08.05.2024
UV-bestrahlte Pilze für mehr Vitamin D
UV-behandelte Pilze enthalten viel Vitamin D, Bild: Pixabay, CCO
Eine kurze Bestrahlung mit UV-Licht kann den Vitamin-D-Gehalt in Pilzen um ein Vielfaches steigern. Einen solchen Vitamin-Boost gibt es auch für Milch und Hefe. Die bESSERwisser haben recherchiert.
Neben den Tieren und Pflanzen bilden die Pilze eine große Gruppe der Lebewesen, man spricht auch von einem eigenen „Reich“. Schätzungen zufolge gibt es weltweit bis zu fünf Millionen verschiedener Pilzarten, von denen aber erst rund 100.000 wissenschaftlich beschrieben wurden [1, 2]. In Mitteleuropa kennt man etwa 10.000 Arten von Großpilzen – so werden Pilze genannt, deren oberirdisch wachsender Teil, der Fruchtkörper, mit bloßem Auge gut erkennbar ist [1]. Alleine in Österreich gibt es etwa 200 Großpilze, deren äußerer Teil zum Verzehr geeignet ist und die somit als Speisepilze gelten [2, 3].
Pilze: gut für die Gesundheit
Pilze bestehen nicht nur aus dem außen sichtbaren Fruchtkörper, sondern auch aus dem Myzel – einem unter der Erde verlaufenden Geflecht aus Pilzfäden (Hyphen). Dieses dient der Nährstoff- und Wasseraufnahme und ermöglicht es Pilzen des Weiteren, sich auszubreiten und kann riesige Ausmaße annehmen. Beim Hallimasch (Armillaria ostoyae) etwa, einem parasitären Pilz, der Bäume befällt und ihnen langsam, aber sicher das Leben aussaugt, kann das Myzel eine Fläche von bis zu 10 Quadratkilometern einnehmen [1, 2, 3].
Essbare Pilze wie beispielsweise Champignons, Eierschwammerl oder Steinpilze zeichnen sich durch ihren geringen Kaloriengehalt und ihre „guten“ Fette wie beispielsweise Ölsäure oder Linolsäure aus. Pilze sind außerdem eine gute Quelle für Antioxidantien [3, 4] und enthalten eine hohe Menge an Mikronährstoffen. Diese liefern im Gegensatz zu den Makronährstoffen (Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten) zwar keine Energie, sind aber gut für die Gesundheit [5]. Zu den Mikronährstoffen zählt beispielsweise Vitamin D.
Vitamin D schützt DNA vor UV-Schäden
Einer Theorie zufolge entstand Vitamin D schon in den allerfrühesten Lebensformen vor über 900 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit waren Lebewesen wie etwa Cyanobakterien einer enormen Menge an UV-Strahlung ausgesetzt, da es noch keine Atmosphäre gab, die sie davor schützte [6, 7]. Cyanobakterien sind Mikroorganismen, die als Einzeller, Zellkolonien oder als Fäden in vielen Lebensräumen zu finden sind und heute beispielsweise einen der Bestanteile von Phytoplankton bilden. Sie waren die ersten, die damals durch Photosynthese Sauerstoff herstellten und somit dann im Laufe der Zeit unsere Atmosphäre formten, wie wir sie heute kennen.
Starke UV-Belastung schädigte unter den atmosphärenfreien Bedingungen die DNA und war tödlich. Vitamin D und seine Vorstufen jedoch konnten das UV-Licht absorbieren und dadurch einen Schutz dagegen bieten. Daher überlebte damals jenes Plankton, welches Gene für die Vitamin-D-Produktion besaß, mit einer höheren Wahrscheinlichkeit und konnte so diese Fähigkeit an seine Nachkommen weitergeben – ein Prozess der natürlichen Selektion [8, 9].
Verschiedene Formen von Vitamin D
Von Vitamin D, welches auch als „Sonnen-Vitamin“ bekannt ist, gibt es fünf Formen, wobei Vitamin D2 und D3 die Hauptformen darstellen.
