Vitamin B

DIE B-VITAMINE

Bei Vitamin B handelt es sich um eine Gruppe von 8 verschiedenen wasserlöslichen Vitaminen: B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9 und B12. Diese Vitamine stehen in Bezug auf ihre Funktionen im Körper in enger Beziehung zueinander: Sie spielen eine sehr wichtige Rolle als Coenzyme für verschiedene Enzyme im Körper – beispielsweise beim Energiestoffwechsel, beim Immunsystem und beim Nervensystem – und mehrere von ihnen sind auch für die DNA-Synthese und den DNA-Genaufbau wichtig.

Zu den verschiedenen B-Vitaminen – insbesondere zu B6, B9 und B12 – wurden zahlreiche Studien durchgeführt, aber es gibt noch immer viele offene Fragen, z. B. in Bezug darauf, was die optimale Dosierung der einzelnen Vitamine ist. Da sie Teil sehr komplexer Systeme im Körper sind und miteinander in Verbindung stehen, kann es schwierig sein, sie einzeln zu untersuchen. Sie sind im Allgemeinen in vielen Lebensmitteln enthalten, sodass diesbezügliche Mangelerscheinungen in Ländern mit einer guten und abwechslungsreichen Lebensmittelversorgung eher selten auftreten. Als Nahrungsergänzungsmittel gibt es sie oft in Form von B-Vitaminkomplexen, in denen alle oder mehrere der B-Vitamine enthalten sind.

In Bezug auf die Haut haben die B-Vitamine – wie auch im restlichen Körper – wichtige Funktionen, doch nur ein Teil davon wird in der Regel in Kosmetik verwendet: Dies gilt primär für B3 in Form von Niacinamid und B5 in Form von Panthenol und in geringerem Maße auch für B7 in Form von Biotin und B12 in Form von Cyanocobalamin.

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B VITAMINERNE

B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9 og B12 – funktioner og systemer i kroppen

Die B-Vitamine wurden in den Jahren zwischen 1910 und 1937 entdeckt – und als erstes B-Vitamin wurde B1 entdeckt. Neben den heute bekannten 8 B-Vitaminen wurden noch weitere Stoffe gefunden, die damals für Vitamine gehalten wurden und deshalb eine Nummer in dieser Reihe erhielten. Inzwischen hat sich jedoch herausgestellt, dass manche dieser Stoffe nicht die Voraussetzungen erfüllten, um als Vitamin (ein lebenswichtiger Mikronährstoff, den der Körper nicht oder nicht in ausreichender Menge selbst bilden kann) bezeichnet zu werden, weshalb es heute "Lücken" in der Zahlenreihe gibt.

De 8 B vitaminer er kemisk meget forskellige stoffer – og flere af dem forekommer i forskellige former, som kroppen generelt er god til at omdanne. Nogle af dem betegnes oftest ved deres B-nummer – fx B12 (Cobalamin), mens andre oftest betegnes med deres almindelige navn – fx Biotin (B7). Fælles for dem er at de alle er vandopløselige og indbyrdes forbundet i deres funktioner i kroppen, hvor de er coenzymer. Da de er vandopløselige mikronæringsstoffer, bliver de normalt relativt let udskilt via urinen, så der er generelt ikke risiko for overdosis. De sjældne bivirkninger man har registreret ved kosttilskud og/eller injektioner meget høje doser over lang tid, er generelt reversible.

In Ländern, in denen es ein gut funktionierendes und vielfältiges Nahrungsmittelangebot gibt, treten Mangelerscheinungen in der Regel nicht auf. Sie können jedoch in Ländern vorkommen, in denen ein Mangel an Nahrungsmitteln oder eine zu eintönige Ernährung vorherrscht, wodurch es zu einer Unterversorgung kommen kann. Es gibt zudem Studien, die darauf hindeuten, dass Mangelerscheinungen in reicheren Ländern aufgrund von übermäßig verarbeiteten Lebensmitteln vorkommen können, bei denen die Vitamine durch die Verarbeitung entzogen worden sind. In einigen Ländern gelten deshalb entsprechende Vorschriften oder Empfehlungen, beispielsweise dass Weizenmehl, Maismehl und Reis mit einigen der B-Vitamine angereichert werden müssen.

B-Vitamine werden hauptsächlich von Pflanzen und bestimmten Mikroorganismen produziert. Die meisten von ihnen sind in Hülsenfrüchten, Vollkorngetreide, Gemüse und Obst enthalten. Bei den Lebensmitteln treten sie in Fleisch, Eiern und Milchprodukten in den höchsten Konzentrationen auf, da sie in diesen Produkten über die Nahrungskette hinweg angereichert werden. In diesem Zusammenhang stellt B12 eine Besonderheit dar, da es in vielen pflanzlichen Produkten nicht vorkommt. Aus diesem Grund kann es sein, dass Menschen, die sich vegetarisch oder vegan ernähren, Nahrungsergänzungsmittel mit diesem B-Vitamin benötigen. Weitere Gruppen, die möglicherweise eine Ergänzung mit B-Vitaminen benötigen, sind ältere und sehr aktive Menschen, da hier die Aufnahme von B-Vitaminen in den Körper schlechter funktioniert bzw. der Verbrauch im Energiestoffwechsel des Körpers sehr hoch ist. Ein sehr hoher Alkoholkonsum kann ebenfalls die Aufnahme und die Wirkung einiger B-Vitamine im Körper hemmen, weshalb auch bei alkoholabhängigen Personen Mangelerscheinungen auftreten können. Darüber hinaus haben schwangere und stillende Frauen im Allgemeinen einen höheren Bedarf an B-Vitaminen. Insbesondere B9 (Folsäure) ist für Schwangere und Personen, die eine Schwangerschaft planen, zu empfehlen, da ein Mangel in der frühen Phase des Fötus erwiesenermaßen mit Neuralrohrdefekten in Verbindung gebracht wird.

Um zu verstehen, wie wichtig B-Vitamine für den Körper sind, ist es erforderlich, ein wenig darüber zu wissen, wie unser Organismus biochemisch funktioniert. Dies ist ein sehr umfassendes Thema, denn der Körper ist ein hochkomplexes Netzwerk aus vielen biochemischen Reaktionswegen, Zyklen und Mustern, die zusammenspielen. Als Stoffwechsel bezeichnet man die biochemischen Vorgänge, die das, was wir zu uns nehmen, in verwertbare Stoffe und Energie aufspalten, in die benötigten Stoffe umwandeln und dafür sorgen, dass das, was der Körper nicht braucht, ausgeschieden werden kann – kurzum, alle Stoffe werden verstoffwechselt*. Es sind sehr viele verschiedene chemische Prozesse erforderlich, um all die verschiedenen Stoffe zu verwerten, die wir über den Mund und die Atemwege aufnehmen – und die überwiegende Mehrheit dieser chemischen Reaktionen wird mithilfe von Enzymen reguliert und katalysiert. Deshalb sind Enzyme für das Funktionieren des menschlichen Körpers unerlässlich. Zur optimalen Funktion benötigen viele Enzyme einen Cofaktor (Hilfsstoff). Solche Cofaktoren lassen sich in kleine anorganische Ionen und komplexere organische Stoffe, die Coenzyme genannt werden, unterteilen – hierzu gehören auch die B-Vitamine. Daher sind B-Vitamine erforderlich, damit bestimmte – und zwar sehr viele – Enzyme ordnungsgemäß funktionieren und dazu beitragen, dass Stoffe im Körper z. B. in Energie, Hormone, DNA, RNA, Neurotransmitter und Stoffe für das Immunsystem und die Zellteilung umgewandelt werden. Auf diese Weise haben die B-Vitamine Einfluss auf zahlreiche Funktionen in unserem Körper – insbesondere auf die Energieversorgung der einzelnen Zellen, die selbstverständlich lebenswichtig ist.

