Vitamin K2 in Schweizer Käse
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L e b e n s m i t t e l
Vitamin K2 in Schweizer Käse
Barbara Walther und Remo Schmidt, Agroscope, 3003 Bern, Schweiz
Auskünfte: Barbara Walther, E-Mail: barbara.walther@agroscope.admin.ch
https://doi.org/10.34776/afs12-73 Publikationsdatum: 8. April 2021
Raclette, Vacherin Fribourgeois und Emmentaler sind potentiell gute Lieferanten
für Vitamin K2. (Foto: John Haldemann, Agroscope)
Zusammenfassung
Vitamin K wurde entdeckt im Zusammenhang mit gefunden. Die geringsten Gehalte lieferten Gruyère
seiner zentralen Funktion in der Blutgerinnung. und Alpkäse Die Haupteinflussfaktoren sind die Bak-
Inzwischen ist sein Beitrag zu weiteren Aspekten terienstämme und die Brenntemperatur. Mesophile
wie Knochen- und Herz-Kreislauf-Gesundheit sowie Milchsäurebakterien wie Lactococcen und Leuconos-
Entzündungsbekämpfung erkannt und zunehmend toc sind bekannt für deren Potential Menachinone
untersucht worden. Der mikrobielle Ursprung von zu bilden. Thermophile Bakterienstämme sowie
Vitamin K2 rückt fermentierte Lebensmittel in den hohe Brenntemperaturen resultieren in reduzierten
Fokus der alimentären Versorgung, und damit auch Mengen an Menachinonen. Im Emmentaler sind die
den Käse, ein Lebensmittel, welches aus der Literatur Propionsäurebakterien für die Bildung des sorten
für relevante Gehalte an diesem Vitamin bekannt ist. typischen (MK-9(H4) verantwortlich. Über ihren Käse-
Eine Erhebung in Schweizer Käse sollte daher einen verzehr können Schweizer 14–17 % und Schweizerin-
Überblick über das Potential der einzelnen Sorten zur nen 13–14 % der empfohlenen täglichen Aufnahmen
Versorgung mit V itamin K2 geben und dieses Poten- an Vitamin K2 decken.
tial in den Gesamtkontext der Ernährung rücken. Es
wurden 121 Proben aus 10 verschiedenen Käsesorten Key words: vitamin K2, menachinons, Swiss cheese,
analysiert. Die höchsten durchschnittlichen Gehalte an Raclette, Emmentaler, Vacherin Fribourgeois, fermen-
Vitamin K2 wurden in Raclette (465 µg/kg), Vacherin tation, bone health, cardio-vascular health, anti-
Fribourgeois (456 µg/kg) und Emmentaler (280 µg/kg) inflammation.
Agrarforschung Schweiz 12: 73–77, 2021 73Vitamin K2 in Schweizer Käse | Lebensmittel
Einleitung
Das fettlösliche Vitamin K kommt in verschiedenen For- halten in Käse gefunden werden schwanken sehr stark,
men vor, wovon zwei Hauptgruppen in der Ernährung und Daten zu Schweizer Käsesorten sind selten.
wichtig sind. Vitamin K1, auch Phyllochinon genannt, ist Deshalb hat Agroscope beschlossen, sich einen Über-
pflanzlichen Ursprungs und tritt in grossen Mengen in blick über die Gehalte an Vitamin K2 in verschiedenen
grünen Gemüsen auf. Schweizer Käsesorten zu verschaffen und dabei Einfluss-
Vitamin K2 umfasst eine Serie von Menachinonen faktoren wie eingesetzte Kulturen, Fett- und Wasserge-
(MK), welche eine gemeinsame Grundstruktur verbin- halt sowie die Saison (Winter/Sommer) einzubeziehen.
