Beta-Carotin ist ein sekundärer Pflanzenstoff, der vor allen Dingen in Obst und Gemüse vorkommt und ernährungsphysiologisch von Bedeutung ist. Doch wofür genau braucht unser Körper Beta-Carotin eigentlich und worin ist es enthalten? Für wen ist eine Supplementierung mit entsprechenden Nahrungsergänzungsmitteln ratsam und wer sollte lieber seine Finger davon lassen und warum? Diese und weitere Fragen sollen in diesem Ratgeber umfassend beantwortet werden.
Was ist eigentlich Beta-Carotin?
Beta-Carotin ist der wichtigste Vertreter der Gruppe der Carotine. Dabei handelt es sich um fettlösliche sekundäre Pflanzenstoffe, die als natürlicher Farbstoff verantwortlich für die gelbe, orange oder rote Farbe von Blüten und Früchten sind. Vor etwa 100 Jahren wurde Beta-Carotin erstmals aus Karotten isoliert und erhielten so seinen Namen, jedoch kommt der Farbstoff in allen Pflanzen vor, die Anteile im Farbspektrum von orange-gelb bis rot besitzen. Für die Pflanze ist Beta-Carotin von Bedeutung für die Photosynthese und den Schutz vor UV-Strahlung. Für Menschen ist Beta-Carotin die wichtigste Vorstufe zu Vitamin A (Retinol) und wird aus diesem Grunde auch als Provitamin A bezeichnet. Dadurch leistet es einen wichtigen Beitrag zur Versorgung des Organismus mit diesem Vitamin.
Wofür benötigt der Körper Beta-Carotin?
Beta-Carotin spielt eine wichtige Rolle bei der Versorgung mit Vitamin A, das besonders für eine gesunde Sehkraft, Zellwachstum und das Immunsystem von Bedeutung ist. Da Vitamin A in seiner reinen Form ausschließlich in tierischen Lebensmitteln vorkommt, stellt Beta-Carotin als biochemische Vorstufe eine wesentliche Versorgungsquelle aus pflanzlichen Lebensmitteln dar. Die Umwandlung zu Vitamin A erfolgt dabei bedarfsdeckend. Darüber hinausgehende Mengen sammeln sich im Körper und werden in allen Organen, der Muskulatur und der Haut gelagert. Insgesamt befinden sich in einem menschlichen Körper schätzungsweise 100-150 mg Beta-Carotin. Allein diese Tatsache zeigt, dass dieser sekundäre Pflanzenstoff nicht nur als Provitamin von Bedeutung ist, sondern weitere wichtige Aufgaben im Körper erfüllt.
Antioxidative Wirkung
Beta-Carotin ist ein wirksames Antioxidans und schützt den Körper vor potentiell gefährlichen freien Radikalen. Dabei handelt es sich um hochreaktive Sauerstoffverbindungen, die sowohl im Zuge des natürlichen Stoffwechsels als auch durch schädliche Einflüsse von außen entstehen. Aufgrund ihrer Reaktionsfreude haben sie ein großes Potential, Moleküle, Strukturen oder sogar ganze Zellen zu zerstören. Treten zu viele freie Radikale auf, sprechen Mediziner von „oxidativem Stress“. Dieser steht nicht nur in engem Zusammenhang mit zahlreichen Alterungsprozessen, sondern auch mit ernst zu nehmenden Krankheiten wie Arteriosklerose, Diabetes oder unterschiedliche Krebserkrankungen. Die Gegenspieler der freien Radikale sind Antioxidantien. Sie machen sie unschädlich, indem sie sie gezielt binden und dadurch inaktivieren, bevor sie einen Schaden anrichten können.
Als fettlösliches Antioxidans schützt Beta-Carotin insbesondere mehrfach ungesättigte Fettsäuren, Cholesterin und Lipoproteine, die über das Blut transportiert werden. Eine Oxidation des „schlechten“ LDL-Cholesterins zum Beispiel führt zu einer verstärkten Ablagerung und Schädigung der Gefäßwand. Auf diese Weise entsteht über die Zeit eine Arteriosklerose, die mit einer deutlichen Erhöhung des Risikos für einen Herzinfarkt oder Schlaganfall einhergeht. Auch die Fette in Zellmembranen können durch Beta-Carotin vor oxidativem Stress geschützt werden. Schädigungen der Zellmembran können zu Funktionsstörungen oder sogar zum Absterben der betreffenden Zelle führen.
