimmt, wirkt Lactose abführend.

Deshalb kann Milchzucker als Abführmittel eingesetzt werden. Die Abbauprodukte erhöhen den osmotischen Druck im Darm und bewirken den Wassereinstrom in das Darmlumen.

Auch die im Darm aus Lactose bakteriell gebildete Milchsäure übt positive Effekte aus. Milchsäure trägt zum erwünschten sauren Darmmilieu bei und hemmt die Aktivität mancher krankheitserregender Keime. Mögliche Anwendungsgebiete sind deshalb Krankheiten, die eine Wiederherstellung der natürlichen Darmflora notwendig machen, zum Beispiel nach schweren Darminfekten wie einer Salmonellen-Erkrankung oder nach Antibiotikatherapie (2).

Da Milchzucker nur langsam in das Blut übergeht, wird Lactose in Sportlernahrung als Energielieferant eingesetzt, der die verfügbare Energie nicht kurzfristig wie Traubenzucker, sondern über einen längeren Zeitraum hinweg zur Verfügung stellt (2).

Milchfett

Der Anteil an Fett bei Kuhmilch kann zwischen 3,2–5,0 % schwanken. Auf verarbeiteter Milch ist dieser immer angegeben. Das Milchfett ist ein wichtiger Träger von fettlöslichen Vitaminen wie A, D, E und K.

Das Milchfett setzt sich vor allem aus Triglyceriden zusammen. Milchfett hat einen relativ hohen Gehalt an kurzen Fettsäuren (Buttersäure) und einen relativ geringen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Die Zusammensetzung der Lipide schwankt stark in Abhängigkeit der Ernährung der Kuh.

Eine Studie vom Lipid Research Center in Quebec (Kanada) konnte zeigen, dass der kurzfristige Konsum von Buttermilch bei Probanden mit hohen LDL sich eignen kann, die Cholesterin Werte zu senken. Dies geschieht durch Hemmung der intestinalen Cholesterinaufnahme und zeigt nur Wirkung bei Probanden mit einem vorher hohen LDL. Gei gesunden Probanden zeigt sich keine Wirkung der Lipide aus der Milch (12).

Eiweiße (Proteine)

Der Gesamtproteingehalt von Kuhmilch liegt je nach Quelle zwischen 3% – 3,5% wovon etwa 80% sogenannte Caseine sind.

Casein

Kuhmilch enthält etwa 26 g/l Casein. Caseine sind eine Mischung aus mehreren Proteinen (αS1, αS2, β, κ) und dienen unter anderem dem Speicher und Transport von Proteinen, Calcium und Phosphat zum neugeborenen Kalb. Casein liegt in Milch als supramolekulare Struktur vor, die “Casein Micelle” genannt werden. Diese Micelle binden an hydrophobe Verbindungen wie Vitamin A und D (9).

Floculation micellaire

Agregat von Casein Micellen in der Milch (N1K0L45 commons.wikimedia)

Molkeproteine

Molkeproteine sind etwa 0,6 % der Kuhmilch und heißen Beta-Lactoglobulin, Alpha-Lactalbumin, Immunglobulin, Serumalbumin, Lactoferrin, Lactoperoxidase, Lysozym, ß2-Mikroglobulin, Proteosepepton etc.

Beta-Lactoglobulin (ß-LG): Etwa 50% der Molkeproteine ist ß-Lactoglobulin.  Die Funktion der ß-LG ist unbekannt, es kann eine Fettsäure oder ein Lipid bindendes Protein sein. Es konnte gezeigt werden, dass es Vitamin D3 binden kann (10).

Alpha-Lactalbumin (a-LA): Etwa 25 % vom gesamten Molkeprotein in der Milch ist a-Lactalbumin. Es ist ein Protein des “Lactose-Synthese-Enzym-Komplex”, also für die Bildung vom Milchzucker (Lactose), im Euter verantwortlich. Daher ist es von besonderem Interesse im Hinblick auf die Kontrolle der Milch-Sekretion der Kuh.

Serumalbumin (SA): Serum Albumin kommt aus dem Serum und wird nicht im Euter synthetisiert.   Erhöhte Konzentrationen von Serum-Albumin treten vor allem während der Mastitis auf. Die Funktion von Serumalbumin in der Milch ist unbekannt. Es bindet an Fettsäuren, sowie andere kleine Moleküle.

