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Vorkommen und physiologische Effekte

Vorkommen in der Nahrung
Chrom (altgriech. „chroma“, Farbe) ist ein Spurenelement, das seinen Namen den schön gefärbten Chromsalzen verdankt. In Lebensmitteln liegt Chrom sowohl in organischer als auch anorganischer Form vor, wobei die organische Form (Chrompicolinat) geringfügig besser verwertbar ist als die anorganische. Neben der Bioverfügbarkeit des Chroms schwankt auch der Chromgehalt von Lebensmitteln je nach Boden stark. Das macht Tabellenwerte über den Chromgehalt von Nahrungsmitteln wenig aussagekräftig. Nennenswerte Mengen an gut resorbierbarem Chrom finden sich in erster Linie in Kalbsleber, Bierhefe, Weizenkeimen, aber auch in Vollkornprodukten und in Fleisch. Obst und viele Gemüse hingegen gelten generell als eher chromarm. Auch industrielle Verarbeitungsschritte können sich ungünstig auf den Chromgehalt auswirken. So gehen durch die Verarbeitung von Korn und Melasse zu hochgereinigten Stärke- und Zuckerprodukten bis zu 90 % des enthaltenen Chroms verloren.
Physiologische Effekte
Kohlenhydratstoffwechsel	Steuerung der Glukosetoleranz Verstärkung der Insulinwirkung durch Aktivierung von Chromodulin
Proteinstoffwechsel	Cofaktor bei der Metabolisierung von Glycin und Serin

EFSA Health Claims

Health Claims		EFSA Opinion
Chrom	Trägt zu einem normalen Stoffwechsel von Makronährstoffen bei Tragt zur Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckerspiegels bei

Referenzwerte

Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr D-A-CH
	Alter	Chrom (µg/d)
Säuglinge (Monate)
	0-4	1 - 10
	4-12	20 - 40
Kinder (Jahre)
	1-4	20 - 60
	4-7	20 - 80
	7-10	20 - 100
	10-13	20 - 100
	13-15	20 - 100
Jugendliche/Erwachsene (Jahre)		Frauen	Männer
	15-19	30 - 100	30 - 100
	19-25	30 - 100	30 - 100
	25-51	30 - 100	30 - 100
	51-65	30 - 100	30 - 100
	> 65	30 - 100	30 - 100
Schwangere	k. A.
Stillende	k. A.
Erhöhter Bedarf	Kohlenhydrat- und fettreiche Kost, Leistungssport (Verluste durch Schweiß), Diabetes mellitus

Referenzwert laut Lebensmittelkennzeichnungsverordnung
(=100 % TB-Kennzeichnung auf Etikett)		40 µg
Sicherheit des Nährstoffes
UL	Langfristige tägliche Aufnahmemenge, bei der keine negativen Einflüsse auf die Gesundheit zu erwarten sind	250 µg/d (laut WHO)
NOAEL	Maximale Aufnahmedosis, die in Studien keine schädigenden Auswirkungen verursachte	1000 µg/d
Sicherheit	Die EFSA hat sich mit der Sicherheit von Chrom beschäftigt.

Besondere Informationen

Chrom und Diabetes mellitus

Zum therapeutischen Einsatz kommt Chrom in erster Linie bei Diabetes mellitus. Diabetiker scheiden vermehrt Chrom aus (Chromurie), was sich in niedrigen Plasmawerten manifestiert. So liegen die Werte für im Urin ausgeschiedenes Chrom beim Diabetiker um 100 % über denen eines Gesunden, während gleichzeitig die Plasmawerte um 33 % reduziert sind (1). Chrom ist aktiver Bestandteil des Glukosetoleranzfaktors, der nur bei ausreichender Anwesenheit von dreiwertigem Chrom gebildet werden kann. Der Glukosetoleranzfaktor steuert die Bindung von Insulin an den spezifischen Rezeptoren der Zellmembranen. Dadurch wird die Glukoseverwertung verbessert und die Insulinwirkung optimiert (2). Chrom (wie auch Zink) kann aber auch direkt mit den Rezeptoren in Verbindung treten. Dies geschieht durch die Stimulierung einer Phosphorylierungsreaktion, wie sie auch durch Insulin hervorgerufen wird. Chrom (und Zink) wird deshalb auch als insulinmimetischer Wirkstoff bezeichnet (3). Eine Chromsupplementierung von 200–1000 µg pro Tag kann die Insulin-Rezeptor-Bindung, die zelluläre Glukoseverwertung (4) und die Blutfettwerte beim Diabetiker verbessern. Die Insulinresistenz (5) und der Nüchtern-Glukose-Spiegel werden signifikant reduziert (6) sowie die Insulinkonzentration und der HbA_1c-Wert gesenkt (1)(6). Eine Folge von Diabetes mellitus Typ 2 ist oft ein erhöhter Triglycerid- und Cholesterinspiegel. Auch hier scheint Chrom über den Insulinmetabolismus eingreifen zu können. Durch eine Veränderung des Cholesteringehalts der Zellmembranen wird die Menge des zirkulierenden Cholesterins beeinflusst, was als Erklärung für die cholesterinsenkenden Eigenschaften von Chrom gilt (7). Im klinischen Versuch konnten bei einer täglichen Substitution ab 50 µg Chrom bei Diabetikern die Cholesterin- und Triglyceridwerte im Serum signifikant gesenkt werden (8).