Ein Mangel an den verschiedenen B-Vitaminen kann daher zu einer Vielzahl von Symptomen führen, wie z. B. Müdigkeit, Muskelschwäche, Hautläsionen, geistige Verwirrung, Gleichgewichtsstörungen, sonnenempfindliche Haut, Haarausfall, Demenz und Anämie. Viele dieser Symptome stehen in Verbindung mit dem Gehirn und dem Nervensystem. Dies ist auch nicht verwunderlich. Denn das Gehirn ist dasjenige Organ im Körper, das die höchste Stoffwechselaktivität aufweist. – Das Gehirn macht etwa 2 % des Körpergewichts aus, ist aber für über 20 % des gesamten Energieverbrauchs des Körpers verantwortlich. Die Bedeutung der B-Vitamine für das Gehirn zeigt sich auch darin, dass alle diese Vitamine über spezifische Transportmechanismen über die Blut-Hirn-Schranke verfügen und im Gehirn in höheren Konzentrationen vorkommen als z. B. im Blut.

Ud over at være coenzymer er nogle af B vitaminerne også udgangsstoffer for dannelse af andre vigtige stoffer – fx B5 (Pantotensyre) som er forløber for det vigtige stof coenzym A (CoA). Dette stof er bl.a. vigtig i syntesen og oxidation af fedtsyrer og spiller en vigtig rolle i reaktionsmønstret kaldet citronsyrecyklussen eller krebs cyklus, som er kroppens centrale reaktionsmønster til energiudnyttelse af stoffer fra både kulhydrater, fedt og proteiner – dette foregår inde i mitokondrierne i alle kroppens celler. Kort fortalt omdannes kulhydrater, fedt og proteiner via en række enzymprocesser (flere af dem med B vitaminer som coenzymer) til stoffer som kan indgå i citronsyrecyklussen – primært Acetyl coenzym A, som via denne cyklus af reaktioner omdannes til andre stoffer. Reaktionerne i citronsyrecyklussen katalyseres af 8 forskellige enzymer (igen med B vitaminer som coenzymer i nogle af dem) og undervejs frigives elektroner i form af stofferne NADH** og FADH2***. Også her er B vitaminerne centrale da disse to stoffer indeholder henholdsvis B3 (Niacin) og B2 (Riboflavin) vitaminerne. NADH og FADH2 transporterer elektronerne over til en anden særlig reaktionsproces, kaldet elektrontransportkæden eller respirationskæden, som foregår over den indre membran i mitokondrierne inde i cellerne. Denne proces involverer Coenzym Q, Cytochrom C og fem særlige proteinkomplekser, som bruger elektronerne fra NADH og FADH2 og oxygen til at pumpe protoner (H+) over den indre membran, hvilket giver en elektrokemisk protongradient (og danner vand). Denne gradient driver det sidste proteinkompleks i kæden til at producere ATP**** – kroppens energi-valuta. Både dyr og planter har netop dette molekyle, ATP som deres energi-valuta, som bruges til alle energikrævende processer – fx muskelbevægelser, nerveimpulser og DNA-syntese. Citronsyrecyklussen og elektrontransportkæden er blot to af mange reaktionsmønstre som involverer B vitaminerne, man kunne også nævne folat-cyklus og den koblede methionin-cyklus, som fx er centrale for DNA- og RNA-syntesen og regulering – her er B9 (Folat) og B12 (Cobalamin) centrale komponenter. Der er kort sagt rigtig mange reaktionsmønster i kroppen, som er forbundet på forskellige måder – nogle af de centrale har behov for B vitaminerne.

Obwohl die Entdeckung der B-Vitamine schon viele Jahre zurückliegt, gibt es immer noch vieles, was über diese komplexe Stoffgruppe nicht bekannt ist – zum Beispiel die optimale Dosierung. Diese lässt sich nur schwer bestimmen, da hierbei viele Faktoren eine Rolle spielen, zum Beispiel bei der Aufnahme und Verwertung der Nährstoffe. Die Dosierungsempfehlungen unterscheiden sich in den verschiedenen Ländern und Altersgruppen leicht – die hier angegebenen Empfehlungen sind die ungefähren Werte für Erwachsene.

I det følgende vil hver af de 8 B vitaminer blive beskrevet – med lidt mere fokus på dem, som normalt bruges i kosmetik – det skal dog siges at alle 8 B vitaminer i dag er lovlige at bruge i kosmetik i EU. 

* En illustration af hvor kompleks metabolismen er kan ses her: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Human_Metabolism_-_Pathways.jpg

** NADH ist die reduzierte Form von Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid, das Elektronen über Wasserstoff befördert

***  FADH2 er den reducerede form af Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), som bærer elektroner via Hydrogen

****  ATP står for AdenosinTriPhosphat.  

VITAMIN B1

– THIAMIN

Die empfohlene Tagesdosis für B1 beträgt etwa 1,1 mg/Tag für Erwachsene – für schwangere und stillende Frauen liegt sie ein wenig höher. In Europa richtet sich die Empfehlung danach, wie viel Energie man zu sich nimmt: 0,1 mg pro Megajoule. Für B1 wurde kein UL (Upper Limit – maximale orale Dosis) definiert, da hierfür keine umfassenden Daten vorliegen und dies auch nicht als notwendig erachtet wird, da die Einnahme von B1 sehr sicher ist. Allergische Reaktionen und Übelkeit wurden nur bei der Injektion sehr hoher B1-Dosen beobachtet.

Ein B1-Mangel kann mit unspezifischen Symptomen wie Müdigkeit, Gedächtnisschwäche, Schlafstörungen und Verstopfung beginnen und sich zur Krankheit Beriberi entwickeln, zu deren Symptomen Muskelschwäche, Bluthochdruck, geistige Verwirrung, Herzrhythmusstörungen und eine besondere Form der Demenz gehören. Darüber hinaus können Hautläsionen, Juckreiz, Hautausschläge und Entzündungen auftreten. Alkoholismus kann zu einem B1-Mangel führen. Bei bis zu 80 % der Alkoholabhängigen wurde ein B1-Mangel festgestellt, der auf eine beeinträchtigte Nährstoffaufnahme, eine verringerte Absorption von B1 und eine gestörte Verwertung in den Zellen zurückzuführen ist.

Gute Quellen für B1 sind z. B. Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Fleisch (z. B. Schweinefleisch), Fisch, Milchprodukte, Nüsse und grünes Gemüse. In manchen Ländern, z. B. in einigen afrikanischen Ländern und in Indien, werden Lebensmittel wie Weizenmehl, Reis und Maismehl mit B1 angereichert, da es bei der Verarbeitung leicht abgebaut wird. In Nahrungsquellen kommt B1 beispielsweise in Form von Thiamin-Phosphatester vor, das im Darm leicht zu Thiamin hydrolysiert werden kann, das über die Darmwand aufgenommen wird. Im Blut und in den Zellen ist ein Großteil davon an Proteine gebunden. Der Mensch verfügt über einen kleinen B1-Speicher von etwa 25 bis 30 mg, der vor allem in den Muskeln, im Herz, im Gehirn, in der Leber und in den Nieren zu finden ist. – Dies hat zur Folge, dass bei einem plötzlichen Absetzen der B1-Einnahme bei Erwachsenen erst nach 2 bis 3 Wochen Mangelerscheinungen auftreten.

Im Körper kommt B1 sowohl in Form von Thiamin als auch in verschiedenen phosphorylierten Formen vor – z. B. in der primär aktiven Form, dem Thiaminpyrophosphat (TPP). Dieses fungiert als Coenzym, beispielsweise für das Enzym, welches Pyruvat in Acetyl-Coenzym A umwandelt– dieses ist das Eingangsmolekül für den Zitronensäurezyklus und ist zudem auch ein wichtiges Molekül bei der Synthese von Fettsäuren, Steroiden und dem Neurotransmitter Acetylcholin. Darüber hinaus ist TPP auch ein Coenzym für Enzyme, die am Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen beteiligt sind, und es gehört zu den Enzymen im Zitronensäurezyklus. B1 spielt zudem eine Rolle bei Membranstrukturen und der Synapsenbildung im Nervensystem sowie bei der Zelldifferenzierung.

Thiamin ist eine farblose wasserlösliche Substanz, die unter alkalischen Bedingungen und bei großer Hitze abgebaut wird. Die Abbildung 1 zeigt die Strukturformel, welche verdeutlicht, dass es sich um ein relativ kleines Molekül mit zwei Ringstrukturen handelt, das sowohl Stickstoff als auch Schwefel enthält. Thiamin wird beispielsweise von Bakterien und einigen Protozoen, Pflanzen und Pilzen biosynthetisiert. Industriell werden B1 und Derivate synthetisiert und als Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel verkauft. In der Kosmetik wird Thiamin kaum verwendet. Es gibt Behauptungen, dass Thiamin Insekten abschreckt, aber eine umfassende Untersuchung hat ergeben, dass dies nicht der Fall ist. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass Thiamin subjektive Symptome durch Insektenstiche reduzieren kann.