Immunglobuline (Ig): Immunglobuline sind in sehr hohen Konzentrationen im Kolostrum enthalten aber in Milch für den Handel fast gar nicht. Immunglobuline sind Teil der passiven Immunisierung für das neugeborene Kalb.

Lactoferrin (LF): Ist ein Eisen bindendes Protein und wirkt gegen eine Reihe von Mikroorganismen. Einen ausfühlichen Artikel über Lactoferrin gib es hier: http://hmjaag.de/lactoferrin/

Lactoperoxidase: Ist ein Enzym, das Wasserstoffperoxide bindet. Es hat antibakterielle Eigenschaften.

Lysozym: Ist ein Enzym, das die Kohlenhydrate der bakteriellen Zellwand spaltet, hat aber eine sehr geringe Aktivität in Kuhmilch.

ß2-Mikroglobulin: Wurde es als kristalliner Niederschlag in Casein entdeckt und hieß früher Lactolin. Die Funktion ist nicht bekannt.

Milch hat zahlreiche weitere Enzyme, einschließlich Proteasen, Protease-Aktivatoren, Nukleasen, Glykosidasen und andere.

Molkeproteine werden als ernährungsphysiologisch hochwertig eingestuft, daher sind sie Hauptbestandteil der Eiweißpräparate zum Muskelaufbau.

Mineralstoffe und Spurenelemente

Etwa 0,3% der Kuhmilch sind Spurenelemente.

Spurenelemente

Gehalt an Mineralstoffen, einschließlich Spurenelemente in Milch laut Universität Wuppertal

1997 entwickelte das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) eine Richtlinie für empfohlene tägliche Aufnahmemengen (RDA’s), nach diesen richten sich die hier empfohlene Tagesmengen.

Calcium

1 Liter Milch enthält etwa 1,2 g Calcium. Im Vergleich dazu kann aber auch Mineralwasser bis zu 0,7 g/l Calcium enthalten, auch Nüsse, Gemüse und Vollkorn haben einen sehr hohen Gehalt an Calcium.

Die empfohlene Tagesmenge an Calcium sollte bei mindestens 1 g für Erwachsene liegen. Bei Calcium spielt für den menschlichen Stoffwechsel jedoch nicht die aufgenommene Menge eine Rolle, sondern die Effizienz der Resorption. Also die Menge an Calcium, die auch tatsächlich vom Körper für den Knochenaufbau benutzt wird.

Voraussetzung dafür, dass Calcium resorbiert werden kann, ist unter vielem anderen eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D (7). Einige Quellen sagen, dass durch die gleichzeitige Zufuhr von Proteinen, Salz, Kaffee oder Alkohol die Calciumresorption verringert wird. Allerdings gibt es hierfür keine zuverlässigen Studien. Was gesichert ist, ist dass viele Arzneimittel  zu Osteoporose führen können, wie Glucocorticoide (Steroidhormone), Schilddrüsenhormone (L-Thyrocine), Insulin-SensitizerSerotonin-Wiederaufnahmehemmer, Antiepileptika, Diuretika, Mittel zur Hemmung der Blutgerinnung und Magenschutz-Mittel (11).

Überall auf der Welt ist die Rate der Knochenbrüche niedriger in Ländern, die keine Milch  verbrauchen im Vergleich zu denen die einen hohen Verbrauch haben. Nach einer aktuellen Meta-Analyse kann der Milch-Verbrauch bei Erwachsenen nicht gegen Knochenbrüche schützen (4). Manche Veröffentlichungen gehen sogar noch weiter und beschreiben eine höhere Wahrscheinlichkeit an Knochenbrüchen zu erkranken, wenn viel Milch konsumiert wird (4, 6).

Phosphat

Laut Institut für Ernährungsinformation hat Kuhmilch etwa 920 mg/L Phosphat und laut Uni Wuppertal sogar 3 g/L. Ein ausgewogenes Calcium/Phosphat- Verhältnis ist für die Mineralisierung der Knochen wichtig .