det, das Naphthochinon, eine Doppelring-Struktur. Die
Menachinone unterscheiden sich in der Zahl der Prenyl- Material und Methode
gruppen der Isoprenoid-Kette an diesem Doppelring
(Abb. 1). Der Anzahl dieser Gruppen entsprechend wer- Probenmaterial
den die Unterarten als MK-4, MK-5, MK-6, MK-7, etc. be- Insgesamt wurden während elf Monaten 121 Proben
zeichnet. Dazu kommen noch spezifische Untervertreter, gesammelt und in zehn Gruppen eingeteilt. Dabei bil-
wie Dihydro- oder Tetrahydro-Menachinone, bei denen deten Appenzeller, Emmentaler, Gruyère, Raclette, Tes-
die Prenylgruppen mit zusätzlichen Wasserstoffatomen siner Alpkäse, Vacherin Fribourgeois und Vacherin Mont
gesättigt sind. d’Or jeweils eine Gruppe. Dazu kamen noch zwei Sor-
Ausser MK-4 werden alle Menachinone von Mikroorga- ten Schafmilchkäse, acht Sorten Ziegenmilchkäse und
nismen hergestellt, weshalb sie vor allem in fermentier- 14 Sorten Weichkäse, die aus statistischen Gründen zu
ten Lebensmitteln gefunden werden. Dabei werden ge- den entsprechend benannten Gruppen zusammenge-
rade die langkettigen Menachinone fast vollständig ab- fasst wurden. Wo möglich, wurden jeweils Proben aus
sorbiert, da sie durch die lange Kette stark fettlöslich sind. der Sommer- und der Winterproduktion gesammelt.
Käse ist in der Schweiz ein beliebtes und mit 22 kg pro Da Tessiner Alpkäse nur im Sommer und Vacherin Mont
Kopf und Jahr häufig verzehrtes Milchprodukt (TSM d’Or nur im Winter produziert werden, fehlen dort die
Treuhand et al., 2020). Die Vielfalt ist gross und es wer- Produkte der jeweils anderen Saison.
den neben den altbekannten Sorten auch immer wieder Von allen Proben wurden Fett- und Wassergehalt, so-
neue Spezialitäten auf den Markt gebracht. Sowohl die wie die Menge der verschiedenen Menachinone (MK-4
Produktion, der Anteil am Käsemarkt, der Import als bis MK-10) bestimmt. Falls erhältlich, wurden zudem die
auch der Konsum von Halbhartkäse haben in den letz- Angaben zu den eingesetzten Käsekulturen gesammelt.
ten Jahren in der Schweiz kontinuierlich zugenommen. Die Analysen erfolgten zur für die Käsesorte typischen
Die Angaben, die in der Literatur zu den Menachinonge- Verzehrsreife.
Naphthochinon-Grundstruktur
Prenylgruppe
1,4-Naphtochinon Isopren Menachinon-7 (MK-7)
Tetrahydromenachinon-0 (MK-9(H4))
Abb. 1 | Darstellung der Grundstrukturelemente Naphtochinonring und Prenylgruppe sowie Menachinon-7 (MK-7)
und Tetrahydromenachinon-9 (MK-9(H4)).
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Resultate und Diskussion
Vitamin-K2-Gehalt in den verschiedenen Käsesorten (456 µg/kg) gefolgt von Emmentaler (280 µg/kg), Ziegen-
und saisonale Unterschiede käse (278 µg/kg), Vacherin Mont d’Or (225 µg/kg) und
Abhängig von der Käsesorte ergab die Analyse unter- Weichkäse (212 µg/kg). Schafkäse, Appenzeller, Gruyère
schiedliche Mengen an MK-4, MK-6, MK-7, MK-8, MK-9, und Tessiner Alpkäse wiesen deutlich geringere Mengen
MK-9(H4), und MK-10. MK-5 wurde in keiner Probe ge- an Vitamin K2 auf (Abb. 2).