Schutz der Haut
Beta-Carotin wird in der Haut angereichert und schützt sie aufgrund der oben beschriebenen antioxidativen Eigenschaften effektiv vor der schädlichen Auswirkung von UV-Strahlen. Dabei wirkt es auf zwei unterschiedlichen Wegen. Zum einen werden UV-induzierte freie Radikale sofort abgefangen und zum anderen werden Kettenreaktionen in der Haut unterbrochen, die zu nachhaltigen Schäden führen. Auch Pigmentstörungen kann durch Beta-Carotin entgegengewirkt werden. Insgesamt konnten zahlreiche klinische Studien in den letzten fünf Jahrzehnten zeigen, dass Carotinoide einen umfangreichen Schutz für die Haut bieten.[1]
Schutz der Augen
Auch die Augen können nachhaltig durch UV-Strahlung geschädigt werden. Eine übermäßige Exposition kann über längere Zeit zu einer Zerstörung von Proteinen in der Linse führen, sodass sie langsam trüb wird. Das Krankheitsbild, das daraus entsteht, ist der graue Star (Katarakt). Dabei kommt es zu einem unterschiedlich schnell voranschreitenden Verlust der Sehkraft. In Deutschland sind Schätzungen zufolge über 90 Prozent der Menschen zwischen 65 und 75 Jahren von einem grauen Star betroffen, wobei etwa die Hälfte der Betroffenen keine Beeinträchtigung des Sehvermögens wahrnimmt. In einer Meta-Analyse aus dem Jahr 2019 kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass ein erhöhter Verzehr unter anderem von Carotinoiden mit einem signifikant verringerten Risiko für einen altersbedingten Katarakt in Verbindung gebracht werden kann.[2]
Wie kann Beta-Carotin aufgenommen werden?
Da Beta-Carotin fettlöslich ist, wird es im Rahmen der Fettverdauung von der Schleimhaut des Dünndarms aufgenommen. Dort vereinigt es sich mit anderen lipophilen (fettliebenden) Verbindungen zu sogenannten Mizellen. Dabei handelt es um eine Ansammlung unterschiedlicher fettliebender Moleküle, die sich spontan zu einem kugelförmigen Gebilde mit einem Durchmesser von 3-50 nm aneinander lagern. Dieses gesamte Gebilde gelangt durch passive Diffusion in die Epithelzellen des Darms. Insgesamt liegt die Aufnahmerate von Beta-Carotin zwischen 30 und 60 Prozent und ist dabei in der Regel umso höher, wenn gleichzeitig Nahrungsfette aufgenommen werden. Dennoch gibt es starke individuelle Unterschiede in der Aufnahmefähigkeit. Auch der Versorgungsstatus mit Vitamin A wirkt regulierend auf die Aufnahme von Beta-Carotin.
In den Zellen des Dünndarms wird ein Teil des aufgenommenen Beta-Carotins bereits in Vitamin A umgesetzt. Das übrige Beta-Carotin wird gebunden an verschiedene Lipoproteine über das Blutsystem im ganzen Körper verteilt und so in die Zielzellen transportiert.
Beta-Carotin in natürlichen Nahrungsmitteln
Als sekundärer Pflanzenstoff kommt Beta-Carotin ausschließlich in pflanzlichen Lebensmitteln in nennenswerten Mengen vor. Dabei findet sich der Farbstoff in besonders großen Mengen in orange-rotem Obst und Gemüse, aber auch Grünkohl, Spinat oder Wirsing enthalten bedeutsame Mengen Beta-Carotin. Dabei ist Beta-Carotin nicht besonders hitzeempfindlich, sodass auch bei der Zubereitung von Gemüse kaum etwas verloren geht. Tatsächlich wird durch das Aufbrechen und Quellen der Zellwände beim Garen das Beta-Carotin sogar besser zugänglich. Da es fettlöslich ist, kann Beta-Carotin am effizientesten aufgenommen werden, wenn etwas Öl beigefügt wird.
