Koliini on välttämätön ravinne ihmisille ja monille eläimille. Koliini ilmenee suoloina (kuvan rakennekaavan X− on jokin anioni).
Termillä B4-vitamiini tarkoitetaan joskus koliinia, vaikkei se ole varsinainen vitamiini. Koliini on vesiliukoinen ioni.
Aikuisten tulee saada ravinnostaan koliinia, koska elimistö ei syntetisoi sitä riittävästi saamastaan 3-fosfoglyseraatista. Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen EFSA:n mukaan vain pieni osa EU:n ja Yhdysvaltojen väestöä nauttii optimaalisen määrän koliinia. Koliini liitettiin välttämättömien ravinteiden joukkoon vasta vuonna 1998.
Koliinia tulee saada ruuasta sellaisenaan tai koliinia sisältävinä fosfolipideinä, kuten fosfatidyylikoliineina.
Koliinia ei pidetä vitamiinina, vaan ravinteena, joka muistuttaa aineenvaihdunnaltaan aminohappoja. Kananmuna on ylivoimaisesti paras koliininlähde.
Ihmiset ja monet muut eläimet käyttävät koliinia tuottamaan sitä sisältäviä fosfolipidejä, jotka ovat välttämätön rakenneosa muun muassa solukalvoissa, monissa soluelimissä ja VLDL:ssä. Sitä vaaditaan myös asetyylikoliinin (välittäjäaine) ja trimetyyliglysiinin (osmoregulaattori) tuottoon. Osa kehossa muodostuvasta S-adenosyylimetioniinista tuotetaan trimetyyliglysiinin avulla. Koliinilla on myös muita toimintoja.
Koliinin suoloja käytetään ravintolisänä kanojen, kalkkunoiden ja joidenkin muiden eläinten rehuissa. Sitä käytetään myös teollisuudessa, kuten piirilevyjen optisessa litografiassa valoresistin poistoon. Metakoliinia ja karbakoliinia, jotka ovat koliinijohdannaisia, käytetään lääkkeinä. Sen teofylliinisuolaa, koliiniteofyllinaattia, käytetään keuhkoputkia avaavana lääkkeenä. Isotooppileimattuja koliineita, kuten hiili-11-koliinia, käytetään lääketieteellisessä kuvantamisessa.
Suositukset ja saanti Yhdysvalloissa suositellaan naisille vähintään 425 milligrammaa koliinia päivässä ja miehille 550https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-436/choline. Yhdysvaltojen suositus kuvastaa sitä koliinin saantitasoa, jolla vältetään maksavaurion riski terveillä miehillä.
Euroopan elintarviketurvallisuusviraston EFSA:n asiantuntijapaneeli on esittänyt arvot koliinin riittävälle saannille (eng. adequate intake, AD). Nämä ovat arvioita siitä, mikä määrä koliinia riittää ylläpitämään jonkin väestöryhmän terveenä. Eri väestöryhmien riittävän saannin arvot on eritelty alla olevassa taulukossa.
Koliinin AI-arvot (mg/vrk, EFSA)IkäMiehet ja naisetRaskaana olevat7–11 kk1604801–3 v1404–6 v1707–10 v250Imettävät11–14 v34052015–17 v400≥18 v400
Suomen vuoden 2024 ravitsemussuositusten koliinimäärät ovat hyvin samansuuntaiset.
