Spurenelement Chrom

CHROM BEEINFLUSST LEBENSNOTWENDIGE FUNKTIONEN

Chrom (CR) ist als lebensnotwendiges Spurenelement im menschlichen Stoffwechsel an entscheidenden Prozessen beteiligt und übernimmt verschiedene Funktionen. Den Bedarf an Chrom decken viele Bürger in Deutschland nicht, so dass es öfter zur Unterversorgung und Chrommangel kommt. Ein Chrommangel ist mit gesundheitlichen Problemen verbunden und löst verschiedene Symptome aus. Der Mineralstoff hat außerdem großen Einfluss auf das Körpergewicht und kann beim Mangel auch zur ungewollten Gewichtszunahme führen.

Chrom ist am Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt und hilft, Zucker zu verwerten. Es übernimmt Aufgaben bei der Regulierung des Insulinspiegels. Als Bestandteil des Glucose-Toleranzfaktors (GTF) beeinflusst Chrom die Insulinwirkung positiv und fördert die Senkung des Blutzuckerspiegels. Im Komplex Glucose-Toleranzfaktor bindet es sich an Nikotinsäure, Glutaminsäure und Glycin. Der sogenannte GTF-Komplex verbessert die Glukosetoleranz.

Essenziell ist der Mineralstoff deshalb, weil durch Chrommangel erhöhte Blutzuckerwerte (Hyperglykämie) und eine verminderte Glukosetoleranz auftreten und sich beide Werte durch die Gabe von Chrom umkehren lassen.

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Ursachen und Folgen

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Außerdem ist Chrom am Fettstoffwechsel beteiligt und wandelt Cholesterin um. Störungen im Chromstoffwechsel lösen daher gleichzeitig Störungen im Fettstoffwechsel aus. Verschiedene Parameter des Metabolischen Syndroms, das auch als tödliches Quartett bezeichnet wird, können direkt von Chrom beeinflusst werden. Daneben übernimmt es eine Aufgabe bei der Eiweißproduktion.

Wissenschaftler halten es zudem für wahrscheinlich, dass Chrom auch an Zellteilungsprozessen beteiligt ist, denn es ist dort in hohen Anteilen vorhanden. Der metallene Nährstoff bildet einen Bestandteil von Milz, Leber, Fett, Knochen und Muskeln.

Forscher bringen den Mineralstoff Chrom noch mit einigen weiteren Funktionen und Wirkungsweisen in Verbindung, die bislang allerdings noch nicht wissenschaftlich bestätigt wurden. So vermuten verschiedene Experten, dass Diabetes mellitus Typ 2 überwiegend auf einen Chrommangel zurückzuführen ist und die Folge von einer langfristigen Unterversorgung mit Chrom ist. Im Plasma von Diabetes-mellitus-Typ-2-Patienten finden sich entsprechend erniedrigte Chromspiegel.

Darüber hinaus vermuten einige Forscher, dass Chrom noch weitere Einflüsse, Wirkungen und Funktionen hat, allerdings werden diese aktuell noch kontrovers diskutiert. Es handelt sich dabei um mögliche Zusammenhänge von Chrom mit:

EINFLUSS VON CHROM AUF KÖRPERLICHE UND GEISTIGE LEISTUNGSFÄHIGKEIT

Indirekt nimmt Chrom auch deutlichen Einfluss auf die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit. Besonders Sportler haben nach sportlichen Leistungen einen doppelt so hohen Chrombedarf wie an Ruhetagen. Volle Chromspeicher schützen Leistungssportler vor einem schnellen Abfall der Glykogenvorräte im Muskel während der Aktivitäten. Eine schlechte Versorgung mit Glukose beeinträchtigt nicht nur die Ausdauer und den Energiestoffwechsel, sondern auch die Konzentrationsfähigkeit und die mentale Leistungsbereitschaft.

