Spurenelement Chrom beeinflusst lebensnotwendige Funktionen

CHROM KANN BEI MANGEL AUCH ZUR GEWICHTSZUNAHME FÜHREN

Chrom (CR) ist ein lebensnotwendiges Spurenelement im menschlichen Stoffwechsel und übernimmt dort gleich mehrere wichtige Funktionen. Ein Teil der deutschen Bevölkerung deckt den empfohlenen Bedarf an Chrom nicht, so dass es häufiger zur Unterversorgung und zu Chrommangel kommt. Ein Chrommangel kann unterschiedliche Symptome auslösen. Auch die ungewollte Gewichtszunahme ist eines der Symptome, denn das Element ist unter anderem am Kohlenhydratstoffwechsel und am Fettstoffwechsel beteiligt und fördert die Verwertung von Zucker und Fett.

Chrom übernimmt außerdem bedeutende 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 an Nikotinsäure, Glutaminsäure und Glycin. Dieser sogenannte GTF-Komplex verbessert die Glukosetoleranz.

Als essenziell gilt der Mineralstoff besonders deshalb, weil durch Chrommangel nicht nur erhöhte Blutzuckerwerte (Hyperglykämie), sondern auch eine verminderte Glukosetoleranz auftreten und sich beide Werte durch die Gabe von Chrom entsprechend zu Normalwerten umkehren lassen.

LESETIPP

Metabolisches Syndrom

Metabolisches Syndrom: Tödliches Quartett

Im Fettstoffwechsel ist Chrom daran beteiligt, Cholesterin umzuwandeln. Störungen im Chromstoffwechsel, z.B. durch Chrommangel, lösen somit gleichzeitig Störungen im Fettstoffwechsel aus. Verschiedene Parameter des Metabolischen Syndroms, das wegen dem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauferkrankungen auch als tödliches Quartett bezeichnet wird, können direkt von Chrom beeinflusst werden.

Daneben übernimmt das Spurenelement auch eine wichtige Aufgabe bei der Eiweißproduktion.

Wissenschaftler halten es außerdem für wahrscheinlich, dass Chrom ebenfalls an Zellteilungsprozessen beteiligt ist, denn es ist an den speziellen Orten in hohen Anteilen vorhanden. Der metallene Nährstoff ist insgesamt in zahlreichen Körperbereichen nachweisbar, darunter in Milz, Leber, Fett, Knochen und Muskeln.

Forscher bringen den Mineralstoff Chrom darüber hinaus noch mit einigen weiteren Funktionen und Wirkungsweisen in Verbindung, die bislang jedoch noch nicht wissenschaftlich bestätigt wurden. So vermuten verschiedene Experten, dass Diabetes mellitus Typ 2 überwiegend auf einen Chrommangel zurückzuführen ist und die Folge einer langfristigen Unterversorgung mit Chrom ist. Es wird deshalb angenommen, weil sich im Plasma von Diabetes-mellitus-Typ-2-Patienten regelmäßig entsprechend erniedrigte Chromspiegel finden lassen.

Überdies vermuten manche Forscher, dass Chrom noch weitere Einflüsse, Wirkungen und Funktionen haben könnte, 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

Erwiesen ist dagegen, dass Chrom indirekt auch deutlichen Einfluss auf die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit nimmt. Besonders Sportler haben nach sportlichen Leistungen einen nahezu doppelt so hohen Chrombedarf wie an Ruhetagen. Volle Chromspeicher schützen Leistungssportler insofern vor einem schnellen Abfall der Glykogenvorräte im Muskel während ihrer Aktivitäten. Denn 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, entscheidend ist die Chromwertigkeit. Unterschieden wird von Experten zwischen der körperlich lebensnotwendigen Oxidationsstufe, dem dreiwertigen Chrom CR (III) und den giftigen sechswertigen Chromatsalzen CR (VI), die sich als krebserregend und erbgutschädigend erwiesen haben.

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 dann schädigender aktiver Sauerstoff.