Vitamin D3 entsteht im menschlichen Körper über mehrere Zwischenschritte: Durch UV-B-Strahlung wird in unseren Hautzellen aus Provitamin D3 zunächst das Previtamin D3 hergestellt. Dieses wird dann schlussendlich in der Leber und den Nieren in die aktive Form des Vitamins D3 umgewandelt. Unser Körper schafft es auf diese Weise, rund 80 bis 90 Prozent des benötigten aktiven Vitamins D3 selbst herzustellen. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass man sich genügend im Freien an der Sonne aufhält. Fensterscheiben filtern die notwendigen UV-B Strahlen übrigens [10].
Vitamin D2 hingegen wird von Pilzen und Hefen produziert und geht ebenfalls aus einer Vorstufe, in diesem Fall dem Provitamin D2, hervor. Dieses benötigt genauso wie Vitamin D3 UV-B-Strahlung, um in seine aktive Form umgewandelt zu werden.
Bei einer Bestimmung des Vitamin-D-Gehalts aus dem Blut messen Ärzt:innen nicht direkt die Menge an Vitamin D, sondern die einer Vorstufe des aktiven Vitamins, nämlich von 25-Hydroxyvitamin D. Es wurde gezeigt, dass dessen Menge sowohl durch die Aufnahme bzw. Bildung von Vitamin D3 und D2 erhöht werden kann [11, 12, 13].
Vitamin-D-Defizit und mögliche Folgen
In unserem Körper wird die aktive Form von Vitamin D dazu benötigt, um das Kalzium-Phosphat-Gleichgewicht zu regulieren und hat so einen großen Einfluss auf unser Muskelskelett sowie das Immun-, Nerven- und Blutkreislaufsystem [14]. Bei Unterversorgung mit Vitamin D kann es zur Demineralisierung der Knochen und in weiterer Folge zu Osteoporose kommen [15]. Das Sonnenvitamin ist außerdem in der Lage, Makrophagen – das sind Immunzellen, die Eindringlinge auffressen – zu aktivieren und die Produktion von antimikrobiellen Stoffen auszulösen [16]. In diesem Kontext ist es in unserem Körper gegen den Kampf von Krebszellen beteiligt, und es gibt dementsprechend auch einen Zusammenhang zwischen einem geringen Vitamin-D-Level und einem erhöhten Krebsrisiko [17].
Tagesbedarf oft schwierig zu decken
Der Tagesbedarf an Vitamin D liegt laut der European Food Safety Authority (EFSA) bei 15 Mikrogramm für alle Personen, die älter sind als ein Jahr. Noch jüngere Kleinkinder benötigen nur 10 Mikrogramm pro Tag. Obwohl Vitamin D häufig in Form von Nahrungsergänzungsmitteln aufgenommen wird, wird angenommen, dass rund 40 Prozent der Europäer:innen heute an einem Vitamin-D-Defizit leiden und 13 Prozent eine schwerwiegende Unterversorgungen aufweisen [18]. Gefährdet sind dabei vor allem ältere Personen, und hier besonders diejenigen, die sich in Pflege befinden und daher nicht mehr so viel ins Freie kommen. Des Weiteren nimmt die Hautdicke mit dem Alter zu, und somit wird von älteren Personen generell auch weniger Vitamin D gebildet. Personen mit höherer Hautpigmentierung und Menschen, die aus religiösen oder kulturellen Gründen ihre Haut bedecken sowie Säuglinge, die ja direkte Sonnenstrahlen meiden sollten, zählen ebenfalls zu den Risikogruppen für einen Mangel an Vitamin D [19]. Auch Personen mit chronischen Nierenerkrankungen oder Verdauungsstörungen sowie Veganer:innen sind häufig davon betroffen [20].
Übrigens: Die empfohlene Tagesdosis von Vitamin D bezieht sich auf Personen, die sich nicht an der Sonne aufhalten und denen somit körpereigenes Vitamin D fehlt [21, 22]. Daher sollte man überprüfen lassen, ob der Körper nicht selbst schon genügend Vitamin D bereitstellt, bevor man Vitamin-D-Präparate zu sich nimmt.
