Der Mensch ist auf eine vitaminreiche Nahrung angewiesen, da er nur sehr wenige Vitamine in geringen Mengen selbst produzieren kann. Vitamine sind darum ein kostbares Gut in Gemüse, Obst und anderen Lebensmitteln, welches sehr empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen ist. Durch den Einfluß von Licht, Luft und Wärme werden Vitamine zerstört. Selbst bei längerer Lagerung gehen Vitamine verloren. Vitamin C ist bei der Ernte noch zu 100% im Gemüse enthalten. Doch schon am vierten Tag sind, bei optimaler Lagerung, nur noch weniger als 50% davon unzerstört. Bei falscher Lagerung z.B. bei Zimmertemperatur (20°C) sind nach zwei Tagen nur 30% der ursprünglichen Vitaminkonzentration im Gemüse enthalten. Vitamin C ist sehr lichtempfindlich. Im Sonnenlicht sind nach drei Stunden nur noch ca. 35% des Vitamins enthalten. Lagert man Gemüse in Wasser, so sind im unzerkleinerten Zustand, nach 12 Stunden 10% des Vitamin C ausgeschwemmt. Im zerkleinerten Zustand bereits über 50%.Früher benannte man die Vitamine nach der Reihenfolge ihrer Entdeckung. Zwischenzeitlich wurden sie nach ihrer Wirkung bezeichnet z.B. als antiskorbutisches Vitamin. Mittlerweile werden die Vitamine nach Funktion oder der chemischen Beschaffenheit benannt. Vitamine haben keine Bedeutung als Baumaterial oder Energielieferant für den Organismus, sie besitzen hauptsächlich steuernde Eigenschaften im Stoffwechsel. Gerade deshalb sind sie so lebensnotwendig für uns Menschen.
Einteilung
Vitamine werden nach ihren Eigenschaften in fett- und wasserlöslich unterteilt. Aufgrund ihrer Löslichkeit lassen sich viele ihrer biologischen Eigenschaften erklären. Fettlösliche Vitamine werden teilweise in sehr großen Mengen in Leber und im Fettgewebe eingelagert. Aus diesen Vitaminspeichern kann der Organismus auch während längeren Phasen der Unterversorgung noch mit den entsprechenden Vitaminen versorgt werden. Die hohe Speicherkapazität bei diesen Vitaminen kann durch eine entsprechende Überversorgung auch zu Hypervitaminosen (Vergiftungserscheinungen) führen. Bei Unterversorgung kommt es zu einer Hypovitaminose. Bei wasserlöslichen Vitaminen gibt es diese Speicherfunktion nicht. Vitamin B12 bildet allerdings eine Ausnahme. Eine über den Bedarf hinausgehende Versorgung wird mit dem Urin wieder ausgeschieden.
Die von der Natur vorgenommene Aufteilung hat, wie sich besonders am Beispiel der Vitamine (C, E, Betacarotin) zeigt, ihren Sinn, indem sie damit die Möglichkeit schafft, dass diese Vitamine je nach Funktion in den wäßrigen oder lipidlöslichen Bereichen wirksam werden können. Genau das macht auch den besonderen Stellenwert der Vitamine aus. Sie sind nahezu an allen Stoffwechselreaktionen beteiligt, auf keinen anderen Nährstoff trifft das in vergleichbarer Weise zu.
Evolutionär gesehen, hat sich der menschliche Organismus an die Nährstoffe, die ihm geliefert wurden, angepasst. Angepasst in dem Sinne, dass Funktionsweisen von Substanzen, die in den Nährstoffen enthalten waren, teilweise übernommen wurden. Das trifft exemplarisch für Vitamine zu. Ein besonders gutes Beispiel liefert das Provitamin A. Dieses hat in der Pflanze die Aufgabe, das Gewebe von der schädlichen Wirkung des UV-Lichts zu schützen; die selbe Aufgabe hat es auch beim Menschen. Ähnliches gilt für wasserlösliche Vitamine, die vergleichbare Enzymreaktionen in der Pflanze wie beim Menschen katalysieren.
Den Vorteil der Übernahme der Funktionsweise einzelner Nahrungsbestandteile, im speziellen der Vitamine, lag darin, dass durch den Verzicht auf die eigene Biosynthese ein möglicherweise energetischer günstiger Weg gegangen werden konnte, was für den begrenzenden Organismus z.B. bei begrenztem Nahrungsangebot, unter Umständen einen evolutionären Vorteil bot. Aus den Besonderheiten der Resorption sowie auch den unterschiedlich angelegten Speichern lässt sich auf die Verfügbarkeit einzelner Vitamine in der Nährstoffkette rückschlieen. So gibt es Vitamine, die im Nahrungsangebot nur selten vorkamen und daher besonders gut resorbiert wurden, bzw. spezifische Resorptionsmechanismen, die eine maximale Aufnahme sicherstellten, oder aber Vitamine, die gespeichert werden konnten, damit bei schwankendem Angebot eine kontinuierliche Versorgung der Organismen gewährleistet war.
Die Vorstellung einer revolutionären Anpassung an die Vitamine beinhaltet aber auch den Hinweis, dass nicht nach dem Motto verfahren werden kann, je mehr, desto besser! Es lässt sich ein Bereich ermitteln, in dem alle Ernährungsformen (von „optimal“ bis zu eher einseitigen Ernährung (z.B. Vegetarismus und Sonderformen) optimal mit Vitaminen versorgt sind. Dieser Bereich kann für alle Vitamine festgelegt werden und man nennt ihn den physiologischen Bereich. Verlässt man den physiologischen Bereich, um Vitamwirkungen im therapeutischen Sinne auszunutzen, so spricht man vom pharmakalogischen Bereich. Wenn man die Dosierung der Vitamine zur Therapie einzelner Krankheiten erhöht, greifen diese nicht in gleicher Weise in die verschiedene Stoffwechselvorgänge ein, wie bei der physiologischen Dosierung bekannt ist.
Fettlösliche Vitamine sind:
Vitamin A (Retinol)
Vitamin E (Tocopherole und Tocotrienole)
Vitamin D (Calciferole)
Vitamin K (Phyllochinone und Menachinone)
Wasserlösliche Vitamine sind:
Vitamin B1 (Thiamin)
Vitamin B6 (Pyridoxin)
Vitamin H (Biotin)
Vitamin B2 (Riboflavin)
Vitamin B12 (Cobalamin)
Folsäure
Vitamin B5 (Pantothensäure)
Vitamin C (Ascorbinsäure)
Niacin
Fettlösliche Vitamine
Vitamin A
Vitamin A bzw. Retinol-Palmitat ist in unserer Nahrung ein ausschließlich tierisches Produkt. In Pflanzen finden sich nur unterschiedliche Carotinoide. Sie besitzen einen Provitamincharakter und können teilweise vom Menschen zu Vitamin A umgewandelt werden. Wie gut die Carotinoide in Vitamin A umgewandelt werden können, hängt von ihrer Struktur (dem Aufbau) ab. Die günstigste Struktur weist Beta-Carotin auf. Es kann unter bestimmten Bedingungen in zwei Vitamin A Moleküle umgewandelt werden.