Meist ist Phosphatmangel kein Problem für gesunde Menschen, da Phosphat in nahezu allen Lebensmitteln steckt. Häufiger tritt ein Überschuss auf, da viele Lebensmittel phosphathaltige Zusatzstoffe enthalten. Bedenklich kann ein zu hoher Phosphat Konsum für Nierenkranke werden, da diese es nicht vollständig ausscheiden können und die Gefahr einer Nierenverkalkung oder Vergiftung besteht.

Magnesium

Ein Liter Milch enthält etwa 120 mg Magnesium und laut Empfehlung soll ein Erwachsener etwa 400 mg Magnesium am Tag zu sich nehmen. In Gemüse, Vollkorn und Nüssen ist am meisten Magnesium.

Zink

Ein Liter Milch hat etwa 4 mg Zink und und laut Empfehlung soll ein Erwachsener etwa 7 mg Zink am Tag aufnehmen. Getreide und Nüsse sind eine gute Quelle für Zink.

Kalium

Ein Liter Milch hat etwa 1,5 g Kalium und laut der Deutschen Gesellschaft für Ernährung beträgt unser täglicher Kaliumbedarf 3 bis 4 g. Gute Kaliumquellen sind auch hier Getreide, Gemüse, Obst und auch Schokolade.

Jod

Der Jodgehalt in Milch ist sehr unterschiedlich, da den Kühen unterschiedlich viel Jod zugefüttert wird. Das nennt sich Jodsupplementierung des Futters. Auch Viehsalz ist in der Regel jodiert und soll die Milchleistung erhöhen. Aus diesen Gründen ist in Bio Milch auch weniger Jod enthalten. Menschen mit Schildrüsenproblemen sollten deshalb Milch meiden und ihren Jod- und Hormonbedarf lieber genau dosiert zusammen mit einem Arzt durchführen. Auch Kochen mit Jodsalz hat hat sich für gesunde Menschen bewährt.

Vitamine und Hormone

Vitamin D 

Unter dem Begriff Vitamin D wird eine Gruppe von verschiedenen fettlöslichen Vitaminen zusammengefasst, die mit der Regulierung des Calciumhaushalts und der Mineralisation der Knochen in Verbindung stehen. Sie werden auch als Calciferole bezeichnet. Vitamine D2 und D3 sind streng genommen keine Vitamine, sondern eher Vorläufer von Hormonen.

Der Gehalt an Vitamin D wird in zwei Einheiten angegeben, der internationalen Einheit (IU) oder in Mikrogramm (μg oder mcg), die biologische Aktivität von 40 IU ist gleich 1 μg.

Der natürliche Vitamin D Gehalt der Kuhmilch wird sehr unterschiedlich angegeben und schwankt zwischen 0 – 50 IU pro 100 g.  Eine Schweizer Quelle spricht von 0,06 μg/100g und Hipp gibt 0,088 μg/100g für Kuhmilch an. Da in Deutschland die wenigsten Kühe heute noch auf der Weide stehen, dürften das Höchstwerte sein.

Mehrere Studien zeigen, dass Vitamin D Supplementierung von mehr als 400 IU pro Tag das Risiko einer Fraktur reduziert (7) und die empfohlene Tagesdosis für einen Erwachsenen beträgt in den meisten Quellen 20 μg, bzw. 800 IU. Um also auf die empfohlene Tagesdosis Vitamin-D mit Milch zu kommen, müsste man täglich mehr als 20 Liter nicht fettreduzierter Milch trinken.

Deshalb wird Vitamin D, ähnlich wie Vitamin A, in den USA, Kanada und Sweden der Milch künstlich zugesetzt.

Vitamin B2

In Kuhmilch sind etwa 2 mg Vitamin B2 pro Liter, dies entspricht  der Ernährungsempfehlung.

Vitamin A

Der Vitamin A Gehalt von nicht fettreduzierter Kuhmilch liegt normalerweise bei einer durchschnittlichen Menge von 0,320 mg pro Liter. Um den Tagesbedarf von etwa 1 mg zu decken wird Vitamin A in den USA der Milch künstlich zugesetzt (9).

