Carotinoide – Farbenfrohe Pflanzenstoffe mit wissenschaftlich belegter Wirkung auf Augen, Haut und Stoffwechsel

Sie verleihen Karotten ihre orange Farbe, Tomaten ihr leuchtendes Rot und dem Herbstlaub seine goldene Pracht: Carotinoide gehören zu den faszinierendsten Stoffgruppen der Natur. Lange Zeit wurden sie vor allem als Vitamin-A-Vorläufer und Antioxidantien betrachtet. Doch die aktuelle Forschung der Jahre 2025 und 2026 zeichnet ein weitaus komplexeres Bild. Carotinoide entpuppen sich als hochwirksame Signalmoleküle, die über Transkriptionsfaktoren wie NF-κB und Nrf-2 sowie nukleäre Rezeptoren wie RAR/RXR direkt in unsere Genexpression eingreifen. Von der Prävention altersbedingter Augenerkrankungen über den systemischen Lichtschutz der Haut bis hin zur Aktivierung der Fettverbrennung – die wissenschaftliche Evidenz für diese farbenfrohen Pflanzenstoffe wächst rasant.

Was sind Carotinoide? Eine Einführung in die Welt der Farbpigmente

Carotinoide sind C-30, C-40 oder C-50 Terpenoide, die von einer Vielzahl von Bakterien, Pilzen und Pflanzen produziert werden. Der Mensch kann sie nicht selbst synthetisieren und ist daher auf die Zufuhr über die Nahrung angewiesen. Bisher wurden über 750 verschiedene Carotinoide identifiziert, von denen etwa 50 im menschlichen Blut nachweisbar sind und regelmässig mit der Nahrung aufgenommen werden.

Man unterscheidet zwei Hauptgruppen:

• Carotine (Kohlenwasserstoffe): Dazu gehören β-Carotin (in Karotten), α-Carotin und Lycopin (in Tomaten)

• Xanthophylle (sauerstoffhaltige Derivate): Dazu zählen Lutein und Zeaxanthin (in grünem Blattgemüse und Mais) sowie β-Cryptoxanthin (in Orangen und anderen Früchten)

Lange Zeit stand ihre Funktion als Vitamin-A-Vorläufer im Vordergrund – insbesondere β-Carotin kann vom Körper in Retinol umgewandelt werden. Doch diese Sichtweise greift zu kurz. Die aktuelle Forschung zeigt, dass Carotinoide ihre gesundheitsfördernden Wirkungen über ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Mechanismen entfalten:

• Direkte antioxidative Effekte: Sie neutralisieren reaktive Sauerstoffspezies und schützen vor oxidativem Stress

• UV-Schutz: Bestimmte Carotinoide absorbieren energiereiches blaues Licht

• Regulation der Genexpression: Sie beeinflussen Transkriptionsfaktoren wie NF-κB, Nrf-2 und nukleäre Rezeptoren (RAR/RXR)

Carotinoide und Augengesundheit – Schutz für den Sehsinn

Lutein und Zeaxanthin: Die natürliche Sonnenbrille der Netzhaut

Die wohl am besten erforschte Wirkung von Carotinoiden betrifft die Augengesundheit. Lutein und Zeaxanthin nehmen hier eine Sonderstellung ein: Sie sind die einzigen Carotinoide, die selektiv im sogenannten Gelben Fleck (Makula) der menschlichen Netzhaut angereichert werden. Dort erreichen sie Konzentrationen, die um den Faktor 1000 höher liegen als im Blut.

Diese Anreicherung ist kein Zufall. Lutein und Zeaxanthin übernehmen zwei zentrale Schutzfunktionen:

1. Absorption von blauem Licht: Sie filtern energiereiches, potenziell schädigendes blaues Licht heraus

2. Neutralisation freier Radikaler: Sie schützen die empfindlichen Photorezeptoren vor oxidativem Stress

Die AREDS-Studien: Meilensteine der Augenheilkunde

Seit den grossen AREDS-Studien (Age-Related Eye Disease Study) ist wissenschaftlich belegt, dass die Einnahme hochdosierter Antioxidanzien in Kombination mit Lutein und Zeaxanthin das Fortschreiten einer trockenen altersbedingten Makuladegeneration (AMD) im intermediären oder fortgeschrittenen Stadium verzögern kann. Die AREDS2-Studie bestätigte die Sicherheit und den Nutzen einer Supplementierung mit 10 mg Lutein und 2 mg Zeaxanthin bei Patienten mit hohem AMD-Risiko.