Bestimmte Chromverbindungen sind gesundheitsschädlich

NUR CHROM (III) IST ESSENZIELL

Chrom ist aber nicht gleich Chrom, denn entscheidend ist die Chromwertigkeit. Unterschieden wird zwischen der körperlich lebensnotwendigen Oxidationsstufe, dem dreiwertigen Chrom CR(III) und den giftigen sechswertigen Chromatsalzen CR(VI), die als krebserregend und erbgutschädigend bewertet werden.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Chrom(VI) innerhalb des Zellstoffwechsels über die Oxidationsstufen (V) und (IV) zu dem körperlich verwertbaren, dreiwertigen Chrom abgebaut wird. In diesem Prozess entsteht schädigender aktiver Sauerstoff.

CHROM (VI) WIRD MEIST INDUSTRIELL GENUTZT

Industriell nutzt man hauptsächlich sechswertige Chromverbindungen in Form von Chromat und Dichromat. Sechswertige Chromverbindungen werden verwendet in Mitteln zum Korrosionsschutz, zur Ledergerbung und in Holzbeizmitteln. Ebenfalls wird Chrom(VI) zur Herstellung von Batterien und Edelstahl genutzt und auch zur Verchromung und für Schweiß- und Lötarbeiten. Chromhaltige Produkte findet man außerdem im Haushalt. Enthalten ist es etwa in elektronischen Geräten, Bodenbelägen, Waschmitteln, Lederwaren, Spielzeug, Vorhängen, Autopflegeprodukten, Farben, Duftstoffen, Lufterfrischern und Klebstoffen.

Für Chrom(VI) gelten in der EU Grenzwerte und besondere Beschränkungen. Sie betreffen neben Ledererzeugnissen, Zement und zementhaltigen Gemischen unter anderem auch Spielzeug, elektronische Bauteile sowie den Korrosionsschutz für Fahrzeuge.

Während essentielle dreiwertige Chromverbindungen nur gering wasserlöslich sind und deshalb auch nur eingeschränkte Bioverfügbarkeit besitzen, sind die sechswertigen Chromverbindungen stark wasserlöslich und im Körper sehr gut bioverfügbar. Giftige sechswertige Chromverbindungen können nicht nur über die Nahrung in den Körper gelangen, sondern auch über die Haut, Atmungsorgane und Schleimhäute.

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Gehalt von Chrom in Lebensmitteln

CHROM IST IN VIELEN LEBENSMITTELN NATÜRLICH ENTHALTEN

Chrom ist in seiner essentiellen Form CR(III) in vielen Lebensmitteln natürlich enthalten. Aufgenommen wird es im Dünndarm über die Mukosazellen. Es ist gebunden an Aminosäuren. Vitamin C fördert die Aufnahmefähigkeit. Das Spurenelement findet sich in Nahrungsmitteln tierischen und pflanzlichen Ursprungs und kommt dort beispielsweise in folgenden Anteilen vor:

Bierhefe (200 µg/100 g), Schweinefleisch Muskel (3 µg/100 g), Miesmuschel (128 µg/100g), Kakaopulver schwach entölt (159 µg/100 g), Tee schwarz (158 µg/100 g), Austern (57 µg/100 g), Garnele (26 µg/100 g), Huhn (26 µg/100 g), Hecht (6 µg/100 g), Bohnen weiß (20 µg/100 g), Ei (5 µg/Stk.), Vollmilch (2,0 µg/100 g), Vollkornbrot (49 µg/100 g), Brokkoli roh (16 µg/100 g), Grünkohl (8 µg/100 g), Möhren (5 µg/100 g), Gurke roh (14 µg/100 g), Linsen (5 µg/100 g), Paranüsse (100 µg/100 g).

Industriell verarbeitete Lebensmittel haben niedrigere Chromgehalte. Weizenvollkorn enthält 10 x so viel Chrom wie Weißbrot. Es kommt auch bei Verarbeitungsprozessen wie etwa dem Kochen, Schälen oder Einfrieren von chromhaltigen Lebensmitteln zu Verlusten beim Chromgehalt.

