Kohlenwasserstoff-Carotinoid: β-Carotin

β-Carotin ist eines der am meisten untersuchten Carotinoide – sowohl wegen seiner Vitamin-A-Aktivität als auch wegen seines Reichtums in Obst und Gemüse. Epidemiologische Studien haben häufig darauf hingewiesen, dass ein hoher Anteil an Carotinoiden in der Nahrung vor vielen Krankheiten schützt. Eine Ernährung, die reich an Obst und Gemüse ist, wird empfohlen, um das Krankheitsrisiko zu verringern und eine optimale Gesundheit zu fördern. Wenn die Carotinoide jedoch aus der pflanzlichen Matrix entfernt und als Nahrungsergänzungsmittel verabreicht werden, gehen diese Vorteile manchmal verloren. So ist beispielsweise Lungenkrebs in vielen Industrieländern die häufigste Krebstodesursache, und der β-Carotene and Retinol Efficacy Trial (CARET) wollte in den 1990er Jahren prüfen, ob β-Carotin vor Krebs schützt. CARET basierte auf einer Reihe von Beobachtungsstudien, die zeigten, dass hohe Mengen an β-Carotin aus Nahrungsmitteln vor Lungenkrebs schützen; die Studie zeigte jedoch ein erhöhtes Risiko für Lungenkrebs in der Behandlungsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe. Nachfolgende Studien an Frettchen zeigten, dass die Mengen an β-Carotin, die üblicherweise aus Obst und Gemüse verzehrt werden, vor Lungenschäden schützen, aber höhere Mengen, die denen in CARET entsprechen, die Bildung von abnormalem Gewebe in der Lunge verstärken.

Ein ähnliches Ergebnis wurde von der α-Tocopherol β-Carotin (ATBC) Studiengruppe beobachtet. Obwohl es eindeutige Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen β-Carotin und einer verbesserten Lungenfunktion gibt, wie in der CARET-Studie, wurde in der ATBC-Studie auch ein Anstieg der Lungenkrebsrate bei Rauchern festgestellt. Es ist plausibel, dass der Lungenkrebs bei den Rauchern bereits ausgebrochen war und die Supplementierung mit β-Carotin die Entwicklung nicht verhindern konnte. Die ATBC-Studie zeigte auch ein erhöhtes Auftreten von Angina pectoris, einem milden Warnzeichen für Herzkrankheiten, das durch Brustschmerzen gekennzeichnet ist, bei starken Rauchern. Dies könnte auf einen niedrigen Vitamin-C-Spiegel im Blut der Studiengruppe zurückzuführen sein, der dazu führte, dass die Personen nicht in der Lage waren, β-Carotin-Radikale abzufangen, aber dieser Zusammenhang muss noch weiter erforscht werden.

Sowohl in der CARET- als auch in der ATBC-Interventionsstudie wurden viel höhere Dosen von β-Carotin verwendet, als aus der normalen Ernährung gewonnen werden konnten, und die erreichten Blutspiegel waren zwei- bis sechsmal höher als der 95. Perzentilwert von β-Carotin in einer Erhebung einer repräsentativen Stichprobe der Bevölkerung der Vereinigten Staaten. Es bleibt also unklar, ob β-Carotin ein Prokarzinogen oder ein Antikarzinogen ist. Die in epidemiologischen Studien beobachteten Assoziationen mit einem geringeren Krankheitsrisiko könnten auf andere schützende Nahrungsbestandteile oder auf eine Wechselwirkung zwischen verschiedenen Nahrungsbestandteilen zurückzuführen sein. Außerdem haben Menschen mit einem höheren Verzehr von Obst und Gemüse möglicherweise einen gesünderen Lebensstil, der zu ihrem geringeren Risiko für chronische Krankheiten beiträgt. Das in klinischen Studien beobachtete höhere Krankheitsrisiko könnte mit der hochdosierten Einnahme von β-Carotin mit noch nicht identifizierten Mechanismen, der begrenzten Behandlungsdauer und dem Zeitpunkt der Interventionen im Hinblick auf die Krebsentwicklung aufgrund einer Vorgeschichte mit starkem Rauchen zusammenhängen. Weitere Forschungen über die biologischen Wirkungen von β-Carotin sind erforderlich, um die Mechanismen zu erforschen. Gegenwärtig besteht Konsens darüber, dass die günstigen Wirkungen von β-Carotin mit dem Verzehr von Nahrungsmitteln in Verbindung stehen, während die schädlichen Wirkungen in einigen Teilpopulationen mit Ergänzungsmitteln in pharmakologischer Dosierung einhergehen.

Eine weitere Erklärung für das Fehlen günstiger Ergebnisse bei der Ergänzung mit β-Carotin könnte darin liegen, dass nicht alle Menschen auf die Behandlung mit β-Carotin ansprechen. Personen, die nicht auf eine β-Carotin-Supplementierung ansprechen, sind möglicherweise besser in der Lage, es in Vitamin A umzuwandeln, was durch den Vitamin-A-Status bedingt sein könnte. Das Ansprechen auf eine β-Carotin-Supplementierung im Blut könnte auch umgekehrt mit dem Body-Mass-Index (BMI) zusammenhängen, und zwar aufgrund einer verstärkten Sequestrierung von lipophilem β-Carotin durch Fettspeicher, die bei Personen mit einem höheren BMI vorhanden sind. Einige Personen mit einem höheren BMI haben jedoch nicht notwendigerweise einen hohen Körperfettanteil, sondern eher eine erhöhte fettfreie Muskelmasse.

Zu den ausgezeichneten Nahrungsquellen für β-Carotin gehören Karotten, Winterkürbis, rot-orange Süßkartoffeln und verschiedene Arten von dunkelgrünem Blattgemüse. Bei der Aufnahme von β-Carotin mit der Nahrung wurde weder ein Mangel noch eine Toxizität festgestellt, obwohl eine hohe Zufuhr zu einer Gelbfärbung der Haut führen kann, da Carotinoide im Fettgewebe gespeichert werden. Nahrungsergänzungsmittel, die β-Carotin enthalten, sind weit verbreitet. In der bisher größten Beobachtungs-/Interventionsstudie bei Frauen nach der Menopause, der Women’s Health Initiative, gaben etwa 50 % an, ein β-Carotin-haltiges Ergänzungsmittel einzunehmen. Die Women’s Health Initiative umfasste sowohl eine klinische Studie als auch eine Beobachtungsstudie mit mehr als 160000 Frauen. Die Physicians‘ Health Study II umfasste ebenfalls β-Carotin als Intervention, um das Gleichgewicht zwischen Risiken und Nutzen dieses Carotinoids bei Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Augenerkrankungen zu ermitteln.