Es wird gelegentlich angezweifelt ob Reptilien überhaupt in der Lage seien, Vitamin D durch UV Strahlung zu bilden. Dieser Zweifel ist durchaus gerechtfertigt, da beispielsweise Hunde und Katzen dazu nicht in der Lage sind, und ihren Vitamin D Bedarf allein über die Nahrung decken müssen [337How, K. L., Hazewinkel, H. A. W., & Mol, J. A. (1994). Dietary vitamin d dependence of cat and dog due to inadequate cutaneous synthesis of vitamin d. General and Comparative Endocrinology, 96(1), 12–18.].

Bei Reptilien wurden verschiedene Experimente durchgeführt, bei der Tiere oder deren Haut mit einer künstlichen UVB-Quelle bestrahlt wurden, und anschließend der 25OHD-Gehalt gemessen wurde. Alle mir bekannten Studien haben klar nachgewiesen, dass Reptilien Vitamin D3 durch UVB-Strahlung bilden. Insbesondere Studien, mit Tieren mit starkem Vitamin D Mangel (erkennbar durch Bluttest oder MBD), der durch UV-Bestrahlung in sehr kurzer Zeit behoben werden konnte, sind hier eindrucksvolle Nachweise [578Gillespie, D., Frye, F. L., Stockham, S. L., & Fredeking, T. (2000). Blood values in wild and captive komodo dragons (varanus komodoensis). Zoo Biology, 19(6), 495–509.]. Siehe Übersicht Vitamin D Versorgung bei Reptilien

Grundsätzlich ist lediglich Vitamin D lebensnotwendig, für die Zufuhr stehen jedoch die beiden Möglichkeiten a) Nahrung/Vitaminpräparat oder b) UVB-Bestrahlung offen. Verschiedene Reptilien wurden allein durch orale Gabe von Vitamin D ohne UVB-Beleuchtung erfolgreich nachgezogen. Darunter Chuckwalla (Sauromalus obesus) [359Montanucci, RR. (1997). Captive management, behavior and conservation of chuckwallas sauromalus obesus (lacertilia:iguanidae). Bulletin of the Chicago Herpetological Society, 32, 121–137.], Panther-Chamäleons [249Ferguson, G. W., Jones, J., Gehrmann, W. H., Hammack, S. H., Talent, L. G., & Hudson, R. D., et al. (1996). Indoor husbandry of the panther chamaeleon chamaeleo (furcifer) pardalis: effects of dietary vitamins a and d and ultraviolet irradiation on pathology and life-history traits. Zoo Biology, 15, 279–299.] sowie Berichte diverser Halter für andere Reptilien.

Beim Menschen liegt die benötigte Vitamin D Menge ohne zusätzliche UVB-Bestrahung bei etwa 400 IU pro kg Körpergewicht und Woche [551Heaney, R. P., Davies, K. M., Chen, T. C., Holick, M. F., & Barger-Lux, M. J. (2003). Human serum 25-hydroxycholecalciferol response to extended oral dosing with cholecalciferol. American Journal of Clinical Nutrition, 77(1), 204–210.], allerdings gibt es individuelle Unterschiede. Bei Reptilien ist die genaue Menge unklar, verschiedene Literaturangaben liegen etwa zwischen 50 und 1'000 IU pro kg Körpergewicht und Woche. Verschiedene Studien mit sehr unterschiedlichen Dosierungen haben teilweise entweder zur massiven Unterversorgung (Todesfolge) geführt oder Vitamin D wurde überdosiert Übersicht Vitamin D Versorgung bei Reptilien.

