Phytosterine erklärt: So wirken pflanzliche Sterole

Wer sich mit Cholesterin beschäftigt, stößt früher oder später auf einen Begriff: Phytosterine. In Margarinen, Joghurts und Nahrungsergänzungsmitteln werden sie als natürliche Helfer gegen zu hohe Cholesterinwerte beworben. Doch was steckt hinter diesen Pflanzenstoffen? Wie wirken sie, wie viel braucht man davon – und gibt es auch Schattenseiten?

Was sind Phytosterine?

Phytosterine – oft auch als Phytosterole bezeichnet – sind natürliche Verbindungen aus der Familie der Triterpene. Sie kommen in nahezu allen Pflanzen vor und sind dort Bestandteil der Zellmembranen [1]. Chemisch gesehen ähneln sie dem menschlichen Cholesterin sehr stark: Beide besitzen ein Sterangerüst als Grundstruktur. Der Unterschied liegt in kleinen Abweichungen an der Seitenkette des Moleküls [1,2]. Genau diese strukturelle Ähnlichkeit ist der Grund dafür, dass Phytosterine im Darm mit Cholesterin um die Aufnahme konkurrieren können.

Forscher haben bislang über 250 verschiedene Phytosterine identifiziert [3]. Zu den häufigsten gehören Beta-Sitosterol, Campesterol und Stigmasterol. Daneben gibt es die sogenannten Phytostanole – das sind gesättigte Formen der Phytosterine, bei denen die Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen 5 und 6 fehlt [4]. Zu den bekanntesten Stanolen zählen Beta-Sitostanol und Campestanol. In der Praxis werden Sterole und Stanole häufig gemeinsam unter dem Oberbegriff Phytosterine zusammengefasst, weil ihre Wirkung auf den Cholesterinstoffwechsel sehr ähnlich ist [4,5].

Wichtig: Der menschliche Körper kann Phytosterine nicht selbst herstellen. Sie werden ausschließlich über die Nahrung aufgenommen [2]. Unter normalen Umständen nimmt der Darm weniger als 5 Prozent der pflanzlichen Sterole auf – im Gegensatz zu Cholesterin, wo die Absorptionsrate bei etwa 50 Prozent liegt [2,6]. Der Großteil der aufgenommenen Phytosterine wird durch spezielle Transportproteine (ABCG5/ABCG8) wieder in den Darm zurückgepumpt [6,7].

Phytosterine in Lebensmitteln

Pflanzliche Sterole kommen in vielen alltäglichen Lebensmitteln vor. Besonders reich an Phytosterinen sind pflanzliche Öle: Maiskeimöl enthält rund 909 mg pro 100 ml, Sonnenblumenöl etwa 411 mg, Sojaöl rund 320 mg und Olivenöl ungefähr 300 mg pro 100 ml [8]. Auch Nüsse, Samen und Getreideprodukte liefern nennenswerte Mengen. Weizenkeime enthalten beispielsweise rund 344 mg pro 100 g, Weizenkleie etwa 200 mg und Mandeln ungefähr 183 mg pro 100 g [8].

Obst und Gemüse tragen ebenfalls zur Phytosterinzufuhr bei, wenn auch in geringeren Mengen. Passionsfrucht enthält rund 44 mg, Blumenkohl etwa 40 mg und Orangen ungefähr 24 mg pro 100 g [8]. Insgesamt nimmt eine Person mit einer typischen westlichen Ernährung rund 300 mg Phytosterine und etwa 30 mg Stanole pro Tag auf [8,9]. Wer sich vegetarisch ernährt, kommt auf etwas höhere Werte – etwa 300 bis 500 mg täglich [8].

Diese Mengen aus der normalen Ernährung reichen jedoch bei Weitem nicht aus, um den von Fachgesellschaften genannten Wert von rund 2 g pro Tag zu erreichen, der für eine messbare Senkung des LDL-Cholesterins nötig wäre [5,8,9]. Genau hier setzen angereicherte Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel an.

Angereicherte Lebensmittel

Seit Ende der 1990er-Jahre sind in der EU Lebensmittel mit zugesetzten Phytosterinen zugelassen. Die Palette reicht von Margarinen und Streichfetten über Milch und Joghurt bis hin zu Fruchtsäften [10,11]. In der EU gelten dabei strenge Kennzeichnungsregeln: Produkte mit zugesetzten Phytosterinen müssen laut EU-Verordnung unter anderem angeben, dass sie sich an Personen richten, die ihren Cholesterinspiegel senken möchten. Zudem muss auf dem Etikett stehen, dass das Produkt für Schwangere, Stillende und Kinder unter 5 Jahren nicht geeignet sein könnte und dass Personen, die cholesterinsenkende Medikamente einnehmen, den Konsum mit ihrem Arzt besprechen sollten [10,11].