Die strukturelle Beschaffenheit von Vitamin A und Carotinoiden läßt diese Stoffe sehr empfindlich gegenüber Licht, Sauerstoff und Säuren reagieren. Wodurch sie ihre biologische Wirksamkeit verlieren. Am Beispiel von Karotten läßt sich zeigen, daß man die Bioverfügbarkeit dieser Stoffe mit einfachen küchentechnischen Verfahren durchaus verbessern kann. Bei einem frischen Karottensaft sind die, sonst nur schwer zu verdauenden Zellwände der Wurzel (in denen das Carotin enthalten ist) aufgespalten. So liegen die Carotinoide „frei“ und stehen so vermehrt dem Verdauungssystem zur Verfügung. Rohe, unzerkleinerte Zellen werden zum größten Teil wieder ausgeschieden und mit ihnen die Carotine und andere Biostoffe der Zelle. Das gleiche gilt auch beim Blanchieren. Die Zellwände werden durch die kurze Hitzezufuhr leichter verdaulich gemacht und somit die Bioverfügbarkeit erhöht. TIP: Mit dem Verzehr aufgenommenes Fett steigert die Aufnahmefähigkeit der Carotinoide nochmals. Das verdanken sie ihrer fettlöslichen Eigenschaft.
Stoffwechsel
Carotinoide und Vitamin A sind in der Nahrung hauptsächlich in einer bestimmten Form von Fetten (Estern) vorhanden. Dadurch ist ihre Resorption eng mit dem Fettstoffwechsel verbunden. Sie werden durch Gallensäure und Enzyme (Esterasen) aufgespalten. So „zerkleinert“ können sie von den Epithelzellen (Hautzellen) des Dünndarms aufgenommen werden können. In den Hautzellen werden sie zu Retinol umgewandelt und von dort aus zur Leber transportiert. Die Leber dient als Speicherorgan für Vitamin A. Bei Bedarf gibt die Leber Retinol an das Blut ab und „schickt“ es zu den Zielzellen. Der Transport von Retinol ist allerdings nur, wenn es an ein bestimmtes, in der Leber gebildetes Protein gebunden ist. Das Protein heißt RBP (Retinol Bildendes Protein). Die Bindung an RBP ist aus zwei Gründen für die Retinolaufnahme in der Zellen notwendig. Zum einen erkennen die Zellen den Vitamin-RBP-Komplex. Dieses „Erkennen“ ermöglicht die Aufnahme von Retinol in die Zellen. Zum anderen verhindert dieser Komplex eine unkontrollierte Aufnahme des Vitamins und somit giftige oder unerwünschte Wirkungen in den Zellen.
Die Ausscheidung von Retinol erfolgt über den Urin, die Galle und den Darm.
Mangelerscheinungen
Die hohe Speicherkapazität von Vitamin A und das gute „Recycling“ des Vitamins tragen dazu bei, daß es nur sehr selten zu Mangelerscheinungen kommt. Erst durch eine über mehrere Jahre hinweg völlig freie Retinol- und Carotinoid- Ernährung würde es zu Mangelerscheinungen kommen. In den Industrieländern treten Unterversorgungserscheinungen nur in Einzelfällen auf.
Als frühes Stadium von Retinol-Mangels treten Veränderungen des Sehens auf. Dazu gehört z.B. Nachtblindheit und Lichtempfindlichkeit. Weitere Symptome sind Störungen des Stoffwechsels von Haut und Schleimhäuten. Im Auge führt dies anfangs zum Austrocknen der Bindehaut und kann später bis zur Verhornung der Hornhautzellen und letztendlich zur Erblindung führen.
Bei Kindern und Jugendlichen verursacht Retinolmangel eine Störung des Wachstums und der Knochenbildung.
Vitamin-A-Mangel kann trotz ausreichender Versorgung mit Retinol auftreten, wenn dem Organismus nicht ausreichend RBP zur Verfügung stehen, die das Vitamin an sich binden und zu den Zellen transportieren. Dies ist allerdings nur bei Veganer zu befürchten, die nicht genügend Proteine zu sich nehmen.
Hypervitaminose
Eine Vergiftung (Hypervitaminose) kann durch eine zu hohe Vitamin-A-Zufuhr verursacht werden. Grund dafür ist die hohe Speicherkapazität des Vitamins. Dies kann aber nur in Einzelfällen bei übermäßigem Verzehr von tierischen Produkten (Leber) auftreten. Eine Retinol-Vergiftung ist bei einer ausgewogenen Ernährungsweise nicht zu erwaten.
Bei einer kurzzeitigen und hohen Überdosierung (das Hundertfache des Tagesbedarfs und mehr) während einer Retinol-Mangel-Behandlung können folgende Symptome auftreten:
* Übelkeit
* Erbrechen
* Appetitlosigkeit
* Muskelkoordinationsstörungen
* Hautschäden
* Schläfrigkeit
Symptome einer chronischen Hypervitaminose A erscheinen nach einer über Monate und Jahre hinweg überhöhten Retinolaufnahme, die das Zehnfache des Tagesbedarfs überschritten hat. Vergiftungserscheinungen können sein:
* Kopfschmerzen
* Haarausfall
* Knochen- und Gelenkschmerzen
* trockene und juckende Kopfhaut
* Lebervergrößerung
Die Beschwerden können nach dem Absetzen des Vitamins wieder verschwinden. Hypervitaminose A kann nur bei der Zufuhr von vorgefertigtem Vitamin A auftreten. Carotinoide werden bei ihrer Umwandlung zu Retinol reguliert und dem Bedarf des Körpers angepaßt.
Aufgaben
Dieses Vitamin ist wichtig für die Augen, den Sehvorgang und dient der Stabilisierung der Zellmembranen. Auch ist es zuständig für die Verhornug von Haut und Schleimhäuten, die Stärkung des Immunystems, den Aufbau von Knochen und des Skelettsystem und den Aufbau von Haut, Haare, Nägel
Der Grund dafür ist, daß Retinol an der Bildung von Rhodopsin, dem Sehpurpur, beteiligt ist. Dieses Vitamin konnte erst Wer also bei Dämmerung schlecht sieht sollte sich überlegen, ob er vielleicht zu wenig Vitamin A zu sich nimmt.
Weiter Aufgaben:
* Spermatabildung
* Plazentaentwicklung
* Testosteronproduktion
Carotinoide haben im Stoffwechsel eine Funktion als Radikalfänger. Sie besitzen somit neben ihrer Aufgabe als Provitamin A zusätzlich eine krebsvorbeugende Funktion. Diese anticarcinogene Wirkung stellte sich erst in jüngster Zeit heraus. Diese Erkenntnis wird sich wahrscheinlich in Zukunft auf eine zusätzliche Aufnahmeempfehlungen von Carotinoiden in der Nahrung auswirken.