Folgende Lebensmittel sind reich an natürlichem Beta-Carotin:
- Karotten
- rote Paprika
- Kürbis
- Süßkartoffeln
- Grünkohl
- Wirsing
- Aprikosen
- Mangos
Zusätzlich zu natürlichen Lebensmitteln wird Beta-Carotin als Zusatzstoff in industriell verarbeiteten Lebensmitteln verwendet. Dort trägt der natürliche Farbstoff die Kennziffer E160a. Er wird entweder aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnen oder mithilfe von Mikroorganismen hergestellt. Grundsätzlich unterscheidet sich das Beta-Carotin dieser beiden Herstellungsverfahren nicht. Es ist chemisch vollkommen identisch. Als Zusatzstoff findet sich Beta-Carotin unter anderem in Butter, Getränken, Eiscreme, Frühstückscerealien, Wurst, Käse oder Pudding und dient in erster Linie einer orangen Färbung des jeweiligen Produktes.
Bis ins Jahr 2020 gab es einen geschätzten Referenzwert für die empfohlene tägliche Aufnahme von Beta-Carotin. Er lag bei 2,4 mg/Tag. Im Rahmen der Nationalen Verzehrsstudie aus dem Jahr 2008 wurde festgestellt, dass sowohl Männer als auch Frauen im Median täglich deutlich mehr Beta-Carotin über natürliche Lebensmittel zu sich nehmen.[3] Heute gibt es keine separaten Empfehlungen mehr für die Aufnahme von Beta-Carotin, nachdem die D-A-CH Referenzwerte für das Vitamin A korrigiert wurden und hier das Provitamin A nun mit hineingerechnet wird. Es ist jedoch weiterhin davon auszugehen, dass die Versorgungslage der Bevölkerung mit Beta-Carotin sehr gut ist.
Beta-Carotin in Supplements
Wie auch bei der Herstellung als Zusatzstoff kann reines Beta-Carotin als Nahrungsergänzungsmittel aus pflanzlichen Lebensmitteln isoliert oder mithilfe genetisch veränderter Mikroorganismen hergestellt werden. Gerade die zweite Möglichkeit bietet ein technisches Verfahren, bei dem große Mengen der gewünschten Verbindung in kürzester Zeit gewonnen werden können. Als Supplement wird Beta-Carotin in reiner Form als Pulver oder Kapsel vermarktet. Kapseln bieten den Vorteil, dass die Hülle das enthaltene Beta-Carotin vor der aggressiven Magensäure schützen. Außerdem sind Kapseln bereits dosiert, sodass die eingenommene Menge besser überblickt werden kann. Unabhängig von der Darreichungsform ist es ratsam, das Beta-Carotin-Supplement mit den Mahlzeiten einzunehmen, um eine bestmögliche Resorption sicherzustellen.
Neben reinem Beta-Carotin wird das Provitamin A auch zahlreichen Vitaminmischungen beigefügt oder in Kombination mit anderen Mikronährstoffen angeboten. Bei solchen komplexen Präparaten ist es sehr wichtig, die Tagesdosierungen aller Inhaltsstoffe zu beachten, damit es nicht zu einer Überdosierung kommt. Gleichzeitig ersetzen Nahrungsergänzungsmittel keine gesunde Ernährung, weswegen auch bei einer regelmäßigen Einnahme von Vitaminen und Provitaminen auf eine ausgewogene und vielseitige Ernährungsweise wert gelegt werden sollte.
Wer könnte von Supplements mit Beta-Carotin profitieren?
Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass die meisten Menschen genügend Beta-Carotin mit der Nahrung aufnehmen und aus ernährungsphysiologischer Sicht keine gezielte Supplementierung nötig ist. Selbst Menschen, die sehr wenig Obst und Gemüse verzehren, erhalten in der Regel ausreichende Mengen an Beta-Carotin aus industriell gefertigten Lebensmitteln. Eine kurzfristige Ergänzung kann sinnvoll sein, wenn die normalen Ernährungsgewohnheiten zum Beispiel aufgrund einer Erkrankung für einige Zeit nicht eingehalten werden können.
