Trimethylamin-N-Oxid: der Weg im Körper · Biomarker & Laboranalyse

Trimethylamin-N-Oxid ist Teil des Weges „TMAO“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Trimethylamin-N-Oxid ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Trimethylamin (TMA) — von Darmbakterien gebildet. Bestimmte Darmbakterien spalten diese Gruppe mit eigenen Enzymen ab; aus Cholin mit der Cholin-TMA-Lyase, aus Carnitin mit einer Oxygenase. Menschliche Zellen können das nicht. Wie viel entsteht, hängt davon ab, welche Bakterien im Darm leben. Quelle 2, 3

Kurz erklärt

Trimethylamin-N-Oxid (TMAO) ist ein kleines, wasserlösliches Molekül. Es entsteht in der Leber aus Trimethylamin, das Darmbakterien aus Cholin und Carnitin abspalten, und verlässt den Körper über die Nieren. Kommt FMO3 nicht nach, bleibt Trimethylamin übrig, das fischig riecht.

Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

1. Cholin und Carnitin → Trimethylamin (TMA) CutC/D, CntA/B Bestimmte Darmbakterien spalten diese Gruppe mit eigenen Enzymen ab; aus Cholin mit der Cholin-TMA-Lyase, aus Carnitin mit einer Oxygenase. Menschliche Zellen können das nicht. Wie viel entsteht, hängt davon ab, welche Bakterien im Darm leben. Quelle 2, 3↑ liefert Trimethylamin ist der einzige Ausgangsstoff, aus dem die Leber TMAO bildet. Wie viel davon entsteht, hängt davon ab, welche Bakterien im Darm leben und ob sie die Enzyme CutC/D oder CntA/B tragen. gesicherte Physiologie Quelle 2, 3, 1
   ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

   zu viel — Staut sich Trimethylamin, weil FMO3 nicht nachkommt, bleibt es unverändert und verlässt den Körper über Urin, Schweiß und Atem; dabei riecht es fischig.

   zu wenig — Tragen die Darmbakterien wenige der Enzyme CutC/D oder CntA/B, entsteht wenig Trimethylamin, auch wenn reichlich Cholin und Carnitin ankommen.

   gesicherte Physiologie · Quelle 1, 2, 3

2. Trimethylamin (TMA) → TMA im Pfortaderblut Aufnahme im Darm Trimethylamin wird aus dem Darm ins Blut aufgenommen. Die Pfortader führt es zuerst zur Leber, bevor es in den übrigen Kreislauf gelangt. Dort setzt FMO3 den größten Teil um. Quelle 1↑ liefert Über die Pfortader liefert das Blut Trimethylamin zuerst an die Leber. Dort setzt FMO3 den größten Teil um, bevor er den übrigen Kreislauf erreicht. gesicherte Physiologie Quelle 1
   ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

   zu viel — Kommt mehr Trimethylamin in der Leber an, als FMO3 umsetzen kann, gelangt ein Teil unverändert in den übrigen Kreislauf.

   zu wenig — Kommt wenig Trimethylamin an, bildet die Leber wenig TMAO; was dann im Blut ist, stammt vor allem aus fertigem TMAO der Nahrung.

   gesicherte Physiologie · Quelle 1

3. TMAO → TMAO im Blut Aus der Leber gelangt TMAO in den Kreislauf. Es ist ein kleines, wasserlösliches Molekül und wird im Körper nicht weiter umgebaut. Ob es dort eine eigene Wirkung hat, ist nicht geklärt. Quelle 1↑ liefert In Meerestieren hält TMAO Eiweiße gegen Salz und Druck in ihrer Form. Ob es im menschlichen Blut eine eigene Wirkung hat, wird in Tiermodellen und Studien untersucht; die Befunde sind uneinheitlich. umstritten Quelle 1
   ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

   zu viel — Staut sich TMAO, weil viel nachkommt oder die Nieren langsamer filtern, bleibt es länger im Blut; welche Folgen das beim Menschen hat, ist nicht geklärt.