Abbildung1: B1 – Thiamin

VITAMIN B2

– RIBOFLAVIN

Die empfohlene Tagesdosis von B2, das früher Vitamin G genannt wurde, liegt bei etwa 1,4 mg/Tag für Erwachsene – für schwangere und stillende Frauen liegt sie ein wenig höher. Für B2 wurde kein UL (Upper Limit – maximale orale Dosis) definiert, da hierfür keine umfassenden Daten vorliegen und dies auch nicht als notwendig erachtet wird, da die Einnahme von B2 sehr sicher ist. Es wurde lediglich beobachtet, dass sehr hohe Dosen Bauchschmerzen und Durchfall verursachen können.

Ein B2-Mangel ist selten und wird normalerweise von einem Mangel an anderen Vitaminen und Nährstoffen begleitet. – Alkoholabhängige, Vegetarier und Menschen, die körperlich sehr aktiv sind, können von einem Mangel betroffen sein. Als Ariboflavinose wird der Mangelzustand bezeichnet, der sich beispielsweise in Läsionen im Mund oder an den Lippen, Entzündungen der Mundschleimhaut, Halsschmerzen, Haarausfall, Hautentzündungen und einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Sonnenlicht äußert. Es wurde zudem beobachtet, dass ein Mangel den Stoffwechsel von Mineralien und Eisen hemmen kann, was beispielsweise für die Produktion von Hämoglobin und roten Blutkörperchen wichtig ist.

Gute Quellen für B2 sind zum Beispiel Fleisch, Fisch, Geflügel, Eier, Milchprodukte, Hülsenfrüchte, grünes Gemüse, Pilze, Wildreis und Mandeln. Wie bei B1 gibt es einige Länder in Afrika, Amerika und Indien, in denen beispielsweise Weizenmehl und Maismehl mit B2 angereichert werden. In Lebensmitteln ist B2 hauptsächlich proteingebunden und wird über Enzymreaktionen freigesetzt, bevor es über den Darm aufgenommen wird.

I kroppen findes B2 i form af Riboflavin og de to aktive former er FAD* of FMN**. Dvs Riboflavin er precursor for FMN og FAD, som begge er vigtige coenzymer fx i energiproduktionen og som kroppen kan omdanne til hinanden efter behov. B2 er involveret i citronsyrecyklussen i form af FAD som transporterer elektroner til elektrontransportkæden for at danne ATP. Det er også involveret i flere reaktionstrin som finder sted før citronsyrecyklussen i omsætningen af proteiner og fedt og i aktiveringen af andre vitaminer (fx B3, B6 og B9) og i dannelsen af det meget vigtige antioxidant Glutathion og dannelsen af antistoffer – omkring 70-80 enzym-reaktioner i mennesket understøttes af B2-deriverede coenzymer. På den måde er B2 vigtigt for fx immunforsvaret og dannelsen af energi som er grundlæggende for alle cellerne. Desuden har B2 en antioxidativ og antiinflammatorisk funktion og er involveret i bibeholde en normal niveau af homocystein – en aminosyre, som ved høje niveauer indikerer forhøjet risiko for hjerte-kar-sygdom og derfor bruges som markør dertil. 

Mehrere Tierversuche haben Hinweise geliefert, dass B2 auch das Schmerzempfinden beeinflussen kann, und einiges deutet darauf hin, dass es in Kombination mit anderen Medikamenten beispielswiese Migräneattacken reduzieren kann – allerdings gibt es in diesem Zusammenhang bisher nicht viele Studien mit Menschen. Riboflavin wird mit dem Urin ausgeschieden und verleiht dem Urin seine gelbe Farbe.

Riboflavin er i ren form et vandopløseligt, gul-orange fast stof med en svag lugt og en bitter smag. Det er rimelig varmestabil, men det nedbrydes af sollys og bliver da en pro-oxidant (fotosensibilisator), således at det kan gøre skade på det væv det er i kontakt med. Det er derfor relevant at medtage antioxidanter, hvis Riboflavin skal anvendes i en form i lys – eller beskytte Riboflavin på en måde, såsom ved indkapsling. Figur 2 viser strukturen af Riboflavin, som er et relativt lille molekyle med tre ringstrukturer og en sidekæde. Biosyntesen af Riboflavin finder sted i bakterier, svampe og planter. Industrielt fremstilles det i dag især ved fermenteringsmetoder, hvor man bruger visse svampe-arter eller GMO-bakterier. Det bruges til medicin, kosttilskud og som tilsætningsstof i fødevarer (E101) – bl.a. til at give farve til fødevarer. Desuden har et dyreforsøg vist, at Riboflavin kan reducere histamin-induceret*** kløe – ved oralt indtag. Riboflavin bruges ikke særlig meget i kosmetik, men er fx tilladt som farvestof.  

Abbildung2: B2 – Riboflavin

* FAD står for Flavin Adenine Dinucleotide 

** FMN steht für Flavin-Mononukleotid

***  Histamin er en at det bedst kendte mediatorer af proinflammation i huden fx ved insektbid og er det primære endogene kløe-inducerende stof.

VITAMIN B3

- NIACIN

Die empfohlene Tagesdosis von B3 liegt bei 11 bis 16 mg/Tag für Erwachsene, und es gilt ein UL d. h. eine festgelegte maximale orale Dosis von 35 mg/Tag. Dieser Grenzwert beruht vor allem darauf, dass B3 bei einer Einnahme von mehr als 100 mg eine vorübergehende Rötung der Haut verursachen kann. Bei sehr hohen Dosen über 1000 mg wurden aber auch Fälle von Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen, Juckreiz und Brennen der Haut sowie Durchfall und in sehr seltenen Fällen Leberschäden beobachtet.

Der Körper kann B3 aus der essenziellen Aminosäure Tryptophan in der Leber produzieren, in der Regel jedoch nicht in ausreichendem Maße. Aus diesem Grund wird B3 als Vitamin kategorisiert und die Nahrung stellt die Hauptquelle von B3 dar. Ein Mangel an B3 (und Tryptophan) ist die Ursache für die Krankheit Pellagra, die 1937 entdeckt wurde. Der Stoff hatte deshalb den Namen Vitamin PP erhalten, was für „Pellagra Preventive“ steht. Die sichtbarsten Symptome sind eine Hyperpigmentierung, Ekzeme und Entzündungen der Haut – insbesondere an sonnenexponierten Stellen. Weitere Symptome sind Durchfall, Entzündungen im Mund, Aggressionen, Schwäche, geistige Verwirrung, Konzentrationsschwierigkeiten, Schlafstörungen, Demenz und Mangelerscheinungen, die zum Tod führen können.

Gute Quellen für B3 sind zum Beispiel Fleisch, Fisch wie Thunfisch und Lachs, Geflügel, Nüsse, Hülsenfrüchte, Gemüse, Vollkornprodukte und Saaten. In manchen Ländern werden Lebensmittel wie Weizenmehl mit B3 oder einem B3-Derivat angereichert. Bei Vitamin B3 handelt es sich um Niacin, das auf Deutsch auch Nicotinsäure und auf Englisch Nicotinic Acid genannt wird. Das Derivat, das am häufigsten verwendet wird (z. B. in Kosmetika und in Nahrungsergänzungsmitteln), ist Nicotinamid, das auch Niacinamid genannt wird. Chemisch sind sich diese Stoffe sehr ähnlich – der einzige Unterschied besteht darin, dass die OH-Gruppe in Niacin bei Niacinamid durch eine NH2-Gruppe ersetzt wurde (siehe Abbildung 3). Der Körper kann Niacin und Niacinamid in gleichem Maße nutzen, aber Niacinamid besitzt nicht die gleiche Wirkung, da Niacin nachweislich das Lipidgleichgewicht im Körper verändert und in hohen Dosen nicht die gleichen Nebenwirkungen – wie z. B. Hautrötungen – verursacht.