Koliinin suositeltava saanti suomalaisten vuoden 2024 ravitsemussuositusten mukaan Ikäryhmä Koliini mg/vrk ≥ 6 kk 120 7–11 kk 170 1–3 v 150 4–6 v 170 7–10 v 250 Naiset 11–14 v 350 15–17 v 390 18–24 v 400 25–50 v 400 51–70 v 400 > 70 v 400 Raskaana olevat 480 Imettävät 520 Miehet 11–14 v 330 15–17 v 400 18–24 v 400 25–50 v 400 51–70 v 400 > 70 v 400
2010-luvulla julkaistuissa yhdysvaltalaistutkimuksissa on paljastunut, että koliinin saanti on riittämätöntä lähes 90 prosentilla väestöstä. Myös EU-maissa vuosina 2000–2011 tehdyissä tutkimuksissa havaittiin, että suuri osa väestöstä sai liian vähän koliinia. Koliinin vuorokautinen saanti oli aikuisilla miehillä noin 332–468 milligrammaa ja naisilla 269–444. Saanti oli 75–127 mg/vrk alle 1-vuotiailla, 151–210 mg/vrk 1–3-vuotiailla, 177–304 mg/vrk 3–10-vuotiailla ja 244–373 mg/vrk 10–18-vuotiailla. Saanti oli 336 mg/vrk alle 18-vuotiailla raskaana olevilla ja 356 mg/vrk yli 18-vuotiailla raskaana olevilla. Ravinnosta on vaikea saada optimaalisesti koliinia, jos siihen ei sisälly kananmunia. Raskaana olevien koliininsaanti on tarpeeseen nähden kaikkein heikointa.
Liikasaanti EFSA ei ole esittänyt enimmäissaantisuositusta koliinille. Jos koliinia nauttii noin 8–20 grammaa vuorokaudessa, siitä voi aiheutua matalaa verenpainetta, ripulia, pahoinvointia ja kehon ominaishajun muuttuminen kalamaiselle koliinista muodostuvan trimetyyliamiinin (TMA) takia. Koliinin LD50 eli määrä, joka aiheuttaa kuoleman puolelle koe-eläimistä, on rotille 3–6 grammaa per kehon painokilo.
Koliiniylimäärä muuntuu suolimikrobien ansiosta TMA:ksi, joka muuntuu maksassa trimetyyliamiini-N-oksidiksi (TMAO). TMA:n ja TMAO:n kohonneiden pitoisuuksien kehossa on havaittu liittyvän kasvaneeseen kuolleisuuteen sydän- ja verisuonitauteihin ateroskleroosin kautta. Syynä tähän ovat tiettävästi olleet kuitenkin muut tekijät, kuten haitallisuutta tukevissa tutkimuksissa huonosti huomioidut tai toistaiseksi muutenkin huonosti tunnetut koehenkilöiden sairaudet ja geneettiset tekijät. Esimerkiksi munuaisten vajaatoiminta altistaa sydän- ja verisuonitaudeille vähentäen yleensä samalla TMA:n ja TMAO:n erittymistä pois kehosta. Tällöin TMA:n ja TMAO:n pitoisuudet muun muassa veressä kohoavat kertoen pikemminkin munuaisten vajaatoiminnasta. Koliinin saanti, TMA tai TMAO eivät siis itsessään tiettävästi lisää kuolleisuutta eri sairauksiin. Myös karnitiinista muodostuu TMA:ta ja TMAO:ta, mutta sen osalta pätee ehkä myös sama käänteinen syy-seuraussuhde. TMA:ta ja TMAO:ta on paljon myös kaloissa, joiden säännöllinen syönti yleensä laskee kuolleisuutta sydän- ja verisuonitauteihin. Esimerkiksi kalojen omega-3-rasvahapot ovat terveyttä edistäviltä vaikutuksiltaan verrattain heikot ja tuskin pystyvät peittämään kehon TMA- ja TMAO-pitoisuuksien suurempaa (mutta todistamatonta) haitallisuutta.
Puutos
Rasvamaksaa ja lihasvaurioita aiheuttava selkeästi oireellinen koliinipuutos on harvinainen ihmisillä. Tämä johtuu siitä, että koliinia on monissa ruuissa. Ihmisen elimistö pystyy lisäksi tuottamaan jonkin verran koliinia (ks. kohta biosynteesi). Yleensä syy koliininpuutokseen onkin jokin sairaus tai muu epäsuora tekijä.