In freier Wildbahn nehmen nur Reptilien, die ganze Wirbeltiere (deren Leber enthält große Mengen Vitamin D) fressen oder Reptilien, die sehr Vitamin-D2-haltige Pflanzen (insb. Pilze) fressen, Vitamin D über die Nahrung auf. Insekten und fast alle Pflanzen enthalten dagegen kaum Vitamin D. Daher ist für Pflanzenfresser und Insektenfresser das Sonnenlicht die natürliche Vitamin D Quelle. Das gilt auch für Nacht- und Dämmerungsaktive Arten (siehe unten). Aber auch heliophile Reptilien die ganze Wirbeltiere fressen, decken einen großen Teil ihres Vitamin D Bedarfs über das Sonnenlicht [628Nijboer, J., van Brug, H., Tryfonidou, M. A., & van Leeuwen, J. P. T. M. (2003). Uv-b and vitamin d3 metabolism in juvenile komodo dragons (varanus komodoensis). In A. Fidgett, M. Clauss, U. Gansloßer, J. .-M. Hatt & J. Nijboer (Eds), Zoo Animal Nutrition II Fürth: Filander Verlag.].

Strebt man eine naturnahe Haltung an, sollte man alle heliophilen Arten und insekten- oder pflanzenfressende Arten mit hochwertiger UV-Strahlung versorgen.

Beim Menschen zeigen manche Untersuchungen außerdem, dass durch UV-Strahlung in der Haut gebildetes Vitamin D anders im Körper weiter verarbeitet wird, als über die Nahrung zugeführtes Vitamin D [587Jones, G. (2008). Pharmacokinetics of vitamin d toxicity. American Journal of Clinical Nutrition, 88(2), 582S–586S.; 364Holick, M. F. (1998). Biological effects of light: Historical and new perspectives. In M. F. Holick & E. G. Jung (Eds), Biologic effects of light 1998 (pp. 11–32). Boston: Kluwer.]. Zusätzlich besteht der grundsätzliche Verdacht, dass UV-Strahlung neben der Vitamin D Bildung weitere positive Effekte hat [517Lucas, R. M., & Ponsonby, A.-L. (2006). Considering the potential benefits as well as adverse effects of sun exposure: can all the potential benefits be provided by oral vitamin d supplementation? Progress in Biophysics and Molecular Biology, 92(1), 140–149.] und dass künstliche Vitamin/Hormongaben negative Nebenwirkungen haben können.

Der normale Blutspiegel scheint artabhängig stark zu variieren, siehe Übersicht Vitamin D Versorgung von Reptilien

Während manche Wissenschaftler keinen Unterschied zwischen den 25OHD-Blutspiegeln bei einer ganztägigen Bestrahlung mit geringer Bestrahlungsstärke und kurzzeitiger Bestrahlung mit einer intensiveren Lampe feststellen [178Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Chen, T. C., Dierenfeld, E. S., & Holick, M. F. (2002). Effects of artificial ultraviolet light exposure on reproductive success of the female panther chameleon (furcifer pardalis) in captivity. Zoo Biology, 21, 525–537.], zeigen andere Studien, dass möglicherweise eine sehr kurze Bestrahlungsdauer (15 Minuten pro Woche) mit extrem hoher Bestrahlungsstärke nicht zur Vitamin-D-Versorgung geeignet sind [695Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Peavy, B., Painter, C., Hartdegen, R., & Chen, T. C., et al. (2009). Restoring vitamin d in monitor lizards: Exploring the efficacy of dietary and uvb sources. Journal of Herpetological Medicine and Surgery, 19(3), 81–88.]. In Schweinehautproben zeigte sich ein sehr linearer Zusammenhang zwischen Dosis unabhängig von der Bestrahlungsstärke [1255Barnkob, L. L., Argyraki, A., Petersen, P. M., & Jakobsen, J. (2016). Investigation of the effect of uv-led exposure conditions on the production of vitamin d in pig skin. Food Chemistry, 212, 386–391.].

Um nicht nur den 25OHD-Blutspiegel (relevant für den Knochenstoffwechsel) aufrecht zu halten sondern auch die Körperzellen ausreichend mit Vitamin D zu versorgen, ist eine häufige Bestrahlung mit geringerer Dosis vorzuziehen (alternative_umwandlung_in_den_koerperzellen).