B3 kommt im Körper in Form von Niacin und Niacinamid vor – wobei es sich um Vorstufen der folgenden Coenzyme handelt: NAD+ und NADP+* – das heißt Niacinamid ist Teil der chemischen Struktur von NAD + und NADP +. Diese Coenzyme sind bei über 40 Redoxreaktionen von Bedeutung, die in allen Körperzellen ablaufen. Sie liegen in dieser oxidierten Form und in ihrer reduzierten Form – NADH und NADPH – vor, in der sie ein Wasserstoffatom mit zugehörigen Elektronen enthalten, die in anderen Reaktionen, z. B. in der Elektronentransportkette, weitergegeben werden können und somit als eine Form des Energietransports und der Energiespeicherung dienen. NAD+/NADH sind hauptsächlich am Abbau von Kohlenhydraten, Proteinen, Alkohol und Lipiden sowie am Zitronensäurezyklus beteiligt, während NADP+/NADPH eher am Aufbau von z. B. Fettsäuren und Cholesterin (das z. B. ein wichtiger Bestandteil von Steroidhormonen ist) und an der (Re-)Aktivierung des wichtigen Antioxidans Gluthation beteiligt sind. Darüber hinaus sind sie an DNA-Reparaturreaktionen und am Aufbau von Komponenten für das Immunsystem von Bedeutung und besitzen entzündungshemmende Eigenschaften. Da sie generell sehr wichtig für den Energiestoffwechsel sind, sind vor allem jene Bereiche des Körpers von einem Mangel betroffen, die einen sehr hohen Energieverbrauch und einen hohen Zellumsatz haben: das Gehirn, der Darm und die Haut.

Sowohl Niacin als auch Niacinamid werden leicht und schnell aus dem Magen und dem Dünndarm absorbiert, und im Gegensatz zu vielen anderen Vitaminen verringert sich die Absorption nicht mit steigender Dosis, sodass selbst Dosen von 3 Gramm fast vollständig absorbiert werden. Niacinamid ist die primäre Form im Blut und wird in der Leber in NAD+ umgewandelt, das anschließend in NADP+ umgewandelt werden kann – dieses kann wiederum zurück zu Niacinamid und Niacin hydrolysiert werden. Wie die anderen B-Vitamine wird B3 hauptsächlich mit dem Urin ausgeschieden.

In der Natur wird B3 sowohl in Pflanzen als auch in Tieren biosynthetisiert – ebenfalls meist aus der Aminosäure Tryptophan (manche Organismen können andere Moleküle als Ausgangsmaterial verwenden). Niacin und Niacinamid können industriell über verschiedene Reaktionswege chemisch synthetisiert werden.

Bei Niacin und Niacinamid handelt es sich um relativ kleine wasserlösliche Moleküle, die in reiner Form farblos, fest und nicht sonderlich hitzestabil sind. In der Medizin und in Nahrungsergänzungsmitteln, aber auch in der Kosmetik wird am häufigsten Niacinamid verwendet, da Niacin die Blutgefäße erweitern und dadurch eine unbeabsichtigte Rötung der Haut verursachen kann, die jedoch reversibel ist.

I forhold til huden er Niacinamide nok det B-vitamin, som bruges allermest i kosmetik og med god grund – det har mange veldokumenterede og positive egenskaber i huden og det har været anvendt i kosmetik i over 50 år med kun meget få rapporter om bivirkninger, så det er både virksomt og meget sikkert at bruge i kosmetik. I kosmetik anvendes normalt 2-5 % Niacinamide for at have effekt og det er også de niveauer man har brugt i de fleste studier. Man har vist, at Niacinamide kan absorberes – både i in vitro forsøg med en såkaldt Franz diffusion cell (som er en meget anvendt metode til at vurdere hudgennemtrængelighed) og in vivo ved at måle at NADPH øges i huden efter påsmøring. Man har desuden påvist at niveauet af NADH og NADPH i huden falder med alderen. Det er ikke helt klarlagt om Niacinamide omdannes i huden til Niacin og det er muligt at Niacin har nogle flere virkninger, men den uønskede rødme-effekt gør at Niacin ikke er særlig egnet til kosmetik og langt de fleste studer er udført med Niacinamide. Studierne har bl.a. vist at Niacinamide kan have en positiv effekt i forhold til akne, rynker, pigmentpletter og styrke hudbarrieren. Derudover har Niacinamide også været med i studier omkring sårheling og hudsygdomme som cancer, psoriasis og rosacea. Man kender ikke i detaljer alle mekanismerne bag de mange gode egenskaber, men sandsynligvis spiller den fundamentale rolle af Niacinamide som precursor for NAD(H) og NADP(H) en signifikant rolle i mange af dens egenskaber for kroppen og huden. Man har påvist, at NADPH har en antioxidativ virkning, hvilket har indflydelse på flere aspekter i kroppen og huden – fx kollagenstatus – og det er kendt at oxidativ stress spiller en vigtig rolle i mange forskelle hudproblemer og sygdomme. I det følgende vil mange af Niacinamides kosmetiske og dermatologiske interessante egenskaber blive præsenteret. 

Verbesserung der Hautbarriere: Die Hautbarriere ist für eine gesunde Haut von grundlegender Bedeutung: eine schlechte Hautbarriere kann zu einer Vielzahl von Hautproblemen wie empfindliche Haut, Ekzeme, trockene Haut und Kontaktallergien beitragen. Daher kann eine Verbesserung der Hautbarriere das Auftreten solcher Beschwerden verhindern und verringern. Niacinamid verbessert nachweislich die Hautbarriere, indem es die Synthese von Ceramiden und anderen wichtigen interzellulären Lipiden, wie Fettsäuren und Cholesterin, in der Haut hochreguliert. Eine placebokontrollierte In-vivo-Studie hat beispielsweise gezeigt, dass die Anwendung eines topischen Produkts mit 2 % Niacinamid über 4 Wochen die Menge an Ceramiden und freien Fettsäuren in der oberen Hautschicht (Stratum corneum) im Vergleich zur gleichen topischen Formulierung ohne Niacinamid (Placebo) signifikant erhöht. Es konnte außerdem eine deutliche Reduzierung des TEWL** gemessen werden, der ein Indikator dafür ist, wie viel Wasser aus der Haut verdunstet und somit einen Messwert für die Hautbarriere darstellt. Eine weitere Art und Weise, wie Niacinamid die Hautbarriere verbessert, besteht darin, dass Niacinamid die Differenzierung der Keratinozyten anregt und dadurch den epidermalen Stoffwechsel steigert. Nicht zuletzt erhöht Niacinamid die Dicke und die Feuchtigkeitskapazität des Stratum corneum, was ebenfalls zu einer besseren Hautbarriere beiträgt.

Reduktion von Akne und Entzündungen der Haut: Niacinamid kann die Bildung von Lipiden (Sebum) in den Talgdrüsen regulieren und verfügt über eine stark entzündungshemmende Wirkung, welches beide wichtige Faktoren bei der Entstehung von Akne sind. Eine Reihe von In-vivo-Studien mit topischen Produkten, die 2-5 % Niacinamid enthalten, wurden über 4-8 Wochen durchgeführt und haben positive Auswirkungen auf die Akne gezeigt. In vitro wurde nachgewiesen, dass Niacinamid die Synthese von Entzündungsmediatoren wie Prostaglandinen und Interleukin-8 in Keratinozyten sowie in Hautmodellen, die mit UV-Licht bestrahlt wurden, hemmen kann. In einer klinischen In-vivo-Studie wurde nachgewiesen, dass 5 % Niacinamid, das vor der UV-Bestrahlung auf die Haut aufgetragen wird, die sonst induzierte Rötung (Entzündung) reduziert.

Reduktion von Pigmentflecken: Melanin ist eine Gruppe von Stoffen, die der Haut Farbe verleihen und sie vor Sonnenstrahlen schützen. Melanin wird in den Melanozyten produziert und gelangt von dort über sogenannte Melanosomen in die Keratinozyten. Studien deuten darauf hin, dass Niacinamid diese Übertragung hemmt und dadurch die Pigmentierung der Haut reduziert. Mehrere In-vivo-Studien mit topischen Produkten, die 5 % Niacinamid enthalten, haben über einen Zeitraum von 4 bis 12 Wochen eine signifikante Verringerung der Größe und Sichtbarkeit von Pigmentflecken sowie eine Verbesserung des Hautbildes gezeigt. So hat eine placebokontrollierte Studie mit 50 Personen, die an sonnengeschädigter Haut leiden, ergeben, dass die 12-wöchige Anwendung eines topischen Produkts mit 5 % Niacinamid eine Reihe positiver Auswirkungen auf die Haut hatte: Es reduzierte feine Linien, Falten und Pigmentflecken und verbesserte die Hautelastizität. Die Reduktion von Pigmentflecken scheint dosisabhängig und reversibel zu sein.

