Aus Forschung & Wissenschaft

Calcium

 

Körpergewicht

Ein Zusammenhang zwischen Calciumzufuhr mit einer erleichterten Abnahme von Übergewicht wurde wiederholt beschrieben, ebenso mit einer fehlenden oder geringeren Gewichtszunahme im Laufe des Lebens. Ob es sich dabei um einen kausalen Zusammenhang handelt, ist bisher nicht gesichert. Eine Reihe von Querschnitts- und Interventionsstudien zeigt den positiven Effekt von Calcium auf die Gewichtsentwicklung und versucht, Erklärungen für einen möglichen körpergewichtsreduzierenden Wirkungsmechanismus zu geben.

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Cheng L1, Hu D1, Jiang W1.
Dietary calcium intake and the risk of metabolic syndrome: evidence from observational studies.
Public Health Nutr. 2019 Aug;22(11):2055-2062. doi: 10.1017/S1368980019000247. Epub 2019 Mar 8.

 

Diese Metaanalye untersuchte den Zusammenhang zwischen der Zufuhr von Calczium aus der Nahrung und dem Risiko für ein Metabolisches Syndrom. Das Metabolische Syndrom ist charakterisiert durch das gleichzeitige Auftreten von Adipositas, gestörter Blutzuckerregulation, Fettstoffwechselstörungen und Bluthochdruck. Die Literaturrecherche mit anschließender Metaanalyse zeigte, dass eine Beziehung zwischen der Aufnahme von Calcium über die Nahrung und dem Risiko für das metabolische Syndrom bestand (p< 0,001). Hierbei konnte festgestellt werden, dass ab einem Schwellenwert von ca. 280 mg Calcium pro Tag über die Nahrung das Risiko für ein Metabolisches Syndrom um 13% sinkt. Darüber hinaus gibt die Metaanalyse Hinweise darauf, dass dieser Zusammenhang linear ist. Je höher die Calciumzufuhr ist desto mehr kann das Risiko für das Metabolische Risiko gesenkt werden. Demzufolge kann eine ausreichende Calciumzufuhr das Risiko für das Metabolische Syndrom senken. 

 

 

Javier T Gonzalez , Benjamin P Green, Meghan A Brown, Penny LS Rumbold, Louise A Turner, and Emma J Stevenson
Calcium Ingestion Suppresses Appetite and Produces Acute Overcompensation of Energy Intake Independent of Protein in Healthy Adults
J. Nutr. March 1, 2015 vol. 145 no. 3 476-482

 

Diese randomisierte doppelblinde Studie mit cross-over Design untersucht an 20 Gesunden (18-40 Jahre, BMI 18-30), inwieweit vor dem Essen eingenommenes Calcium den Appetit mindert und die Essensmenge bei der Hauptmahlzeit danach verringert.
Dazu erhielten die Teilnehmer nacheinander in 4 Versuchen als „Vormahlzeit" ein Haferflockenmüsli mit entweder
• wenig Protein (4 g) und Calcium (104 mg) = Versuch 1
• nur viel Protein (29 g) = Versuch 2
• nur viel Calcium (1170 mg) = Versuch 3
• oder viel Protein und viel Calcium = Versuch 4

Eine Stunde danach erhielten die Probanden die Hauptmahlzeit, bei der sie die Essensmenge frei wählen durften. Gruppe 1 wurde als Referenz genommen: Gruppe 2 mit nur viel Protein aß so viel weniger, wie sie vorher mehr Kalorien gegessen hatte, also insgesamt genau gleich viele Kalorien, Gruppe 3 mit nur viel Calcium verzehrte insgesamt 18 % weniger Kalorien (836 vs 985 kcal), Gruppe 4 mit viel Calcium und Protein 9 % weniger.

Die Autoren stellen fest, dass Calcium, ob mit Protein gemischt oder nicht, vor einer Mahlzeit den Appetit mindert. Ob dies durch Änderungen an Insulin, GIP 1-42 und GLP 7-36 bedingt ist, bleibt unklar.