Aktuelle Forschung: Synergien mit Omega-3-Fettsäuren

Eine japanische Arbeitsgruppe untersuchte im Mausmodell, ob die Kombination von Lutein mit Omega-3-Fettsäuren die Gefässneubildungen im Auge (chorioidale Neovaskularisationen) bei feuchter AMD beeinflussen kann. Die Ergebnisse waren bemerkenswert: Die diätetische Zufuhr beider Nährstoffe verringerte die Entwicklung von Gefässneubildungen signifikant – und zwar additiv. Die gleichzeitige Gabe von Lutein und Omega-3-Fettsäuren hatte einen grösseren Schutzeffekt als die alleinige Gabe. Gleichzeitig wurde die Produktion von Entzündungsbotenstoffen und reaktiven Sauerstoffspezies im Auge unterdrückt.

Die Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft (DOG) empfiehlt daher eine ausgewogene, mediterrane Ernährung mit rotem, gelbem und grünem Gemüse sowie fettreichem Fisch und Olivenöl. "Es ist wichtig, Carotinoide durch den Verzehr von Obst und grünblättrigem Gemüse aufzunehmen, da unser Körper sie nicht selbst herstellen kann", betont Prof. Dr. med. Andreea Gamulescu von der DOG.

Nachtsicht und Kontrastempfindlichkeit

Eine abgeschlossene klinische Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen der Repigmentierung der Makula mit Carotinoiden und dem Sehvermögen unter Stressbedingungen, insbesondere bei simulierten Nachtfahrten. Der Hintergrund: Ältere Fahrer sind beim Fahren in der Nacht besonders anfällig für Sehbehinderungen, da bei ihnen sowohl die Kontrastempfindlichkeit als auch die Blendungsempfindlichkeit nachlassen. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer ausreichenden Versorgung mit Lutein und Zeaxanthin für die visuelle Funktion unter schwierigen Lichtbedingungen.

Versorgungslage in der Schweiz, Deutschland und Österreich

Hierzulande beträgt die tägliche Zufuhr etwa 1–2 mg Lutein und 0,1–0,2 mg Zeaxanthin. Die Schwankungsbreiten sind jedoch hoch. Da nur 15 % der Frauen und 7 % der Männer die empfohlene Menge von fünf Portionen Gemüse und Obst pro Tag erreichen, muss von einer unzureichenden Versorgung mit diesen Carotinoiden ausgegangen werden.

Carotinoide für die Haut – Systemischer Lichtschutz aus dem Inneren

Photoprotektive Wirkung wissenschaftlich belegt

Für die Substanzklasse der Carotinoide konnte in zahlreichen Studien nachgewiesen werden, dass sie in lipophilen Systemen als Antioxidantien wirksam sind. Besonders spannend: Carotinoide schützen nicht nur Algen und Pflanzen vor intensiver Sonneneinstrahlung, sondern entfalten auch beim Menschen eine photoprotektive Wirkung.

Die Untersuchungen zeigen, dass bei einer Supplementierung von etwa 20 bis 25 mg Carotinoiden pro Tag über einen Zeitraum von acht bis zwölf Wochen Schutzeffekte erzielt werden, die einer drei- bis vierfachen Erhöhung des körpereigenen Lichtschutzes entsprechen. Die Hautrötung im Erythemmaximum nach Bestrahlung konnte um 20 bis 30 Prozent verringert werden. Bei Placebogruppen zeigten sich dagegen keinerlei Effekte.