Vitamin B12 

Der Vitamin B12 Gehalt von in Kuhmilch liegt bei einer durchschnittlichen Menge von 4 µg/L was auch dem täglichen Bedarf eines erwachsenen Menschen entspricht.

Hormone

In der modernen industriellen Milchproduktion haben Kühe immerwährende, aufeinanderfolgende Schwangerschaften, was zu einer Milch mit hohem Anteil an reproduktiven Hormonen führt und es gibt es wachsende Besorgnis über diese Hormone in Milch.  Angeblich sollen in der Kuhmilch 52 verschiedene Hormone vorkommen. Dies sind nach (21): PRL, GH, TSH, FSH, LH, ACTH, Oxytocin, TRH, LHRH, Somatostatin, PRL inhibiting factor, r PRL releasing factor, GnRH, GRF, IGFs (I and II), IGF binding proteins, Epidermal growth factor, TGFa, TGFjS, MDGI, MAF, t- Relaxin, Platlet derived growth factor, Thyroid and parathyroid hormones T3, T4, rT3, Calcitonin, Parathormone, y PTH-related peptide, Estradiol, Estriol, Progesterone, Testosterone, 17-Ketosteroids, Corticosterone, Gastrointestinal peptides, Vasoactive intestinal peptide, Bombesin, Cholecystokinin, Gastrin,Gastric inhibitory peptide, Pancreatic peptide Y peptide, Substance P, Neurotensin, PGE, PGF2a, cAMP, cGMP, Delta sleep inducing peptide, Transferrin, Casomorphin, Erythropoietin.

In Anbetracht der Bedeutung und Schädlichkeit von diesen Verbindungen, ist es erstaunlich, dass es  nicht einmal gute Methoden gibt, um diese Verbindungen in der Milch zu erkennen, geschweige denn Rückstandshöchstmengen.

Östrogene können in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die natürlichen Östrogene mit Estron (E1), Östradiol (E2), Estriol (E3)  und Esterol (E4) und synthetische Östrogene. Es wird berichtet, dass etwa 60-80% der Östrogene in der westlichen Ernährung aus Milchprodukten stammen (18). In den meisten Studien wird nur der Gehalt an Estron (E1) und Östradiol (E2) untersucht und es werden sehr unterschiedliche Werte je nach Trächtigkeitszustand der Kuh angegeben. Des weiteren spielt der Fettgehalt der Milch eine Rolle: Um so fetter die Milch, um so mehr Estron. Laut einer Studie von Dr. Ron Kensinger im Jahre 2012 liegt die Konzentration von E1 zwischen 10,3 und 85,9 pg/ml. So dürfte ein Liter Milch nicht über 100 ng Estron enthalten (19). Die FDA Richtlinie gibt 540 ng pro Tag als unbedenklich an.

Es gibt Studien dass Östrogene aus Milchprodukten bei der Entwicklung von
Brust-, Gebärmutter- und Eierstockkrebs, männliche reproduktive Störungen,
Fettleibigkeit und Akne beteiligt sind (19).  Leider basieren viele dieser Studien auf Nagetiere und haben keinerlei Aussagekraft für den Menschen.

Wachstumsfaktor 1

Die Kuh und ihr Kalb sind als Weidetiere Beutetiere, deshalb muss das Kalb schnell wachsen, um eventuell zu flüchten. Deshalb stellt die Kuh für das Kalb sogenannte Wachstumsfaktoren zu Verfügung. Die Folgen dieser Wachstumsfaktoren für den Menschen sind noch nicht untersucht. Ein hoher Milchkonsum erhöht die Serumkonzentrationen vom Insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 (Insulin-like growth factor 1 “IGF”) ein anaboles Hormon das mit Prostatakrebs und anderen Krebsarten in Verbindung gebracht wird (3). Der menschliche Konsum von Milchprodukten führt auch deshalb zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit an Prostata-Krebs zu erkranken (5).

Auf der anderen Seite sind die Wachstumsfaktoren auch geeignet zusammen mit dem hohen Gehalt an Milcheiweiß positiv mit auf die Knochenmasse und die Muskelmasse einzuwirken, was auch von Sportlern und Bodybuildern genutzt wird (8).