Chrom und Leistungssport

Der Einsatz von Chrom beim Leistungssportler wird durch den hohen Glukoseumsatz und eine ebenfalls erhöhte Chromausscheidung begründet. Eine anabole Wirkung scheint aber nicht gegeben zu sein (9). Studien fanden auch keinen Zuwachs an Muskelkraft oder eine Veränderung der Verteilung des Körperfetts (10). Dennoch ist eine adäquate Chromversorgung für die körperliche Leistungsfähigkeit beim Sportler von besonderer Bedeutung, da latenter Chrommangel zu einer eingeschränkten Energieverwertung führen kann.

Labordiagnostik

Substrat	Parameter	Referenzwert	Beschreibung
Blut	Serum	0,05 - 0,15 µg/l
	Vollblut	0,12 - 0,34 µg/l
Harn	24-h-Urin	<0,5 µg/l
Interpretation
Verminderte Werte		Hinweis auf Chrommangel. Parenterale Ernährung, Stress und Infektionen. Bei Diabetikern Hinweis auf schlechte Einstellung.
Erhöhte Werte		Akute oder chronische Chromvergiftung, terminale Niereninsuffizienz
Hinweis zu den Messergebnissen
Fehlerhafte Ergebnisse durch Verunreinigung der Probe, Einschleppung von Chrom aus Metallkanülen bei der Probenentnahme.

Nutrigenetik
Bestimmte Nährstoffmängel und deren Einfluss auf die Gene, bezogen auf die damit assoziierten Erkrankungen

Betroffene Genstelle	Aktivität der betroffenen Genstelle	Assoziierte Erkrankung	Nährstoff
Insulin steuernde Gene	reduziert	DMT2 (11)(12)	Chrom-Mangel

Mögliche Mangelsymptome

Auswirkung auf	Symptomatik
Kohlenhydratstoffwechsel	Verschlechterung der Glukosetoleranz Erhöhung der Insulinresistenz
Fettstoffwechsel	Erhöhung des Gesamtcholesterins Verminderung des HDL-Cholesterins
Nervensystem	Neuropathien, Ataxien

Indikation

Effekt	Indikation	Dosierung
Physiologische Effekte mit niedrigen Nährstoffdosierungen	Präventiv bei Diabetes mellitus Typ 2	200 µg/d
	Zur Deckung eines erhöhten Bedarfs und zur Verbesserung eines ungenügenden Chromstatus, insbesondere beim Leistungssportler und bei älteren Menschen	200 µg/d





Pharmakologische Effekte mit hohen Nährstoffdosierungen	Therapeutisch begleitend bei Diabetes mellitus Typ 2	200 - 1000 µg/d

Einnahme

Allgemeiner Einnahmemodus
Wann	Chrom sollte zwischen den Mahlzeiten (60 Min. zuvor) eingenommen werden, da andere Mikronährstoffe und Nahrungsbestandteile die Resorption stören können.
Nebenwirkungen
Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine relevanten Nebenwirkungen bekannt.
Kontraindikationen
Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine relevanten Kontraindikationen bekannt.

Interaktionen

Interaktionen mit Arzneimitteln
NSAIDs (z.B. Diclofenac, Ibuprofen)	Erhöhen die Resorption, vermindern die Ausscheidung.
Beta-Blocker (z.B. Atenolol, Bisprolol)	Höhere Chromspiegel verbessern das HDL-Cholesterin unter Beta-Blockereinnahme.
Antidiabetika (Insulin, Metformin, Glimepirid)	Chrom kann die blutzuckersenkende Wirkung von Antidiabetika verstärken.
Kortikosteroide (z.B. Dexamethason, Methylprednisolon)	Verstärken die Ausscheidung von Chrom.
Interaktionen mit anderen Nährstoffen
Spurenelemente	Calcium, Eisen und Zink beeinträchtigen die Chromresorption.