Schwangere und Stillende
Der Tagesbedarf an Beta-Carotin ist in der Schwangerschaft und Stillzeit leicht erhöht. Um eine ausreichende Versorgung sicherstellen zu können, kann auf eine Nahrungsergänzung in dieser Zeit gesetzt werden. Neben der direkten Funktion von Beta-Carotin ist hier vor allen Dingen seine Funktion als Provitamin A von Bedeutung. Für eine gesunde Entwicklung des Babys ist eine ausreichende Versorgung mit Vitamin A wichtig, da es insbesondere für das Zellwachstum notwendig ist. Allerdings kann eine Überversorgung mit Vitamin A in der Schwangerschaft fruchtschädigend wirken und zu Fehlbildungen führen. Aus diesem Grunde sollten Schwangere auf eine Supplementierung von Vitamin A sowie auf den Verzehr von Lebensmitteln, die besonders reich an Vitamin A sind, insbesondere im 1. Trimester verzichten. Hierzu gehören zum Beispiel Leber und Leberwurst. Um dennoch eine ausreichende Versorgung mit Vitamin A sicherstellen zu können, kann auf Beta-Carotin zurückgegriffen werden. Im Körper wird es nur nach Bedarf in Vitamin A umgewandelt, sodass es nicht zu einer potentiell gefährlichen Überversorgung mit dem Vitamin kommen kann.
Raucher – besser nicht!
Noch in den 90er-Jahren wurde Rauchern Beta-Carotin als sogenanntes „Rauchervitamin“ empfohlen. Da die Vitaminversorgung bei Rauchern nicht optimal funktioniert und die Belastung des Körpers durch die regelmäßig aufgenommenen Schadstoffe groß ist, ist es naheliegend, diese Personengruppe durch gezielte Supplements zu unterstützen. Insbesondere der propagierte Schutz vor Lungenkrebs war es aber, der Beta-Carotin zu einem Wundermittel insbesondere für Raucher werden lies. Dieser Schutz war allerdings nur eine Mutmaßung, die sich im Laufe der Jahre nicht nur nicht bestätigte, sondern sich auch noch ins Gegenteil verkehrte. Klinische Studien, die Raucher über viele Jahre begleitet haben, konnten nachweisen, dass das Risiko für eine Lungenkrebserkrankung bei Rauchern tatsächlich stieg, wenn regelmäßig mindestens 20 mg Beta-Carotin pro Tag eingenommen wurden. Aufgrund dieser Erkenntnisse gilt seit dem 1. Mai 2006 eine neue Anordnung des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM). Sie verfügt, dass Raucher keine Präparate mehr einnehmen dürfen, die dazu führen, dass die aufgenommene Gesamtmenge an Beta-Carotin bei mehr als 20 mg liegt. Selbst Präparate mit niedriger Tagesdosierung müssen einen entsprechenden Warnhinweis für Raucher tragen. [4]
An dieser Stelle bleibt allerdings anzumerken, dass das Bundesinstitut für Risikobewertung eine Höchstmenge von 3,5 mg Beta-Carotin in Nahrungsergänzungsmitteln für eine Tagesdosis definiert hat. Aus diesem Grunde liegt die Menge an enthaltenem Beta-Carotin in fertigen Kapseln und vordosierten Kombipräparaten deutlich unter dem für Raucher kritischen Wert. Bei losem Beta-Carotin in Pulverform ist mit größter Sorgsamkeit auf eine geringe Dosierung zu achten.
Menschen mit sonnenempfindlicher Haut
Beta-Carotin wird in der Haut eingelagert und reduziert dort durch seine antioxidativen Eigenschaften mögliche Schädigungen durch UV-Strahlung. Dieser Effekt ist allerdings minimal, sodass nur Menschen davon profitieren können, die sehr sonnenempfindliche Haut besitzen oder zu Sonnenallergie neigen. Dabei ist es wichtig zu bedenken, dass es eine gewisse Zeit benötigt wird, bis sich eine nennenswerte Menge an Beta-Carotin in der Haut ansammeln kann, sodass bereits im Frühjahr mit der regelmäßigen Einnahme begonnen werden sollte. Ein effektiver Schutz vor Sonnenbrand durch die Einnahme von Beta-Carotin ist wissenschaftlich nicht nachweisbar. Aus diesem Grunde hat es die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) Herstellern entsprechender Produkte untersagt, mit einem Schutz vor Sonnenbrand durch Beta-Carotin zu werben. Die Verbraucherzentrale weist daher darauf hin, dass eine Einnahme von Beta-Carotin die Verwendung von Sonnenschutzcreme keinesfalls ersetzt, sondern lediglich ergänzen kann. [5]
Anmerkung: Wenn große Mengen Beta-Carotin in der Haut eingelagert werden, führt dies zu einer orangen Färbung der Haut.