Verringerung der altersbedingten Gelbfärbung der Haut: Die Gelbfärbung der Haut kann auf eine Reihe spontaner oxidativer Reaktionen zwischen Proteinen und Zuckermolekülen zurückgeführt werden – die sogenannten Maillard-Reaktionen oder Protein-Glykation. Dies führt zu quervernetzten Proteinen, die sich in der Hautmatrix akkumulieren und eine gelbliche Farbe verursachen können. Man geht davon aus, dass die antioxidativen Eigenschaften von Niacinamid oder seiner Derivate NAD+ und NADP+ es dem Niacinamid ermöglichen, diese Gelbfärbung der Haut, die durch oxidativen Stress entsteht, zu verhindern.

Reducere rynker og fine linier og forbedrer hudens elasticitet: Rynker og fine linjer opstår især som følge af mindre fugt i huden, tyndere hud og pga. reduktion af vigtige dermale komponenter så som collagen, elastik og andre proteiner i huden. In vitro har man vist at Niacinamide som precursor for NAD+ og NADP+ stimulerer hudens syntese af kollagen, keratin, fillagin og involucrin. Det er bekræftet in vivo at Niacinamide øger udtrykket af kollagen (type I, III og V), elastin og fibrillin (1 og 2) og reducer nogle af metalloproteinaser (MMP 1, 3 og 9) og elastase, som er enzymer, der nedbryder hhv kollagne og elastin i huden – både i hud som ikke blev UV-bestråling og hud, som blev udsat for UVA-bestråling. Flere placebo-kontrollerede in vivo studier med Niacinamide i koncentrationer på 2,5-5% har vist at kunne reducere rynker og fine linjer og forbedre hudens elasticitet. 

Abbildung3: B3 – Niacin

*  NAD+ står for Nicotinamide Adenine Dinucleotide. NADP+ står for Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate.

**  TEWL står for Trans Epidermal Water Loss

VITAMIN B5

- PANTOTHENSÄURE

Die empfohlene Tagesdosis von B5 beträgt 5 m/Tag für Erwachsene und für stillende Frauen liegt sie ein wenig höher. Es wurde kein UL festgelegt, da die Einnahme sehr sicher ist – auch in großen Mengen. Ein B5-Mangel ist sehr selten, kann aber Symptome wie Müdigkeit, Lethargie, Übelkeit, Akne, Sensibilitätsstörungen und Muskelkrämpfe verursachen. – allesamt Symptome, die reversibel sind. Bei Vitamin B5 handelt es sich um diesen Stoff: Pantothensäure (Pantothenic Acid) – der Name entstammt dem griechischen Wort "Pantos" und bedeutet "von überall her", da dieser Stoff (in geringen Mengen) in fast allen Lebensmitteln enthalten ist.

Gute Quellen für B5 sind zum Beispiel Milchprodukte, Eier, Fisch, Kartoffeln, Tomaten, Vollkornprodukte, Sonnenblumenkerne, Avocados und Pilze. Wie bei den anderen B-Vitaminen bleibt nach der Verarbeitung von Weizen zu Weizenmehl und von Reis zu Reismehl in der Regel wenig von diesem Vitamin übrig – insbesondere dann nicht, wenn die äußere Schicht des Korns entfernt wird. Da B5 jedoch in sehr vielen Lebensmitteln vorkommt, ist ein Mangel sehr selten, sodass eine zusätzliche Anreicherung von Lebensmitteln mit B5 in den meisten Ländern nicht erforderlich ist.

Im Körper ist B5 die Vorstufe für das sehr wichtige Coenzym A – oft abgekürzt als CoA. CoA ist, wie bereits erwähnt, für viele Reaktionen z. B. beim Fett-, Eiweiß- und Kohlenhydratstoffwechsel unverzichtbar und in Form von Acetyl-CoA auch direkt am Zitronensäurezyklus beteiligt. Folglich handelt es sich hierbei um eine wichtige Energiequelle. Acetyl-CoA ist außerdem an der Biosynthese von z. B. Steroidhormonen, Phospholipiden, dem Hormon Melatonin und dem Neurotransmitter Acetylcholin beteiligt. Auf diese Weise ist B5 in vielerlei Hinsicht sehr wichtig für den Körper. In Lebensmitteln kommt B5 vor allem in Form von CoA oder an Proteine gebunden vor. Im Darm wird B5 freigesetzt und kann dann über den Darm absorbiert werden und in die Biosynthese von CoA eingehen. B5 wird nicht im Körper gespeichert und wie bei den anderen B-Vitaminen wird B5 primär über den Urin ausgeschieden.

In der Natur wird B5 in einigen Bakterien z. B. aus den Aminosäuren Aspartat und Valin und in Pflanzen biosynthetisiert. B5 kann industriell durch chemische Synthese hergestellt, aber auch aus Bakterien isoliert werden. Pantothensäure (B5) ist in ihrer reinen Form ein blassgelbes, geruchloses Kristall und nicht sehr säure-, basen- oder hitzestabil. – Es handelt sich um ein relativ kleines Molekül; siehe die Strukturform in Abbildung 4. Aus diesem Grund werden häufig stabilere Derivate wie Calciumpantothenat und das Alkoholderivat Panthenol verwendet, die der Körper in Pantothensäure umwandeln kann. B5 wird in Arzneimitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika verwendet.

In der Kosmetik ist es in der Regel Panthenol*, das zum Einsatz kommt, denn es wurden viele Studien mit diesem Stoff durchgeführt, welche positive Eigenschaften in Bezug auf die Anwendung auf der Haut gezeigt haben. 1 bis 5 % Panthenol wird in der Regel in Hautprodukten verwendet und Studien haben nachgewiesen, dass dieser Stoff relativ schnell von der Haut absorbiert und in Pantothensäure umgewandelt werden kann. Der Stoff ist hygroskopisch, d. h. er kann Wasser an sich binden. Folglich ist er gut in der Lage, die Feuchtigkeit in der Haut zu bewahren und zuzuführen. Die Hautfeuchtigkeit spielt für die zahlreichen physiologischen und mechanischen Eigenschaften der Haut und für das Erscheinungsbild der Haut eine entscheidende Rolle. Studien haben zudem gezeigt, dass Panthenol z. B. die Hautbarriere verbessern, die Wundheilung anregen, Hautreizungen lindern und entzündungshemmend wirken kann. Die Wirkmechanismen, die hinter all diesen Eigenschaften stehen, sind nicht vollständig geklärt, aber ein Teil davon beruht darauf, dass Panthenol (B5-Derivat) die Vorstufe von Coenzym A (CoA) ist. Panthenol ist außerdem eine sehr sichere und milde Substanz und wird beispielsweise bei empfindlicher Haut, bei Ekzemen und bei Kleinkindern mit Reizungen im Windelbereich eingesetzt, ohne selbst Reizungen zu verursachen – im Gegenteil, mit positiven Ergebnissen. Eine Studie hat zudem nachgewiesen, dass Panthenol die Mikrobiota der Haut nicht negativ beeinflusst.

En dårlig hudbarriere og manglende fugt i huden spiller en vigtig rolle i mange hudproblemer og derved kan et stof som Panthenol have en positiv effekt på flere forskellige hudproblemer og på rask hud ved at forbedre og opretholde en god hudbarriere og fugtigheden. En mulig mekanisme bag – ud over den hygroskopiske egenskab – er at CoA medvirker i syntesen af lipider som er vigtige komponenter i hudens yderste lag (stratum corneum) og hudbarrieren og muligvis ved at fremmer den epidermale differentiering, hvilket også er vigtigt i forbindelse med sårheling. Både in vitro og In vivo forsøgt har vist, at Panthenol (5 %) fremmer sårheling. Ligeså har flere in vivo forsøg på forskellige slags skadet hud med 2,5-5 % Panthenol i 7-28 dage vist signifikant forbedring på hudens fugtighed og barrieren. Et studie med rask hud har fx vist at hudens tolerance overfor irritanter blev øget – formodentlig ved at bibeholde en god barriere og fugtighed i huden. Panthenol har været brugt med succes i topikale produkter i over 70 år.   