funden. Über alle Käsesorten gesehen, gab es keinen signifi-
MK-4 ist das einzige Menachinon, welches in allen Pro- kanten Unterschied zwischen der Sommer- und Winter-
ben vorhanden war. Dies kommt daher, dass MK-4 na- produktion. Betrachtet man hingegen einzelne Sorten,
türlicherweise in der Milch vorkommt und nicht mikro dann waren die Menachinongehalte von Emmentaler,
biellen Ursprungs ist. Entsprechend war auch dessen Ziegenmilchkäse und Weichkäse im Sommer statistisch
Gehalt in allen Käsesorten ähnlich hoch (im Bereich von signifikant höher als im Winter, Raclette und Appen-
50 –70 µg/kg), mit der Ausnahme von Tessiner Alpkäse zeller wiesen dagegen höhere Werte im Winter auf
und Vacherin Mont d’Or (tiefer), sowie Gruyère (leicht als im Sommer. Zusätzlich zeigte sich, dass die Gesamt-
höher). Vitamin-K-Gehalte innerhalb einer Sorte je nach Käse-
Die häufigsten MKs waren MK-7, MK-9 und MK-9(H4), rei sehr stark variierten. Dabei waren die Unterschiede
wobei letzteres nur in Emmentaler in grösseren Men- bei Vacherin Fribourgeois und Emmentaler im Sommer
gen gefunden wurde. Die höchsten Gesamtmengen deutlich höher als im Winter, beim Raclettekäse war es
an Menachinon wurden mit durchschnittlich 465 µg/kg umgekehrt.
in Raclettekäse gemessen, ein Raclettelaib aus der Win- In der englischen Erstpublikation der Forschungsergeb-
terproduktion lieferte mit 1312 µg/kg auch den Spit- nisse (Walther et al. 2020) gehen wir noch etwas ver-
zenwert an Gesamtmenachinon. Hohe Durchschnitts- tieft auf diese saisonalen Unterschiede ein. Da sich aber
werte finden wir ebenfalls in Vacherin Fribourgeois aufgrund der vielfältigen Verfahren in Herstellung,
Lagerung und den eingesetzten Kulturen mit diesem
Datenset kein sicheres Fazit ziehen lässt, führen wir die-
se Diskussion an dieser Stelle nicht weiter aus. Wie er-
wartet waren aber keine systematischen Unterschiede
400
erkennbar, welche sich beispielsweise auf die veränderte
Fütterung hätten zurückführen lassen, auch nicht im aus
der Milch stammenden MK-4.
300
Gehalt von Vitamin K [µg kg –1]
Einfluss der Bakterienstämme auf den Gehalt
an Vitamin K2
200 Für die Fermentation von Milchprodukten sind vorwie-
gend Milchsäurebakterien zuständig, welche die Lakto-
se in Milchsäure umwandeln. Einige dieser Milchsäure-
bakterien können auch Menachinone herstellen. Dafür
100
sind verschiedene Gene verantwortlich, die einen, um
das Naphthochinon herzustellen, andere um den Iso-
preonid-Schwanz mit Prenylgruppen zu verlängern. Da-
0 durch wird die Zusammensetzung und die Menge der
Vit K einzelnen MK-n beeinflusst.
Alpkäse
Appenzeller
Emmentaler
Gruyère
Raclette
Schafskäse
Vacherin Fribourgeois
Vacherin Mont d’Or
Weichkäse
Ziegenkäse
MK-10 In Halbhart- und Weichkäse werden weltweit meist Lac-
MK-9(H4) tococcus lactis subsp. cremoris, L. lactis subsp. lactis, und
MK-9
MK-8
Leuconostoc lactis als Starterkulturen eingesetzt. Diese
MK-7 Spezies sind bekannt dafür, dass sie Menachinone her-
MK-6 stellen können. Die Laktokokken produzieren vor allem
MK-4 Sorte
MK-7 bis MK-9, die Leuconostoc vorwiegend MK-7 bis
Abb. 2 | Mittlere Gehalte der verschiedenen Menachinone (MK-n) MK-10. Die Wachstumstemperatur sowie die Kohlen-
in Schweizer Käsesorten. stoffquelle haben jedoch einen grossen Einfluss auf die
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Gesamtmenge und die relative Häufigkeit der verschie- Gehalt an MK-4 positiv mit dem Fettgehalt des Käses
denen langkettigen MK-n. korreliert, was vermutlich daher rührt, dass das durch
In der Schweiz werden bei der Produktion von Halbhart- die Milch in den Käse gelangende MK-4 im Milchfett ge-
käsen wie Vacherin Fribourgeois und Raclette haupt- löst ist, und bei höherem Fettgehalt so auch die Gehalte
sächlich Lactococcus sp. als Starterkulturen eingesetzt. an MK-4 erhöht sind.