   zu wenig — Ist wenig TMAO im Blut, ist keine Aufgabe bekannt, die dann ausfällt; der Mensch bildet es vor allem als Ausscheidungsform von Trimethylamin.

   umstritten · Quelle 1

4. TMAO aus Fisch → TMAO im Blut Aus der Leber gelangt TMAO in den Kreislauf. Es ist ein kleines, wasserlösliches Molekül und wird im Körper nicht weiter umgebaut. Ob es dort eine eigene Wirkung hat, ist nicht geklärt. Quelle 1↑ liefert In Meerestieren hält TMAO Eiweiße gegen Salz und Druck in ihrer Form. Ob es im menschlichen Blut eine eigene Wirkung hat, wird in Tiermodellen und Studien untersucht; die Befunde sind uneinheitlich. umstritten Quelle 1
   ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

   zu viel — Staut sich TMAO, weil viel nachkommt oder die Nieren langsamer filtern, bleibt es länger im Blut; welche Folgen das beim Menschen hat, ist nicht geklärt.

   zu wenig — Ist wenig TMAO im Blut, ist keine Aufgabe bekannt, die dann ausfällt; der Mensch bildet es vor allem als Ausscheidungsform von Trimethylamin.

   umstritten · Quelle 1

5. TMAO im Blut → TMAO im Urin Filtration Die Nieren filtern TMAO aus dem Blut in den Harn. Der größte Teil verlässt den Körper innerhalb eines Tages; die Menge folgt daher recht eng dem, was zuletzt gegessen wurde. Filtern die Nieren langsamer, bleibt es länger im Blut. Quelle 4, 1↓ zehrt Die Nieren entziehen dem Blut TMAO zügig und scheiden es unverändert aus. So verlässt auch das Trimethylamin, das die Bakterien gebildet haben, den Körper geruchlos. gesicherte Physiologie Quelle 1, 4
   ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

   zu viel — Wird viel TMAO gebildet oder gegessen, steigt die Menge im Urin rasch mit, weil die Nieren es zügig ausscheiden.

   zu wenig — Filtern die Nieren langsamer, bleibt TMAO länger im Blut, und im Urin erscheint weniger davon.

   gesicherte Physiologie · Quelle 1, 4

Weitere Stationen

• Cholin und Carnitin — aus der Nahrung Cholin steckt vor allem in Eiern, Leber und Hülsenfrüchten, Carnitin vor allem in rotem Fleisch. Beide Moleküle tragen eine Gruppe aus drei Methylgruppen an einem Stickstoffatom. Sie liefern den Ausgangsstoff für Trimethylamin. Quelle 1↑ liefert Cholin und Carnitin liefern die Gruppe aus drei Methylgruppen am Stickstoff, aus der Darmbakterien Trimethylamin abspalten. Was davon den Darm erreicht, steht den Bakterien als Ausgangsstoff zur Verfügung. gesicherte Physiologie Quelle 1, 2, 3
  ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

  zu viel — Kommt mehr Cholin oder Carnitin im Darm bei den Bakterien an, haben sie mehr Ausgangsstoff, und es entsteht mehr Trimethylamin.

  zu wenig — Kommt wenig davon bei den Bakterien an, entsteht wenig Trimethylamin; TMAO im Körper stammt dann vor allem aus fertigem TMAO der Nahrung.

