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Resorption
Die Resorptionsrate der Carotinoide ist insgesamt sehr gering, sie liegt zwischen 1 und 50 %. Mit
steigender Carotinoidaufnahme über die Nahrung sinkt die Absorptionsrate.
Zudem ist die Resorption von folgenden Faktoren abhängig [3, 6, 13, 20]
Art des Lebensmittels – Ballaststoffe, zum Beispiel Pektine, vermindern die Resorption
Form, in der Carotinoide in Lebensmitteln vorliegen – mit zunehmender Kristallgröße sinkt
die Resorptionsrate
Kombination mit anderen Nahrungsbestandteilen, insbesondere mit Fett – um eine
optimale Resorption zu gewährleisten, ist die Anwesenheit von Nahrungslipiden von wesentlicher
Bedeutung
Art der Verarbeitung – Hitzebehandlung, mechanische Zerkleinerung fördern die Resorption
Zum Beispiel wird Beta-Carotin aus rohen Karotten nur zu etwa 1 % resorbiert, da es in der
Pflanzenzelle von einer komplexen, unverdaulichen Matrix aus Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten
umschlossen ist [3, 20]. Mit zunehmendem Verarbeitungsgrad – unter Einfluss von Hitze und
mechanischer Zerkleinerung, beispielsweise beim Kochen oder bei der Herstellung von Ketchup – steigt
die Resorptionsrate [20].
Die Aufnahme der Carotinoide folgt dem Weg der Lipidresorption, was die Anwesenheit von
Fetten und Gallensäuren notwendig macht [3, 6, 13, 20].
Carotinoide werden zusammen mit anderen fettlöslichen Nährstoffen nach der Freisetzung aus dem
Lebensmittel unter Einfluss von Gallensäuren in Mizellen verpackt und in die Epithelzellen der
Dünndarmmukosa transportiert.
Dort entsteht aus den Vitamin A-wirksamen Carotinoiden – Beta- und Alpha-Carotin sowie
Beta-Cryptoxanthin – infolge der oxidativen Spaltung durch das Enzym Dioxygenase das Aldehyd
Retinal – aus Beta-Carotin können ein bis zwei Moleküle Retinal gebildet werden.
Retinal wird mittels der Alkohol-Dehydrogenase in das eigentliche Vitamin A (Retinol) umgewandelt.
Im Anschluss kommt es zur Veresterung der Retinol-Moleküle mit Palmitin-, Stearin-, Öl-,
beziehungsweise Linolensäure, was zur Synthese von Retinylestern führt [3, 6, 13].
Die oxidative Spaltung der Carotinoide durch die Dioxygenase beziehungsweise die Bildung von
Vitamin A findet hauptsächlich in den Zellen der Dünndarmmukosa (Dünndarmschleimhaut) statt [6].
Vitamin A-wirksame Carotinoide können aber auch in anderen Gewebszellen, wie Leber, Niere und
Lunge, in Vitamin A überführt werden [3, 6].
Zur Aufrechterhaltung der Aktivität der Dioxygenase wird Sauerstoff und ein Metallion, vermutlich Eisen,
benötigt.
Schließlich ist der Umfang der enzymatischen Spaltung und damit die Menge an synthetisierten
Vitamin A von der Höhe der Carotinoid- beziehungsweise Proteinzufuhr, dem Eisen-Status sowie
der gleichzeitigen Zufuhr von Fett und fettlöslichen Vitaminen – Vitamin A, D, E, K – abhängig [6].
Untersuchungen zur Folge wirken sich gesättigte Fettsäuren weitaus positiver auf die
Carotinoidabsorption aus als ungesättigte Fettsäuren. Folgende Ursachen werden diskutiert [6]
Polyenfettsäuren – PFS –, wie Omega-3- und -6-Fettsäuren, erhöhen die Mizellengröße,
wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit erniedrigt wird
PFS verändern die Ladung der Mizellenoberfläche und beeinflussen somit die Affinität zur
Epithelzelle negativ
PFS beanspruchen in den Lipoproteinen VLDL mehr Raum als gesättigte Fette und beschränken
damit den Platz für andere Lipoide, wie Carotinoide, Retinol und Vitamin E –Tocopherol
Omega-3-Fettsäuren hemmen die VLDL-Synthese. VLDL ist für den Carotinoidtransport im
Serum von Bedeutung
PFS erhöhen den Bedarf an Vitamin E, welches als Antioxidans die Carotinoide
beziehungsweise Vitamin A vor Oxidation schützt
Transport und Speicherung
Die entstehenden Retinylester, unverestertes Retinol, Carotine sowie Xanthophylle werden in der
Dünndarmmukosa in Chylomikronen eingelagert.
Chylomikronen gehören zu der Gruppe der Lipoproteine und haben die Aufgabe, fettlösliche
Substanzen von den Epithelzellen des Dünndarms ausgehend in die Lymphe abzugeben und sie im
Serum zur Leber oder zu peripheren Geweben zu transportieren.
Nur ein geringer Teil der Retinylester und Carotinoide wird in extrahepatisches Gewebe aufgenommen