Bedarf
Bei vorgefertigtem Retinol benötigen erwachsene Frauen 0,8 und Männer 1 mg Retinol. Das mit der aus tierischer Nahrung aufgenommene Vitamin A kann der Organismus direkt in den Stoffwechsel mit einbeziehen. Die strukturelle Beschaffenheit der Carotinoide läßt erwarten, daß aus ß-Carotin zwei und aus allen anderen Carotinoiden ein Vitamin A entsteht. Die Umwandlungsrate verhält sich in der Praxis nicht so optimal. Um etwa den Bedarf des Körpers von 1 mg Vitamin A zu decken, benötigt man 6 mg ß-Carotin bzw. 12 mg andere Carotinoide.
Vorkommen von Vitamin A
vor allem in:
Fetten
Lebertran
Fisch
Aal
Gemüse
Karotten, Löwenzahnblätter,
Salat, Spinat
Obst
Marillen, Papaya
Vitamin D
Vitamin D bzw. Calciferole ist ein Sammelbegriff für verschiedene Stoffe (Steroide), die im eigentlichen Sinn den Hormonen zuzuschreiben sind. Sie können vom menschlichen Organismus aus Cholesterin in der Haut durch Sonneneinstrahlung gebildet werden. Das in der Haut durch Sonneneinstrahlung gebildete Vitamin aus Cholesterin ist das Vitanin D3 oder auch Cholecalciferol. Das aus Pflanzen stammende Provitamin D, Ergosterin wird ebenfalls durch Photolyse in der Haut umgewandelt. Es trägt die Bezeichnung Ergocalciferol bzw. Vitamin D2. Cholecalciferol und Ergocalciferol besitzen die gleiche Wirksamkeit.
Das Vorkommen in Lebensmitteln ist insgesamt sehr niedrig. In den meisten pflanzlichen Lebensmitteln befindet sich kein vorgefertigtes Vitamin D. Eine Ausnahme bilden Pilze, Spinat, einige Kohlarten und Hefe. Dort ist Ergocalciferol in verhältnismäßig großen Mengen vorhanden. In Lebensmitteln tierischen Ursprungs, sind nur in fettreichen Fischen (Lachs, Forelle, Thunfisch, Hering, usw.) größere Mengen an Cholecalciferol zu finden. Vitamin D ist relativ hitzestabil, wodurch bei der Zubereitung (Blanchieren oder Braten) von Vitamin D haltigen Lebensmittel kaum mit Garverlusten dieses Vitamins zu rechnen ist. Gegenüber Sauerstoff und Licht ist es sehr instabil. Lange Lagerzeiten, besonders im Hellen setzen die Bioverfügbarkeit des Vitamins herab.
Stoffwechsel
Vitamin D wird vorallem in der Leber gespeichert. Dort und zum Teil auch in der Niere und im Darm wird Vitamin D3 weiter zu einem Stoff (D-Hormon bzw. Calcitriol) umgewandelt. Dieser Stoff ist für die Regelung des Calciumstoffwechsels verantwortlich.
Mangelsymptome
Bei einem Vitamin-D-Mangel wird die Aufnahmefähigkeit von Calcium herabgesetzt. Dies wiederum senkt die Calciumkonzentration in Blut. Dieser Calciummangel wirkt sich bei Kindern und Jugendlichen ungünstig auf den Knochenbau aus. Die Knochen werden nur unzureichend mit dem stabilisierendem Mineral versorgt, was zu Verformungen des Skeletts (Beine und Wirbelsäule) und zu einer geringeren Belastbarkeit der Knochen führt. Das entspricht dem Krankheitsbild Rachitis. Der niedrige Blutcalciumspiegel kann zusätzlich noch zu Krämpfen und zu Veränderungen der Nervenbelastbarkeit führen. Bei Erwachsenen kann Vitamin-D-Mangel zu einer Entkalkung des Skeletts und zu Störungen der Muskelnerven führen. Die Entkalkung des Skeletts äußert sich durch Knochenverformung und spontane Knochenbrüche. Häufig kommt es zu Osteoporose bis hin zu Knochenschwund.
Hypervitaminose
Wie Vitamin A hat auch Vitamin D sehr gute Speichereigenschaften und wird nur in verhältnismäßig kleinen Mengen ausgeschieden. Dies führt bei einer Überdosierung von Vitamin D schnell zu Schädigungen des Organismus. Symptome von Hypervitaminose D sind:
* Übelkeit
* Erbrechen
* Durst
* Muskelschwäche
* übermäßige Calciumausscheidung über den Harn
* erhöhte Harnmenge
Aufgaben
Vitamin D ist Bestandteil des endokrinen Systems und dort für die Regulierung des Calcium- und Phosphatstoffwechsels verantwortlich. Vitamin D steuert die Calciumresorption (Aufnahme) aus dem Darm, bei einem Absinken des Blutcalciumspiegels.
In vielen Geweben, wie Geschlechtsdrüsen, Herz, Pankreas (Bauchspeicheldrüse) und Schilddrüse sitzen Rezeptoren für Calcitriol (D-Hormon; ein Vitamin-D-Metabolid). Doch welche Aufgaben das Hormon dort besitzt, oder wie es diese Gewebe beeinflußt, ist noch weitgehend unbekannt.
Bedarf
Der Vitamin-D-Bedarf bzw. die Zufuhrempfehlungen gestalten sich nicht so einfach, wie bei anderen Vitaminen. Grundsätzlich bildet der Körper bei ausreichender Sonneneinstrahlung genügend Vitamin D, um sich selbst zu versorgen. Zugleich schwankt der Bedarf dieses Vitamins durch viele Faktoren. Gesundheit, Alter, und der Calcium- und Phosphorgehalt der Nahrung spielen dabei eine entscheidende Rolle. Von der DEG (Deutschen Gesellschaft für Ernährung) wird für Erwachsene und Kindern nach dem zwölften Lebensmonat eine tägliche Zufuhr von 0,005mg mit der Nahrung empfohlen. Bei Kindern unter zwölf Monaten, werdenden Müttern und Stillenden ist der Vitamin-D-Bedarf leicht erhöht, darum wird eine zusätzliche Aufnahme von 0,01mg Vitamin D pro Tag empfohlen.
Vorkommen von Vitamin D
vor allem in:
Fisch
Hering, Sardine, Thunfisch, Aal, Lachs;
Pilze
Morcheln, Champignons
Eier
Dotter
Vitamin E
Vitamin E ist ein Sammelbegriff für mehrere Stoffe (Tocopherole und Tocotrienole), mit den gleichen Aufgaben. Wissenschaftlich klingt das folgendermaßen: Vitamin E steht stellvertretend für Derivate des 2-Methyl-6-Hydroxy-Chromans mit unterschiedliche vielen Methylresten im Ringsystem und isoprener Seitenkette. (Claus Leitzmann, Andreas Hahn. Vegetarische Ernährung. UTB für Wissenschaft. Stuttgart 1996. S.145)
Tocopherole haben die Eigneschaft leicht zu oxidieren, dadurch verlieren sie ihre biologische Funktion. Dieser Umstand macht sie aber zu einem „antioxidativen“ Stoff. D.h., Tocopherole sind, wie z.B. Vitamin C oder Carotinoide in der Lage, freie Radikale zu binden. Aufgrund dieser Tatsache besitzen sie den Ruf, das Krebsrisiko bei bestimmten Krebskrankheiten (Hautkrebs) zu senken. Diese Vermutung wird durch einige wissenschaftliche Untersuchungen bestätigt. Die genauen Wirkungen und Dosierungen des Vitamins sind allerdings noch nicht bekannt.
