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Vitamin C (L-Ascorbinsäure)

Schon die Ägypter um 3.000 v. Chr. und Hippokrates um 500 v. Chr. beschrieben Vitamin-C-Mangel als Krankheit, die im 16. und 17. Jahrhundert als Skorbut bekannt wurde, die Krankheit der Seefahrer. Typische Symptome von Skorbut sind Nasenbluten, geschwollenes Zahnfleisch und verzögerte Wundheilung. Überall dort, wo Obst und Gemüse knapp waren, bestand diese Krankheit weiter, deren Heilung so einfach war – mit Zitronen und anderen Früchten sowie mit pflanzlicher Ernährung. Trotzdem wurde erst im 19. Jahrhundert der regelmäßige Konsum von Zitronen und deren Saft für die Matrosen der Handelsmarine und der Royal Navy obligatorisch. Im Jahr 1932 wurde die Ascorbinsäure als das „Antiskorbut-Prinzip“ in den Laboratorien von Szent-Gyorgyi bestimmt, der dafür im Jahr 1937 den Nobelpreis erhielt. Vitamin C ist in Pflanzenblättern und in Chloroplasten (den grünen Zellorganellen der Pflanzen) reichlich vorhanden und wird für das Pflanzenwachstum und der Entwicklung der Pflanze benötigt. Fast alle tierischen Lebewesen können aus Glukose Vitamin C bilden. Davon ausgenommen sind aber der Mensch, Affen, Meerschweinchen, Fledermäuse und einige Fische. Den Menschen fehlt ein wichtiges Enzym für die Umwandlung von Glukose in Vitamin C. Dieses Vitamin ist ein Elektronenspender oder Reduktionsmittel und alle seine bekannten Funktionen sind auf diese Eigenschaft zurückzuführen. Vitamin C spendet nacheinander zwei Elektronen aus der Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffen zwei und drei. Wenn diese Elektronen verloren gehen, wird Vitamin C oxidiert und eine weitere Verbindung wird reduziert, wodurch die Oxidation der reduzierten Verbindung verhindert wird. Vitamin C ist daher als ausgezeichneter Radikalfänger – oder Antioxidans – bekannt. Tatsächlich ist Vitamin C der „Tausendsassa“ unter den Vitaminen mit vielfachen Funktionen: Eine funktionierende Immunkompetenz benötigt Vitamin C zur Stimulierung des zellulären und humoralen Immunsystems, zum Schutz der Phagozytenmembran vor oxidativer Selbstzerstörung, zur Aktivierung des Komplementsystems und zum Histaminabbau, bzw. Förderung von Wachstum und Wundheilung. Als Cofaktor von 9 Enzymen ist Vitamin C an der Biosynthese bzw. dem Stoffwechsel von Peptidhormonen, Norepinephrin, Kollagen, Carnitin, Cholesterin, Folsäure und Tyrosin beteiligt. Als zelluläres Antioxidans reguliert Vitamin C die Genexpression und die Bildung von Proteinen (Translation der mRNA) und verhindert oxidative Schäden. Außerhalb der Zellen fördert Vitamin C die Gefäßerweiterung, Endothelzellen werden geschützt und die NO-Bioverfügbarkeit verbessert. Extrazellulärer oxidativer Stress wird reduziert, sowie auch die extrazelluläre Oxidation von Lipoproteinen; die Bildung von Lipid-Peroxiden wird verhindert. Vitamin C regeneriert das Vitamin E-Radikal in das reduzierte und antioxidativ wirksame Vitamin E (α-Tocopherol). Zur Regeneration von Glutathiondisulfid zu Glutathion wird Vitamin C benötigt. Im Magen verhindert Vitamin C die Bildung von Nitrosaminen aus Nitrit und sekundären Aminen. Vitamin C bietet als Radikalfänger einen effektiven Schutz gegen toxische Produkte, die beim Rauchen aufgenommen werden