Abbildung4: B5 – Pantothensäure

* Pantotensyre og dens derivater såsom Panthenol findes i to forskellige rummelige strukturer, som ofte har præfikset ”D” (står for ”dexter”) eller ”L” (står for ”laevus”). Det er D-versionerne som er biologisk aktive. Derfor anvendes ordet ”Dexpanthenol” nogle gange, når det er den rene D-panthenol, der er tale om. 

VITAMIN B6

- PYRIDOXIN, PYRIDOXAL UND PYRIDOXAMIN

Die empfohlene Tagesdosis von B6 beträgt etwa 1,5 mg/Tag für Erwachsene und eine etwas höhere Dosis für Schwangere, Stillende und ältere Menschen, da die B6-Aufnahme im Allgemeinen mit dem Alter abnimmt. Außerdem erhöht sich der Bedarf an B6 durch einen hohen Alkohol- und Eiweißkonsum. Aufgrund von Berichten über reversible sensorische Nervenentzündungen nach Einnahme von mehr als 1000 mg/Tag über einen längeren Zeitraum hinweg wurde ein UL von 100 mg/Tag festgelegt. Einige Studien deuten darauf hin, dass ein erheblicher Teil der Erdbevölkerung nicht die empfohlene Menge zu sich nimmt.

Ein Mangel an B6 kann beispielsweise Ekzeme, Anämie, Verwirrtheit, Depressionen, ein schwächeres Immunsystem und erhöhte Werte der Aminosäure Homocystein im Blut verursachen, was in einen Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen gebracht wird. Darüber hinaus wird ein Mangel mit einer Vielzahl von Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und Entzündungen im Körper in Verbindung gebracht. Umgekehrt wurde aber auch ein klarer Zusammenhang zwischen der Einnahme von B6 und dem Auftreten von Krebs festgestellt: je höher die Einnahme, desto seltener tritt Krebs auf – der stärkste Zusammenhang zeigte sich bei Darmkrebs. Es ist jedoch nicht ganz klar, ob B6 direkt Krebs hemmt oder ob B6 nur ein Marker für eine gesunde Ernährung ist und es andere Faktoren sind, welche das Auftreten von Krebs beeinflussen.

Zu hohe Dosen können Kopfschmerzen, Taubheitsgefühl und Müdigkeit verursachen, und einige vermuten, dass B6 durch UV-Strahlung gefährliche Substanzen erzeugen und neurologische Schäden verursachen kann. Tierversuche weisen auf eine Wechselwirkung zwischen B6 und UV-Strahlung hin, die möglicherweise für ein erhöhtes Hautkrebsrisiko verantwortlich ist.

Gute Quellen für B6 sind beispielsweise Fisch, Hülsenfrüchte, Geflügel, Getreide und einige Obst- und Gemüsesorten.

B6 ist kein Stoff, sondern es handelt sich um eine Gruppe von 3 chemisch verwandten Molekülen: Pyridoxin, Pyridoxal, Pyridoxamin (siehe die Strukturen in Abbildung 5) und deren phosphorylierten Derivate, die biologisch aktivere Substanzen sind. – Die phosphorylierte Form von Pyridoxal, Pyridoxal-5'-phosphat, bildet davon die biologisch aktivste Form von B6. Der Körper kann die 6 Formen ineinander umwandeln und so z. B. aus Pyridoxin, das hauptsächlich in Nahrungsmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln vorkommt, die aktivste Form, Pyridoxal-5'-phosphat, bilden.

Im Körper ist B6 – vornehmlich in Form von Pyridoxal-5'-phosphat – ein sehr wichtiges Coenzym für eine Reihe von Enzymen. Für etwa 150 biochemische Reaktionen wird B6 benötigt. Viele dieser Reaktionen hängen mit dem Abbau von Proteinen sowie der Biosynthese und dem Abbau von Aminosäuren und Neurotransmittern wie Serotonin, Dopamin, Noradrenalin und Melatonin zusammen. Darüber hinaus ist B6 auch am Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Fetten sowie der Bildung von Hämoglobin, bestimmten Antikörpern und Hormonen beteiligt. Auf diese Weise kann die Bedeutung von B6 nicht geleugnet werden, und es wird erforscht, ob B6 und die Enzyme, für die es als Coenzym fungiert, zur Behandlung verschiedener Krankheiten – z. B. Malaria, Krebs, Bluthochdruck und Diabetes – eingesetzt werden können. B6 ist nicht nur ein Coenzym, sondern auch ein Antioxidans, das beispielsweise die Lipidperoxidation mit einem ähnlichen Potenzial wie Vitamin E hemmen kann. Außerdem wurde nachgewiesen, dass B6 die Bildung sogenannter Advanced Glycation Endproducts (AGE) und Advanced Lipoxygenation Endproducts (ALE) hemmen kann, die beide mit oxidativem Stress in Verbindung stehen. Diese können sich akkumulieren und langfristig verschiedenen Geweben im Körper wie Herz, Nerven, Augen und Nieren schaden. Die AGE-Akkumulation in der Haut wird zudem mit der Hautalterung in Verbindung gebracht.

B6 bliver biosyntetiseret i visse bakterier og gærceller, mens de fleste dyr inklusiv mennesket ikke kan og er dermed afhængig af at indtage det via maden. Nogle tarmbakterier kan danne B6, men ikke i tilstrækkelig grad. Industrielt kan B6 stofferne fremstilles ved kemisk syntese – de bruges fx i kosttilskud og i medicinsk øjemed til at forebygge mangel og fx også ved særlige typer af svampeforgiftning. B6 er ikke anvendt i særlige høj grad i kosmetik. Der er ikke helt klarhed om det har positive egenskaber ved topikal brug og desuden tyder noget på, at det kan være skadelig ved UV-bestråling.  

Abbildung5: B6 – Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin

VITAMIN B7

- BIOTIN

Die empfohlene Tagesdosis von B7, früher Vitamin H genannt, liegt bei ca. 30 bis 40 µg/Tag für Erwachsene – für Schwangere und Stillende liegt dieser Wert ein wenig höher. Alkohol, einige Medikamente sowie bestimmte angeborene Mutationen in den Genen, die mit der Verwertung von B7 in Verbindung stehen, können den Bedarf an B7 erhöhen. Es gibt kein UL (maximale orale Dosis), da keine ausreichenden Daten vorliegen, die darauf hindeuten, dass B7 gefährlich sein kann, selbst bei sehr hohen Konzentrationen. Eine normale ausgewogene Ernährung deckt in der Regel den Bedarf an B7 ab, daher ist ein Mangel sehr selten. Zu den Symptomen bei Mangelerscheinungen gehören Haarausfall, weiche Nägel, Ekzeme, Gleichgewichtsstörungen, Krämpfe, Lethargie, Augenentzündungen und Depressionen.

Gode kilder til B7 er fx nødder, bønner, frø, lever, fuldkorn, laks, gær og æg (dog ikke rå æg da æggehviden indeholder proteinet avidin, som binder biotin og dermed forhindre optagelsen over tarmen). I fødevarer er B7 bundet til proteiner, hvorfra det bliver frigivet af enzymer i tarmen, således at Biotin-molekylet kan blive optages over primært tyndtarmen. Optagelsen er meget effektiv; så selv meget høje indtag af B7 bliver optaget over tarmen. Desuden findes der bakterier i tyktarmen som biosyntetiserer B7. Det er estimeret at disse bakterier producerer ca lige så meget B7 som en normalt kost indeholder, men det er ukendt hvor meget af denne B7-mængde som optages i kroppen. Fra tarmen kommer det med blodet til leveren. Optaget i leveren er afhængig af et bestemt transportør-protein, som også binder og transportere B5, hvilket vil sige at B5 og B7 konkurrer om pladsen i dette protein og dermed kan påvirke hinandens optag i leveren. Fra leveren bliver det via blodkarrene fordelt ud til alle kroppens væv. Udskillelse fra kroppen sker primært via urinen. 