REAKTIONEN VON CHROM AUF ANDERE NÄHRSTOFFE

Kalziumkarbonat vermindert die Chromaufnahme über den Darm, während sie durch Oxalat gefördert wird. Eisenmangel fördert ebenfalls die Chromaufnahme. Saccharose führt zu einer höheren Chromausscheidung über die Nieren.

Tagesbedarf Chrom

REFERENZWERT

Der empfohlene tägliche Bedarf an Chrom beträgt nach Schätzung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE):

  • Säuglinge bis 4 Monate/1-10 µg
  • Kinder von 4-12 Monate/20-40 µg
  • Kinder von 1-4 Jahre/20-60 µg
  • Kinder von 4-7 Jahre/20-80 µg
  • Kinder von 7-10 Jahre/40-80 µg
  • Kinder von 10-15 Jahre/20-100 µg
  • Kinder ab 15 Jahre, Jugendliche, Erwachsene/30-100 µg

Während der Schwangerschaft besteht ein erhöhter Chrombedarf.

Chrommangel

CHROMMANGEL TRITT IN DEUTSCHLAND HÄUFIG AUF

In Deutschland schätzen Experten die Aufnahme von Chrom über die normale Nahrung nicht unbedingt als ausreichend ein und ein Chrommangel tritt häufiger auf. Denn der Nährstoff ist in Lebensmitteln enthalten, die weniger oft verzehrt werden. Darüber hinaus kann der Körper Chrom nicht in jeder Form gut aufnehmen, so dass es Unterschiede in der Bioverfügbarkeit gibt. Organisches Chrom aus Bierhefe oder pflanzlichen Lebensmitteln wird dabei deutlich besser vom Körper aufgenommen, als anorganisches Chrom, dass höchstens bis zu 1% vom Körper aufgenommen wird.

Je mehr Kohlenhydrate der Körper aufnimmt, desto höher ist allerdings auch der Chrombedarf. Bei hohem Konsum von Haushaltszucker können Zink und Phytate einen Chrommangel fördern. Durch Raffination und Verarbeitung kann außerdem Chromverlust in Lebensmitteln auftreten.

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Raffinierte Kohlenhydrate, hohe Mengen gesättigter Fettsäuren und ein hoher Eiweißkonsum begünstigen einen Chrommangel.

Zwar tritt schwerer Chrommangel nur selten auf, doch gehen Experten davon aus, dass auch ein leichterer Mangel bereits unerwünschte Folgen hat.

MÖGLICHE URSACHEN FÜR CHROMMANGEL

RISIKOGRUPPEN FÜR EINEN CHROMMANGEL

Neben ernährungsbedingten Ursachen, die alle Menschen betreffen können, haben verschiedene Gruppen ein erhöhtes Risiko für einen Chrommangel. Dazu zählen folgende Risikogruppen:

MÖGLICHE SYMPTOME BEI CHROMMANGEL

  • Glukoseintoleranz
  • Gewichtszunahme
  • Erhöhte Cholesterin- und Triglyceridwerte im Blut
  • Nervenstörungen
  • Unterzuckerung und deren Anzeichen wie Müdigkeit, Kopfschmerzen, Energielosigkeit, Konzentrationsstörungen

MÖGLICHE FOLGEN VON CHROMMANGEL

  • Diabetes
  • Arteriosklerose
  • Fettstoffwechselstörungen
  • Schlaganfall
  • Gewichtsverlust

Chromüberbelastung und Chromvergiftung

ÜBERBELASTUNGEN MIT CHROM III SIND SELTEN

Nahrungsergänzungsmittel in Form von 3-wertigem Chrom zeigten auch bei erhöhter Einnahme von bis zu 1 mg/Tag über mehrere Monate einen guten Therapieerfolg. Nebenwirkungen wurden nicht festgestellt. Extrem hohe Dosen von Chrom(III) können zu Veränderungen der DNA führen.