oder entstehen, z. B. Cadmium, Nitrite oder polyzyklische Kohlenwasserstoffe. Raucher leiden daher unter ständigen Vitamin C-Mangel. Im Dünndarm fördert Vitamin C die Absorption von Eisen und wird benötigt zur Eisenübertragung von Transferrin (Transportprotein) auf Ferritin (Speicherprotein). Vitamin C wird zur Entgiftung benötigt, denn es hält die Schwermetalle im Körper in Lösung damit sie ausgeschieden werden können, anstatt in Geweben gespeichert zu werden. Zur Bildung von Neurotransmittern wird Vitamin C benötigt: Tryptophan wird in 5-Hydroxytryptophan umgewandelt (Serotonin-Vorstufe), die Biosynthese von L-Dopa gefördert und Dopamin zu Noradrenalin ungewandelt. Besonders viel Vitamin C ist in Zitrusfrüchten, Erdbeeren, Honigmelone, Cantaloupe-Melone, Kiwi, Papaya, Trauben und Äpfeln enthalten. Brokkoli, Paprika und Rosenkohl sind die Gemüsesorten mit dem höchsten Gehalt an Vitamin C. Bei abwechslungsreich gestalteten täglichen fünf Portionen Obst und Gemüse werden etwa 200 bis 300 mg Vitamin C aufgenommen. Die Empfehlung der täglichen 5 Portionen basiert auf mehr als 200 Studien, die den umgekehrten Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Krebs und einem erhöhten Obst- und Gemüseverzehr bzw. der Aufnahme von antioxidativen Nährstoffen, einschließlich Vitamin C, beschreiben. Da Vitamin C nicht stabil ist, kann sein Gehalt in pflanzlichen Lebensmitteln je nach Jahreszeit, Transport, Haltbarkeit, Lagerung und Kochgewohnheiten variieren. Epidemiologische Studien beschreiben einen Zusammenhang zwischen dem Verzehr von Obst und Gemüse und dem Schutz vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Der Verzehr von Obst und Gemüse war mit einer Senkung des Blutdrucks verbunden, einem Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Allerdings ist bei der Prävention sowohl von Krebs als auch von Herz-Kreislauf-Erkrankungen nicht bekannt, ob der mit dem Obst- und Gemüseverzehr verbundene Nutzen auf das Vitamin C selbst, oder auf die Kombination aus Vitamin C mit anderen Inhaltsstoffen zurückzuführen ist. Vitamin C wird rasch wieder ausgeschieden, denn es gehört zu den wasserlöslichen Vitaminen. Nach nur 3 Stunden ist nur noch die Hälfte der ursprünglich aufgenommenen Menge im Körper vorhanden. Nach weiteren 3 Stunden ist davon wieder nur die Hälfte übrig usw. Daher soll die tägliche Einnahme von Vitamin C immer über mehrere Dosen verteilt werden. Wenn man z. B. 6 Mal pro Tag 250 mg aufnimmt, dann würde sich der Serumsspiegel zwischen 100 und 250 mg einpendeln. Indikationen für Vitamin C sind die allgemeine Prävention, Allergien, Asthma, allergischer Rhinitis, Katarakt, Makuladegeneration, Glaukom, Bluthochdruck, Diabetes mellitus, Dickdarmpolypen, Erkältungskrankheiten, Harnwegsinfekte, Herz-Kreislauf in Erkrankungen, Krebserkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen, Paradontopathien, Rauchen, rheumatoide Arthritis, Stress und Wundheilungsstörungen. Eine wachsende Zahl von Studien hat gezeigt, dass Vitamin C Krebszellen in vitro abtöten und das Tumorwachstum in vivo verlangsamen kann. Vitamin C kann auf drei Schwachstellen abzielen, die viele Krebszellen gemeinsam haben: das Redox-Ungleichgewicht, die epigenetische Reprogrammierung und die Regulierung der