Die Aufnahme von Tocopherolen, also die Resorption und Verdauung, ist eng mit der Fettverdauung verbunden. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren vermindern die Resorption der Vitaminderivate. Gleichzeitig sinkt die Resorptionsrate mit steigender Zufuhr. Bei einer Tocopherolzufuhr von 10-15mg pro Tag werden nur 50% vom Körper resorbiert (aufgenommen).
Alle Vitamin-E-Derivate sind hitzestabil. Beim Blanchieren etwa gehen kaum mehr als 10% verloren. Die vom Körper aufgenommenen Tocopherole sammeln sich in der Leber und im Fettgewebe an. Auch in der Muskulatur sind hohe Vitamin-E-Anteile zu finden. Die Ausscheidung erfolgt über die Galle. Die Vitamin-E-Derivate werden durch Oxidation (Anbindung eines Sauerstoffatoms) zu Chinone und Laktone, die vom Organismus über die Galle ausgeschieden werden.
Vorkommen
Vitamin-E ist ein rein pflanzliches Produkt. In tierischen Nahrungsquellen findet sich über die Nahrungskette Vitamin-E in kleinen Mengen. Hohe Konzentrationen finden sich in Pflanzenölen, Nüssen, Leinsaat, Kürbiskerne, Sonneblumenkerne, Sesamsaat, Haferflocken, Vollkornprodukten, Butter, Magarine, Eier und Leber.
Die Aufgaben von Vitamin E in unserem Körper sind teilweise noch nicht richtig erforscht. Es wird vermutet, daß Vitamin E an:
* Aufbau und Stabilisation von biologischen Membranen,
* der Regulation von genetischen Informationen,
* der Synthese von einigen Enzymen und
* nervenbedingten Muskelfunktionen beteiligt ist.
* Als bewiesen gilt, daß Vitamin E ein antioxidativer Schutzstoff ist und freie Radikale an sich bindet. Somit sollte Tocopherol neben Vitamin C, Carotinoiden und einigen anderen Stoffen kerbsvorbeugende (antioxidative) Eigenschaften besitzen. Diese Vermutung ist aber ebenfalls noch nicht bewiesen!
Bedarf
Für den täglichen Vitamin-E-Bedarf empfiehlt die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) etwa 12mg pro Tag. Da die Tocopherolresorption mit der Fettverdauung verbunden ist, gilt diese Angabe bei einer gleichzeitigen Zufuhr von 21g mehrfach ungesättigten Fettsäuren pro Tag. Bei einer Mehraufnahme von Fett erhöht sich der Tocopherolbedarf entsprechend. Bei nur 1g Fischöl erhöht sich der Bedarf um 0,09mg.
Die Speichereigenschaften von Vitamin-E im menschlichen Organismus sind verhältnismäßig gut. Die Einlagerung vollzieht sich jedoch relativ langsam. Auf Grund der dauerhaften Speichereigenschaft sind Mangelsymptome bei Tocopherolen sehr selten zu beobachten. Wenn man von Vitamin-E-Mangel sprechen kann, dann nur als erhöhten Bedarf. In einigen Fällen ist die Verfügbarkeit vermindert und somit der Bedarf erhöht. Bei bestimmten Magen-Darm-Krankheiten kommt es zu einem Absinken des Vitamin-E-Blutspiegels, der u.a. zu Muskelstoffwechselstörungen führt. In einzelnen Fällen können auch irreversible Nervenveränderungen auftreten.
Vitamin K
Vitamin K bzw. Phyllochinon (Vitamin K1) und Menachinon (Vitamin K2). Phyllochinon ist ein, in Gemüse, Getreide, Milch und Milchprodukte, hauptsächlich in grünen Pflanzen vorkommendes Vitamin. Man geht davon aus, daß es direkt an der Photosynthese beteiligt ist. Menachinon wird von Bakterien gebildet, wie sie u.a. auch im menschlichen Darm vorkommen.
Der Hitzestabilität der Vitamin-K-Gruppe ist es zu verdanken, daß bei der Zubereitung, insbesondere beim Garen nur wenig Vitaminverluste auftreten. Gleichzeitig ist Vitamin K auch gegenüber Sauerstoff (O) stabil. Werden Vitamin K haltige Lebensmittel bei Licht aufbewahrt, verliert das Vitamin schnell seine Bioverfügbarkeit – es wird inaktiv unter Einstrahlung von Licht.
Stoffwechsel
Als fettlösliches Vitamin ist Phyllochinon an die Resorption der Fette gebunden. Phyllochinone haben eine, bei 60 – 80 % liegende Resorptionsrate.
Menachinone werden nicht wie Phyllochinone über die Fettresorption vom Körper aufgenommen, sondern gelangen durch Diffusion in das Darmgewebe. Die Vitamine gelangen, über das Blut zu Knochenmark, Leber und Niere. Dort können sie bis zu max. 14 Tagen gespeichert werden. Über die Galle und teilweise über die Niere werden die Vitamine wieder ausgeschieden.
Mangelsymptome
Ein Mangel an Vitamin K äußert sich mit einer verminderten Gerinnungsfähigkeit des Blutes. Gleichzeitig können auch Mangelsymptome wie Blutungen im Magen-Darm-Trakt, in der Muskulatur, an der Nasenschleimhaut und dem Uro-Genital-Trakt auftreten. Eine verminderte Blutgerinnung kann bei Operationen oder Verletzungen zu einer langsameren Wundschließung führen.
Aufgaben
Zusammen mit anderen Stoffen verändert Vitamin K bestimmte Blutproteine so, daß die einzelnen Gerinnungsfaktoren des Blutes in der Lage sind, ihre Funktion aufzunehmen. Kurz gesagt, es ist mit für die Blutgerinnung zuständig.
Bedarf
Vitamin K wird im Darm von Bakterien synthetisiert und zusätzlich über den Verzehr von Lebensmitteln aufgenommen. Der tatsächliche Bedarf von Vitamin K sowie die Bedarfsdeckung über die Vitaminsynthese der Darmflora ist noch weitgehend unbekannt. Neueste Empfehlungen der DGE liegen bei 0,001 mg pro Kg Körpergewicht und Tag.
Wasserlösliche Vitamine
Vitamin B1
Vitamin B1 auch als Thiamin bekannt, ist ein wasserlösliches, hitzeempfindliches Vitamin. Es wird durch UV-Strahlung und Sauerstoffoxidation deaktiviert. Demzufolge ist es notwendig, Vitamin-B1-haltige Lebensmittel kühl und dunkel zu lagern, um den Zerfall von Thiamin möglichst gering zu halten. Thiamin ist in Pflanzen vor allem in Vollkornroggen und -weizen enthalten. In Pflanzen, Bakterien und Algen kommt es in einer Form vor, die im Verdauungstrakt des Menschens direkt resorbierbar (aufzunehmen) ist. In Lebensmitteln tierischen Ursprungs ist es in verhältnismäßig großen Mengen enthalten. Die Hitzeempfindlichkeit des Vitamins führt beim Garen von Thiamin-haltigen Lebensmitteln zu erheblichen Verlusten des Vitamins. Durchschnittlich gehen 30% des ursprünglichen Thiamingehalts beim Garen verloren.