Milch und Epigenetik

Laut neueren Studien greifen Milchprodukte mit miRNAs in die Epigenetik des Menschen ein (22). So wird auch das erhöhte Risiko für Prostata- und Brustkrebs mit der Epigenetik erklärt. Die durch einen hohen Konsum von Kuhmilch erzeugte “epigenetische FTO Signalisierung” könne die “Epidemie von altersbedingten Zivilisationskrankheiten” erklären (22). Es sei daher nicht verwunderlich, dass eine erhöhte Sterblichkeit in Bezug auf hohe Milchaufnahme kürzlich in einer schwedischen Kohorte von Männern und Frauen beobachtet wurde (23).

Kontaminationen in Milch

Zu den Kontaminationen zählen Pestizide wie das Insektizid DTT, das trotz langem Verbot immer noch gefunden wird und bestimmte Organophosphate. Wobei dies in Deutschland untersucht wird und es Grenzwerte gibt.

Dann werden Kühen Antibiotika verabreicht, um bakterielle Infektionen zu behandeln, zu verhindern oder die Leistung zu erhöhen. Die am häufigsten verwendeten Antibiotika zur Bekämpfung von Mastitis sind Penicilline, Cephalosporine, Tetracycline, Makrolide, Aminoglykoside, Chinolone und Polymyxine (20).

Dann dürfen Dioxine, PCB, Schwermetalle, Nitrate und Mycotoxine hier nicht unerwähnt bleiben.

Milch und Diabetes

Es gibt seit einiger Zeit Berichte wonach Milch vor Diabetes Typ 2 schützen soll.  Diese Berichte stützen sich auf einzelne Veröffentlichungen auf die ich hier kurz eingehen will. Die meisten Studien sind mit Vitamin A und D suplementierter Milch gemacht. Gerade Vitamin D soll vor Diabetes Typ 2 schützen (16).

Die Veröffentlichungen die als Beweis her halten müssen gehen allerdings nicht über Milch sondern über Nahrungsergänzung bei Typ 2 Diabetes. Interessanter Weise wird als Beweis auch gerne eine Studie angeführt, die schon in der Zusammenfassung deutlich vermerkt: “Diese große Studie fand keinen Zusammenhang zwischen Milchprodukten und Diabetes-Risiko” (17).

In einer dänischen Studie mit 5953 Probanden konnte ebenfalls keine Beziehung zwischen Milchprodukten und Typ 2 Diabetes festgestellt werden. Lediglich eine kleine Veränderung der Blutglukose beim Verzehr von Käse und fermentierten Milchprodukten, die allerdings nicht sehr signifikante waren (13).

Referenz Jahr Institut Inhalt Kommentar
13 2013 Steno Diabetes Center Dänemark, Division of Human Nutrition Niederlande, Research Centre for Prevention and Health, Dänemark 5953 Probanden wurden über 5 Jahre untersucht. Wobei sowohl der Lebensstiel als auch die verwendeten Milchprodukte mit einbezogen wurden. Dänische Studie mit nicht suplementierter Milch und bei der die verschiedenen Milchprodukte mit Lebensgewohnheiten verrechnet wurden.
14 2010 University of São Paulo, Brasilien Vitamin B-Komplex, Antioxidantien (Vitamin A, C, E und Carotinoide), Calcium, Vitamin D, Vitamin K, Magnesium, Natrium und Kalium – und Glucose-Metabolismus Bei der Studie geht es nicht um Milch, sondern um Nährstoff- Suplementierung bei Diabetes 2 Patienten.
15 2011 School of Radiation Medicine and Public Health, Soochow University, Suzhou, China Sieben Studien über Milchkonsum und Diabetes wurden analysiert. Das Diabetes Risiko könnte 5% für die gesamten Milchprodukte und 10% für fettarme Milchprodukte reduziert werden. Lebensgewohnheiten der Pobanten und suplementierte Milch wurde nicht berücksichtigt.
16 2007 Division of Endocrinology, Diabetes and Metabolism, Tufts-New England Medical Center, Boston Vitamin D und Kalzium können den Blutzucker beeinflussen. Supplementierung mit beiden Nährstoffe kann bei der Optimierung des Glukose-Stoffwechsel helfen. Bei der Studie geht es nicht um Milch, sondern um zwei Nährstoffe.
17 2012 Europäische EPIC-InterAct Studie In 8 europäischen Ländern wurden insgesamt Daten von 3,99 Millionen Personen mehrere Jahre untersucht. Die Milchprodukt Aufnahme wurde durch diätetische Fragebögen beurteilt. Studie fand keinen Zusammenhang zwischen Milchprodukten und Diabetes-Risiko