 

J. T. Gonzalez, P. L. S. Rumbold and E. J. Stevenson
Effect of calcium intake on fat oxidation in adults: a meta-analysis of randomized,
controlled Trials

Volume 13, Issue 10, pages 848-857, October 2012

 

Da viele Studien darauf hindeuten, dass Calcium die Fettverbrennung erhöht, geht dieser Review der Frage nach, ob dieser Effekt schon bei einmaliger Calciumzufuhr oder erst bei dauerhafter Calciumeinnahme auftritt. In die Metaanalyse wurden 8 Studien eingeschlossen, bei denen die Teilnehmer hohe Calciummengen einnahmen und auch die Fettoxidation gemessen wurde. Eine hohe dauerhafte Calciumeinnahme (986-2599 mg/Tag) erhöhte die Fettverbrennung im Durchschnitt um 11 %. Dieser Effekt war noch stärker, wenn die gewohnheitsmäßige Calciumaufnahme recht niedrig war (700 mg/Tag). Für eine hohe einmalige Calciumaufnahme (531-543 mg/Tag) wurde ein leichter Effekt gefunden, der aber nicht signifikant war.
Die Autoren schließen daraus, dass eine dauerhafte (länger als 7 Tage) hohe Calciumeinnahme (~1300 mg gegenüber 488 mg) zu einer höheren Fettverbrennung führt.

 

Astrup A.
The role of calcium in energy balance and obesity: the search for mechanisms.
Am J Clin Nutr. 2008 Oct;88(4):873-4. No abstract available.

 

Astrup fasst in seinem Editorial den derzeitigen Stand (2008) der Wissenschaft zu Calcium und Körpergewicht zusammen. Die meisten Observationsstudien finden einen Zusammenhang zwischen Calciumzufuhr und Gewichtsabnahme - je mehr Calcium, desto mehr Gewichtsverlust bzw. desto weniger Gewichtszunahme. Da allerdings Calcium meist in Form von Milchprodukten zugeführt wird, muss geklärt werden, ob Calcium selbst für die Gewichtsentwicklung verantwortlich ist oder möglicherweise andere Faktoren wie Proteingehalt oder  Aminosäuren eine Rolle spielen. Darüber hinaus könnten Personen mit hoher Zufuhr von Milchprodukten auch grundsätzlich einen gesünderen Lebensstil pflegen und somit weniger an Gewicht zulegen.
Eine der derzeit gängigen Hypothesen zu einer kausalen Wirkung des Calciums ist die, dass eine niedrige Calciumzufuhr über einen Vitamin-D-vermittelten Mechanismus die Lipolyse hemmt und die Neubildung von Fettgewebe fördert. Möglicherweise aber trägt auch die im Darm stattfindende Bindung von Fett an Calcium und eine dementsprechend geringere Fettresorption dazu bei, und eine weitere Möglichkeit ist die, dass ein Calciummangel per se zu einem Hungergefühl führt.

 

Zemel MB, Thompson W, Milstead A, Morris K, Campbell P.
Calcium and dairy acceleration of weight and fat loss during energy restriction in obese adults.
Obes Res. 2004 Apr;12(4):582-90.