Sauerstoff-Wahrnehmung. Obwohl Vitamin C nachweislich das Tumorwachstum in vielen verschiedenen Krebsmodellen reduziert, könnte das klinische Potenzial von Vitamin C als Krebstherapie auch in seiner kombinierten Anwendung mit anderen Krebstherapien liegen. Zahlreiche präklinische und klinische Studien weisen darauf hin, dass die parenterale Injektion von Vitamin C sogar synergistisch mit herkömmlichen Krebstherapien wirken könnte. Quellen Ames, B. N. & Gold, L. S. The causes and prevention of cancer: The role of environment. in Biotherapy 11, 205–220 (1998). Byers, T. & Guerrero, N. Epidemiologic evidence for vitamin C and vitamin E in cancer prevention. in American Journal of Clinical Nutrition 62, (American Society for Nutrition, 1995). Willett, W. C. Fruits, vegetables, and cancer prevention: Turmoil in the produce section. Journal of the National Cancer Institute 102, 510–511 (2010). Boffetta, P. et al. Fruit and vegetable intake and overall cancer risk in the european prospective investigation into cancer and nutrition (EPIC). J. Natl. Cancer Inst. 102, 529–537 (2010). Hung, H. C. et…

Vitamin B12

Vitamin B12 ist das größte und komplexeste Vitamin im menschlichen Körper und besteht aus einer Ringstruktur, die dem Hämoglobin des Blutes und dem grünen Blattfarbstoff der Pflanzen (Chlorophyll) ähnelt. Dabei versteht man unter Vitamin B12 nicht nur eine einzige chemische Substanz, sondern 6 Verbindungen mit der gleichen biologischen Wirkung (Cyanocobalamin, Hydroxocobalamin, Aquacobalamin, Nitritocobalamin, Methylcobalamin und Adenosylcobalamin). Normalerweise wird dieses Vitamin über die Nahrung aufgenommen. Es ist an Protein gebunden und benötigt die Magensäure und das Verdauungsenzym Pepsin, um in seine freie Form zu gelangen. Danach kann sich das Vitamin B12 mit dem im Magen produzierten intrinsischen Faktor verbinden und wird im Dünndarm resorbiert. Der Körper kann Vitamin B12 über mehrere Jahre speichern, vor allem in der Leber. Vitamin B12 wurde erstmals vor mehr als 70 Jahren entdeckt, bei der Suche nach einer Behandlung der perniziösen Anämie, einer Form der Blutarmut die, wie sich später herausstellte, auf einem Vitamin B12-Mangel beruht. Das typische hämatologische Symptom eines Vitamin B12-Mangels ist die Anämie, meist verbunden mit Schwächegefühl, Müdigkeit bzw. Blässe. Häufig kommen auch allgemeine gastrointestinale Beschwerden hinzu: Diarrhoe, Verstopfung, Schleimhautveränderungen, Übelkeit oder Erbrechen. Vitamin B12 ist zudem im neuronalen Stoffwechsel wichtig, zur Bildung von Myelin, Neurotransmittern und Phospholipiden. Ein Mangel macht sich daher über neuropsychiatrische Symptome bemerkbar, z. B. Gedächtnisstörungen, Apathie, Depression, Verwirrtheit oder Demenz. Aber auch neurologische Erscheinungen wie Gangunsicherheit, Sensibilitätsstörungen (Kribbeln, „Ameisenlaufen“, Prickeln, Jucken) oder Lähmungserscheinungen sind typisch für Vitamin B12-Mangelerscheinungen. Für Wachstum und Zellteilung wird Vitamin B12 benötigt, sowie auch zum Aufbau der Erbsubstanz DNS. Die Bildung der Erythrozyten durch Zellteilung/-reifung aus unreifen kernhaltigen Vorstufen im Knochenmark benötigt Vitamin B12. Verschiedene Aminosäuren werden mit Hilfe von Vitamin B12 verstoffwechselt und der