CHROM (VI) WIRD MEIST INDUSTRIELL GENUTZT

Industriell nutzt man hauptsächlich sechswertige Chromverbindungen in Form von Chromat und Dichromat. Solche sechswertigen Chromverbindungen werden dabei oft verwendet in Mitteln zum Korrosionsschutz, zur Ledergerbung und in Holzbeizmitteln. Ebenfalls wird Chrom (VI) zur Herstellung von Batterien und Edelstahl genutzt, sowie zur Verchromung und für Schweiß- und Lötarbeiten. Chromhaltige Produkte findet man außerdem regelmäßig im Haushalt und in Produkten des täglichen Bedarfs. Enthalten ist es dort 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 und elektronische Bauteile. Besonders auch im Korrosionsschutz für Fahrzeuge ist die Substanz enthalten.

Während essenzielle 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 dabei nicht nur über die Nahrung in den Körper gelangen, sondern ebenso 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 dann im Dünndarm über die Mukosazellen. Es ist dabei gebunden an Aminosäuren. Vitamin C fördert seine Aufnahmefähigkeit.

Das Spurenelement findet sich aber nicht nur in Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs, sondern auch in pflanzlichen Produkten. Es kommt beispielsweise in folgenden Anteilen in Lebensmitteln vor:

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

Industriell verarbeitete Lebensmittel haben in der Regel niedrigere Chromgehalte. Weizenvollkorn enthält vergleichsweise nahezu zehn mal so viel Chrom wie Weißbrot, weil es sich in den Randschichten des Korns befindet, die im Weißmehl nicht mehr vorhanden sind. Auch bei Verarbeitungsprozessen wie etwa dem Kochen, Schälen oder Einfrieren von chromhaltigen Lebensmitteln, kommt es naturgemäß zu Verlusten beim Chromgehalt, so dass entsprechend mehr Aufnahmemenge berücksichtigt werden muss, um die Tagesempfehlungen tatsächlich zu erreichen.

REAKTIONEN VON CHROM AUF ANDERE NÄHRSTOFFE

Zudem gibt es einige chemische Verbindungen, die die Chromaufnahmefähigkeit im Körper positiv oder negativ beeinflussen können. Kalziumkarbonat vermindert beispielsweise die Chromaufnahme über den Darm, während sie durch Oxalat gefördert wird. Eisenmangel fördert ebenfalls die Chromaufnahme. Haushaltszucker (Saccharose) führt dagegen 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 bis 12 Monate 20-40 µg
  • Kinder von 1 bis 4 Jahre 20-60 µg
  • Kinder von 4 bis 7 Jahre 20-80 µg
  • Kinder von 7 bis 10 Jahre 40-80 µg
  • Kinder von 10 bis 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 vielen Lebensmitteln enthalten, die jedoch 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, wie es z.B. aus Bierhefe oder pflanzlichen Lebensmitteln stammt, wird dabei deutlich besser vom Körper aufgenommen als anorganisches Chrom, das 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 daher einen Chrommangel fördern. Durch Raffination und Verarbeitung kann außerdem Chromverlust in Lebensmitteln entstehen.

Raffinierte Kohlenhydrate, hohe Mengen gesättigter Fettsäuren und ein hoher Eiweißkonsum begünstigen einen Chrommangel. Zwar tritt schwerer Chrommangel nur selten auf, dennoch gehen Experten davon aus, dass auch ein leichterer Mangel bereits unerwünschte Folgen hat.

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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

Eine Studie aus dem Jahr 2019, die in einer wissenschaftlichen Zeitschrift für Spurenelemente in Biologie und Medizin veröffentlicht wurde, ergab auch verringerte Chromwerte im Blutserum von Kindern mit AD(H)S im Vergleich mit Kindern ohne AD(H)S. Neben den Zinkwerten mit 7 % und den Magnesiumwerten mit 4 %, waren auch die Chromwerte bei Kindern mit AD(H)S um 21 % geringer.

Chromüberbelastung und Chromvergiftung

ÜBERBELASTUNGEN MIT CHROM III SIND SELTEN

Nahrungsergänzungsmittel in Form von 3-wertigem Chrom zeigten sogar 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 allerdings 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, denn 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

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

Autor: Katja Schulte Redaktion
Datum: 05/2016 | aktualisiert 08.04.2022

Quellen und weiterführende Links:

  • 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
  • A. V. Skalny, A. L. Mazaletskaya, O.P. Ajsuvakova et al.: Serum zinc, copper, zinc-to-copper ratio, and other essential elements and minerals in children with attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD). J. Trace Elements Med Biol. März 2020;58: 126445

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