Cholin ist ein für den Menschen lebensnotwendiger (essentieller) Nährstoff und wurde im Jahr 1864 vom deutschen Chemiker Adolph Friedrich Ludwig Strecker entdeckt [1]. Cholin kann vom menschlichen Organismus selbst synthetisiert werden, jedoch ist die Menge in vielen Fällen nicht ausreichend, um den Bedarf zu decken. Daher ist eine zusätzliche Cholin-Aufnahme über die Nahrung notwendig [2].

Vorkommen von Cholin in Lebensmitteln

Cholin kommt in Lebensmitteln am häufigsten frei oder als Bestandteile folgender Verbindungen vor: Lecithin (Phosphatidyl-Cholin), Phosphocholin, Glycerophosphocholin und Sphingomyelin. In Abhängigkeit der Cholin-Verbindung ist der Nährstoff entweder wasserlöslich (hydrophil) oder fettlöslich (lipophil). Sphingomyelin und Lecithin sind lipophil und das freie Cholin, Phosphocholin wie auch Glycerophosphocholin sind wasserlöslich. In Form von Cytidin-5-diphosphat-Cholin und Acetylcholin liegt es in Lebensmitteln weniger häufig vor [2].

Funktionen von Cholin

Der essentielle Nährstoff Cholin und seine Stoffwechselprodukte spielen eine wesentliche Rolle in vielen physiologischen Vorgängen. Zu diesen zählen u.a.:

• Struktur und Funktionen der Membran
• Stoffwechsel von Methylgruppen
• Stoffwechsel und Transport von Lipiden und Cholesterin
• Neurotransmission [2, 3, 4]

Empfohlene Cholin-Zufuhrmenge

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) legte im Jahr 2016 eine tägliche angemessene Aufnahmemenge von 400 Milligramm für Erwachsene fest. Diese empfohlene Menge basiert auf der durchschnittlichen Cholin-Aufnahme von gesunden Menschen in der Europäischen Union und der Zufuhrmenge, welche benötigt wird, um Mangelsymptome zu beheben [2].

Aufnahme von Cholin im Körper

Freies Cholin wird von den Zellen des Dünndarmepithels (Enterozyten) mit Hilfe eines Transportmoleküls (Kationentransporter) schnell aufgenommen [2]. Durch die Nahrung aufgenommenes Phosphatidyl-Cholin lässt die Konzentration des freien Cholins für 8-12 Stunden im Plasma ansteigen, ohne dabei die Phosphatidyl-Cholin-Konzentration signifikant ansteigen zu lassen.

Phosphocholin und Glycerophosphocholin werden schnell absorbiert und kommen im Plasma überwiegend in Form von freiem Cholin vor. Die wasserlöslichen Substanzen können aber auch unverändert in die Portal-Zirkulation der Leber gelangen. Fettlösliche Formen des Cholins wie Phosphatidyl-Cholin und Sphingomyelin müssen hingegen zunächst durch Enzyme (Phospholipasen) gespalten werden, um das Cholin freizusetzen oder eingeschlossen in Partikel (Chylomikronen) in die Flüssigkeit der Lymphgefäße (Lymphe) überzutreten [2].

Körpereigene Herstellung von Cholin

Cholin kann über verschiedene Wege im menschlichen Körper hergestellt (synthetisiert) werden:

• Durch Methylierung des Phosphatidylethanolamins über den hepatische Phosphatidylethanolamin-N-Methyltransferase-Stoffwechselweg [2, 5].
• Durch Hydrolyse von Phosphatidyl-Cholin, welches über den Cytidin-5-Diphosphat (CDP)-Cholin-Weg gebildet wurde [2].

Transport und Speicherung von Cholin

Freies Cholin wird in der wässrigen Phase des Plasmas transportiert. Phosphorylierte Verbindungen werden hingegen an Lipoproteine gebunden oder als Bestandteil von diesen transportiert [2]. Liproproteine sind Komplexe aus Proteinen, Cholesterin, Triglyceriden und Phospholipiden. 

Auf Grund der Ladung des freien Cholins muss der Mikronährstoff die biologischen Membranen über Transportmechanismen passieren. Bisher sind drei Formen bekannt [2]. Cholin wird entweder als Phospholipid in den Membranen oder innerhalb der Zelle (intrazellulär) als Phosphatidyl-Cholin wie auch als Glycerophosphocholin gespeichert [2].

Literatur

1. Strecker A: Ueber einige neue Bestandtheile der Schweinegalle. European Journal of Organic Chemistry, 1862, 123(3), 353-360. doi:10.1002/jlac.18621230310

2. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Dietary Reference Values for choline. EFSA Journal, 14 (8), 4484. 2016. doi:10.2903/j.efsa.2016.4484

3. Zeisel SH: Choline: needed for normal development of memory. J Am Coll Nutr. 2000 Oct;19(5 Suppl):528S-531S.

4. Zeisel SH, Niculescu MD: Perinatal Cholin Influences Brain Structure and Function. Nutr Rev. 2006 Apr;64(4):197-203.