Stoffwechsel
Vitamin B1 wird nach der Resorption im Darm an Blutproteine gebunden. Diese Bindung an das Protein ist aber sehr gering, überschüssiges Vitamin B1 wird rasch wieder ausgeschieden. Thiamin hat also eine geringe Speicherkapazität. Es wird nur in Form von Vitameren (eine Vorstufe des Vitamin B1) gespeichert. Eine Speicherfunktion im eigentlichen Sinne gibt es nicht. Das Vitamin ist schon nach 9 bis 18 Tagen zur Hälfte umgesetzt. Demnach ist nur eine kontinuierliche Zufuhr mit thiaminhaltigen Lebensmittel für eine ausreichende Versorgung notwendig.
Mangelsymptome
Bei einem Mangel an Vitamin B1 wird der oxidative (Sauerstoff-) Stoffwechsel erheblich gestört. Auftreten können hierbei Störungen wie
* Beklemmungen und
* Herz-Kreislaufversagen.
Vitamin B1 ist zudem an bestimmten Nervenfunktionen beteiligt. Ein Thiamin Mangel kann sich mit folgenden Symptomen äußern:
* Krämpfen
* Lähmungen
* Muskelschwäche
* Nervenentzündungen
Im Extremfall kann sich Thiaminmangel mit dem Krankheitsbild Beri Beri äußern.Weitere nicht unbedingt als Thiaminmangel zu diagnostizierende Symptome können
* Appetitlosigkeit,
* Depressionen,
* Konzentrationsschwäche,
* verminderte Leistungsfähigkeit und
* Funktionsstörungen des Magen-Darm-Trakts sein.
* Hypervitaminosen sind bei Thiamin wegen seiner geringen Speicherkapazität und hohen Umsatzrate nicht zu befürchten.
Aufgaben
Thiamin ist als Bestandteil des zentralen Nervensystems an der
* Nervenerregbarkeit und der
* Reizübertragung beteiligt.
* Es ist ebenfalls an dem Abbau bestimmter Aminosäuren beteiligt und wirkt regulierend im Kohlenhydratstoffwechsel. Das bedeutet, es ist ein wichtiges Vitamin zur Steuerung des Energiehaushaltes des menschlichen Organismus.
Bedarf
Von der DGE wird eine Zufuhr von 0,33 mg pro 1000 kcal pro Tag als Mindestbedarf angesehen. Empfohlen wird eine Zufuhr von 0,5 mg pro 1000 kcal pro Tag. Da der Thiaminbedarf eng mit dem Energiestoffwechsel verknüpft ist, geht die Zufuhrempfehlung mit der aufgenommenen Nahrungsenergie einher. Wichtig ist eine kontinuierliche Aufnahme des Vitamins, wegen seiner begrenzten Speicherkapazität. Menschen mit einem erhöhtem Energiebedarf, wie Spitzensportler oder Schwer- und Schwerstarbeiter haben einen erhöhten Thiaminbedarf. Alkoholismus vermindert die Resorptionsrate von Thiamin. Demnach ist der Bedarf an Thiamin bei Menschen mit einem überhöhten Alkoholkonsum größer, als beim Bevölkerungsdurchschnitt.
Vorkommen von Vitamin B1
vor allem in:
Getreide und Getreideprodukte
Cornflakes, Haferflocken, Roggenbrot
Gemüse
Artischocken und Spargel roh, Erbsen
Schweisefleisch
Filet, Schnitzel, Muskelfleisch ohne Fett
Vitamin B2 bzw. Riboflavin
Vitamin B2 bzw. Riboflavin. Es ist ein hitzestabiles Vitamin. Seine Zersetzung durch Hitze setzt erst ab 240°C ein. Licht und Sauerstoff dagegen inaktivieren das Vitamin, welches wegen seines Vorkommens in Milch auch als Lactoflavin bezeichnet wird. Riboflavin ist in allen lebenden Zellen des Tier- und Pflanzenreichs vertreten. Große Mengen sind in Milch, Milchprodukten, Vollkorngetreide, Leber, Niere und Herz vorhanden. Allerdings nicht in freier Form, sondern als Verbindungen von Phosphat mit coenzymatischen Charakter. Durch Keimen von Getreide steigt der Riboflavingehalt an. Salate mit frischen Getreidekeimlingen oder Müslis mit Roggen- oder Haferkeimlingen bilden also nicht nur einen kulinarischen Genuß. In sonnengetrockneten Lebensmittel befinden sich wegen der starken Lichtempfindlichkeit von Riboflavin nur noch geringe Mengen des Vitamins. Beim Garen sind wegen der großen Hitzestabilität keine nennenswerten Verluste zu erwarten. Lediglich beim Garen in Flüssigkeit laugen die Lebensmittel aus. Um einem hohen Auslaugungsverlust vorzubeugen, verarbeitet man die Lebensmittel am günstigsten mit schonenden Garmethoden, wie Dünsten oder Blanchieren.
Stoffwechsel
Riboflavin kann nur in freier Form resorbiert (vom Körper aufgenommen) werden. In Lebensmitteln ist es meist in Form von verschiedenen Phosphorverbindungen vorhanden. Vor der Resorption muß diese Verbindung erst freigesetzt werden. In den Organen (Leber, Niere, Herz) wird es wieder in gebundener Form gespeichert. Die Speicherdauer hält nicht läger als 2 – 6 Wochen an.
Mangelsymptome
Ein Mangel an Vitamin B2 äußert sich durch:
* Hautveränderungen, wie Rötungen oder Schuppen in den Augenwinkeln,
* brüchigen und stumpfen Fingernägeln,
* Eintrübungen der Augenlinse (Katarakt) und
* Veränderungen des Nervensystems.
Aufgaben
Riboflavin ist an einer Reihe von Reaktionen beteiligt, die für den Abbau von Fettsäuren und Purinen verantwortlich sind. Dabei sind sie oftmals an der Energiegewinnung aus den Nährstoffen in der Atmungskette beteiligt.
Bedarf
Der Riboflavinbedarf steht wie bei Thiamin im engen Zusammenhang mit der Energieaufnahme. So sind Zufuhrempfehlungen mit der täglichen Energieaufnahme gekoppelt. Die DGE empfiehlt eine tägliche Zufuhr von 1,7 mg bei Männern und 1,5 mg bei Frauen. Als Grundwert gilt: pro aufgenommenen 1000 kcal. sollten 0,6 mg Riboflavin zugeführt werden. Der Bedarf an Riboflavin steigt bei der Zufuhr von bestimmten Medikamenten.