Biotin ist das körpereigene Coenzym für 5 Carboxylase-Enzyme, die eine Schlüsselrolle im Fett-, Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsel spielen – zum Beispiel bei der Bildung von Zuckermolekülen aus Pyruvat und Aminosäuren, bei der Biosynthese von Fetten und bei der Bildung von Proteinen wie Keratin. Keratin ist zum Beispiel in den Haaren und Nägeln ein Hauptbestandteil, weshalb ein Biotinmangel mit dem Haar- und Nagelwachstum in Verbindung gebracht wird. Darüber hinaus kann Biotin sich an spezifische Proteine binden, welche die Transkription von Genen beeinflussen.

B7 biosyntetiseres af planter og bakterier. Industrielt bliver det primært fremstillet ved kemisk syntese. Det er et relativt lille molekyle – se Figur 6. I ren form er det et hvidt eller farveløst, vandopløseligt pulver, som er rimelig varmestabilt. Det bruges især i kosttilskud og desuden fx i medicin, bioteknologiske metoder til fx at isolere proteiner og også lidt i kosmetik. Formålet i kosttilskud og kosmetik er ofte at styrke hår og negle, men der er ikke klar evidens for dens virkning. Der er især lavet studier med Biotin som kosttilskud, der dog tyder på at det statistisk set ikke har nogen reel virkning for raske personer –nogle studier viser, at personer, som har en form for sygdom, der gør at de ikke udnytter Biotin godt nok, kan have en positiv virkning på hår og negle af at tage biotin som kosttilskud. 

Abbildung6: B7 – Biotin

VITAMIN B9

- FOLSÄURE

Für B9, das früher Vitamin M genannt wurde, gilt eine empfohlene Tagesdosis von etwa 400 µg/Tag für Erwachsene – bzw. 600/500 µg/Tag für schwangere und stillende Frauen. Das UL (maximale orale Dosis) für B9 ist auf 1000 µm/Tag für Erwachsene festgelegt. Dies gilt für Nahrungsergänzungsmittel, da diesbezüglich festgestellt wurde, dass bei einer hohen Einnahme über die Nahrung kein Risiko besteht. Der Grund, warum ein UL festgelegt wurde, liegt daran, dass sehr hohe Dosen einen Mangel an Vitamin B12 verschleiern können, der wiederum eine Form von Anämie verursachen kann. Ein Mangel an B9 kann auch zu einer Anämie führen und Symptome wie Müdigkeit, Kurzatmigkeit, wunde Stellen auf der Zunge, Veränderung der Haut- und Haarfarbe, einen erhöhten Homocysteinspiegel, Durchfall und Depressionen verursachen. Ein Mangel bei schwangeren Frauen kann Geburtsfehler wie Neuralrohrdefekte verursachen. Darüber hinaus wird ein Mangel an B9 mit einem erhöhten Risiko für eine Reihe von Krebsarten in Verbindung gebracht.

Gute Quellen für B9 sind zum Beispiel Spargel, Spinat, Brokkoli, Nüsse, Linsen, Kichererbsen, Milch und Innereien wie Hühnerleber. In mehreren Ländern gibt es Vorschriften oder Empfehlungen zur Anreicherung von Lebensmitteln mit B9, z. B. in Weizenmehl, Maismehl und Reis. B9 ist das Vitamin, mit dem Lebensmittel am häufigsten angereichert werden. Der Grund dafür liegt insbesondere darin, dass B9 relativ instabil ist und mehrere Studien gezeigt haben, dass ein Teil der Erdbevölkerung nicht die empfohlene Dosis erhält.

Bei B9 handelt es sich um den Stoff Folsäure – dargestellt in Abbildung 7. – B9 wird aber auch oft für sehr ähnliche Substanzen verwendet, die häufig als Folate bezeichnet werden – z. B. Folacin, Folat und Folinsäure, wobei es sich um die aktiven und primären Formen im Körper handelt. Der Begriff "Folat" wird jedoch unterschiedlich verwendet, je nachdem, ob es sich um den Themenbereich Chemie, Biochemie oder Ernährung handelt Die Begriffe „Folsäure“ und „Folinsäure“ werden häufig für die synthetisch hergestellten Formen verwendet, während die natürlichen Formen oftmals als Folate bezeichnet werden. Die natürlichen Folate enthalten meist mehrere Glutamateinheiten in einer Kette, die im Körper zu Folsäure aufgespalten werden. Im Körper kommt es in verschiedenen Formen vor: Die wichtigsten aktiven Formen sind Tetrahydrofolsäure (Tetrahydrofolat; THF) und Methyltetrahydrofolat (5-MTHF, auch bekannt als Levomefolsäure) – letztere ist im Blut am häufigsten vorhanden.

B9 in Form von Folsäure ist somit die Vorstufe von THF und 5-MTHF, die Coenzyme für eine Reihe von Enzymen darstellen, die z. B. für die Biosynthese, Reparatur und Methylierung von DNA und RNA benötigt werden. Hierbei handelt es sich um sehr fundamentale Funktionen für die Zellteilung, die Aufrechterhaltung, das Wachstum und z. B. die Produktion roter Blutkörperchen. – Daher ist es nicht schwer, sich vorzustellen, dass z. B. ein Mangel während der Schwangerschaft fatale Folgen für den Fötus und ein Mangel auch bei Erwachsenen schwerwiegende Folgen haben kann. THF und 5-MTHF sind auch an der Umwandlung der Aminosäure Homocystein in die essenzielle Aminosäure Methionin beteiligt. B9 und B12 sind in den beiden gekoppelten Reaktionsmustern des Folatzyklus und des Methioninzyklus speziell miteinander verbunden, sodass ein Mangel des einen die Wirkung des anderen beeinflusst. Diese beiden stehen zudem in besonderer Weise mit Eisen in Verbindung, da ein Mangel an B9 oder B12 einen Eisenmangel verschleiern kann – diese drei Wirkstoffe sollten daher im Gleichgewicht sein.

B9 wird in Pflanzen, Pilzen, bestimmten Protozoen und Bakterien biosynthetisiert. Industriell wird es meist durch chemische Synthese und oft in Form von stabileren Derivaten hergestellt – was zum Beispiel in Nahrungsergänzungsmitteln Verwendung findet. Die natürlichen Formen von B9 sind nicht sehr stabil gegenüber Hitze und Licht – dies gilt insbesondere für Umgebungen mit niedrigem pH-Wert. Unter UV-Bestrahlung zerfällt es in eine Substanz, die für die Zellen schädlich sein kann. Daher ist es umstritten, ob B9 für die Verwendung in topischen Produkten optimal ist. – Einige Studien untersuchen die Möglichkeit, stabilere Versionen zu verwenden, die in der Lage sein sollen, sich in der Haut in den aktiven Stoff zu verwandeln. Es wird angenommen, dass Hautmelanin eine schützende Wirkung auf B9 in der Haut in Bezug auf UV-Strahlung hat.

Da UV-Strahlung jedoch die DNA der Haut schädigen kann und B9 wichtig für die DNA-Reparaturen ist, ist es denkbar, dass die Haut von B9 profitieren kann. Eine Studie, in der sowohl In-vitro- als auch In-vivo-Tests durchgeführt wurden, hat ergeben, dass B9 in die Haut eindringen kann (über ein geeignetes schützendes Cremevehikel) und dass es die Haut nicht schädigt. In derselben Studie wurde gezeigt, dass UV-Bestrahlung die Zellen dazu veranlassen kann, bestimmte intrazelluläre Proteine, die an der Aufnahme von B9 beteiligt sind, in höherem Maße zu bilden.

I dag er B9 ikke anvendt meget i kosmetik, selvom nogle studier tyder på at det kunne have en positiv virkning – fx har et in vitro forsøg vist, at Folsyre sammen med Kreatin accelererede hudens genopbygning og et in vivo forsøg har vist, at Folsyre sammen med Kreatin havde en beskyttende effekt overfor UV-inducerede DNA-skader og øgede hudens fasthed og reducerede rynker – sandsynligvis delvist som følge af en øget collagen densitet.   

Abbildung7: B9 – Folsäure

VITAMIN B12

- COBALAMIN

Den anbefalede daglige dosis af B12 er på 2-4 µg/dag for voksne og lidt mere for gravide og ammende. Der er ikke en UL – max oral dosis, da man generelt mener at B12 er meget sikkert at indtage og let udskilles. Der er dog studier, som viser at meget høje doser kan give læsioner på huden og en form for akne-lignende udslæt – sammenhæng er dog ikke helt fastlagt. Man har heller ikke helt konsensus omkring hvilke koncentrationsgrænser i blodet af B12 der vurderes til at være for meget og for lidt. Man har set forhøjede niveauer af B12 i flere forskellige sygdomsstilstande; fx ved nogle typer af leukæmi, men har ikke klare årsagssammenhænge på plads.