Verbesserung hautphysiologischer Parameter

Eine zwölfwöchige Anwendung eines Produkts mit verschiedenen natürlichen Carotinoiden in Kombination mit Selen und Vitamin E führte zu einer signifikanten Erhöhung der Hautdichte und Hautdicke, die mittels Ultraschall nachgewiesen werden konnte. Gleichzeitig wurde die Oberflächenstruktur der Haut positiv beeinflusst.

Durch die Steigerung der Hautdichte findet eine Festigung der Kollagenstruktur der Dermis statt, die sich günstig auf Elastizität und Spannkraft der Haut auswirkt.

Synergien mit Vitaminen

Eine Verbesserung der Bioverfügbarkeit und damit der Wirksamkeit lässt sich durch die Kombination von Carotinoiden mit Vitaminen wie α-Tocopherol oder Vitamin C erreichen. Hier scheinen synergistische Effekte eine wichtige Rolle zu spielen. Auch Technologien wie die Ankopplung von Lycopin an Lactoproteine können die Bioverfügbarkeit erhöhen.

Carotinoide und kognitive Gesundheit – Schutz für das Gehirn

Aktuelle Studie: Höhere Carotinoid-Spiegel, geringeres Demenzrisiko

Eine 2022 im Fachjournal Neurology veröffentlichte Studie untersuchte den Zusammenhang zwischen Carotinoid-Blutspiegeln und dem Demenzrisiko. Die Ergebnisse zeigen: Menschen mit höheren Blutspiegeln bestimmter Carotinoide haben ein geringeres Risiko, an Demenz wie Alzheimer zu erkranken.

Dabei wurden die Blutwerte von 7.283 Personen im Durchschnitt 16 bis 17 Jahre lang analysiert. Besonders deutlich war der Zusammenhang für Lutein, Zeaxanthin und Beta-Cryptoxanthin. Diese Carotinoide kommen reichlich in grünem Blattgemüse, Mais, Orangen und anderen gelb-rot gefärbten Früchten und Gemüsen vor.

Eine systematische Übersichtsarbeit bestätigt, dass mehrere epidemiologische Studien einen Zusammenhang zwischen der Carotinoid-Aufnahme und der Reduktion chronischer Erkrankungen, einschliesslich kognitiver Funktionen, nahelegen.

Carotinoide und Stoffwechsel – Neue Erkenntnisse zur Fettverbrennung

Überraschende Entdeckung: Carotinoide aktivieren die Thermogenese

Eine hochaktuelle Übersichtsarbeit aus dem Januar 2026, veröffentlicht im Journal of Current Obesity Reports, hat die Wirkungen von Retinoiden und Carotinoiden (β-Carotin, Lycopin, Lutein und β-Cryptoxanthin) auf das Fettgewebe untersucht. Die Ergebnisse eröffnen völlig neue Perspektiven für die Adipositas-Forschung.

Die Forscher fanden heraus, dass Verbindungen wie Retinsäure, Lycopin, β-Cryptoxanthin und Zeaxanthin die Fettzellbildung (Adipogenese) und Fettneubildung (Lipogenese) reduzieren, indem sie die Expression zentraler Transkriptionsfaktoren (PPARγ, C/EBPα, SREBP1-c) unterdrücken. Gleichzeitig erhöhen sie den Energieverbrauch und fördern die Umwandlung von weissem in beiges Fettgewebe – einen Prozess, der als "Browning" bezeichnet wird und mit einer gesteigerten Thermogenese einhergeht.

Molekulare Mechanismen

Dieser Effekt wird durch die Aktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK) und die Hochregulation thermogener Gene wie UCP1, PRDM16 und PGC-1α vermittelt. Die Folge: reduzierte Fettzellvergrösserung, erhöhte mitochondriale Aktivität und verminderte systemische Entzündung.

Die Autoren schlussfolgern: "Insgesamt deuten die Belege darauf hin, dass Vitamin-A-Derivate und Carotinoide durch die Umwandlung von Fettgewebe und verbesserte Stoffwechseleffizienz vielversprechende ernährungsbasierte Strategien zur Bekämpfung von Fettleibigkeit darstellen."