Diese Bakterien sind wohl die wahrscheinlichste Erklä-
rung für die hohen Gehalte an den langkettigen MK-7, Beitrag zur Vitamin-K2-Versorgung durch aktuellen
MK-8 und MK-9 in diesen beiden Käsesorten. Käsekonsum sowie traditionelle Käsegerichte
Bei der Produktion von Emmentalerkäse werden Pro- Gemäss der ersten nationalen Ernährungsumfrage
pionsäurebakterien zugegeben, welche für die Lochbil- menuCH in der Schweizer Bevölkerung, liegt der Ver-
dung verantwortlich sind. Diese thermophilen Bakterien zehr von Käse bei durchschnittlich 11 g Hartkäse, 16 g
haben zudem die Fähigkeit, Tetrahydromenachinon-9 Halbhartkäse und 13 g Weichkäse pro Tag (Chatelan
(MK-9(H4)) zu bilden. Es ist denn auch das einzige Me- et al., 2017). Damit führen sich Männer täglich 10 bis
nachinon, das wir in Emmentaler nebst dem aus der 13 µg Vitamin K2 zu wobei 50–64-Jährige den höchsten
Milch stammenden MK-4 finden konnten, wahrschein- Verzehr aufweisen, 18 –34-Jährige den tiefsten. Frauen
lich, weil durch die höheren Brenntemperaturen allfäl- konsumieren etwas weniger Käse, weshalb ihre Vitamin
lige mesophile Bakterien der Rohmilchflora abgetötet K2 Versorgung bei 8 – 9 µg pro Tag liegt, mit derselben
werden. Die ebenfalls eingesetzten fakultativ heterofer- Altersverteilung wie bei den Männern. Dies deckt bei
mentativen Laktobazillen wiederum sind nicht für ihre Männer 14 –17 % und bei Frauen 13–14 % der empfohle-
Synthese von Vitamin K2 bekannt. nen täglichen Mengen an Vitamin K.
Die geringen Mengen an Vitamin K2, welche in Gruy- Raclette und Fondue sind beliebte Käsegerichte in der
èrekäse gefunden wurden lassen sich damit erklären, Schweizer Küche. Während diesen traditionellen Mahl-
dass vorwiegend thermophile Milchsäurebakterien wie zeiten werden durchschnittlich 200 g Käse konsumiert.
Streptococcus thermophilus und Lactobacillus delbrue- Wie oben beschrieben sind Raclettekäse sehr gute Liefe-
ckii eingesetzt werden, die nicht als Menachinon-Pro- ranten für Vitamin K2 mit durchschnittlich 465 µg/kg Ge-
duzenten bekannt sind. Auch hier führen die hohen samtmenachinon mit einem Maximum von ca. 1300 µg/kg.
Brenntemperaturen bei der Herstellung dieses Hart- Mit einer einzelnen Raclettemahlzeit können daher
käses dazu, dass allenfalls in der Rohmilch vorhandene durchschnittlich 93 µg Vitamin K2 aufgenommen wer-
mesophile Bakterien der Gattungen Lactococcus und den, was die täglichen Empfehlungen für junge Männer
Leuconostoc den Prozess nicht überleben. zu 133 % und jene für ältere Männern zu 116 % deckt.
Die hohe Brenntemperatur ist schliesslich wohl auch der Für junge Frauen entsprechen die Werte bei gleichen
Grund, weshalb in Tessiner Alpkäse kaum Vitamin K ge- Konsummengen von Raclette 155 % der Empfehlungen,
funden wird, obschon bei der Verkäsung sowohl meso- bei älteren Frauen 143 %.
phile als auch thermophile Kulturen eingesetzt werden. Für ein Fondue werden meist verschiedene Käsesorten
Trotz tieferen Brenntemperaturen weist auch Appen- gemischt; hauptsächlich jedoch Gruyère und Vacherin
zellerkäse nur geringe Mengen an Vitamin K2 auf, dies Fribourgeois oder Appenzeller mit Emmentaler im Ver-
weil er mit thermophilen Milchsäurebakterien herge- hältnis 1:1.
