European Journal of Nutrition (v.28, #1)

Durch die Entwicklungen der biochemischen Analytik in den letzten zehn Jahren sind eine Vielzahl von Substanzen, so auch Vitamin A, dessen Stoffwechsel und Wirkungsweise weitgehend aufgeklärt schien, erneut untersucht worden. Dabei haben sich neue Erkenntnisse ergeben, die für die menschliche Gesundheit von Bedeutung sind und hier in Kurzform zusammengestellt sind. So konnte festgestellt werden, daß ein auch in Industrienationen möglicher leichter Vitamin-A-Mangel durch übliche Blutanalysen nicht sicher zu erfassen ist. Die Ursache dieses marginalen Vitamin-A-Mangels kann einerseits durch Erkrankungen bedingt sein, andererseits aber auch durch streng einseitige Ernährung. Folge einer solchen einseitigen Ernährung kann nach epidemiologischen Untersuchungen eine höhere Krebserkrankungsrate bestimmter epithelialer Gewebe ein. Allerdings können Überdosierungen mit Vitamin A auch zu Nebenwirkungen führen. Es ist nicht auszuschließen, daß Vitamin A auch beim Menschen teratogen wirkt. Aus Sicherheitsgründen sollten daher Frauen im gebärfähigen Alter eine Substitutionsempfehlung, über das Zweifache der empfohlenen täglichen Dosis für Schwangere in USA (10 000 I.E./Tag) hinaus, nur bei klarer Indikation gegeben werden. Andererseits sind Mißbildungen infolge eines Vitamin-A-Mangels nicht auszuschließen.Due to the rapid development of biochemical analyses in the last 10 years different substances like vitamin A, with an apparent clarified metabolism and action, were re-estimated. As a result, new knowledge was presented which could be essential for human health. Some details and consequences are reviewed in this paper. Marginal deficiency, which also may occur in industrialized nations, cannot be determined with certainty by usual blood analyses. The reasons for marginal deficiency are either different diseases or unbalanced nutrition. From epidemiological research it is argued that low vitamin A intake is associated with a higher incidence of cancer in different tissues. However, vitamin A may lead by over-dosing to toxic side effects. There exists a possibility that vitamin A is teratogenic also in humans. Thus, for safety reasons, woman who can become pregnant should not be advised to supplement the vitamin more than twice the RDA of the US Food and Nutrition Board for pregnant women (10 000 I.U./day) if there is no clear-cut indication. On the other hand there are indications that malformations may also caused by vitamin A deficiency.
Keywords: Vitamin A; Übersicht; Risiken; vitamin A; review; benefits; risks; teratogenicity

Die Osteoporose ist eine Knochenerkrankung mit großer sozialmedizinischer und volkswirtschaftlicher Bedeutung, von der überwiegend Frauen betroffen sind. Die Pathogenese der Erkrankung ist multifaktoriell. Der derzeitige Kenntnisstand über die Bedeutung alimentärer Faktoren wird in diesem Zusammenhang dargestellt. Größte präventive Bedeutung besteht seitens der Ernährung in einer ausreichenden Calciumversorgung. Verzehrsstatistiken und individuelle Verzehrsprotokolle zeigen dagegen, daß die Versorgung mit Calcium beim weiblichen Geschlecht im Durchschnitt unter der Empfehlung der DGE von 800 mg/d liegt. Hinzu kommt, daß zur Aufrechterhaltung der Knochenhomöostase aufgrund endokriner Umstellungen im Calciumstoffwechsel empfohlen wird, nach der Menopause die Calciumaufnahme auf 1500 mg/d zu steigern. Die Versorgungslage mit Calcium ist somit insgesamt als sehr unzureichend anzusehen. Weitere ernährungsbedingte Faktoren mit Bedeutung für eine Osteoporosemanifestation werden diskutiert. In einigen Fällen ist hierdurch eine Beeinflussung der Knochenhomöostase durchaus denkbar, häufig ist das Datenmaterial allerdings noch zu unvollständig oder fehlt völlig, um Zusammenhänge zur Osteoporoseentstehung herstellen zu können.Osteoporosis primarily affects women and is a bone disease of great socialmedical and economic importance. The pathogenesis is thought to be of multifactorial origin. The current work discusses nutritional aspects relative to osteoporosis. In this aspect, calcium supply seems to have the largest preventional importance. In contrast, food statistics and individual food records show that calcium intake of females is below the DGE's recommendation of 800 mg/daily. Furthermore, in view of skeletal integrity, calcium intake should be increased up to 1,500 mg/daily after menopause, because of endocrinological changes in calcium metabolism. Therefore, calcium intake on the whole is usually found to not be sufficient. The importance of further nutritional aspects for manifestation of osteoporosis are discussed. In some cases, influences on skeletal integrity are quite evident, whereas the literature has only infrequently drawn conclusions about the pathogenesis of osteoporosis.