Wie Phytosterole den Cholesterinspiegel beeinflussen

Der wichtigste Wirkmechanismus von Phytosterinen ist gut erforscht: Sie hemmen die Aufnahme von Cholesterin im Darm [1,2,5]. Das geschieht auf mehreren Wegen, die zusammenwirken.

Verdrängung aus Mizellen

Im Dünndarm wird Cholesterin in sogenannte gemischte Mizellen eingebaut – kleine Fetttröpfchen aus Gallensäuren, Phospholipiden und Fetten. Nur in dieser Form kann Cholesterin von den Darmzellen aufgenommen werden. Phytosterine verdrängen Cholesterin aus diesen Mizellen, weil sie eine ähnliche Struktur besitzen und um denselben Platz konkurrieren [1,2]. Eine kontrollierte Studie zeigte, dass eine Aufnahme von 2,1 g Phytosterinen pro Tag die Cholesterinabsorption um etwa 25 Prozent senkte, während eine moderate Zufuhr von 0,46 g zu einer Verringerung von rund 10 Prozent führte [12]. Gleichzeitig stieg die Ausscheidung von Cholesterin über den Stuhl bei hoher Phytosterinzufuhr um etwa 74 Prozent [12].

Wirkung in den Darmzellen

Phytosterine werden zwar kurzfristig von den Darmzellen (Enterozyten) aufgenommen, dann jedoch durch die Transportproteine ABCG5 und ABCG8 größtenteils wieder in den Darm zurückgepumpt [6,7]. Forschung deutet zudem darauf hin, dass Phytosterine innerhalb der Darmzellen die Veresterung und den Einbau von Cholesterin in Chylomikronen beeinflussen könnten [1,2]. Chylomikronen sind Transportpartikel, die Nahrungsfette und Cholesterin vom Darm ins Blut befördern. Wenn weniger Cholesterin in diese Partikel eingebaut wird, gelangt auch weniger davon in den Blutkreislauf.

Gegenregulation der Leber

Wenn weniger Cholesterin aus dem Darm ins Blut gelangt, reagiert der Körper mit einer Gegenregulation: Die Leber steigert die eigene Cholesterinproduktion, um die Versorgung der Zellen sicherzustellen [2,12]. Gleichzeitig werden auf der Oberfläche der Leberzellen mehr LDL-Rezeptoren gebildet. Diese Rezeptoren fangen LDL-Cholesterin aus dem Blut ab und transportieren es in die Zellen [2]. Der Nettoeffekt ist eine Senkung des LDL-Spiegels im Blut, auch wenn die körpereigene Cholesterinproduktion leicht ansteigt.

Studienlage zur Cholesterinsenkung

Die cholesterinsenkende Wirkung von Phytosterinen gehört zu den am besten belegten Effekten in der Ernährungsforschung. Zahlreiche klinische Studien und Metaanalysen kommen zu übereinstimmenden Ergebnissen [5,9,13,14].

Die EFSA hat 2009 in einer Stellungnahme festgehalten, dass eine tägliche Zufuhr von 1,5 bis 2,4 g pflanzlicher Sterole und Stanole den Blutcholesterinspiegel im Durchschnitt um 7 bis 10,5 Prozent senken kann [15]. Mehrere internationale Fachgesellschaften empfehlen eine tägliche Aufnahme von 2 g Phytosterinen für eine Senkung des LDL-Cholesterins um etwa 8 bis 10 Prozent [5,9,14]. Eine Metaanalyse randomisierter kontrollierter Studien bestätigte diese Dosis-Wirkungs-Beziehung und zeigte, dass die Wirkung bei Dosen über 3 g pro Tag ein Plateau erreicht – eine weitere Steigerung bringt dann keinen zusätzlichen Effekt mehr [1,13].

Auch die Darreichungsform wurde untersucht. Während frühere Studien vor allem angereicherte Lebensmittel wie Margarinen und Joghurts verwendeten, zeigen neuere Untersuchungen, dass auch Kapseln und Tabletten den LDL-Cholesterinwert senken können. Eine Studie mit Weichgelkapseln, die 1,8 g veresterte Sterole und Stanole pro Tag lieferten, ergab nach sechs Wochen eine Senkung des LDL-Cholesterins um 9,2 Prozent [16].