Verbindungen

Beschreibung des Mikronährstoffes

Spurenelement
Formel: Cr
Ion: Cr³⁺

Verbindungen

Dreiwertige Chromverbindungen:

Chrom(III)-chlorid, Chrom(III)-sulfat, Chrom(III)-lactat, Chrom(III)-nitrat

Organische Verbindungen:

Chrompicolinat

Sechswertige Chromverbindungen:

sind toxisch und nicht erlaubt

Referenzen

1) Morris, B. et al. 1999. Chromium Homeostasis in Patients with Type II (NIDDM) Diabetes. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 13, Nr. 1-2: 57–61. doi:10.1016/s0946-672x(99)80024-8.
2) Gröber U. 2002. Orthomolekulare Medizin. Ein Leitfaden für Apotheker und Ärzte.
3) Miranda, E. R. et al. 2004. Effect of Chromium and Zinc on Insulin Signaling in Skeletal Muscle Cells. Biological Trace Element Research 101, Nr. 1: 19–36. doi:10.1385/bter:101:1:19.
4) Abdollahi, M. et al. 2013. Effect of Chromium on Glucose and Lipid Profiles in Patients with Type 2 Diabetes; A Meta-analysis Review of Randomized Trials. Journal of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences 16, Nr. 1: 99. doi:10.18433/j3g022.
5) Jain, S. K. et al. 2012. Effect of chromium dinicocysteinate supplementation on circulating levels of insulin, TNF-α, oxidative stress, and insulin resistance in type 2 diabetic subjects: Randomized, double-blind, placebo-controlled study. Molecular Nutrition & Food Research 56, Nr. 8 (June): 1333–1341. doi:10.1002/mnfr.201100719.
6) Racek, J. et al. 2013. Effect of Chromium-Enriched Yeast on Fasting Plasma Glucose, Glycated Haemoglobin and Serum Lipid Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus Treated with Insulin. Biological Trace Element Research 155, Nr. 1 (July): 1–4. doi:10.1007/s12011-013-9758-9.
7) Chen, G. et al. 2006. Chromium Activates Glucose Transporter 4 Trafficking and Enhances Insulin-Stimulated Glucose Transport in 3T3-L1 Adipocytes via a Cholesterol-Dependent Mechanism. Molecular Endocrinology 20, Nr.4:857–870. doi:10.1210/me.2005-0255.
8) Sharafetdinov, K. et al. 2004. Effect of food diet supplements with chromium on the clinical and metabolic parameters in type 2 diabetic patients. Vopr Pitan. 73(5):17-20.
9) Lefavi, R. G. et al. 1992. Efficacy of Chromium Supplementation in Athletes; Emphasis on Anabolism. International Journal of Sport Nutrition 2, Nr.2:111–122. doi:10.1123/ijsn.2.2.111.
10) Vincent, J. B. 2003. The Potential Value and Toxicity of Chromium Picolinate as a Nutritional Supplement, Weight Loss Agent and Muscle Development Agent. Sports Medicine 33, Nr.3:213–230. doi:10.2165/00007256-200333030-00004.
11) Zhang, Q. et al. 2017. Dietary chromium restriction of pregnant mice changes the methylation status of hepatic genes involved with insulin signaling in adult male offspring. PLoS One. 12:e0169889.
12) Zhang, H. et al. 2014. Maternal vitamin D deficiency during pregnancy results in insulin resistance in rat offspring, which is associated with inflammation and Iκbα methylation. Diabetologia. 57:2165-2172.

Referenzen Interaktionen
Stargrove, M. B. et al. Herb, Nutrient and Drug Interactions: Clinical Implications and Therapeutic Strategies, 1. Auflage. St. Louis, Missouri: Elsevier Health Sciences, 2008.
Gröber, U. Mikronährstoffe: Metabolic Tuning –Prävention –Therapie, 3. Auflage. Stuttgart: WVG Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2011.
Gröber, U. Arzneimittel und Mikronährstoffe: Medikationsorientierte Supplementierung, 3. aktualisierte und erweiterte Auflage. Stuttgart: WVW Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2014.