Chromvergiftungen werden zumeist durch Chrom CR(VI)-Verbindungen verursacht. Zu hohe Belastungen mit sechswertigem Chrom können z.B. auf folgende Ursachen zurückgeführt werden:

  • Arbeiten in der Metallindustrie
  • Arbeiten in der Ledergerberei
  • Chromhaltige Farbpigmente
  • Zahnzement
  • Tiefätzdruck
  • Metallische Implantate

Schon geringe Mengen des sechswertigen Chroms wirken beim Menschen schädigend und können neben Allergien, Asthma und Ekzemen auch Atembeschwerden und Augenreizungen auslösen.

Chromstatus feststellen

CHROMSTATUS UND DIAGNOSE

Der Chromgehalt in Organen und Geweben nimmt mit zunehmendem Alter ab. Ob ein Chrommangel vorliegt, kann der Hausarzt per Bluttest untersuchen.

REFERENZWERTE CHROM

  • Vollblut: 10-75 nmol/l (0,5-3,9 µg/l)
  • Serum: unter 10 nmol/l (unter 0,5 µg/l)
  • Urin: unter 20 nmol/l (unter 1 µg/l)

Ein Serum-Chrom-Spiegel von unter 0,14 µg/l kann auf einen Chrommangel hinweisen.

Auch anhand einer Haaranalyse lässt sich der Chromstatus ermitteln. Die Normalwerte betragen 0,03-0,3 µg/l im Haar.

Urinwerte eignen sich lediglich, um eine Chromüberversorgung anzuzeigen. Normalwerte liegen im Urin bei 0,2 µg/Tag.

Verwendung von Chrom in Nahrungsergänzungsmitteln

EINSATZGEBIETE

  • Diabetes: z.B. als Primärhefe oder aus Hefe isoliert
  • Regulierung des Lipidstoffwechsels
  • Regulierung der Glukosetoleranz
  • Sport
  • Leistungsfähigkeit
  • Schwangerschaft

ÜBERDOSIERUNG IST SCHÄDLICH

Nicht in allen Ländern ist Chrom in Form von Nahrungsergänzungsmitteln erlaubt. Ein Überschuss im Körper kann das wichtige Enzym Superoxiddismutase hemmen und verringert so den notwendigen Schutz gegen Freie Radikale.

FORMEN – ORGANISCHE CHROMVERBINDUNGEN SIND BESSER VERFÜGBAR

Organisches Chrom in Form von GTF oder Aminosäureverbindungen kann der Körper aus Nahrungsergänzungsmitteln besser aufnehmen.

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Chrompicolinat

Chrompicolinat ist sicher

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EFSA gibt Entwarnung

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Die Aufnahmefähigkeit von organischen Chromverbindungen kann durch gleichzeitige Gabe von Aminosäuren, Stärke, Nicotinsäure und Vitamin C deutlich gesteigert werden. Deutlich verringert wird die Aufnahmefähigkeit aber durch Vanadium, Eisen, Zink und Phytat. Zu den vom Körper bevorzugten organischen Chromverbindungen zählen:

  • Chromhefe
  • Chromaspartat
  • Chrompicolinat
  • GTF-Chrompolynicotinat

European Food Safety Authority. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for chromium. EFSA Journal 2014 12 (10), 3845-3870. doi:10.2903/j.efsa.2014.3845

DGE. Gemüse und Obst in der Prävention ausgewählter chronischer Krankheiten (pdf)

Die Nährstoffe-Bausteine für Ihre Gesundheit. Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V.

Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE), Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE), Schweizerische Gesellschaft für Ernährung (SGE). Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Bonn 2015

H.K. Biesalski, J. Köhrle, K. Schürmann. Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. Verlag Thieme. Stuttgart. 2002

Prof. Dr. Elmadfa et al. GU Nährwert Kalorien Tabelle. 2. Auflage. Verlag Gräfe und Unzer. 2002

Chrom. Funktionen, Bioverfügbarkeit und Versorgung. Deutsche Apothekerzeitung

Umweltbundesamt. Chrom: Eine Frage der Wertigkeit

Burgerstein, Dr. Lothar. Burgersteins Handbuch Nährstoffe. Haug Verlag

Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 04/2020

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