Vorkommen von Vitamin B2
vor allem in:
Milchprodukte
entrahmter H – und Trinkmilch, Joghurt aus Magermilch
Geflügel
Hühnerleber, Hühnerbrust
Fleisch
Flußaal, Seelachs
Fisch
Filet, Schnitzel, Muskelfleisch ohne Fett
Pantothensäure
Vitamin B5 ist eine veraltete Bezeichnung für Pantothensäure. Sie setzt sich aus der Aminosäure (ß-Alanin) und Pantoinsäure zusammen. Das besondere an Pantothensäure ist die Tatsache, daß sie so gut wie in allen Lebensmitteln zu finden ist [pantos (griechisch) = überall)]. Am reichhaltigsten ist das Vitamin in Leber und Hering vorhanden. In pflanzlichen Lebensmitteln ist Pantothensäure vor allem in Vollkornprodukten und verschiedenen Kohlsorten wie Blumenkohl und Brokkoli vorhanden. Obst stellt eine relativ schlechte Quelle für Pantothensäure dar.
Das Vitamin ist hitzestabil, wird aber in alkalischen und sauren Lösungen inaktiviert.
Mangelsymptome
Da Pantothensäure in fast allen Lebensmitteln zu finden ist, führt selbst eine einseitige Ernährung kaum zu Mangelerscheinungen. Nur in sogenannten Entwicklungsländern zeigen sich Pantothensäure bedingte Mängel. Alkohol bedingte Resorbtionsstörungen können bei Alkoholikern ebenfalls Pantothensäuremangel führen. Mangelsymptome äußern sich durch starke Stoffwechselstörungen die zu:
* Krämpfen,
* Reflexstörungen,
* Veränderungen von Haut und Schleimhäuten und
* schmerzenden Zehen und Fußsohlen führen.
Aufgaben
Pantothensäure ist an vielen Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt:
* Citratcyclus,
* Bildung von Cholesterin,
* Bildung von Ketonkörpern und
* Synthese und Abbau von Fettsäuren.
* Das Vitamin übernimmt in diesen Stoffwechselvorgängen Funktionen mit enzymatischem Charakter. Es ist u.a. Bestandteil eines Enzymkomplexes, der Fettsäuresynthease.
Bedarf
Bisher ist noch weitgehend unbekannt, wie hoch der tatsächliche tägliche Bedarf an Pantothensäure ist. Anhand von Vergleichen an Testpersonen mit unterschiedlich hohen Tagesdosen nimmt man aber an, daß 4 – 7 mg Pantothensäure pro Tag für Erwachsene ausreichen, um den Bedarf des Vitamins zu decken.
Vitamin B6
Vitamin B6 umschließt eine Gruppe von Vitameren. Neben Pyridoxin sind die wichtigsten Vitamin-B6-aktiven Verbindungen Pyridoxal und Pyridoxamin. Pyridoxin ist überwiegend in Pflanzen vorhanden, während Pyridoxal und Pyridoxamin hauptsächlich in Lebensmitteln tierischer Herkunft vorkommen.
Chemisch unterscheiden sie sich nur durch verschiedene Seitengruppen. Physikalisch reagieren sie unterschiedlich auf Hitze. Pyridoxin ist gegenüber Pyridoxal und Pyridoxamin relativ hitzestabil. Darum sind die Vitamin-B6-Verluste beim Garen von pflanzlichen Lebensmitteln geringer als die tierischem Ursprungs. Trotzdem ist die Bioverfügbarkeit von tierischen Vitamin B6 insgesamt gesehen größer. Dies ist der Eigenschaft zu verdanken, direkt vom menschlichen Darm resorbiert werden zu können. Vitamin B6 aus pflanzlicher Herkunft muß zum größten Teil (80%) erst noch für die Resorption umgebaut werden. Zudem ist die Bioverfügbarkeit des pflanzlichen Pyridoxin schlechter. Sie kann bei Kreuzblütlern wie Broccoli bis zu 80% vermindert sein.
Nahrungsquellen mit hohen Pyridoxinwerten sind Vollkorngetreide (Roggen), Bananen, Fleisch und Leber.
Stoffwechsel
Pyridoxin gelangt durch Diffusion im Dünndarm in das Blut. Im Blut sind auch andere Formen des Vitamin B6, wie Pyridoxal vorhanden. Vitamin B6 ist wie viele andere wasserlösliche Vitamine nur über einen kurzen Zeitraum speicherfähig. Nach schon zwei bis sechs Wochen sind die Vitamin-B6-Reserven aufgebraucht.
Mangelsymptome
Folgende Mangelsymptome können bei einer Unterversorgung an Vitamin B6 auftreten:
* Dermatitis (Hautveränderungen)
* Depressionen
* Muskelkrämpfe
* Schlafstörungen
* Sensibilitätsstörungen
Aufgaben
Das Aufgabengebiet von Vitamin B6 ist weit gefächert. Es ist u.a. an der
* Synthese des Bluteiweißes Hämoglobin und des Bindegewebes beteiligt.
* An Bildung von bestimmten Neurotransmittern und Gewebshormonen wie:
o Dopamin,
o Histamin oder
o Sterotonin.
* Es ist ebenso an Reaktionen beteiligt, die für den Um- und Abbau vom Aminosäuren wie
o Cystein,
o Serin undThreonin beteiligt sind.
Bedarf
Die Beteiligung von Pyridoxin am Aminosäure-Stoffwechsels ist entscheidend für den Bedarf des Vitamins. Die Zufuhrempfehlungen der DGE sind darum mit dem Proteinumsatz gekoppelt. Für Frauen empfiehlt die DGE 1,6 mg und für Männer 1,8 mg Pyridoxin pro Tag. Diese Angaben beziehen sich auf eine Proteinzufuhr von 80 bzw. 90 g pro Tag. Wobei angenommen wird, daß für den Stoffwechsel von 1 g aufgenommenes Nahrungsprotein 0,02 mg Pyridoxin benötigt werden.
Cobalamin
Vitamin B12 bzw. Cobalamin ist ein Vitamin, welches ausschließlich von Mikroorganismen gebildet werden kann. Da Vitamin B12 nicht von Pflanzen gebildet werden kann wird immer wieder die Frage diskutiert, in wieweit eine rein pflanzliche Ernährung eine ausreichende Versorgung des Vitamins ermöglicht.
Bei cobalaminen Verbindungen (Vitamin B12 aktive Verbindungen) gibt es vier, die eine biologische Wirkung bei Mensch und Tier haben: Adenosyl-, Aquo-, Hydroxy- und Methylcobalamin und die synthetische Verbindung Cyanacobalamin. Mit Ausnahme von Cyanacobalamin sind diese Verbindungen licht- und hitzeempfindlich. Sauerstoff beschleunigt die Inaktivierung der Cobalamine erheblich.