Keywords: Calciumversorgung; Bioverfügbarkeit von Calcium; Osteoporose; osteoporosis; osteoporosis; pathogenesis of; calcium supply; nutritional aspects of osteoporosis

Die Stickstoffbilanz wachsender Ratten diente als Kriterium zur Beurteilung der biologischen Effizienz möglicher Cysteinvorstufen für die parenterale Ernährung. N,N-Bis-Acetylcystin und Bis-Acetylglycyl-cystin sind nicht als Substrate geeignet. Als gut verwertbare Cysteinquellen erwiesen sich N-Acetylcystein, Glutathion-Disulfid und L-Thiazolidincarbonsäure-(4).Utilization of cysteine derivatives for parenteral nutrition was established by means of nitrogen balance of growing rats. N,N-bis-acetylcystine and bis-acetyl-glycyl-cystine were not utilized as substrates. N-acetylcysteine, glutathione disulfide, and L-thiazolidine-(4)-carboxylic acid gave evidence as suitable cysteine sources for parenteral nutrition.
Keywords: Cysteinderivate; parenterale Ernährung; cysteine derivatives; parenteral nutrition

Die Biosynthese des α-Tocopherols, des wirksamsten Vitamins innerhalb der Vitamin-E-Gruppe, ist beschränkt auf höhere Pflanzen und Mikroorganismen. Wegen des Fehlens des Shikimatweges vermag der tierische Organismus das α-Tocopherol nicht zu bilden. Auch eine vollständige enterale Synthese ist nicht bekannt. Es wird angenommen, daß die Umwandlung im Tierkörper von Dimethyltocol zum Trimethyltocol möglich sei.Findet eine Umwandlung von γ- zu α-Tocopherol statt?Ändert sich die Effizienz der Transformation auf Gewebs- und Organebene bzw. im gesamten Körper über die Generationen?Welche Rolle spielt die Darmflora?Kann die Effizienz der Transformation durch zusätzliche Gaben an CH3-Gruppen verbessert werden? Über vier Generationen erhielten Wistarratten eine halbsynthetische Grunddiät mit 78,8 mg DL-γ-Tocopherol/kg (F1–F3). In F4 erhielt ein Teil der Tiere die tocopherolfreie Grunddiät, γ-Tocopherol (ca. 1,5 mg, alle zwei Tage) wurde den Tieren subkutan verabreicht. Weitere zwei Kollektive bekamen mit dem Grundfutter γ-Tocopherol (wie in F1–F3) und zusätzlich Methionin (0,24 %) bzw. Cholin (0,45 %) oral verabreicht. In einer Ganzkörperanalyse in F1–F3 und in Serum, Erythrozyten, Leber, Herz, Lunge, Darm, Gonaden und Kot wurden α- und γ-Tocopherol mittels HPTLC bestimmt. Das Verhältnis α-γ-Tocopherol (μg/μg) und die Vitamin-E-Wirksamkeit (μg α-Tocopheroläquivalente/ml bzw. g FS od. g TS) wurden errechnet.Bis zur 4. Filialgeneration waren Wachstum und Fortpflanzungsfähigkeit normal; keine äußeren oder anatomischen Abnormitäten wurden beobachtet.Im Gesamtkörper und in Geweben und Organen der Generationen F1–F4 wurde α-Tocopherol gefunden. Gemessen an den Ergebnissen der Ganzkörperanalyse nahm die Vitamin-E-Wirksamkeit in F2 um 25 % und in F3 um 70 % ab. Die Effizienz der γ-Tocopheroltransformation stieg dagegen um 23 % in F2 und 168 % in F3. Höchste Transformationsraten wurden in F2 und F3 für Kot, gefolgt von Gonaden und Lunge, festgestellt, die niedrigsten für Serum und Leber.Durch die subkutane γ-Tocopherolapplikation war die Transformationsrate im Kot in F4 um Faktor 4 schlechter als in F3. Die Effizienz der Transformation und die Vitamin-E-Wirksamkeit nahmen in Herz, Dickdarm, Lunge