Abbau von ungeradzahligen Fettsäuren benötigt dieses Vitamin ebenso. Vitamin B12 ist als Cofaktor zweier sehr wichtiger Enzymreaktionen sehr wichtig für die Zelle. Im Zellinneren wird Methylcobalamin benötigt, um Homocystein in Methionin zu überführen. Gleichzeitig wird reaktionsfähige Tetrahydrofolsäure (THF) gebildet, die für zahlreiche Stoffwechselwege benötigt wird. Wenn Methylcobalamin fehlt, kommt es zum Anstieg von Homocystein, zu Störungen des Folsäure-Stoffwechsels, der DNS-Synthese und der Hämatopoese. Die zweite wichtige enzymatische Reaktion läuft in den Mitochondrien ab. Hier wird das Adenosylcobalamin benötigt, um aus Methylmalonyl-CoA das Succinyl-CoA zu bilden, welches in den mitochondrialen Citratzyklus eingespeist wird. Bei einem Mangel an Adenosylcobalamin wird kein Succinyl-CoA mehr gebildet, das Methylmalonyl-CoA wird zur Methylmalonsäure umgewandelt, welche die neurologische bzw. psychiatrische Symptomatik verursacht. Bereits in den 1950er Jahren begannen man, sich auf die schmerzlindernden Wirkungen der Verabreichung von Vitamin B12 zu konzentrieren, mit einigen potenziell beeindruckenden klinischen Ergebnissen ↗︎ Link 1 | ↗︎ Link 2. Leider ließ in den folgenden Jahrzehnten das Interesse an der klinischen Anwendung von Vitaminen und Mineralien zugunsten von pharmazeutischen Behandlungen nach. Mit dem Aufkommen der Opioidepidemie sind alternative und ergänzende Ansätze zur Schmerzlinderung mehr denn je erforderlich, um den Einsatz und die Abhängigkeit von Opioidmedikamenten zu verringern. Vitamin B12 wurde bisher erfolgreich zur Behandlung von Patienten mit chronischen Schmerzzuständen wie Kreuzschmerzen, diabetischer Neuropathie, postherpetischer Neuralgie und aphthösen Ulzera eingesetzt. Weitere Indikationen für Vitamin B12: Hyperhomocysteinämie Mitochondriale Dysfunktion Nitrosativer Stress Altersbedingte Gedächtnisstörungen, Demenz, Alzheimer Depressionen Infektionen mit Helicobacter pylori Hashimoto-Thyreoiditis Entzündliche Hauterkrankungen, z. B. Psoriasis, Neurodermitis Herpes zoster Chronisch-atrophische Gastritis Morbus Crohn Multiple Sklerose Neuralgien, z. B. Trigeminusneuralgie Perniziöse Anämie Schlafstörungen Rekonvaleszenz Leistungssport Herz-Kreislauf-Erkrankungen Männliche Infertilität Stress und Konzentrationsschwierigkeiten. Auch in der schulmedizinischen Forschung wird den Wirkungen von Vitamin B12 viel Aufmerksamkeit gewidmet. ↗︎ Hier finden Sie eine Übersicht aktueller und abgeschlossener klinischer Studien. Die täglich empfohlene Zufuhr beträgt 3 µg/Tag bzw. 3,5 – 4 µg/Tag (Schwangere und Stillende). Bei älteren Patienten mit atrophischer Gastritis (verminderte Sekretion von HCl, Pepsinogen und Intrinsic-Factor) kann eine Supplementierung von > 100 µg/Tag empfohlen werden. Diese Lebensmittel sind besonders reich an Vitamin B12 Lebensmittel / Vitamin B12-Gehalt in µg pro 100 g Lebensmittel Leber (roh)   39 – 65 Kalbsniere   28 Austern   15 Rind   2,9 – 5,2 Makrele   9 Hering   8,5 Miesmuschel   7,6 Thunfisch   4,25 Lammkeule (roh)   3,6 Seelachs   3,5 Salami   3,3 Camembert   3,1 Emmentaler   3,1 Edamer   2,1 Hühnerei   1,9 Brie   1,7 Garnelen   1,7 Körniger Frischkäse   1 Schweineschnitzel   1 Magerquark   0,9 Kuhmilch (1,5 /3,5% Fett)   0,4 Huhn   0,4 Alkoholfreies Bier, Malzbier   Spuren Sauerkraut   Spuren In einer für den Menschen verfügbaren Form kommt Vitamin B12 fast nur in tierischen Lebensmitteln vor. Mit herkömmlichen Lebensmitteln können Veganer daher ihre Vitamin B12-Versorgung nicht sicherstellen. Sie sollten zusätzlich ein Vitamin B12-Präparat einnehmen, um einem möglichen Mangel vorzubeugen. Quellen: Ross AC et al. (Eds.) Modern nutrition in Health and Disease. 