Was die Studienlage nicht belegt

Trotz der nachgewiesenen LDL-Senkung fehlt ein entscheidender Beleg: Es gibt keine Interventionsstudien, die zeigen, dass der regelmäßige Konsum von Phytosterinen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen tatsächlich senkt [5,9,17]. Eine Senkung des LDL-Cholesterins wird zwar allgemein als positiv für die Herzgesundheit angesehen, doch der direkte Nachweis durch klinische Endpunktstudien steht für Phytosterine noch aus. Einige Beobachtungsstudien deuten sogar darauf hin, dass erhöhte Phytosterinspiegel im Blut mit einem höheren Atheroskleroserisiko verbunden sein könnten [5,9]. Diese Ergebnisse stammen jedoch aus Beobachtungsstudien und lassen keinen Schluss auf eine ursächliche Beziehung zu.

Aufnahme und Verstoffwechslung

Die Bioverfügbarkeit von Phytosterinen ist sehr gering. Der Körper nimmt nur etwa 0,5 bis 2 Prozent der zugeführten pflanzlichen Sterole auf [1]. Das liegt daran, dass die Transportproteine ABCG5 und ABCG8 in den Darmzellen und in der Leber die meisten Phytosterine aktiv zurück in den Darm oder in die Galle befördern [6,7]. Unter normalen Umständen machen Phytosterine im Blut gesunder Menschen nur etwa 0,2 Prozent der gesamten Sterolmenge aus [2,6].

Zwischen den einzelnen Phytosterinen gibt es Unterschiede bei der Absorption: Campesterol wird etwas besser aufgenommen als Sitosterol, während Stigmasterol die geringste Absorptionsrate aufweist [2]. Stanole werden noch schlechter aufgenommen als Sterole. Diese geringen Absorptionsraten sind ein wesentlicher Grund dafür, dass Phytosterine bei gesunden Menschen als sicher gelten: Was nicht aufgenommen wird, kann im Körper auch keinen Schaden anrichten.

Wer auf Phytosterine ansprechen kann – und wer nicht

Nicht jeder Mensch profitiert gleich stark von Phytosterinen. Forschung zeigt, dass es individuelle Unterschiede gibt, die mit dem persönlichen Cholesterinstoffwechsel zusammenhängen [4,17].

Vereinfacht gesagt gibt es zwei Typen: sogenannte Hyperabsorber, die überdurchschnittlich viel Cholesterin über den Darm aufnehmen, und Hypersynthetisierer, die überdurchschnittlich viel Cholesterin in der Leber selbst herstellen. Hyperabsorber sprechen in der Regel besser auf Phytosterine an, weil genau ihr Problem – die hohe Cholesterinaufnahme – durch die pflanzlichen Sterole adressiert wird. Hypersynthetisierer hingegen profitieren oft stärker von Statinen, die die körpereigene Cholesterinproduktion drosseln [4,17].

Als Biomarker für diese Unterscheidung dienen das Verhältnis von Cholestanol zu Cholesterin (als Marker für die Absorption) und das Verhältnis von Lathosterol zu Cholesterin (als Marker für die Eigensynthese) [4]. In der Praxis werden diese Marker jedoch selten bestimmt, weshalb die individuelle Wirksamkeit vorab schwer vorherzusagen ist.

Sicherheit und mögliche Nebenwirkungen

Für gesunde Erwachsene gelten Phytosterine bei einer Zufuhr von bis zu 3 g pro Tag nach derzeitigem Wissensstand als sicher. Mehrere Zulassungsbehörden weltweit haben die Verwendung angereichterter Lebensmittel genehmigt, darunter die EFSA, die FDA, Health Canada und FSANZ [9]. Das Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) hat einen akzeptablen Tageswert (ADI) von 0 bis 40 mg pro Kilogramm Körpergewicht für Phytosterol- und Phytostanolester festgelegt [10].