Auch wenn es durch den experimentellen Nachweis der Vitamin D Bildung durch UV-Strahlung bereits bewiesen ist, dass UVB-Strahlung die obere Hautschicht durchdringt, existieren auch Messungen der Durchlässigkeit verschiedener Hautschichten bei verschiedenen Reptilienarten. Diese Untersuchungen stammen bereits aus den 1960er Jahren, was es um so erschreckender macht, dass diese Tatsache weiterhin von Hobbyhaltern angezweifelt wird, um den Verzicht auf UV-Beleuchtung zu rechtfertigen.

Misst man die Transmission durch die obere Hornhautschicht, die bei der Häutung abgeworfen wird, stellt man eine hohe Lichtdurchlässigkeit im Bereich 400nm bis 1300nm fest. Unterhalb von 280nm ist die Hornhaut komplett undurchlässig, dann steigt die Transitivität aber sehr steil auf Werte von 20% bis 30% an. [331Tercafs, R. R. (1963). Transmission of ultra-violet, visible and infra-red radiation through the keratinous layer of reptile skin (serpentes and sauria). Ecology, 44(1), 214–218.]

[330Porter, W. P. (1967). Solar radiation through the living body walls of vertebrates with emphasis on desert reptiles. Ecological Monographs, 37(4), 274–296.] enthält eine höhere Auflösung im UV-Bereich und teilt stärker auf in welcher Gewebeschicht (Exuvie, Haut, Muskel, Bauchfell) die Strahlung absorbiert wird. Der Anteil der Strahlung der die Exuvie noch durchdringt in der Haut aber absorbiert wird liegt bei 290nm bei etwa 5% steigt aber bis 30% bei 350nm an. Hier wurden Wüstenreptilien untersucht von denen man erwarten kann, dass ihre Haut UV-Strahlung als Schutzmechanismus sehr gut absorbiert.

Im Gehirn befinden sich Rezeptoren für 1,25OHD. Dies kann möglicherweise erklären wie Tiere ihr Sonnenverhalten entsprechend an ihren Vitamin-D-Bedarf anpassen können. Nachgewiesen wurden diese Rezeptoren bei Rotkehlanolis [272Bidmon, H.-J., & Stumpf, W. E. (1996). Vitamin d target systems in the brain of the green lizard anolis carolinensis. Anatomy and Embryology, 193(2), 145–160.] und Schmuckschildkröten [310Bidmon, H.-J., & Stumpf, W. E. (1994). Distribution of target cells for 1,25-dihydroxyvitamin d3 in the brain of the yellow bellied turtle trachemys scripta. Brain Research, 640(1-2), 277–285.].

Bartagamenjungtiere denen nur wenig Vitamin D über die Nahrung zugeführt wurde und die nicht mit UV bestrahlt wurden, nahmen vermehrt Futtertiere mit höherem Vitamin D Gehalt auf [563Oonincx, D. G. A. B., Stevens, Y., van den Borne, J. J. G. C., van Leeuwen, J. P. T. M., & Hendriks, W. H. (2010). Effects of vitamin d3 supplementation and uvb exposure on the growth and plasma concentration of vitamin d3 metabolites in juvenile bearded dragons (pogona vitticeps). Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 156(2), 122–128.].

Im natürlichen Sonnenlicht variiert der UVB-Anteil stark mit der Tageszeit bzw. dem Sonnenstand. In dem die Tiere kurze Zeiten mittags sonnen können sie eine sehr viel größere Dosis UVB aufnehmen als wenn sie längere Zeiten am Vormittag/Nachmittag sonnen. Die Wärmeaufnahme ist durch die unterschiedliche Sonnendauer in beiden Fällen gleich.

