Das essentielle Spurenelement Chrom existiert in den Wertigkeiten Cr0 bis Cr+6. Chromverbindungen der Oxidationsstufen unterhalb +3 wirken reduzierend und solche der Oxidationsstufen oberhalb +3 oxidierend.
Die wichtigsten Verbindungen stellen Cr+3 und Cr+6 dar, wobei das in der Natur vorkommende dreiwertige Chrom oxidativ am stabilsten ist und beim Menschen die größte biologische Bedeutung zeigt [4, 6, 10]. Cr+6 ist ein starkes Oxidationsmittel und in der Natur nur selten anzutreffen [6, 9]. Chrom-6-Verbindungen sind zudem sehr unstabil und können spontan reduziert werden. Aus diesem Grund enthalten Lebensmittel kein Chrom im sechswertigen Zustand [6]. Da eine hohe Energie erforderlich ist, um dreiwertiges in sechswertiges Chrom zu oxidieren, können sechswertige Chromverbindungen in biologischen Systemen praktisch nicht entstehen [6].
Das in Nahrungsmitteln enthaltende dreiwertige Chrom wird – gebunden an Aminosäuren – über die Mukosazellen des Dünndarms, vornehmlich im Jejunum (Leerdarm), absorbiert. Die Resorption kann entweder durch passive Diffusion oder rezeptorvermittelt, das heißt durch einen aktiven Transport erfolgen [5]. Die Resorptionsrate des oral aufgenommenen Chroms ist insgesamt sehr gering.
Cr+3 wird nur zu 0,5 % und Cr+6 etwa zu 2 % resorbiert. Zudem wird die Resorption von zahlreichen Faktoren beeinflusst [4, 5, 6, 9, 10, 12, 16]:
Im Anschluss der Resorption wird Chrom im Blut hauptsächlich an das Transporteiweiß Transferrin gebunden. Ist die Bindungskapazität von Transferrin gesättigt, kann Chrom auch in Verbindung mit Albumin sowie Beta- und Gamma-Globulin zu den Geweben transportiert werden [5]. Nach neuesten Untersuchungen beträgt der Chromgehalt des Serums beziehungsweise des Plasmas etwa 0,01-0,05 µg/dl [9].
Chrom wird zum größten Teil in Leber, Milz, Knochen und Weichteilgewebe, wie Niere und Lunge, gespeichert [4, 6, 15]. Die Chrom-Konzentration in diesen Organen und Geweben liegt etwa zwischen 20 und 30 µg/kg und schwankt nach geographischer Herkunft [9].
Mit zunehmenden Alter sinkt sowohl die Resorption von Chrom als auch die Chrom-Konzentration in den meisten Geweben und Organen [9]. In der Folge wird deutlich weniger Cr+3 in den Glucosetoleranzfaktor (GTF) eingebaut, was sich ungünstig auf den Kohlenhydrat-, Protein- sowie Fettstoffwechsel auswirkt [9]. Darüber hinaus lässt die Fähigkeit zur Bildung des GTFs mit steigendem Alter nach [9]. Schließlich sollten ältere Menschen auf eine ausreichende Chromaufnahme über die Nahrung achten. Zudem empfiehlt sich die Zufuhr von chromhaltigen GTF-Molekülen [9]. Beispielsweise enthält Chromhefe den bereits synthetisierten Faktor [15]. In kohlenhydratreichen Pflanzen – Zuckerrohr, Zuckerpflanzen – ist der GTF ebenfalls zu finden. Bei der Herstellung von raffiniertem Zucker geht der GTF jedoch verloren [12].
Absorbiertes Chrom wird überwiegend über die Nieren mit dem Urin ausgeschieden [5, 8, 9]. 80 bis 97 % des glomerulär filtrierten Chroms werden renal rückresorbiert und dem Organismus wieder zur Verfügung gestellt [9]. Die Ausscheidung des Chromanteils, der vom Jejunum (Leerdarm) nicht absorbiert wurde, erfolgt weitestgehend mit den Fäzes (Stuhl) [9, 16]. Geringe Mengen gehen über Haare, Schweiß und Galle verloren [9].
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