und Serum zu. Ebenso besser fielen die Werte für diese Parameter unter der Mehrzufuhr an Methionin und Cholin, wobei sich mit beiden Methylgruppendonatoren die gleiche positive Wirkung erzielen ließ.Die Ergebnisse zeigten, daß sich der Körper an eine γ-Tocopherolzufuhr über Generationen adaptieren kann. γ-Tocopherol dient auch im tierischen Organismus als unmittelbare Vorstufe der α-Tocopherolsynthese. Dieser Syntheseschritt erfolgt wahrscheinlich über eine Transmethylierungsreaktion in den verschiedenen Geweben und Organen gemäß ihrem spezifischen Bedarf an α-Tocopherol.The biosynthesis of α-tocopherol, the most effective vitamer among the vitamin E-group, is found only in higher plants and microorganisms. Due to the lack of the shikimate pathway, animals are not able to synthesize α-tocopherol. Also not found is a whole enterai synthesis; only the conversion of dimethyletocol to trimethyletocol seems to be possible.Is a transformation of γ-tocopherol to α-tocopherol in the animal body possible?Are there any differences in the transformation rates in organs, tissues, or in the entire body along the generations?Does gut flora play any role in the conversion of γ-tocopherol?Is it possible to increase the efficiency of the transformation by supplying additional CH3-groups? Wistar rats were fed a semisynthetic basal diet, supplemented with 78.8 mg DL-γ-tocopherol/kg in the first three generations (F1–F3). In the fourth generation (F4), some of the animals were fed a vitamin E-free diet and γ-tocopherol (approx. 1.5 mg on alternate days) was injected s.c. Two other groups of animals received the basal diet containing additional methionine (0.25 %) or choline (0.45 %), as well as γ-tocopherol (as in F1–F3).α- and γ-tocopherol were analyzed by HPTLC in the whole body and in serum, liver, heart, lung, gut, gonads, and feces. The ratio of α-/γ-tocopherol (μg/μg) as transformation rate and vitamin E-biopotency (μg α-tocopherol equivalents/g) were calculated.Growth and fertility were normal until the fourth generation; no abnormal developments could be recognized.α-tocopherol was found in the whole-body as well as in all tissues and organs. In the whole-body, vitamin E-biopotency decreased 25–70 % in F2 and F3. On the other hand, the increase of the transformation rate of γ- to α-tocopherol amounted to 23 % (F2) and 168 % (F3). Highest conversion rates were found in F2 and F3 for feces, followed by gonads and lungs; the lowest rates were found for serum and liver.Due to the s.c.-injection of γ-tocopherol, feces showed a four-times lower transformation rate in F4 than in F3. There was an increase in heart, gut, lung and serum for both transformation rate and vitamin E-biopotency. These parameters could be improved also by the additional supplements of methionine and choline. Both methyl-group-donators revealed nearly the same positive effect.The results show that the animal organism can adapt to γ-tocopherol supply over generations. γ-tocopherol seems to be a direct precursor for the α-tocopherol synthesis. The methylation of γ-tocopherol in the organs and tissues occurs, presumably, according to their specific α-tocopherol requirement.