11th Ed. 2014, Kluyver U. Gröber: Mikronährstoffe – Metabolic tuning – Prävention – Therapie Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al.: Molecular Biology of the Cell. 2017 Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Stryer: Biochemie. 2018 R. Meyer: Chronisch gesund. 2009  

Folsäure (Vitamin B9, Vitamin B11, Folat)

Folsäure wird auch Vitamin B9 (Deutschland, USA) oder Vitamin B11 (weltweit) oder Folat genannt und gehört zum Vitamin-B-Komplex. Die Bezeichnung „Folsäure“ leitet sich vom lateinischen Wort „folium“ ab, was „(Pflanzen-)Blatt“ bedeutet. Tatsächlich ist Folsäure in grünen Pflanzen wie Spinat und Kohl in hoher Konzentration vorhanden. Als Folat werden sämtliche vom Körper als Vitamin verwendbare, also zum Vitamin umwandelbare Stoffe bezeichnet. Hierzu zählt auch die Folsäure selbst, die erst im Körper in die bioaktive 5,6,7,8-Tetrahydrofolsäure (THF) beziehungsweise das Methylfolat umgewandelt wird. Die biologisch aktiven Formen der Folsäure haben im Körper zahlreiche wichtige Funktionen. Dies betrifft vor allem die Neubildung von Zellen bzw. Zellteilung, den Aufbau der DNA, die Bildung von Blutzellen im Knochenmark (Hämatopoese) und die Homocystein-Regulation. Folsäure ist ein essenzieller Stoff, der im Körper nicht gebildet werden kann und mit der Nahrung aufgenommen werden muss. Die wichtigsten Funktionen der Folsäure und deren Derivate (Tetrahydrofolsäure THF; 5,10 Methylen-THF; Formyl-THF, 5-Methyl-THF) In der Embryogenese vermittelt Folat den Neuralrohrverschluss in der 3. Schwangerschaftswoche. Daher wird während der Schwangerschaft Folsäure zur Fehlbildungsprophylaxe verordnet. Folsäuremangel erhöht zudem das Risiko von Frühgeburten und Untergewicht der Neugeborenen. Folsäure ist an der Erneuerung der Epithelzellen von Schleimhäuten beteiligt (vor allem im Gastrointestinaltrakt). Folsäure wird zur Blutbildung (Hämatopoese) benötigt (Hämoglobin zum Sauerstofftransport). Hier besteht eine enge Beziehung zum Stoffwechsel von Eisen, Kupfer und Vitamin B12. Die Synthese von Cholin aus den Aminosäuren Lysin und Methionin benötigt Folsäure. Cholin ist ein Bestandteil der Phospholipide (Phosphatylcholin und Phosphatide) und liefert damit eine Grundsubstanz zum Aufbau und der Stabilisierung der Membranen von Zellen und Mitochondrien. Folsäure wird auch benötigt zur Reduzierung erhöhter Homocysteinspiegel. Diese werden im Zusammenhang gesehen mit der Entstehung von Arteriosklerose und deren Folgekrankheiten wie Schlaganfall, Herzinfarkt oder generelle Durchblutungsstörungen durch die Zunahme von oxidativem Stress in den Blutgefäßen. Homocystein ist auch toxisch für ↗︎ die mitochondriale Funktion und höhere Homocysteinspiegel werden mit ↗︎ Depressionen in Verbindung gebracht. „Depression“ im Sinne eines Gefühls der Niedergeschlagenheit ist ein ↗︎ Symptom vieler Vitamin-bzw. Mineralstoffmangelerscheinungen (z. B. Folsäure, Vitamin C, Magnesium). Nahrungsergänzungsmittel wie B12 oder Folat, das die mitochondrialen Funktionen schützt, sind als ↗︎ Begleittherapie bei der Behandlung von Depressionen wirksam. 