stellt wird, die wie oben beschrieben kaum Menachinon Die Aufnahme an Vitamin K2 liegt bei einem Durch-
synthetisieren. schnittskonsum von 200 g pro Fonduemahlzeit je nach
Mischung bei 40 µg bis 53 µg und deckt damit je nach
Weitere Unterschiede Altersgruppe und Geschlecht 67 % bis 89 % der Emp-
Schliesslich wurde ebenfalls untersucht, ob der Fett- fehlungen.
und Wassergehalt des Käses einen Einfluss auf dessen Wir gehen davon aus, dass diese Gehalte auch beim
Vitamin-K-Gehalt hat, da es sich bei Vitamin K um ein Erhitzen der Speisen erhalten bleiben, da sich sowohl
fettlösliches Vitamin handelt. Interessanterweise ging in der Literatur wie auch in Agroscope-internen Expe-
ein höherer Fettgehalt mit einem tieferen Gehalt an mi- rimenten Vitamin K2 als hitzestabil erwiesen hat (bei
krobiell hergestelltem Vitamin K einher, was sich mög- 100 °C für 30 Minuten).
licherweise auf den tieferen Wassergehalt im Käse, und
dadurch auf schlechtere Wachstumsbedingungen für die Weitere Vitamin K Lieferanten
Milchsäurebakterien zurückführen lässt. Im Gegensatz Wie eingangs erwähnt, sind insbesondere grüne Blatt-
zu den mikrobiell hergestellten Menachinonen war der gemüse reich an Vitamin K1 mit Gehalten bis 440 µg
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pro 100 g. Die Bioverfügbarkeit dieses Phyllochinons ist Somit bleibt Käse in der Schweiz der wichtigste Vektor
jedoch relativ schlecht und es wird geschätzt, dass nur für die Aufnahme von Vitamin K2 in relevanten Men-
etwa 10 % des über Gemüse eingenommenen Vitamin gen.
K1 absorbiert wird (Booth, 2012).
Das deutlich besser verfügbare Vitamin K2 finden wir Schlussfolgerungen
auch in nicht-fermentierten tierischen Produkten wie
Milch, Fleisch, Eier und Fisch, sowie in vielen fermen- Der Beitrag ausgewählter Käsesorten zur Versorgung
tierten Produkten wie, Würste, Brot und Sauerkraut. mit Vitamin K2 kann sehr relevant sein, insbesondere
Die Gehalte sind jedoch meist gering und viele dieser über Emmentaler, Raclette und Vacherin Fribourgeois.
Produkte weisen nur das kurzkettige MK-4 auf. Län- Die grossen Schwankungen zwischen den Sorten lassen
gerkettige MKs finden wir vor allem in Innereien wie sich zu einem wesentlichen Teil mit den eingesetzten
Leber und Nieren, sowie in einigen Fischarten wie Aal Kulturen und dem Verarbeitungsprozess erklären, ins-
und Scholle. Die höchsten Werte erreichen in Leber besondere bei Schritten welche einen starken Einfluss
80 µg/100 g, in Nieren 2,5 µg/100 g, in Fisch 2,9 µg/100 g. auf das Kulturenwachstum haben, wie dem Brennen,
In Brot finden sich Gehalte bis 2 µg/100 g und in Sauer- bei dem die gewählte Temperatur das Überleben der
kraut bis 5,6 µg/100 g. verschiedenen Bakterienspezies bestimmt.
Der absolut beste Lieferant für langkettige Menachinone Die Unterschiede innerhalb einer Sorte sowohl zwischen
und damit Vitamin K2 ist Natto. Diese Produkte aus fer- den Jahreszeiten (Winter/Sommer) als auch zwischen
mentierten Sojabohnen oder schwarzen Bohnen weisen den verschiedenen Käseherstellern können sehr gross
Gesamtmenachinongehalte von über 1000 µg /100 g sein, lassen sich aber mit den erhobenen Daten nicht
auf (Walther et Chollet, 2017). Natto ist insbesondere nachvollziehen. Dazu sind weitere spezifische Untersu-
in Asien verbreitet und findet sich wegen des speziellen chungen nötig. n
Geschmacks kaum auf unseren Speiseplänen.
Literatur
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Journal, 104853. 2019). Brugg: Agristat,TSM Treuhand,Swissmilk.
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