Einfluss auf fettlösliche Vitamine und Carotinoide

Ein gut dokumentierter Effekt ist die Senkung der Plasmaspiegel bestimmter Carotinoide, besonders von Beta-Carotin. Studien zeigen, dass die regelmäßige Einnahme von Phytosterinen den Beta-Carotin-Spiegel um bis zu 20 Prozent senken kann [10,18]. Eine Metaanalyse von 41 randomisierten kontrollierten Studien mit insgesamt 3.306 Teilnehmern bestätigte eine mäßige Senkung der Carotinoidwerte bei einer durchschnittlichen Phytosterinzufuhr von 2,5 g pro Tag [18]. Die Konzentrationen blieben dabei jedoch im Normalbereich, weshalb keine negativen gesundheitlichen Folgen nachgewiesen wurden [9,18].

Forschung zeigt, dass dieser Effekt durch einen erhöhten Verzehr von carotinoidreichem Obst und Gemüse ausgeglichen werden kann [9,19]. Die EU-Kennzeichnungsvorschriften für angereicherte Lebensmittel schreiben deshalb den Hinweis vor, dass das Produkt im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung mit regelmäßigem Obst- und Gemüseverzehr konsumiert werden sollte [10,11].

Phytosterol-Oxidationsprodukte

Wenn Phytosterine erhitzt werden – etwa beim Braten oder Backen – können sogenannte Phytosterol-Oxidationsprodukte (POP) entstehen. Diese Verbindungen stehen im Verdacht, pro-atherogene Eigenschaften zu besitzen und oxidativen Stress in Zellen auszulösen [20]. Die EFSA konnte 2020 die Sicherheit von Phytosterolestern zum Kochen und Backen nicht bestätigen, weil die POP-Exposition bei bestimmten Bevölkerungsgruppen den als sicher eingestuften Wert überschreiten könnte [18]. Bei nicht erhitzten Produkten wie Margarinen, Joghurts oder Kapseln ist dieses Problem jedoch weniger relevant.

Kein Einfluss auf Testosteron

Vereinzelte Tierstudien hatten nahegelegt, dass sehr hohe Phytosterindosen den Testosteronstoffwechsel beeinflussen könnten, indem sie das Enzym 5-alpha-Reduktase hemmen [12]. In Humanstudien zeigte sich dieser Effekt jedoch nicht: Bei Männern, die über ein Jahr täglich 1,6 g Phytosterolestern einnahmen, veränderten sich weder der freie noch der gesamte Testosteronspiegel im Blut [12].

Sitosterolämie – wenn Phytosterine zum Problem werden

Es gibt eine Ausnahme, bei der Phytosterine gefährlich werden können: die Sitosterolämie (auch Phytosterolämie genannt). Dabei handelt es sich um eine seltene, autosomal-rezessiv vererbte Stoffwechselstörung, die 1974 erstmals beschrieben wurde [6,7,21].

Bei Betroffenen sind die Gene für die Transportproteine ABCG5 oder ABCG8 mutiert. Diese Proteine sind dafür zuständig, pflanzliche Sterole aus den Darmzellen zurück in den Darm und aus den Leberzellen in die Galle zu befördern [6,7]. Wenn sie nicht richtig funktionieren, werden Phytosterine unkontrolliert aufgenommen und schlecht ausgeschieden. Die Folge: Die Phytosterinspiegel im Blut steigen auf das 30- bis 100-Fache des Normalwerts an [6,21].

Betroffene können Xanthome (gelbliche Fettablagerungen unter der Haut), vorzeitige Atherosklerose, hämolytische Anämie und eine Vergrößerung der Milz entwickeln [6,21,22]. Schätzungen gehen davon aus, dass etwa 1 von 200.000 Menschen betroffen ist, wobei die Dunkelziffer hoch sein dürfte, weil die Erkrankung häufig mit familiärer Hypercholesterinämie verwechselt wird [22,23].

Für Menschen mit Sitosterolämie sind Lebensmittel mit zugesetzten Phytosterinen nicht geeignet. Die Therapie besteht in einer phytosterolarmen Diät, oft ergänzt durch den Wirkstoff Ezetimib, der die Sterolaufnahme im Darm blockiert [7,21]. In einer Zwei-Jahres-Nachbeobachtung senkte Ezetimib die Sitosterol- und Campesterolspiegel um 44 bzw. 51 Prozent, auch wenn die Werte über dem Normalbereich blieben [7].

Phytosterine und Medikamente

Wer bereits cholesterinsenkende Medikamente einnimmt, sollte die zusätzliche Einnahme von Phytosterinen mit seinem Arzt besprechen. Die EU-Kennzeichnungsvorschriften verlangen diesen Hinweis ausdrücklich auf angereicherten Lebensmitteln [10,11]. Das hat gute Gründe: Statine und Phytosterine greifen an verschiedenen Stellen in den Cholesterinstoffwechsel ein. Statine hemmen die körpereigene Cholesterinproduktion in der Leber, während Phytosterine die Aufnahme im Darm verringern.