Vakava koliinipuutos aiheuttaa ihmisillä lihasvaurioita tai rasvamaksaa, joka voi kehittyä maksakirroosiksi. Vuonna 2007 suoritetussa interventiotutkimuksessa havaittiin, että lähes 80 prosentille miehistä ja menopaussin ohittaneista naisista kehittyi rasvamaksa tai lihasvaurio, kun heidän vuorokautinen koliininsaantinsa laskettiin 50 milligrammaan 42 vuorokauden ajaksi. Hedelmällisessä iässä olleista naisista sen sijaan vain 44:lle tapahtui vastaavaa.
Myös muilla eläimillä ilmenee koliinipuutoksessa tyypillisesti maksan rasvoittumista ja maksavaurioita. Joillain ilmenee myös verenvuotoa munuaisissa, joka tiettävästi johtuu osmoregulaattorina toimivan trimetyyliglysiinin puutteesta, jota eläimet tuottavat koliinista.
Altistavat tekijät ja mekanismit
Puutoksessa fosfatidyylikoliineita vaativan VLDL:n tuotto vähenee, jolloin lipidien poistuminen maksasta vähenee ja se rasvoittuu. Maksavaurioille on ehdotettu muitakin yhtaikaisesti ilmeneviä mekanismeja. Koliinia tarvitaan esimerkiksi fosfolipidien tuottoon. Fosfolipidit ovat osa mitokondriokalvoja, ja puutos alentaa kalvojen kykyä ylläpitää niiden välisiä ionipitoisuuseroja. Tämä johtaa häiriöihin rasvahappojen β-oksidaatiossa. Rasvojen hajoaminen maksassa siis myös vähenee. Edeltävien lisäksi muita maksaan vaikuttavia mekanismeja on ehdotettu.
Koliinipuutokselle altistavat useat geneettiset tekijät ja kehon estrogeenipitoisuudet. Estrogeenit aktivoivat koliineita fosfatidyylikoliinien muodossa tuottavaa fosfatidyylietanolamiini-N-metyylitransferaasia (EC-numero 2.1.1.17). Siksi naisilla ennen menopaussia ja sen läpikäyneillä naisilla, jotka saavat estrogeenilisiä hormonikorvaushoitona, koliinin tarve ruuasta on miehiä alempi. Ilman lisiä koliinitarve on menopaussin jälkeen likimain sama kuin miehillä. EFSA ei tutkimustiedon puutteen takia kuitenkaan ole laatinut sukupuolittain eriäviä koliinin saantiarvoja. Tietyt suolimikrobit hajottavat koliinia toisia mikrobeja tehokkaammin, mikä vaikuttaa koliinitarpeeseen.
Ruokapitoisuudet
Koliinia on ruuissa vapaana molekyylinä ja sitoutuneena toisiin molekyyleihin, lähinnä fosfolipideihin, eritoten fosfatidyylikoliineihin.
Naudanmaksa näyttäisi olevan paras koliininlähde pitoisuudella 330 mg/100 g. Kananmunan koliinipitoisuus on 250 mg/100 g. Munan koliini on sen keltuaisessa. Naudanjauhelihan koliinipitoisuus vaihtelee: vähärasvaisessa (5 %) jauhelihassa on koliinia 71 mg/100 g ja runsasrasvaisessa (30 %) 47 mg/100 g. Atlantinlohen koliinipitoisuus on 79 mg. Myös maidon pitoisuus vaihtelee: rasvaton maito sisältää 20 mg/100 g, kun taas maito, johon on jätetty 3,2 prosenttia rasvaa sisältää 14 mg koliinia. Myös avokado sisältää 14 mg koliinia/100 g. Voissa sitä on 19 mg. Ruokaöljyt eivät yleensä ole hyviä koliininlähteitä.USDA Database for the Choline Content of Common Foods Release Two. https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/80400525/data/choline/choln02.pdf Kvinoa, amarantti, tattari ja ohra ovat viljoista parhaat koliininlähteet.
Ihmisen rintamaito sisältää niin paljon koliinia, että vauvan yksinomainen rintaruokinta vastaa noin 120 mg/vrk koliinisaantia.