UV-behandelte Schwammerl für mehr Vitamin D
UV-Licht für mehr Vitamin D! Durch eine gezielte Behandlung mit UV-Licht ist es mittlerweile möglich, Pilze dazu zu bringen, mehr Vitamin D zu produzieren. Konkret konnte gezeigt werden, dass die UV-Behandlung den Vitamin-D2-Gehalt von Pilzen erhöhen kann. Dies könnte sie zu einer guten Alternative zu den klassischen Vitamin-D-Nahrungsergänzungsmitteln machen. Es konnte nämlich gezeigt werden, dass der Verzehr von UV-behandelten Pilzen prinzipiell die gleiche Auswirkung wie die Einnahme von Vitamin-D-haltigen Nahrungsergänzungsmitteln hat und nachweislich die Vitamin- D2-Werte im Blut erhöht [19, 23,24 ,25].
Die Methode der Bestrahlung ist recht simpel: Die Pilze werden einer kontrollierten Dosis an UV-Licht von einer UV-Lampe ausgesetzt, wobei das beste Resultat mit UV-B Strahlung (Wellenlänge von 280-315nm) erzielt wird [26, 27]. Je länger Pilze UV-B Strahlung ausgesetzt werden, umso mehr Vitamin bilden sie. Doch nach 90 Minuten ist ein Höchstwert erreicht, der danach trotz weiterer Bestrahlung wieder absinkt. Versuche zeigten, dass bereits 15 Minuten Bestrahlung das Vitamin D in den Pilzen um ein Vielfaches boostete: Die Pilze enthielten danach etwa 187 Mikrogramm Vitamin D pro 100 Gramm, was im Vergleich zu 0,4 Mikrogramm pro 100 Gramm vor dem UV-Kick beachtlich ist. Bei einem anderen Test erhöhte sich die Vitamin D-Menge in Pilzen allerdings „nur“ auf durchschnittlich 9,6 Mikrogramm pro 100 Gramm. Zum Vergleich: 100 Gramm Lachs hat im Schnitt 16 Mikrogramm Vitamin D pro 100 Gramm [29]. Die Werte hier schwanken vermutlich aufgrund von Unterschieden bei der Bestrahlung so deutlich.
Vitamin D bleibt auch beim Kochen erhalten
Verschiedene Faktoren können das Ergebnis der Bestrahlung beeinflussen: So etwa entstand bei 27 Grad Celsius und 30cm Abstand zwischen der UV-Lampe und den Pilzen die meiste Menge an Vitamin D. Der erhöhte Vitamin-D-Gehalt bleibt nach der Bestrahlung länger bestehen – nach 24 Stunden bei Raumtemperatur etwa gab es hier in Versuchen keinen nennenswerten Verlust. Nach einer einwöchigen Lagerung der Pilze bei vier Grad oder im Tiefkühler jedoch nahm der Vitamin-D-Gehalt um mehr als die Hälfte ab. Hitze wiederum konnte dem Vitamin-Boost durch die Strahlung nicht schaden, denn gekochte oder gebratene Pilze hatten so gut wie den gleichen Vitamin-D-Gehalt wie rohe Pilze [28].
UV-behandelte Pilze: Novel foods
UV-behandelte Pilze zählen laut Europäischer Union gesetzlich zu den Neuartigen Lebensmitteln („Novel Foods“) – das sind Lebensmittel, die vor dem 15. Mai 1997 nicht in einem wesentlichen Ausmaß konsumiert wurden. „Novel Foods“ müssen auch in eine von zehn Kategorien fallen, um als solche bezeichnet werden zu dürfen. Eine dieser Kategorien von Lebensmitteln wird per Definition mit nicht üblichen Verfahren hergestellt oder verändert. Daher fallen auch UV-behandelte Pilze, Bäckerhefe oder Milch unter die Novel-Food-Kategorie [30].
Auch wild wachsend Pilze bekommen durch die Sonne eine gewisse Dosis an UV-Strahlung ab, die ist jedoch meist vergleichsweise gering, da sie meist an dunklen Standorten wachsen [31, 32].
Neben UV-behandelten Pilzen werden auch Bäckerhefe, Brot und Milch UV-Strahlung ausgesetzt, um den Gehalt des Vitamin D zu erhöhen. Man kann diese UV-behandelten Novel Foods ohne Bedenken zu sich nehmen – die Europäische Behörde für Lebenssicherheit (EFSA) stuft sie als sicher ein. In Zukunft könnte man vielleicht auch UV-behandeltes und somit Vitamin-D-reiches Pulver von getrockneten Mehlwürmern auf der Inhaltsliste mancher Lebensmittel, wie etwa Pasta oder Käse, finden, erste Bemühungen in diese Richtung gibt es schon [33, 34].