Stoffwechsel
Das mit der Nahrung aufgenommene Cobalamin wird durch Salzsäure und dem Enzym Protease des Magens aus der Nahrung freigesetzt. Bevor das Vitamin in den Blutkreislauf gelangt, heftet es sich an bestimmte Proteine die dem Cobalamin als „Transportsystem“ in den Blutkreislauf dienen. Der Transport zu den Organen erfolgt über eine weitere Eiweißbindung. Es heftet sich an das Beta-Globulin Transcobalamin welches als Rezeptor an der Zelloberfläche erkannt wird. Das Transcobalamin erleichtet die Aufnahme des Vitamins in die Zellen.
Im Cobalaminstoffwechsel spielt das „Recycling“ des Vitamins eine erhebliche Rolle. Das über die Galle ausgeschiedene Cobalamin kann sich im Dünndarm wieder an ein „Transporteiweiß“ heften, welches eine erneute Absorbtion in dem Blutkreislauf ermöglicht.
Mangelsymptome
Geht man von einer normalen Speichermenge, bei einem gesunden, erwachsenen Menschen mit normaler Funktion des Verdauungstrakts aus und einem täglichen Cobalaminbedarf von 0,01 mg pro Tag, so ergibt sich ein theoretischer Cobalaminmangel erst nach zwei Jahrzehnten und das bei Vitamin-B12-freier Ernährung.
Mangelerscheinungen sind:
* verminderte Zellteilung,
* Atrophie (Zurückbildung) von Darm-, Mund- und Zungenschleimhaut,
* allgemeine Schwäche und Ermüdung,
* Sensibilitätsstörungen,
* Reflexstörungen,
* psychiatrische Symptome wie:
* Halluzinationen,
* Paranoia und
* Psychosen.
Aufgaben
Cobalamin ist eng mit dem Folsäure-Stoffwechsel verknüpft. Ein bestimmter Reaktionszyklus (an dem Cobalamin beteiligt ist) ist die einzige Möglichkeit (Tetrahydro-) Folsäure für andere folsäureabhängige Reaktionen bereitzustellen. Steht kein Colalamin zur Verfügung, kommt es indirekt zu einem Mangel an Folsäure. Dies erklärt auch, warum etliche Mangelsymptome der beiden Vitamine gleich sind.
Bedarf
Der tägliche Bedarf an Cobalamin ist mit maximal 0,001 mg bereits mehr als ausreichend gerechnet. Während der Mahlzeiten kann die Resorptionsrate des Vitamins bis auf zwei Drittel herabgesetzt sein. Die Zufuhrempfehlungen der DEG liegen darum bei 0,003 mg pro Tag.
Vitamin C
Vitamin C bzw. Ascorbinsäure ist ein Glucosederivat. Die Biosynthese dieses Vitamins ist den meisten Organismen über den Glucosestoffwechsel möglich. Nur der Mensch, das Meerschweinchen und Primaten sowie einige Vögel und Fische können das Vitamin nicht selbst produzieren. Die Speicherkapazität des Vitamins ist beim Menschen sehr gering, so daß dieser Stoff permanent zugeführt werden muß.
Ascorbinsäure ist gegenüber Licht, Luft, Wasser und Wärme empfindlich. Ist aber in Fruchtsäften mit einem pH-Wert unter sechs gegenüber Sauerstoff stabil. Es ist in Südfrüchten, Obst, Hagebutten, schwarze Johannisbeeren, Kartoffeln, Paprika und in allen grünen Pflanzen enthalten. Allerdings ist Vitamin C nicht sehr stabil, so treten schon bei der Lagerung erhebliche Verluste auf. Durch Blanchieren und Einfrieren wird der Vitaminverlust stark vermindert. Darum besitzen tiefgekühlte Waren oft mehr Vitamin C als frische, die sich einige Zeit im Kühlschrank befanden. Bei längerem Kochen wird das wasserlösliche Vitamin ebenso aus den Lebsnsmitteln ausgeschwemmt oder inaktiviert, wie beim Aufwärmen, Warmhalten oder Wässern.
Vitamin C hat die vielfältigsten Aufgaben in unserem Körper.
Es ist beteiligt an:
* der Wundheilung,
* der Bildung der (Streß-) Hormone der Nebenniere Adrenalin und Noradrenalin,
* der Bildung des Botenstoffs Serotonin, der für Empfindungen wie Müdigkeit und Sättigung verantwortlich ist,
* antioxidativen Vorgängen im Körper. Es „fängt“ freie Radikale ein, und beugt somit bei bestimmten Krebskrankheiten (Mund-, Kehlkopf- und Speiseröhrenkrebs) vor,
* einer verbesserten Eisenresorption (-aufnahme) im Dünndarm,
* Abtransport giftiger Schwermetalle wie Blei, Nickel und Cadmium. Es bindet sie an sich und schwemmt sie aus unserem Körper,
* Bildung von Carnitin zusammen mit den Enzymen Lysin und Methionin,
* der enzymatischen Umwandlung von Cholesterin in Gallensäure oder Vitamin D,
* Verbesserung des Imunsystems, indem es vermehrt Abwehrzellen mit erhöhter Aktivität bildet.
Die Eigenschaft Stoffe zu binden und aus dem Körper zu schwemmen gilt bei Ascorbinsäure nicht nur für Schwermetalle und andere unerwünschte Stoffe, sondern auch für Kalzium. Ein Mineral mit wichtigen Aufgaben bei der Skelettbildung. Darum sollte bei der Einnahme von Vitamin C zusätzlich Kalzium zugeführt werden.
Bei Vitamin C wird heute nur noch selten ein ausgeprägter Mangel festgestellt. Mangelerscheinungen treten in Industrieländern nur bei Senioren mit Kaubeschwerden auf, die ausschließlich gekochte Nahrung zu sich nehmen oder durch Imobilität sich nicht ausreichend mit Frischobst und Gemüse versorgen können. Erste Anzeichen eines Ascorbinsäuremangels sind Ermüdung, Erschöpfung, Leistungsminderung und u.U. Zahnfleischerkrankungen. Das sogenannte Vollbild des Vitamin-C-Mangels ist Skorbut. Anzeichen von Scorbut sind z.B. Blutungen der Haut und Schleimhäute sowie Knochenschäden.
Für den täglichen Vitamin-C-Bedarf empfiehlt die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) 75mg. Der Bedarf an Vitamin C erhöht sich bei folgenden Risikogruppen:
* Bei Rauchern,
* Alkoholikern,
* Frauen, die die Pille einnehmen,
* einigen Erkrankungen und
* der Einnahme von Medikamenten wie acetylhaltige Schmerzmittel.
Bei einer Zufuhr von 150 – 200 mg/d (= mg pro Tag) tritt eine Sättigung des Gewebes ein. Bisher geht man davon aus, daß eine Gewebesättigung nicht notwendig ist, um die Funktion des Vitamins gewährleisten zu können. In letzter Zeit häufen sich aber Hinweise, auf eine positive Wirkung eines erhöhten Ascorbinsäurelevels. Herz-Kreislauf-Schäden und Kerbserkrankungen sollen dadurch vorgebeugt werden können. Ob dazu Dosierungen nicht im Milligramm- sondern in Garmm-Dosen notwendig sind, ist bisher nicht sicher geklärt und wird unter Fachleuten heftig diskutiert. Auch eventuelle Nebenwirkungen wie Durchfall und der verminderten Verfügbarkeit von Kalzium oder Kupfer ist noch nicht geklärt. Bis diese Fragen ausreichend geklärt sind, ist es gut, sich an die Enpfehlungen der DGE zu halten oder vor der Einnahme größerer Mengen Vitamin C mit einem Arzt Rücksprache zu halten.