Darüber hinaus kann ein Mangel zu Müdigkeit, Gleichgewichtsstörungen, Atemnot, Gedächtnisverlust, erhöhtem Homocystein, einem schlechteren Immunsystem und langfristig zu einer Form von Anämie, Neuritis, Verringerung der kognitiven Fähigkeiten, Psychosen und verminderter Fruchtbarkeit führen. Selten liegt ein Mangel an einer zu geringen Aufnahme über die Nahrung. – Vegetarier und Veganer können jedoch unterversorgt sein, da B12 meist in tierischen Lebensmitteln vorkommt. Die häufigste Ursache für einen Mangel ist eine mangelhafte Absorption, die beispielsweise bei älteren Menschen und bei Menschen mit einer verminderten Menge an Proteinen, die für die Absorption benötigt werden, oder mit zu wenig Magensäure, die durch Säureneutralisatoren verursacht werden kann, zu beobachten ist. B12-Mangel gehört weltweit zu den am häufigsten auftretenden Mangelerscheinungen in Verbindung mit Vitaminen, weshalb die Anreicherung von Lebensmitteln wie Pflanzenmilch, Weizenmehl, Maismehl, Brot, Nudeln und Reis relativ üblich und mancherorts sogar vorgeschrieben ist.

Gute Quellen für B12 sind tierische Lebensmittel; vor allem Innereien, Eier und Fisch. Dies gilt zudem auch für Hefe und Milch sowie für Algen und fermentierte Lebensmittel mit B12-haltigen Mikroorganismen. Bakterien sind es, die B12 biosynthetisieren können, und dies ist der Grund, warum tierische Produkte B12 enthalten. Auch im menschlichen Dickdarm wird B12 von einigen Bakterien biosynthetisiert, aber es ist nicht vollständig bekannt, wie viel davon aufgenommen wird – die primäre Aufnahme erfolgt beim Menschen nämlich über den Dünndarm.

B12, auch Cobalamin genannt, ist chemisch gesehen ein sehr komplexes Vitamin, welches das Metall Cobalt enthält. Darunter fallen mehrere sehr ähnliche Stoffe (Cobalamine), von denen Cyanocobalamin (siehe Abbildung 8) zusammen mit Methylcobalamin am häufigsten z. B. in Nahrungsergänzungsmitteln enthalten ist. Im Körper gibt es zwei biologisch aktive Formen von B12, und zwar Methylcobalamin und Adenosylcobalamin. Bei Methylcobalamin handelt es sich um das Coenzym für das Enzym Methionin-Synthase, das Homocystein in Methonin umwandelt. Dies ist für die ebenfalls B9-abhängige Biosynthese der Nukleinsäuren Pyrimidine und Purine wichtig, welche die Ausgangsstoffe für die Biosynthese von DNA und RNA sind. Adenosylcobalamin ist das Coenzym für das Enzym Methylmalonyl-CoA-Mutase, das beim Abbau von Fettsäuren und Proteinen wichtig ist. Allgemein betrachtet wird B12 für die normale Funktion des Knochenmarks, in dem die roten Blutkörperchen gebildet werden, für den Abbau von Fettsäuren und Proteinen, für die Bildung von DNA und RNA, für das Nervensystem und auch für das Immunsystem benötigt.

I fødevarer er B12 oftest bundet til proteiner, hvilke det frigives fra i mavesækken eller i starten af tyndtarmen. For at beskytte B12 mod syren i mavesækken bindes det til det beskyttende protein Haptocorrin, som den igen frigives fra i tarmen, således at B12 er frit i tarmen. For at blive absorberet over tyndtarmvæggen og komme ud i blodet, skal det binde til endnu et protein, Intrinsic factor, som sørger for at det føres til leveren og derfra ud i blodet. Med blodet bliver B12 – som her primært er bundet til Haptocorrin igen – fordelt ud til resten af kroppens celler, hvor det igen bliver frigivet og kan omdannes til en aktiv form. Optagelsen af B12 er dermed ret kompleks og afhænger af flere proteiner, hvilket gør, at der er flere trin, som kan hæmme optagelsen – fx pga. mutationer i et af de proteiner som er nødvendige for optagelsen. Desuden er optagelsen ikke særlig effektiv (især ikke hos ældre) således at en relativ stor del af madens indhold af B12 bliver udskilt med afføringen. Det som optages i kroppen, bliver efter endt funktion udskilt med urinen. I leveren findes omkring 50 % af kroppens B12-indhold, hvor det udgør det største lager af B12 på omkring 2-5 mg hos voksne. Dette lager holder i flere år, hvorfor der går lang tid før man ser symptomer på mangel. 

B12 wird von einigen Archaeen und Bakterien in Form von Methylcobalamin und Adenosylcobalamin biosynthetisiert. Industriell wird B12 meist durch Fermentation mittels bestimmter Bakterien hergestellt, gefolgt von einer Isolierung und einem chemischen Prozess, um es in Cyanocobalamin umzuwandeln. Es kann auch synthetisiert werden, aber dies ist ein sehr komplexer Syntheseweg mit über 60 Schritten, weshalb er nicht rentabel ist.

Bei B12 handelt es sich um ein relativ großes und komplexes Molekül, das wasserlöslich, lichtempfindlich und in reiner Form ein tiefrotes Pulver ist.

In Nahrungsergänzungsmitteln und zur Anreicherung von Lebensmitteln wird vor allem die Cyanocobalamin-Form verwendet, da die Cyanid-Einheit das Molekül stabilisiert. B12 wird auch in der Medizin in Form von Tabletten und als Injektion angeboten, die bei einem Mangel eingesetzt werden können. Wie bei allem besteht ein (wenn auch geringes) Risiko von Nebenwirkungen wie Allergien und anaphylaktischen Reaktionen. – Manche Menschen reagieren zum Beispiel empfindlich auf Cobalt.

Was die Haut betrifft, so kann sich sowohl zu viel als auch zu wenig B12 an der Haut zeigen. Manche Studien deuten darauf hin, dass B12 eine schützende Wirkung gegen Ekzeme und Hautentzündungen haben könnte – wahrscheinlich, indem es die Produktion von Stickstoffmonoxid (das in übermäßigen Mengen entzündungsfördernd ist) und entzündungsfördernden Zytokinen verringert. Bei topischer Anwendung hat B12 eine sehr geringe Fähigkeit, durch die Haut zu dringen, weshalb in einigen Studien spezielle "Liefersysteme" wie Liposomen verwendet wurden, um die Absorption zu erhöhen. In einer Studie an Mäusen wurde beispielsweise gezeigt, dass Liposomen, die Adenosylcobalamin in einem Hydrogel enthalten, die Fähigkeit, die Haut zu durchdringen, verbessern und eine signifikante positive Wirkung auf das induzierte atopische Ekzem hatten. In einer placebokontrollierten Studie mit Menschen mit atopischem Ekzem zeigte eine Creme, die 0,07 % Cyanocobalamin enthielt, die über einen Zeitraum von 8 Wochen angewendet wurde, eine deutliche Verbesserung des Zustands im Vergleich zu der gleichen Formulierung ohne Cyanocobalamin. Des Weiteren gibt es mehrere Studien, die gezeigt haben, dass B12 eine positive Wirkung auf Ekzeme haben kann. B12 hat auch in Form einer Salbe mit 0,07 % Cyanocobalamin gegen leichte bis mittelschwere Plaque-Psoriasis (Schuppenflechte) eine positive Wirkung gezeigt.

In Kosmetika wird B12 nur selten verwendet. Dies liegt möglicherweise daran, dass es für eine rote Färbung sorgt und dass einige Studien darauf hindeuten, dass zu viel B12 Akne verschlimmern kann. Es gibt jedoch auch Studien, die darauf hindeuten, dass es als Antioxidans wirken kann, entzündungshemmend ist und Juckreiz und Hautreizungen lindert.

Abbildung8: B12 – Cyanocobalamin

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