Trimetyyliglysiini pystyy suorittamaan osan koliinin toiminnoista (katso toiminta eliöissä). Trimetyyliglysiiniä on eritoten vehnänalkioissa 1240 mg/100 g ja pinaatissa 600–645 mg/100 g. + Ruokien koliinipitoisuuksiaa (mg/100 g)LihatVihanneksetKananliha, paahdettu65.83Bataatti13.11Kananliha, paahdettu, ilman ihoa78.74Hapankaali10.39Kana, maksa290.03Herne27.51Katkarapu, tölkitetty70.60Jääsalaatti6.70Naudan jauheliha, pariloitu79.32–82.35Keräkaali15.45Naudanlihapihvi, paistettu78.15Kesäkurpitsa9.36Nauta, maksa, paistettu418.22Kukkakaali39.10Pekoni, paistettu124.89Kurkku5.95Siankylki, paistettu102.76Maissi, keltainen21.95Turska83.63Parsakaali40.06LehmänmaitotuotteetPinaatti22.08Hapankerma20.33Porkkana8.79Jugurtti15.20Punajuuri6.01Juusto16.5–27.21Romainesalaatti9.92Maito (täysmaito ja rasvaton)14.29–16.40Ruusukaali40.61Raejuusto18.42Tomaatti6.74Voi18.77Vihreä papu (haricot vert)13.46Viljat ja muut heinäkasvitHedelmätKaura, lese58.57Appelsiini8.38Kaurahiutale7.42Avokado14.18Riisi, tumma9.22Banaani9.76Riisi, valkoinen2.08Greippi7.53Vehnä, alkio, paahdettu152.08Hunajameloni7.58Luumu, kuivattu9.66MuutMansikka5.65Kananmuna251.00Mustikka6.04Maapähkinä52.47Omena3.44Oliiviöljy0.29Persikka6.10Soijapapu115.87Päärynä5.11Tofu27.37Vesimeloni4.07Valkoinen papu26.93Viinirypäle5.63a: ruuat ovat raakoja eli valmistamattomia ellei toisin mainita. Pitoisuudet ovat keskimääräisiä ja ne ovat summia vapaan koliinin ja eri molekyyleihin sitoutuneiden koliinien pitoisuuksista.
Terveysvaikutukset
Aivoterveys Itä-Suomen yliopistossa vuonna 2023 julkaistussa väitoskirjassa havaittiin, että ravinnosta eniten fosfatidyylikoliinia saaneilla miehillä esiintyi neljännes vähemmän dementiaa kuin vähiten saaneilla. He suoriutuivat lisäksi paremmin kielellistä kyvykkyyttä ja muistin toimintaa selvittävistä testeistä. Fosfatidyylikoliinin keskeisimmät lähteet olivat kananmuna ja liha. Tiedot kerättiin vuosina 1984–1989.
Myös vuonna 2022 julkaistusta yhdysvaltalaistutkimuksesta saatiin samankaltainen tulos. Alzheimerin taudille alttiilla hiirillä tehdyssä interventiotutkimuksessa on havaittu, että niiden hiirten, joiden elinikäinen koliininsaanti viisinkertaistettiin, muisti oli parempi ja niiden aivoissa esiintyi myös vähemmän amyloidiplakkia ja vähemmän mikrogliojen aktivaatiota.
Muut sairaudet Runsaasti koliinia nauttivilla ihmisillä esiintyy tavallista vähemmän kroonisia sairauksiaThe betaine and choline content of a whole wheat flour compared to other mill streams. 2007. https://www.researchgate.net/publication/23494020_The_betaine_and_choline_content_of_a_whole_wheat_flour_compared_to_other_mill_streams. Koliininpuutos lisää esimerkiksi verisuonitauteihin ja maksasyöpään liittyvän rasvamaksan riskiä. Lisäksi se vähentää S-adenosyylimetioniinin tuottoa, joka osallistuu geenisäätelyyn metyloimalla DNA:ta. Alhaisen koliinisaannin ei ihmisissä ole kuitenkaan havaittu vaikuttavan selkeästi sydän- ja verisuonitautikuolleisuuteen tai syöpien ilmenemiseen väestöseurantatutkimuksissa. Kemia