Nach wie vor gilt, dass für eine Diabetes Typ 2 Übergewicht und Bewegungsmangel das Hauptrisiko darstellen. Dies kann augenscheinlich nicht durch Milchkonsum kompensiert werden.

Milch und Krebs

Es gibt viele Berichte über Milch in Bezug auf das Krebsrisiko – sowohl dass Milch vor einigen Krebserkrankungen schützt, als auch dass Milch das Risiko für einige Krebserkrankungen erhöht. Keiner der Beweise ist wirklich schlüssig.

In der Tabelle unten sind einige Veröffentlichungen zusammengefasst. Bitte beachten Sie, dass es sich hierbei um sehr kleine Wahrscheinlichkeiten handelt. Jede Krebserkrankung ist anders und es spielen individuell sehr viele Kleinigkeiten mit. Die Tabelle spiegelt nur eine Tendenz der Berichterstattung wieder, nicht die der Realität.

Referenz Krebserkrankung Risiko duch Milchkonsum Kommentar
Elwood et al. 2008 Darmkrebs geringeres Risiko Die Studie kann leider nicht gelesen werden, aber laut Zusammenfassung der Autoren wurden 15 Studien statistisch verrechnet. Diese Berechnungen behaupten, dass Schlaganfall, Diabetes und Krebs im allgemeinen “bei hohem” Milchkonsum in Großbritanien niedrieger seien als bei “geringem” Milchkonsum. Diese Studie ist eine der am liebsten zitierte Studie der Milchlobby. Deshalb erwähne ich sie hier.
Cho et al. 2004, Norat and Riboli 2003, Larsson et al. 2005, Holt (2008), Park et al (2009) Darmkrebs geringeres Risiko Zu Darmkrebs und Milch gibt es sehr viele Studien. Allerdings werden oft die Lebensumstände nicht mit berechnet (Rauchen, Fleisch, Wurst, Übergewicht, Sport) und selbst wenn, fliessen die Daten unterschiedlich ein. Des weiteren wird oft Vitamin D und Calzium für die schützende Wirkung verantwortlich gemacht. In Deutschland wird der Milch kein Vitamin D zugesetzt, also fällt das hier weg.
Dong et al (2011) Brustkrebs geringeres Risiko durch fettarme Milch im Gegensatz zu normaler Milch. Frauen die fettarme Milch trinken, sollen ein geringeres Risiko für Brustkrebs haben, als Frauen die normale Milch trinken. Auch wenn die Statistk wie immer anzuzweifelen ist, so stimmen die Ergebnisse mit dem oben erwähnten hohen Östrogen (Estron) Gehalt in Milchfett überein.
McCullough et al (2005) Brustkrebs geringeres Risiko duch fettarme Milchprodukte mit Vitamin D supplementiert. Die positive Wirkung wird auf das Calzium mit Vitamin D zurückgeführt.
Parodi et al (2005) Brustkrebs höheres Risiko durch Milchfett. Das höhere Brustkrebsrisiko bei Milchprodukten wird auf das Milchfett zurückkeführt.
Lu et al (2001) Brustkrebs höheres Risiko Das höhere Brustkrebsrisiko wird auf Hormone wie Östrogen und Wachstumsfaktoren zurückgeführt.
Toriola et al (2010) Eierstockkrebs Vitamin D mit Calzium erniedrigt das Risiko. Kein Bezug zu Milch. Studie über Calzium und Vitamin D bei Eierstockkrebs. Dazu gibt es einige Studien, die gerne als Beweis für Milch zur Vorbeugung gegen Eierstockkrebs herangezogen werden.
Farlow et al (2009) Eierstockkrebs Milchprodukte erhöhen das Risiko. Erhöhtes Risiko wird auf die Östrogene im Milchfett zurück geführt.
Genkinger et al (2006) Eierstockkrebs Fettarme Milch erhöht das Risiko. Hier wird das erhöhte Risiko auf die Laktose, den Milchzucker, zurückgeführt.
Li et al. (2011) Blasenkrebs kein Einfluß Es wurden 14 Studien über Milch und Blasenkrebs statistisch überprüft. Es scheint genügend Beweise zu geben, um die Null-Hypothese unterstützen. Die erste Statistik der ich persönlich traue.
Travis et al (2013) Prostatakrebs Milchprodukte erhöhen das Risiko. Dass Milch und Milchprodukte das Risiko an Prostatakrebs zu erkranken erhöhen wird heute nicht mehr bezweifelt und gilt als bewiesen. Es wird meist das Milchfett (Östrogen) und die Wachstumsfaktoren (IGF-1) dafür verantwortlich gemacht. Deshalb sollten Männer möglichst fettarme Milchprodukte wählen, wenn überhaupt.