Eine kombinierte Anwendung kann durchaus sinnvoll sein, jedoch nur unter ärztlicher Aufsicht. Der Wirkstoff Ezetimib, der ebenfalls die Cholesterinabsorption hemmt, nutzt denselben Aufnahmeweg (NPC1L1-Transporter) wie Phytosterine [7]. Ob sich die Wirkung bei gleichzeitiger Einnahme verändert, sollte daher individuell bewertet werden.

Phytosterine in der praktischen Anwendung

Wer Phytosterine zur Unterstützung des Cholesterinstoffwechsels einsetzen möchte, sollte einige Punkte beachten. Eine Dosis von etwa 2 g pro Tag gilt als wirksam für eine Senkung des LDL-Cholesterins um rund 8 bis 10 Prozent [5,9,14,15]. Mengen über 3 g pro Tag bringen keinen zusätzlichen Nutzen und sollten laut EU-Vorgaben nicht überschritten werden [10,13].

Die Einnahme erfolgt am besten zu einer Mahlzeit, die etwas Fett enthält. Phytosterine sind fettlöslich und werden in Gegenwart von Nahrungsfetten besser in die Mizellen eingebaut, wo sie dann ihre Wirkung entfalten können [1,2]. Eine Einnahme auf nüchternen Magen ist weniger wirksam.

Angereicherte Streichfette und Margarinen waren die ersten zugelassenen Produktformate und liefern die beste Datenbasis. Mittlerweile zeigen Studien aber, dass auch Kapseln, Tabletten und andere Formate wie angereicherte Milchprodukte oder Säfte vergleichbare Ergebnisse liefern können [9,16]. Wichtig ist die regelmäßige tägliche Einnahme – ein gelegentlicher Konsum bringt keine dauerhafte Cholesterinsenkung.

Zudem sollte der Verzehr von Obst und Gemüse nicht vernachlässigt werden: Mindestens fünf Portionen pro Tag helfen dabei, die durch Phytosterine mäßig verringerten Carotinoidwerte auszugleichen [10,19]. Eine ausgewogene Ernährung bleibt die Grundlage – Phytosterine sind eine Ergänzung, kein Ersatz.

Forschungsfelder jenseits der Cholesterinsenkung

Neben der gut belegten Wirkung auf das LDL-Cholesterin werden Phytosterine auch in anderen Zusammenhängen untersucht. Laborversuche und Tierstudien haben Hinweise auf entzündungshemmende Eigenschaften und eine mögliche Hemmung des Wachstums von Krebszellen ergeben [1,12,20]. Einige Untersuchungen deuten auch auf einen mäßigen Effekt auf Triglyceride hin: Bei Personen mit erhöhten Triglyceridwerten konnte eine Senkung von 6 bis 9 Prozent beobachtet werden [17].

Diese Ergebnisse stammen jedoch größtenteils aus Zellkultur- und Tiermodellen oder aus kleineren Studien. Belastbare klinische Daten aus großen kontrollierten Studien am Menschen fehlen bislang. Es wäre daher verfrüht, Phytosterinen über die Cholesterinsenkung hinaus gesundheitliche Wirkungen zuzuschreiben.

Zusammengefasst

Phytosterine sind pflanzliche Sterole, die die Aufnahme von Cholesterin im Darm hemmen. Bei einer täglichen Zufuhr von rund 2 g senken sie das LDL-Cholesterin um etwa 8 bis 10 Prozent – das ist durch zahlreiche Studien und Bewertungen der EFSA gut belegt. Allerdings gibt es bislang keine Studien, die eine direkte Verringerung des Risikos für Herz-Kreislauf-Erkrankungen nachweisen.

Für gesunde Erwachsene gelten Phytosterine in den empfohlenen Mengen als sicher, sofern auf ausreichenden Obst- und Gemüseverzehr geachtet wird. Kinder unter 5 Jahren, Schwangere, Stillende und Personen mit der seltenen Erbkrankheit Sitosterolämie sollten keine angereicherten Produkte verzehren. Wer cholesterinsenkende Medikamente einnimmt, sollte die zusätzliche Nutzung von Phytosterinen ärztlich abklären lassen.