Eine sehr interessante Untersuchung zeigt, dass Reptilien in der Lage sind ihren Vitamin-D-Bedarf und die zu verfügung stehende Beleuchtung zu beurteilen [32Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Karsten, K. B., Hammack, S. H., McRae, M., & Chen, T. C., et al. (2003). Do panther chameleons bask to regulate endogenous vitamin d3 production? Physiological and Biochemical Zoology, 76(1), 52–59.]: Junge Pantherchamäleons wurden in Gruppen aufgeteilt und in verschiedenen Terrarien mit unterschiedlicher Kombination von Leuchtstoffröhren gehalten. Somit war in jedem Terrarium ein unterschiedliches Verhältnis von Licht, UVA und UVB-Strahlung vorhanden. Zusätzlich wurden die Tiere weiter unterteilt in Gruppen die einen hohen oder niedrigen Anteil Vitamin D3 mit der Nahrung verabreicht bekamen. Die Zeitdauer die die Tiere unter der Lampe verbrachten hing direkt mit dem UVB-Anteil und dem Vitamin D3-Bedarf zusammen. Die Tiere passen ihre Sonnendauer also an den Vitamin-D-Gehalt im Blut an.

Bei der Spitzkopfschildkröte (Emydura signata) wurde beobachtet, dass diese Tiere zwar sonnen, ihre Körpertemperatur dabei jedoch nicht erhöhen. Das Sonnen muss in diesem Fall andere Gründe als die Thermoregulation haben. Neben dem Abtrocknen kommt auch die VitaminD-Bildung in Frage. [273Manning, B., & Grigg, G. C. (1997). Basking is not of thermoregulatory significance in the "basking" freshwater turtle emydura signata. Copeia, 1997(3), 579–584.]

Im Experiment konnten Zaunleguane in einem Gradienten von UVI 0 bis UVI 20 sehr genau ihre Position bei UVI 5 wählen [1300Conley, D. A., & Lattanzio, M. S. (2022). Active regulation of ultraviolet light exposure overrides thermal preference behavior in eastern fence lizards. Functional Ecology, n/a(n/a), 1–11.]. Sie scheinen also eine Methode zu besitzen, die UVB-Intensität zu fühlen. Möglicherweise ein Effekt ähnlich [1301Kemény, L. V., Robinson, K. C., Hermann, A. L., Walker, D. M., Regan, S., & Yew, Y. W., et al. (2021). Vitamin d deficiency exacerbates uv/endorphin and opioid addiction. Science Advances, 7(24), eabe4577.]?

Nicht nur bei Hühnern ist nachgewiesen dass das Absterben der Jungtiere im Ei und deren schlecht ausgebildetes Skelett mit der VitaminD-Versorgung der Mutter zusammenhängt sondern auch bei Pantherchamäleons [178Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Chen, T. C., Dierenfeld, E. S., & Holick, M. F. (2002). Effects of artificial ultraviolet light exposure on reproductive success of the female panther chameleon (furcifer pardalis) in captivity. Zoo Biology, 21, 525–537.]

Tiere mit besserer Vitamin-D-versorgung nehmen freiwillig größere Mengen an Kalzium auf [579Oftedal, O. T., Chen, T. C., & Schulkin, J. (1997). Preliminary observations on the relationship of calcium ingestion to vitamin d status in the green iguana (iguana iguana). Zoo Biology, 16(3), 201–207.]

Der Nacht- bzw. Dämmerungsaktive Hausgecko (Hemidactylus turcicus) bildet aus der selben UV-Dosis eine sehr viel größere Menge Vitamin D als der tagaktive Große Rauhschuppenstachelleguan (Sceloporus olivaceus). Trotz ihrer nachtaktiven Lebensweise nehmen die Tiere in der Natur eine ausreichende UV-Dosis auf [237Carman, E. N., Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Chen, T. C., & Holick, M. F. (2000). Photobiosynthetic opportunity and ability for uv-b generated vitamin d synthesis in free-living house geckos (hemidactylus turcicus) and texas spiny lizards (sceloporus olivaceus). Copeia, 2000(1), 245–250.].