Zusammenfassend lässt sich behaupten, dass Milchprodukte womöglich vor Darmkrebs schützen können, aber auch ein erhöhtes Risiko für Prostata-, Brust- und Eierstockkrebs darstellen.

Milch und Osteoporose

Der Schutz vor Osteoporose, das Hauptargument für einen exzessiven Milchkonsum, ist heute widerlegt. Details können oben dem Abschnitt Calcium und Vitamin D entnommen werden.

 

Diskussion

Leider werden die allermeisten ernährungsphysiologischen Untersuchungen mit Bestandteilen von Milch an Mäusen und Ratten durchgeführt. Da der menschliche Organismus nur sehr wenig parallelen zu Nagetieren aufweist, möchte ich hier nicht auf die einzelnen unsinnigen Ergebnisse eingehen. Aber falls Sie Nagetiere zuhause haben, füttern Sie diese bitte nicht mit Milchprodukten. Dies gilt im übrigen auch für alle Wildtiere wie Igel, Katzen, Füchse und Vögel.

Laut einer neuen Veröffentlichung der Harvard Medical School von David S. Ludwig und Walter C. Willett haben Menschen keinen Nährstoffbedarf für tierische Milch (3).

Viele Menschen auf der ganzen Welt konsumieren aus biologischen Gründen (Laktase-Mangel), aus mangelnder Verfügbarkeit oder aus kultureller Präferenz wenig oder gar keine Milch und werden dennoch sehr gesund alt. Allerdings bietet Milch große Mengen an Proteinen und anderen Nährstoffen und kann gesundheitliche Vorteile für Kinder und Erwachsene mit insgesamt schlechtem Ernährungszustand haben. Für diejenigen mit einer hochwertigen Ernährung (einschließlich grünes Blattgemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse, Samen) können die ernährungsphysiologischen Vorteile von einem hohen Milchkonsum die negativen Folgen nicht überwiegen (3).

So möchte ich mich Professor Willett anschließen, dass der Konsum von Kuhmilch nur für unterernährte Säuglinge und Kleinkinder sinnvoll ist, aber auch nur dann, wenn Vitamin A suplementiert wurde. Allen gesunden Menschen rate ich von einem hohen Konsum ab. Die Ernährungsempfehlungen unserer Regierung sollten überdacht und von Lobby unabhängigen Wissenschaftlern neu gestaltet werden.

 

(1) Milchindustrieverband (MIV), http://www.meine-milch.de/artikel/die-molkerei-als-wirtschaftsfaktor Oktober (2013)

(2) Milchzucker: Vorkommen, Eigenschaften, Stoffwechsel und Diätetik. Roswitha Schmitz-Hilferink – Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (2013)

(3) Three Daily Servings of Reduced-Fat Milk. An Evidence-Based Recommendation? Ludwig DS, Willett WC. JAMA Pediatrics (2013)

(4) Milk intake and risk of hip fracture in men and women: a meta-analysis of prospective cohort studies. Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Baron JA, Kanis JA, Orav EJ, Staehelin HB, Kiel DP, Burckhardt P, Henschkowski J, Spiegelman D, Li R, Wong JB, Feskanich D, Willett WC., J Bone Miner Res. (2011)