Diese Arbeit ist die Grundlage für die genannte Hypothese zur Wirksamkeit von Calcium als Gewichtsbremse über einen Vitamin-D-vermittelten Mechanismus, wie bei Astrup erwähnt: Erhöhte Konzentrationen von 1,25-Dihydroxy-Vitamin-D sind Folge einer calciumarmen Ernährung und stimulieren den Calciumeinstrom in Adipozyten. In der Folge kommt es zur Neubildung von Fettgewebe und Hemmung des Fettabbaus. Bei Mäusen konnte gezeigt werden, dass eine Erhöhung der Calciumzufuhr mit dem Futter den Fettverlust unter einer kalorienreduzierten Diät beschleunigt. Wie sieht es damit beim Menschen aus?
Die randomisierte, Placebo-kontrollierte Studie umfasste 32 übergewichtige Erwachsene. Sie erhielten eine Diät mit verminderter Energiedichte über 24 Wochen (Kaloriendefizit 500 kcal pro Tag) und dazu randomisiert entweder eine Standarddiät mit 400 bis 500 mg Calcium plus Placebo, oder diese Standarddiät plus 800 mg Calcium pro Tag als Supplement, oder eine Diät mit einem hohen Anteil an Milchprodukten mit dann 1200 bis 1300 mg Calcium in der Ernährung plus Placebo.
Patienten unter der Standarddiät plus Placebo verloren im Mittel 6,4 % ihres Körpergewichts, unter der Standarddiät plus Calciumsupplement waren es im Mittel 8,6 %, und unter der Diät mit hohem Gehalt an Milchprodukten 10,9 % ihres Körpergewichts (p < 0,01). Der Fettverlust im Bereich des Körperstamms („Bauchfett") umfasste im Mittel 19,0 % des Gesamtfettverlusts bei der Standarddiät plus Placebo und im Mittel 50,1 % bzw. 66,2 % unter der Standarddiät plus Calciumsupplementation bzw. der Diät mit hohem Gehalt an Milchprodukten (p < 0,001).
Eine Erhöhung der diätetischen Calciumzufuhr verbesserte also signifikant den Gewichts- und Fettgewebeverlust, wenn sie zusammen mit einer Kalorienrestriktion eingesetzt wurde, wobei Milchprodukte eine stärkere Wirkung entfalten als reine Calciumsupplemente. Die Ursachen, so die Autoren, sind weiterhin unklar
.

 

Heaney RP, Davies KM, Barger-Lux MJ.
Calcium and weight: clinical studies.
J Am Coll Nutr. 2002 Apr;21(2):152S-155S. Review.

 

Die Übersicht von Heaney et al. führt eine neue Analyse von sechs Beobachtungsstudien und drei kontrollierten Studien durch, bei denen unterschiedliche Calciummengen zugeführt wurden  und entweder Knochenmasse oder Blutdruck die ursprünglichen Ergebnisparameter waren. Die Neuauswertung zeigt einen einheitlichen Effekt einer höheren Calciumzufuhr in Form eines geringeren Körperfettanteils und/oder Körpergewichts sowie einer verminderten Körpergewichtszunahme im mittleren Lebensalter. Es findet sich eine gute Dosis-Wirkungs-Beziehung: Jeweils 300 mg mehr Calcium führen zu 1 kg weniger Körperfett bei Kindern und zu einer um 2,5 bis 3,0 kg geringeren Körpergewichtszunahme bei Erwachsenen im mittleren Lebensalter.
Zusammengenommen, so die Autoren, weisen diese Daten darauf hin, dass eine Erhöhung der Calciumzufuhr das Risiko für Übergewicht - ein Risikofaktor wiederum für eine Reihe von Zivilisationskrankheiten wie Bluthochdruck u.a. - vermindern kann.

 

Davies KM, Heaney RP, Recker RR, Lappe JM, Barger-Lux MJ, Rafferty K, Hinders S.
Calcium intake and body weight.
J Clin Endocrinol Metab. 2000 Dec;85(12):4635-8.

 

Auch diese Arbeit versucht eine Neubewertung von fünf klinischen Studien zur Calciumzufuhr, bei denen ursprünglich Parameter des Knochenstoffwechsels die primären Endpunkte waren. Teilnehmer waren insgesamt 780 Frauen in drei Hauptaltersgruppen: dritte Lebensdekade, fünfte Dekade und achte Dekade.
Signifikant inverse Assoziationen zwischen Calciumzufuhr und Körpergewicht fanden sich für alle drei Altersgruppen. Die Odds Ratio für die Entwicklung von Übergewicht (Body Mass Index > 26) betrug 2,25 für die jungen Frauen, die innerhalb ihrer Gruppe in der unteren Hälfte der Calciumzufuhr lagen (p < 0,02). In einer doppelblinden, Placebo-kontrollierten Studie mit Calciumsupplementation zeigten die mit Calcium behandelten Frauen im Vergleich zu Placebo einen signifikanten Gewichtsverlust über fast 4 Jahre der Nachbeobachtung. Ein Unterschied der Calciumzufuhr von 1000 mg ging dabei einher mit  einem mittleren Gewichtsunterschied von 8 kg.