5-Methyl-THF wird für die Umwandlung von Homocystein in die Aminosäure Methionin benötigt. Bei dieser enzymatischen Reaktion wird auch Vitamin B12 als Cofaktor benötigt. THF ist ein Cofaktor im Stoffwechsel der Aminosäuren und der „Einzelbausteine“ der DNA (Purine, Pyrimidine). Folsäure spielt auch im Stoffwechsel von Melatonin und Neurotransmittern eine wichtige Rolle (GABA, Noradrenalin, Dopamin und Serotonin). Die empfohlene tägliche Zufuhr beträgt bei Jugendlichen und Erwachsenen 0,4 mg/Tag; Schwangere und Stillende haben einen Bedarf von 0,6 mg/Tag. In Deutschland deutet die Versorgungssituation mit Folsäure darauf hin, dass bei 80 bis 90 % der Bevölkerung die Zufuhr für Folat allein durch den Verzehr von Lebensmitteln nicht ausreicht. Ein erhöhter Bedarf besteht in der Schwangerschaft, bei Schwangerschaftskomplikationen, während Wachstumsphasen, bei Infekten und Eisenmangel, hämolytischer Anämie, Hämodialyse, Krebs, Lebererkrankungen, Hyperthyreose, Fehl- und Mangelernährung. Mögliche Mangelsymptome äußern sich z. B. in Depressionen, Blässe, Anorexie, schneller Ermüdbarkeit, Vergesslichkeit, Gewichtsverlust, Schwäche, Immunschwäche, Störungen des Knochenstoffwechsels, Aborte, Demenz, Polyneuropathie, Glossitis, Stomatitis oder Schleimhautatrophie. Welche Lebensmittel enthalten Folsäure und wann wird die Zufuhr von Folsäure empfohlen? Die Zufuhr von Folsäure wird empfohlen: Zur allgemeinen Prävention Hyperhomocysteinämie Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen Kardiovaskuläre Erkrankungen Alzheimer, Demenz Depressionen, Schizophrenie Diabetes mellitus Dialyse Prävention von Neuralrohrdefekten in der frühen Schwangerschaft Infertilität und unzureichende Spermienqualität. Folsäure-Gehalt (µg/100 g Lebensmittel) Limabohnen   360 Kichererbsen   340 Sojabohnen   210 Speisekleie   195 Bohnen, weiß   187 Grünkohl   187 Rosenkohl   182 Linsen   168 Erbsen   151 Feldsalat   145 Spinat   145 Schweineleber   136 Blumenkohl   125 Brokkoli   111 Endivien   109 Spargel   108 Porree   103 Wirsing   90 Knäckebrot   88 Haferflocken   87 Rote Bete   83 Kopfsalat   75 Kohlrabi   70 Ei   67 Erdbeeren   65 Brie   65 Paprika   60 Leberpastete   60 Möhren   55 Kirschen   52 Tomaten   44 Camembert   44 Weintrauben   43 Kakaopulver   38 Rotkohl   35 Auberginen   31 Himbeeren   30 Honigmelone   30 Gurken   27 Pumpernickel   23 Gouda   21 Kartoffeln   20 Stachelbeeren   19 Chesterkäse   19 Bananen   17 Holunder   17 Hummer   16 Reis, natur   16 Roggenbrot   16 Weißbrot   15 Thunfisch   15 Alkoholfreies Bier   15 Vollkornbrot   14 Birnen   14 Joghurt   13 Aal   13 Äpfel   12 Brathuhn   12 Flunder   11 Scholle   11 Rindfleisch   10 Vollmilchschokolade   10 Forelle   9 Schnitzel   9 Schellfisch   9 Heilbutt   9 Garnelen   8 Kabeljau   8 Austern   7 Weißwein   7 Vollmilch   6 Heidelbeeren   6 Buttermilch   5 Hering   5 Ananas   4 Aprikosen   4 Lachs   3 Lammkeule   3 Pflaumen   2 Kotelett   2 Makrele   1 Rotwein   0,2 Zucker   0