(5) World Cancer Research Fund and American Institute for Cancer Research report (2007)

(6) Calciumintake and hip fracture risk in men and women: a meta-analysis of pro- spective cohort studies and randomized controlled trials. Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Baron JA et al. Am J Clin Nutr. (2007)

(7) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized, controlled trials. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB, et al. Arch Intern Med. (2009)

(8) Dietary changes favorably affect bone remodeling in older adults. Heaney RP, McCarron DA, Dawson-Hughes B, et al. J Am Diet Assoc. (1999)

(9) Binding of vitamin A by casein micelles in commercial skim milk. Mohan MS, Jurat-Fuentes JL, Harte F.J Dairy Sci. (2013)

(10) Interactions of vitamin D3 with bovine β-lactoglobulin A and β-casein. Forrest, S. A., R. Y. Yada, and D. Rousseau. J. Agric. Food Chem. (2005)

(11) Drug induced osteoporosis. Zofková I. Vnitr Lek. (2013)

(12) Impact of buttermilk consumption on plasma lipids and surrogate markers of cholesterol homeostasis in men and women.Conway V, Couture P, Richard C, Gauthier SF, Pouliot Y, Lamarche B. Nutr Metab Cardiovasc Dis. (2013)

(13) Dairy product intake in relation to glucose regulation indices and risk of type 2 diabetes. Struijk EA, Heraclides A, Witte DR, Soedamah-Muthu SS, Geleijnse JM, Toft U, Lau CJ. Nutr Metab Cardiovasc Dis. (2013)

(14) Role of vitamins and minerals in prevention and management of type 2 diabetes mellitus. Martini LA, Catania AS, Ferreira SR. Nutrition Nutr Rev. (2010)

(15) Dairy consumption and risk of type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of cohort studies. Tong X, Dong JY, Wu ZW, Li W, Qin LQ. Eur J Clin Nutr. (2011)

(16) The role of vitamin D and calcium in type 2 diabetes. A systematic review and meta-analysis.
Pittas AG, Lau J, Hu FB, Dawson-Hughes B. J Clin Endocrinol Metab. (2007)

(17) The amount and type of dairy product intake and incident type 2 diabetes: results from the EPIC-InterAct Study. Sluijs I, Forouhi NG, Beulens JW, van der Schouw YT, Agnoli C, Arriola L, Balkau B, Barricarte A, Boeing H, Bueno-de-Mesquita HB, Clavel-Chapelon F, Crowe FL, de Lauzon-Guillain B, Drogan D, Franks PW, Gavrila D, Gonzalez C, Halkjaer J, Kaaks R, Moskal A, Nilsson P, Overvad K, Palli D, Panico S, Quirós JR, Ricceri F, Rinaldi S, Rolandsson O, Sacerdote C, Sánchez MJ, Slimani N, Spijkerman AM, Teucher B, Tjonneland A, Tormo MJ, Tumino R, van der A DL, Sharp SJ, Langenberg C, Feskens EJ, Riboli E, Wareham NJ; InterAct Consortium. Am J (2012)

(18) Determination of hormones in milk by hollow fiber-based stirring extraction bar liquid-liquid microextraction gas chromatography mass spectrometry.Xu X, Liang F, Shi J, Zhao X, Liu Z, Wu L, Song Y, Zhang H, Wang Z.Anal Chim Acta. (2013)

(19) Estrone and estrone sulfate concentrations in milk and milk fractions. Macrina AL, Ott TL, Roberts RF, Kensinger RS.J Acad Nutr Diet. (2012)

(20) Effects of Milk and Milk Products Consumption on Cancer: A Review. H. Davoodi, S. Esmaeili, A.M. Mortazavian, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety (2013)

(21) Hormones and Growth Factors in Milk. CLARK et.al. Endocrine Reviews (1992)

(22) Milk: an epigenetic amplifier of FTO-mediated transcription? Implications for Western diseases. Bodo C. Melnik. Journal of Translational Medicine (2015)

(23) Milk intake and risk of mortality and fractures in women and men: cohort studies. Michaëlsson K, Wolk A, Langenskiöld S, Basu S, Warensjö Lemming E, Melhus H, et al. BMJ. (2014)

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