Grüne Leguane können über die Nahrung verabreichtes VitaminD2 ebenfalls verwerten [358Allen, M. E., Chen, T. C., Holick, M. F., & Merkel, E. (1998). Evaluation of vitamin d status in the green iguana (iguana iguana): oral administration vs uvb exposure. In M. F. Holick & E. G. Jung (Eds), Biologic effects of light 1998 (pp. 99–102). Boston: Kluwer.]. Bei Taggeckos führe die Haltung unter einer UVA-Röhre und Supplementierung von D2 zu höheren 25OHD-Blutwerten als die Supplementierung (geringe Dosis) von D3 [457Allen, M. E., Oftedal, O. T., & Horst, R. L. (1996). Remarkable differences in the response to dietary vitamin d among species of reptiles and primates: is ultraviolet b light essential? In M. F. Holick & E. G. Jung (Eds), Biologic Effects of Light 1995 (pp. 13–38). Berlin: Walter de Gruyter.]

Bei einigen Echsen ist Provitamin D ein wichtiger Bestandteil des Sekrets der Femoraldrüsen. Eine bessere Vitamin D Versorgung machte männliche Iberische Gebirgseidechsen attraktiver für die Weibchen [470Martín, J., & López, P. (2006). Vitamin d supplementation increases the attractiveness of males' scent for female iberian rock lizards. Proceedings of the Royal Society of London - Biological Sciences, 273(1601), 2619–2624.].

Für menschliche Haut ist seit den 1980ern bekannt, dass das UV-Spektrum beeinflusst, welche Menge Vitamin D maximal gebildet werden kann [56MacLaughlin, J. A., Anderson, R., & Holick, M. F. (1982). Spectral character of sunlight modulates photosynthesis of previtamin d3 and its photoisomers in human skin. Science, 216(4549), 1001–1003.]. Unnatürlich kurzwellige Spektren können zu einem unnatürlich hohen Vitamin-D-Blutspiegel führen (siehe auch Vitamin D)

Bei Grünen Leguane (Iguana iguana), die unter einer Abwandlung einer Sylvania 2096 Lampe gehalten wurden (Leuchtstoff Typ UVB313) wurden ein unnatürlich hoher 25OHD-Spiegel im Blut von bis zu 1200 ng/ml nachgewiesen [328Bernard, J. B. (1995). Spectral irradiance of fluorescent lamps and their efficacy for promoting vitamin d synthesis in herbivorous reptiles. Unpublished Dissertation PhD, Michigan State University, USA.] [329Bernard, J. B., Oftedal, O. T., & Ullrey, D. E. 1996, Idiosyncrasies of vitamin d metabolism in the green iguana (iguana iguana). Paper presented at Comparative Nutrition Society Symposium.].

Bei Bartagamen, die unter einer Typ UVB313 Leuchtstofflampe gehalten wurde, kam es trotz sehr geringer Bestrahlungsstärke (20-30µW/cm²) bereits nach nur 2 Stunden täglicher Bestrahlungsdauer zu einer Sättigung der 25OHD-Blutwerte [563Oonincx, D. G. A. B., Stevens, Y., van den Borne, J. J. G. C., van Leeuwen, J. P. T. M., & Hendriks, W. H. (2010). Effects of vitamin d3 supplementation and uvb exposure on the growth and plasma concentration of vitamin d3 metabolites in juvenile bearded dragons (pogona vitticeps). Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 156(2), 122–128.]

Bei Grünen Leguanen die aus geringer Entfernung mit einer Philips F40UVB Leuchtstoffröhre (Leuchtstoff Typ vermutlich ähnlich UVB313) bestrahlt wurden verhielten sich einige Tiere apathisch und hielten die Augen geschlossen (Symptome einer Hornhaut/Bindehautentzündung) [326Hibma, J. C. (2004). Dietary vitamin d3 and uv-b exposure effects on green iguana growth rate: is full-spectrum lighting necessary? Bulletin of the Chicago Herpetological Society, 39(8), 145–150.]