Keywords: γ-Tocopherol; Transformation; α-Tocopherol; Ratten; Generationsversuch; γ-tocopherol; transformation; α-tocopherol; rats; generation-experiment

Like other simian primates, the New World monkeyCallithrix jacchus, marmoset, andSaguinus fuscicollis, tamarin, require ascorbic acid as an essential nutrient. For adult marmosets, a daily intake of 15 mg/kg metabolic body weight was found to be necessary to obtain a serum level above the kidney threshold. A survey of the serum ascorbic acid level of marmosets and tamarins in a breeding colony resulted in a vast divergence between the two species, indicating a higher ascorbic acid requirement for tamarins. Unaccustomed trial conditions or additional Stressors resulted in a higher catabolism of ascorbic acid to CO2 in both species, measured with14C labeled material, compared to a higher rate of renal excretion when the animals were accustomed to the metabolic cage. These isotope excretion studies suggest a different metabolic behavior of ascorbic acid in the two species. This is supposedly caused by a higher sensitivity of the tamarins when subjected to the same conditions as marmosets.Die NeuweltaffenCallithrix jacchus, Marmosets, undSaguinus fuscicollis, Tamarine, sind, wie andere Affen auch, auf die externe Zufuhr von Ascorbinsäure angewiesen. Um bei Marmosets einen Serumspiegel oberhalb der Nierenschwelle zu erreichen, müssen ihnen täglich 15 mg/kg metabolischem Körpergewicht zugeführt werden. Die Nierenschwelle liegt bei ihnen im gleichen Bereich wie beim Menschen. Ein Vergleich des Ascorbinsäurespiegels zwischen den beiden Spezies aus einer Zuchtkolonie ergab einen gravierend niedrigeren Wert bei den Tamarinen. Bei beiden Spezies wurde Ascorbinsäure durch ungewohnte Versuchsbedingungen oder zusätzliche Streßfaktoren zu einem höheren Prozentsatz zu CO2 abgebaut, als wenn die Tiere an den Stoffwechselkäfig gewöhnt waren. Diese Isotopenexkretionsversuche mit14C-markierter Ascorbinsäure weisen auf ein unterschiedliches Stoffwechselverhalten von Ascorbinsäure zwischen den beiden Spezies hin, was vermutlich durch die höhere Streßanfälligkeit der Tamarine bei vergleichbaren Bedingungen verursacht ist.
Keywords: ascorbic acid metabolism; vitamin C serum level; stress; C allitrichidae ; Ascorbinsäurestoffwechsel; Vitamin C Serumgehalt; Streß; C allitrichidae ; Krallenaffen

The ocular lens, which is continually exposed to light and ambient oxygen, is at high risk of photooxidative damage resulting in cataract. Oxygen free radicals appear to impair not only lens crystallins which will aggregate and precipitate forming opacities but also proteolytic enzymes whose function it would be to eliminate the damaged proteins. Apart from an enzymatic defense system consisting of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase against excited oxygen species the lens contains the antioxidant vitamins C, E and presumably β-carotene as another line of defense. In vitro and in vivo studies in different animal species have demonstrated a significant protective effect of vitamins C and E against light-induced cataract. Sugar and steroid cataracts were prevented as well. Epidemiological evidence in humans suggests that persons with comparatively higher intakes or blood concentrations of antioxidant vitamins are at a reduced risk of cataract development. These positive findings established by several research groups justify extensive intervention trials with antioxidant vitamins in humans using presenile cataract development as a model.Die Augenlinse kann durch einfallendes Licht und Sauerstoff photooxidativ so geschädigt werden, daß eine Trübung bzw. ein Katarakt entsteht. Sauerstoffradikale schädigen nicht nur die Kristalline, spezialisierte Linsenproteine, die Aggregate bilden und präzipitieren, sondern sie greifen auch proteolytische Enzyme an, deren Funktion es wäre, die geschädigten Proteine zu eliminieren. Neben einem enzymatischen Abwehrsystem gegen Sauerstoffradikale, bestehend aus Superoxiddismutase, Katalase und Glutathionperoxidase, enthält die Linse die antioxidativen Vitamine C und E und evtl. Betakarotin. Tierversuche an verschiedenen Spezies haben sowohl in vitro als auch in vivo eine Schutzwirkung gegen lichtinduzierte Kataraktbildung aufgezeigt. Eine ähnliche Wirkung war gegen Zucker- und Steroidkatarakte nachweisbar. Epidemiologische Studien am Menschen haben gezeigt, daß Personen mit vergleichsweise höherer Einnahme bzw. höheren Blutkonzentrationen antioxidativer Vitamine ein vermindertes Risiko der Kataraktbildung haben. Diese positiven Befunde rechtfertigen die Durchführung breit angelegter Interventionsstudien mit antioxidativen Vitaminen am Menschen.
