Cholin bzw. die von diesem abgeleiteten Verbindungen spielen eine wesentliche Rolle in vielen physiologischen Vorgängen:

• Phospholipide, vor allem Phosphatidyl-Cholin (PC), kommen in großer Menge in allen biologischen Membranen vor. Sie spielen dort eine wichtige Rolle für deren Struktur und Funktionen, wie beispielsweise die Übertragung von Signalen und den Transport von Stoffen [1, 2, 3].
• Metabolismus und Transport von Lipiden und Cholesterin – Fette und Cholesterin aus der Nahrung werden mittels Chylomykronen (Lipoproteinpartikel) in die Leber transportiert. Von dort aus werden sie in einer anderen Art von Lipoproteinen (Komplexe aus Proteinen (Apolipoproteinen), Cholesterin, Triglyceriden und Phospholipiden), den VLDLs (very low density lipoproteins), über das Blut zu extrahepatischen ("außerhalb der Leber") Geweben transportiert. PC ist notwendig für die korrekte „Herstellung“ und die Sekretion der VLDLs. [4, 5]
• Cholin ist auch von großer Bedeutung im Methylgruppen-Stoffwechsel, in welchem Homocystein über zwei verschiedene Wege methyliert (Anhängen von CH 3 -Gruppen) werden kann. In der einen Reaktion dient Betain, welches ein Cholin-Derivat ist, als Methylgruppen-Donor (Spender) für die Methylierung von Homocystein zu Methionin und wird über die Betain-Homocystein-Methyltransferase zu Dimethylglycin umgewandelt. In der zweiten Reaktion dient 5-Methyl-Tetrahydrofolat als Methyl-Donor und die Vitamin B12-abhängige Methionin-Synthase ist das relevante Enzym. [6, 7]
• Cholin ist außerdem eine Vorstufe von Acetylcholin, einem Neurotransmitter (Botenstoffe, welche die Erregung einer Nervenzelle auf andere Zellen an chemischen Synapsen übertragen). Dieser ist wichtig für Funktionen wie zum Beispiel die Speicherung von Erinnerungen oder die Kontrolle von Muskeln. [3]

Literatur

1. Penry JT, Manore MM: Choline: an important micronutrient for maximal endurance-exercice performance? Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2008 Apr;18(2):191-203.
2. Zeisel SH, da Costa KA: Choline, an essential nutrient for humans. FASEB J. 1991 Apr;5(7):2093-8.
3. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies: Dietary Reference Values for choline. EFSA Journal, 14 (8), 4484. 2016.doi:10.2903/j.efsa.2016.4484
4. Vance DE, Li Z, Jacobs, RL: Hepatic phosphatidylethanolamine N-methyltransferase, unexpected roles in animal biochemistry and physiology. J Biol Chem. 2007 Nov 16;282 (46):33237-41.
5. Biesalski HK, Bishoff SC, Puchstein C.: Ernährungsmedizin, 4. Auflage, 99-100, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2004.
6. Zeisel SH, Mar MH, Howe JC, Holden JM: Concentrations of choline-containing compounds and betaine in common foods. J Nutr. 2003 May;133(5):1302-7.
7. Zeisel SH, Niculescu MD: Perinatal Cholin Influences Brain Structure and Function. Nutr Rev. 2006 Apr;64(4):197-203.