Fazit
Pilze können durch eine kurze UV-Bestrahlung einen wahren Vitamin-D-Boost erhalten und so eventuell eine gute Alternative zu den klassischen Nahrungsergänzungsmitteln sein, um einem Vitamin-D-Mangel vorzubeugen.
Referenzen:
[1] Pflanzenforschung.de: Lexikon A-Z, Hyphe; Abgefragt am 07.05.2024
[2] Rimbach G., Nagursky J. and Erbersdobler H F (2015): Lebensmittel-Warenkunde für Einsteiger (2 Ausg.). Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. (S.200-201)
[4] Jayachandran M., Xiao J. and Xu B. A Critical Review on Health Promoting Benefits of Edible Mushrooms through Gut Microbiota (2017). Int J Mol Sci. Sep 8;18(9):1934. doi: 10.3390/ijms18091934.
[11] RKI – Navigation – Wie wird der Vitamin-D-Status bestimmt und beurteilt?; Abgefragt am 07.05.2024
[12] Sundar RK, Sang-Chul J., Pang G., Teal A. and Biggs T.: Concentration of vitamin D2 in white button mushrooms (Agaricus bisporus) exposed to pulsed UV light (2011),Journal of Food Composition and Analysis,Volume 24, Issue 7, Pages 976-979,ISSN 0889-1575,https://doi.org/10.1016/j.jfca.2011.02.007.
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[14] Zmijewski MA. Vitamin D and Human Health. Int J Mol Sci. 2019 Jan 3;20(1):145. doi: 10.3390/ijms20010145. PMID: 30609781; PMCID: PMC6337085.
[15] Lewiecki EM. Osteoporosis: Clinical Evaluation. [Updated 2021 Jun 7]. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000
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[19] RKI – Navigation – Wer hat ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel?; Abgefragt am 07.05.2024
[20] Zittermann, Armin. (2018). Neuere Erkenntnisse über Vitamin D: Was soll der niedergelassene Arzt berücksichtigen?. Ernährung & Medizin. 33. 25-28. 10.1055/s-0044-101818.
[21] Vitamin D: EFSA legt Referenzwerte für Aufnahme fest | EFSA (europa.eu); Abgefragt am 07.05.2024
[22] Vitamin D – Bedarf, Quellen und Mangel | Gesundheitsportal; Abgefragt am 07.05.2024
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[26] UV-Behandlung kann für mehr Vitamin D in Lebensmitteln sorgen | Verbraucherzentrale.de; Abgefragt am 07.05.2024
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[29] Vitamin-D-Pilze: Halten diese Champignons, was sie versprechen? | Stiftung Warentest; Abgefragt am 07.05.2024
[30] Neuartige Lebensmittel – AGES; Abgefragt am 07.05.2024
[31] Cardwell G., Bornman J.F., James A.P., Black L.J. A Review of Mushrooms as a Potential Source of Dietary Vitamin D. Nutrients. 2018;10:1498. doi: 10.3390/nu10101498.
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[33] EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens), Turck D, Bohn T, Castenmiller J, De Henauw S, Hirsch-Ernst KI, Maciuk A, Mangelsdorf I, McArdle HJ, Naska A, Pelaez C, Pentieva K, Siani A, Thies F, Tsabouri S, Vinceti M, Aguilera-Gómez M, Cubadda F, Frenzel T, Heinonen M, Marchelli R, Neuhäuser-Berthold M, Poulsen M, Prieto Maradona M, Siskos A, Schlatter JR, van Loveren H, Zakidou P, Ververis E and Knutsen HK, 2023. Scientific Opinion on the safety of UV-treated powder of whole yellow mealworm (Tenebrio molitor larva) as a novel food pursuant to Regulation (EU) 2015/2283. EFSA Journal 2023; 21(5):8009, 32pp. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2023.8009
[34] EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies), 2016. Scientific opinion on the safety of UV-treated milk as a novel food pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA Journal 2016; 14(1):4370, 14 pp. doi:10.2903/j.efsa.2016.4370