Ab dem Jahr 2006 wurden vermehrt UV-Kompaktleuchtstofflampen mit einem Typ UVB313 Leuchtstoff auf den Markt gebracht. Kompaktleuchtstofflampen erreichen sehr viel höhere Bestrahlungsstärken als Leuchtstoffröhren, insbesondere dann wenn zusätzlich ein Reflektor verwendet wird. Mehrere Reptilien entwickelten ernsthafte Hornhaut/Bindehautentzündungen, teilweise mit Todesfolge! Weitere Fälle wurden beim Einsatz von UV-Röhren und Mischlichtlampen bekannt: Nach der Installation neuer UV-Lampen Verbrennungen an Haut- und Augen zusammen mit einem schlechten Allgemeinbefinden (Futterverweigerung, Lethargie, Häutungsschwierigkeiten) auf. In den letzten Jahren sind über 200 Fälle und über 20 Todesfälle dokumentiert [540Gardiner, D. W., Baines, F. M., & Pandher, K. (2009). Photodermatitis and photokeratoconjunctivitis in a ball python (python regius) and a blue-tongue skink (tiliqua spp.). Journal of zoo and wildlife medicine, 40(4), 757–766.; 574Baines, F. M. 2010, March 4—7 Photo-kerato-conjunctivitis in reptiles. Paper presented at 1st International Conference on Reptile and Amphibian Medicine, München.].

Ähnliche Fälle liest gelegentlich bei Bestrahlung mit der Ultravitalux aus zu geringer Entfernung und seitlicher Bestrahlung [50Lehmann, H. D. (2007). Uv-bestrahlung im terrarium - der status quo. Elaphe N.F. 15(4), 20–30.; 375Kober, I. June 23 Augenschäden durch ultravitalux. [Forenbeitrag]] und bei hqi-Strahlern, insbesondere bei Brennern ohne UV-Stopp oder ohne Schutzglas [50Lehmann, H. D. (2007). Uv-bestrahlung im terrarium - der status quo. Elaphe N.F. 15(4), 20–30.]. Auch bei der Powersun 100W mit Leuchtstoffbeschichtung und der im Jahr 2010 fehlerhaft produzierten (und sofort zurückgerufenen) MegaRay und Active UV Heat sowie verschiedenen Leuchtstoffröhren sind Hornhaut/Bindehautentzündungen, teilweise mit Todesfolge, aufgetreten [574Baines, F. M. 2010, March 4—7 Photo-kerato-conjunctivitis in reptiles. Paper presented at 1st International Conference on Reptile and Amphibian Medicine, München.].

Bei oben bereits erwähnter Studie mit Grünen Leguanen und einer Philips F40UVB Leuchtstoffröhre [326Hibma, J. C. (2004). Dietary vitamin d3 and uv-b exposure effects on green iguana growth rate: is full-spectrum lighting necessary? Bulletin of the Chicago Herpetological Society, 39(8), 145–150.] entwickelten Tiere eine dunkle Hautveränderungen.

Bericht über “Sonnenbrand” mit großflächiger Hautablösung und Todesfolge bei vier Phelsumen [613Uv-verbrennung bei phelsuma robertmertensi. (n.d.). . Retrieved March 28, 2010, from http://www.schlangenfor ... read.php?threadid=43450]

Bei Studien zum UV-Bedürfnis von Chamäleons [178Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Chen, T. C., Dierenfeld, E. S., & Holick, M. F. (2002). Effects of artificial ultraviolet light exposure on reproductive success of the female panther chameleon (furcifer pardalis) in captivity. Zoo Biology, 21, 525–537.] wurde bemerkt dass zu intensive (vermutlich auch zu kurzwellige, “UVB313”-Strahlung) UVB-Strahlung bei Chamäleons die Lebensdauer herabsetzt und Hautkrebs auslöst.

Bei einem albinotischen Leopardgecko ist ein Fall von Hautkrebs, der mit der Verwendung einer UV-Lampe assoziiert wird, dokumentiert [384Romairone Duarte, A., & Baines, F. M. (2009). Squamous cell carcinoma in a leopard gecko. Exotic DVM, 11(2), 19–22.].

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