Keywords: free radicals; cataracts; antioxidant vitamins; vitamin C; vitamin E; β-carotene; Katarakte; antioxidative Vitamine; Vitamin C und E; Betakarotin

Fischölkapseln werden von selbstmedizierenden Patienten in zunehmendem Maße eingenommen. Hier wurde der Frage nachgegangen, ob 22 kommerziell erhältliche Fischöl- und Lebertranzubereitungen Begleitsubstanzen enthalten, deren Menge unter Umständen nachteilig für den Patienten sein könnten. Gemessen wurden: Cholesterin mit der Gaschromatographie, Schwermetalle mittels Atomabsorption und Vitamin A mit der hochauflösenden Flüssigkeitschromatographie (HPLC). Sowohl der Cholesterin-als auch der Schwermetallgehalt lagen in unbedenklichen Bereichen. Der Vitamin-A-Gehalt von Lebertrankapseln wurde jedoch in Mengen gefunden, bei denen schwangere Frauen die Dosierungsempfehlungen der Hersteller nicht überschreiten sollten.Fish oil capsules are increasingly used by self-medicating patients. We studied 22 commercial fish oil and menhaden oil preparations in respect to accompanying substances that could be harmful. The substances measured were: cholesterol as determined by gas liquid chromatography, heavy metals measured by atomic absorption, and vitamin A as determined by high-performance liquid chromatography (HPLC). The contents of cholesterol and heavy metals were in ranges which can be regarded as negligible; the content of vitamin A in menhaden oils, however, was found in amounts which warrant that pregnant women do not exceed the dosage as recommended by the manufacturers.
Keywords: Fischöl; Lebertranöl; Cholesterin; Schwermetalle; Vitamin A; fish oil; menhaden oil; cholesterol; heavy metals; vitamin A

Im Verlauf einer über 8 Monate durchgeführten Studie wurden die Auswirkungen der Einnahme von Lebertran auf das Blutfettverteilungsmuster von 11 Versuchspersonen untersucht. Hauptziel der Studie war es, den Nachweis zu führen, daß regelmäßig eingenommene, in Fischöl enthaltene, hoch ungesättigte ω-3-Fettsäureanteile zu einer Senkung von Serum-Triglyzeriden und-cholesterin führen können. Die Resultate zeigten nach 6 Monaten einen deutlichen Abfall der Triglyzeride und Cholesterinwerte, ein Trend, der sich nach weiteren 2 Monaten Karenz fortsetzte. Die antiatherosklerotische und antithrombozytenaggregatorische Wirkung von Fischöl ist in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben worden.In a research study performed over eight months with five female and six male subjects (age 35–67 years) the effect of cod liver oil on the lipoprotein composition in the blood was tested. The main goal was to prove that the regular administration of so-called highly unsaturated ω-3-fatty acid components in fish oil (4 g per day over six months) may lead to a reduction of triglyceride and total cholesterol values. Furthermore, any changes in HDL and LDL cholesterol fractions as well as the bleeding time were registered. The average values of all subjects showed an essential reduction of the triglyceride and cholesterol values. The control examination after 8 months even showed a continuous trend. The LDL fractions on an average remained unchanged. It can be taken for granted that the administration of unsaturated fatty acids in cod liver oil shows a successful therapeutic effect by the reduction of triglyceride and cholesterol values. The anti-atherosclerotic and the anti-platelet aggregational effect of fish oil has been described in many publications.
Keywords: Eskimos; Kaltwasserfisch; Lebertran; Lipide; Meeressäuger; ω-3-Fettsäuren; cod-liver oil; cold-waterfish; Eskimos; lipids; mammarian; ω-3-fatty acids