Höchstmengen und gesundheitliche Risiken
Erst im Jahr 2021 hat das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) die Höchstmengenvorschläge für Beta-Carotin überarbeitet. Dabei berücksichtigte sie sowohl die Anwendung von Beta-Carotin als Zusatzstoff in Lebensmitteln als auch eine Analyse der aktuellen wissenschaftlichen Datenlage. Am Ende kamen sie zu dem Schluss, dass eine Höchstmenge von 3,5 mg Beta-Carotin pro Tag durch Nahrungsergänzungsmittel als unbedenklich eingestuft werden kann.
Als Begründung für diesen Wert nennt das BfR ausdrücklich die ohnehin gute Versorgungslage mit Beta-Carotin, die auch auf den hohen Anteil als Zusatzstoff in Lebensmitteln zurückzuführen ist. Dieser kann allerdings dazu führen, dass die von der EFSA als unbedenklich eingestufte Gesamthöchstmenge von 15 mg Beta-Carotin pro Tag von einem Teil der Bevölkerung schnell überschritten werden kann. Gleichzeitig sind die gesundheitlichen Risiken einer Überversorgung noch immer nicht vollständig geklärt. Zum aktuellen Zeitpunkt lagen nur Daten vor, die belegen, dass das Lungenkrebsrisiko und die Mortalität von Rauchern und Menschen, die über Jahre mit Asbest arbeiten, bei einer langfristigen Überversorgung mit Beta-Carotin erhöht sind. Es ist jedoch unklar, ob im Umkehrschluss andere Personengruppen von diesem Risiko ausgeschlossen werden können. Tatsächlich wird von Experten ein theoretisch erhöhtes Risiko der Symptomverstärkung bei Personen mit chronischen Lungenerkrankungen wie Asthma oder chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) durch eine Supplementierung von Beta-Carotin diskutiert.
In Zukunft ist es somit von großer Bedeutung, die Zusammenhänge einer Supplementierung von Beta-Carotin und dem Atemapparat genauer zu untersuchen und die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen. Wenn an dieser Stelle Klarheit erreicht wird, können die aufgestellten Höchstmengen eventuell noch mal überarbeitet werden. [6]
Fazit
Beta-Carotin ist ein sekundärer Pflanzenstoff, der von unserem Körper als Provitamin A und Antioxidans benötigt wird. Es kommt natürlicherweise in Obst und Gemüse vor, wird allerdings auch als Zusatzstoff in zahlreichen industriell gefertigten Lebensmitteln verwendet. Aus diesem Grunde ist die Versorgungslage als sehr gut einzustufen. Dennoch kann eine Supplementierung für Schwangere, Stillende oder Menschen mit sonnenempfindlicher Haut ratsam sein. Raucher sollten Beta-Carotin nur mit größter Vorsicht und unter strenger Einhaltung der Tageshöchstmenge von 3,5 mg einnehmen, da für sie das Risiko für Lungenkrebs durch eine langfristige Überversorgung nachhaltig erhöht wird. Hier besteht noch großer Forschungsbedarf, um Risiken auch für andere Bevölkerungsgruppen besser einschätzen zu können. Insgesamt jedoch erscheint die Einnahme von zusätzlichem Beta-Carotin jedoch als unbedenklich, allerdings in den meisten Fällen auch als gesundheitlich unnötig.
Quellen
[1] Baswan et al. (2021) Role of ingestible carotenoids in skin protection: A review of clinical evidence. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 2021 Nov;37(6):490-504.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33955073/
[2] Jiang et al. (2019) Dietary vitamin and carotenoid intake and risk of age-related cataract. Am J Clin Nutr. 2019 Jan 1;109(1):43-54. doi: 10.1093/ajcn/nqy270.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30624584/
[3] Max Rubner Institut (2008) Ergebnisbericht Teil 2 – Nationale Verzehrsstudie II
https://www.mri.bund.de/fileadmin/MRI/Institute/EV/NVSII_Abschlussbericht_Teil_2.pdf
[4] Lungenärtze im Netz (2006) Vitamin-Präparate mit Beta-Carotin werden für Raucher verboten, Pressemeldung vom 26.1.06
[5] Verbraucherzentrale (2022) Betacarotin-Kapseln: Allenfalls geringfügiger Sonnenschutz
[6] Bundesinstitut für Risikobewertung (2021) Höchstmengenvorschläge für Beta-Carotin in Lebensmitteln inklusive Nahrungsergänzungsmitteln