  gesicherte Physiologie · Quelle 1, 4

• TMAO — Trimethylamin-N-Oxid In der Leberzelle hängt das Enzym FMO3 ein Sauerstoffatom an das Stickstoffatom des Trimethylamins. Dafür braucht es FAD und NADPH. Das Ergebnis, TMAO, ist im Unterschied zu TMA geruchlos. So verlässt TMA den Körper geruchlos. Quelle 1↓ zehrt Die Bildung von TMAO verbraucht Trimethylamin: FMO3 macht aus dem flüchtigen, fischig riechenden Stoff ein geruchloses, gut wasserlösliches Molekül, das die Nieren leicht ausscheiden. gesicherte Physiologie Quelle 1
  ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

  zu viel — Kommt viel Trimethylamin an, bildet FMO3 entsprechend mehr TMAO, solange ihre Kapazität reicht; die Menge folgt dann vor allem dem, was die Darmbakterien liefern.

  zu wenig — Ist die Aktivität von FMO3 gering, etwa durch Varianten im FMO3-Gen, entsteht wenig TMAO, und Trimethylamin bleibt übrig.

  gesicherte Physiologie · Quelle 1

• TMAO aus Fisch — Meeresfische und Garnelen Meeresfische, Garnelen und Muscheln enthalten TMAO bereits fertig; es hält bei ihnen die Eiweiße im Salzwasser stabil. Aus der Nahrung wird es unverändert aufgenommen. Es trägt direkt zur Menge im Blut bei. Quelle 4, 1↑ liefert Fertiges TMAO aus Meeresfisch und Meeresfrüchten liefert TMAO ohne den Umweg über Darmbakterien und FMO3 und trägt direkt zur Menge im Blut bei. gesicherte Physiologie Quelle 4, 1
  ⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

  zu viel — Nach einer Mahlzeit mit viel Meeresfisch steigt TMAO in Blut und Urin rasch an und geht innerhalb etwa eines Tages wieder zurück.

  zu wenig — Kommt kein fertiges TMAO mit der Nahrung, stammt TMAO allein aus dem Weg über Darmbakterien und Leber.

  gesicherte Physiologie · Quelle 4, 1

Cofaktoren dieses Weges

• Cholin — Ausgangsstoff, aus dem die bakterielle Cholin-TMA-Lyase Trimethylamin abspaltet; je mehr ankommt, desto mehr TMA Quelle 2, 1
• Carnitin — Ausgangsstoff, aus dem das bakterielle Enzym CntA/B Trimethylamin abspaltet; je mehr ankommt, desto mehr TMA Quelle 3, 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Carnitin
• Vitamin B2 (FAD) — Flavin-Cofaktor der FMO3, die in der Leber aus Trimethylamin TMAO macht; ohne FAD bleibt TMA unverändert Quelle 1
• NADPH — Elektronenlieferant der FMO3 beim Umbau von TMA zu TMAO Quelle 1
• Sauerstoff — Liefert das Sauerstoffatom, das FMO3 an den Stickstoff hängt; so wird TMA geruchlos Quelle 1
• Eisen — Sitzt im Rieske-Zentrum des bakteriellen Enzyms CntA; ohne Eisen spaltet CntA kein TMA ab Quelle 3

Quellen

1. Fennema D, Phillips IR, Shephard EA. Trimethylamine and Trimethylamine N-Oxide, a Flavin-Containing Monooxygenase 3 (FMO3)-Mediated Host-Microbiome Metabolic Axis Implicated in Health and Disease. Drug Metab Dispos 2016 · PubMed 27190056
2. Craciun S, Balskus EP. Microbial conversion of choline to trimethylamine requires a glycyl radical enzyme. Proc Natl Acad Sci U S A 2012 · PubMed 23151509
3. Zhu Y, Jameson E, Crosatti M et al. Carnitine metabolism to trimethylamine by an unusual Rieske-type oxygenase from human microbiota. Proc Natl Acad Sci U S A 2014 · PubMed 24591617
4. Krüger R, Merz B, Rist MJ et al. Associations of current diet with plasma and urine TMAO in the KarMeN study: direct and indirect contributions. Mol Nutr Food Res 2017 · PubMed 28755411

Ganzer Weg: TMAO

Stand 2026-09-16. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachlich freigegeben am 09.10.2026
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