Prävention chronischer Erkrankungen – Die epidemiologische Evidenz

Mehrere epidemiologische Studien haben die Aufnahme von Carotinoiden mit einem reduzierten Risiko für verschiedene chronische Erkrankungen in Verbindung gebracht:

• Typ-2-Diabetes und kardiometabolische Erkrankungen: Inverse Assoziation zwischen Carotinoid-Spiegeln und Erkrankungsrisiko

• Bestimmte Krebsarten: Reduzierte Inzidenz bei höherer Carotinoid-Zufuhr

• Altersbedingte Makuladegeneration: Lutein und Zeaxanthin gelten als bedingt essentiell für ältere Menschen

Bioverfügbarkeit und praktische Anwendung

Fett macht den Unterschied

Carotinoide sind fettlöslich – ihre Bioverfügbarkeit wird daher massgeblich von der gleichzeitigen Fettaufnahme beeinflusst. Die ideale Kombination ist Gemüse mit hochwertigen Ölen oder fettreichem Fisch.

Lebensmittelquellen im Überblick

Sicherheit und Vorsichtsmassnahmen

Trotz der überwiegend positiven Evidenz ist ein differenzierter Blick auf die Sicherheit von Carotinoiden notwendig. Die aktuelle Forschung weist darauf hin, dass einzelne Interventionsstudien negative Effekte hoher Dosen von β-Carotin bei Rauchern gezeigt haben. Dies könnte auf Effekte im Zusammenhang mit der Aktivierung von Cytochrom-Enzymen zurückzuführen sein.

Die Autoren betonen: "Es gibt jedoch zunehmend Belege dafür, dass diese farbenfrohen Pigmente tatsächlich zu einem gesunden Leben und Wohlbefinden beitragen. Weitere Forschung ist jedoch erforderlich, um die Faktoren besser zu verstehen, die die variablen interindividuellen Reaktionen auf den Carotinoid-Konsum beeinflussen, und um detailliertere Empfehlungen für die Nahrungsaufnahme zu etablieren."

Fazit

Die Carotinoid-Forschung der Jahre 2025 und 2026 hat unser Verständnis dieser faszinierenden Pflanzenstoffe grundlegend erweitert. Sie sind weit mehr als simple Antioxidantien oder Vitamin-A-Vorstufen – sie entpuppen sich als hochwirksame Signalmoleküle, die über komplexe Netzwerke in unsere Genexpression eingreifen und vielfältige gesundheitliche Effekte vermitteln.

Für die Praxis bedeutet dies: Eine abwechslungsreiche, bunte Ernährung mit viel Obst und Gemüse ist die beste Strategie, um von der gesundheitsfördernden Wirkung der Carotinoide zu profitieren. Die Kombination mit hochwertigen Fetten verbessert die Aufnahme, und für bestimmte Risikogruppen (ältere Menschen, Personen mit unzureichender Gemüsezufuhr) kann eine gezielte Supplementierung sinnvoll sein – idealerweise in Kombination mit anderen Mikronährstoffen wie Omega-3-Fettsäuren, Vitaminen und Selen, die synergistische Effekte entfalten.

Quellen

• Beydoun MA et al.: Association of Serum Vitamins and Carotenoids With Incident Alzheimer Disease (Neurology, 2022) – jem.at

• Vitamin A Derivatives and Adipose Tissue Differentiation (Curr Obes Rep, 2026) – PMC/NIH

• Bohn T et al.: State-of-the-art methodological investigation of carotenoid activity (Food and Function, 2023) – FAO/AGRIS

• DOG: Ausgewogene Ernährung kann das Sehvermögen stärken (Ernährungs Umschau, 2024)

• Heinrich U: Nutritives Anti-Aging (Aktuelle Dermatologie, Thieme, 2017)

• Nachtsicht und Carotinoide – Klinische Studie (ICHGCP, NCT04741763)

• Mikronährstoffe bei feuchter AMD – Orthomol Wissenschaftsnews