Vitamin H
Vitamin H bzw. Biotin ist aus chemischer Sicht ein kreisförmiges Harnstoffderivat mit angelagerten Schwefelatomen. Biotin ist in fast allen Nahrungsmitteln, in meist kleinen Mengen vorhanden. Wie bei Pantothensäure sind die größten Mengen in tierischen Lebensmitteln zu finden. Kalbsleber und Lachs sind dabei die Spitzenreiter. Biotin aus tierischen Lebensmitteln ist proteingebunden. Es ist dadurch schlechter zu verwerten, als Biotin aus pflanzlicher Nahrung, welches „frei“, also in ungebundener Form vorliegt. Ebenfalls nennenswert hohe Biotinkonzentrationen sind in Sojabohnen, Erdnüssen, Blumenkohl und Haferflocken.
Gegenüber Säure, Laugen, Sauerstoff und Licht ist das Vitamin relativ stabil. Bei Hitzezufuhr, besonders in Kombination mit Säure ist das Vitamin labil und verliert so beim Kochen bis zu 60 % seiner Bioverfügbarkeit.
Mangelsymptome
Biotinmangel äußert sich durch:
* Dermatitis,
* Haarausfall,
* Schleimhautveränderungen des Darms, die zu Durchfällen führen und Übelkeit.
Zu dem treten
* Mattigkeit,
* Muskelschmerzen
* Depressionen
auf.
Bei Erwachsenen wird Biotinmangel, ungeachtet der Ernährungsweisen im allgemeinen nicht beobachtet. Bei Säuglingen bis zum 12. Lebensmonat ist der Biotinbedarf relativ hoch. Vollgestillte Säuglinge können Mangelerscheinungen auftreten, da in der Muttermilch nicht die benötigte Menge Biotin vorhanden ist. Von Bedeutung wird dies durch die Tatsache, daß ein Biotinmangel im Säuglingsalter mit dem „plötzlichen Kindstod“ im Zusammenhang steht.
Aufgaben
Im menschlichen Stoffwechsel beschränken sich die Aufgaben von Biotin auf wenige Reaktionen:
* Abbau der Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin,
* Biosynthese und Verwertung der Fettsäure und
* Gluconeogenese.
Bedarf
Der Bedarf an Biotin ist bis jetzt nur ungenau bzw. als Schätzwert bekannt. Dies spiegelt sich bei der Empfehlung der DGE in einer breiten Streuung wieder. Eine Tagesdosis von 0,03 – 0,1 mg Biotin sind demnach ausreichend.
Folsäure
Folsäure. Hinter diesem Begriff verbirgt sich eine große Gruppe von Substanten. Es gibt etwa 100 verschiedene Folsäure-aktiven Stoffe. Man nennt sie Folate.
Die in Lebensmitteln vorkommenden Folate zählen zu den instabilen Vitameren. Sie sind insgesamt lichtempfindlich und reagieren extrem empfindlich gegenüber Sauerstoff und Hitze.
Folsäure ist überwiegend in Blattgemüse und in Rinder-, Schweine- und Kalbsleber enthalten. Im Gemüse finden sich besonders hohe Konzentrationen in Bohnen, Kopfsalat, Spargel, Spinat und Weißkohl. Aus ernährungsphysiologischer Sicht spielt die Menge der vorhandener Folate eher eine untergeordnete Rolle. Entscheidend über die Bioverfügbarkeit ist die Form der vorliegenden Folate. In Lebensmitteln liegen Folate aus in zwei Formen vor: in Folsäure-Mono- oder -Poly-Glutamaten. Monoglutamate werden auch als freie Folsäure bezeichnet. Die Aufnahmefähigkeit ist bei freier Folsäure weitaus höher, als bei den Polyglutamaten. Entscheidend über die Bioverfügbarkeit ist auch die Zubereitung der Lebensmittel. Durch das Zerkleinern von rohem Gemüse werden Folate der Zellen freigesetzt. Dadurch können sie mit gewebeeigenen Enzyme so verändert werden, daß sich ihre Bioverfügbarkeit verbessert. Auf Grund der hohen Hitzeempfindlichkeit der Folate haben gegarte Lebensmittel eine verminderte Bioverfügbarkeit des Vitamins.
Stoffwechsel
Folate müssen eine bestimmte Struktur aufweisen, um vom Dünndarm aufgenommen werden zu können. Während Folsäuremonoglutamat (Moleküle mit nur einem Aminosäurerest, dem Glutamylrest) weitgehend ohne Umwege resorbiert werden können, müssen die Folsäurepolyglutamate (Moleküle mit mehreren Glutamylresten) vor der Resorption gespalten werden. Diese „Vorbereitung“ zur Resorption ist aber nur bedingt möglich. D.h. es können nicht alle, bis zu acht Glutamylreste abgespalten werden. Dadurch ist die Aufnahme von Folsäurepolyglutamaten sehr begrenzt.
Gespeichert wird das Vitamin zum größten Teil in der Leber. Die Speicherdauer ist aber nur sehr kurz. Schon nach ca. vier Wochen folatfreier Ernährung sind die Speicher weitgehend erschöpft.
Mangelsymptome
Erste Symptome eines Folsäuremangels sind Veränderungen der Zellteilung – eine Störung der DNS Synthese. Auch Magen- und Darmschleimhautveränderungen können auftreten. In Folge dieser Veränderungen kommt es zu Durchfällen und einer negativ beeinflußten Aufnahme der Nährstoffe. Meist zeigt sich ein Folsäuremangel aber durch:
* depressive Verstimmungen,
* Schlaflosigkeit,
* psychische Störungen und
* Vergesslichkeit.
Aufgaben
Folsäure wirkt vorwiegend als Coenzym. Es ist am Stoffwechsel von Proteinen und Nucleinsäuren (DNS) beteiligt. Die Beteiligung an der Synthese zu einem Vorstufenprodukt der DNS gehört zu den wichtigsten Aufgaben des Vitamins. Bei einigen Reaktionen im Stoffwechsel ist Folsäure auf die Anwesenheit von Cobalamin angewiesen. Ist Cobalamin nicht in ausreichenden Mengen vorhanden, kommt es zu indirekten Mangelerscheinungen an Folsäure.
Bedarf
Der Bedarf liegt bei 0,3 mg Folsäure pro Tag. Die DGE geht bei dieser Empfehlung von einer Verteilung von Folsäure-Poly- und Mono-Glutamaten im Verhältnis von 60:40 aus. Die Bioverfügbarkeit wird dabei mit 20% bei Polyglutamaten und 100% bei Momoglutamaten angenommen. Zusätzlich räumte die DGE bei dieser Angabe noch einen Sicherheitszuschlag von 50% ein.
Die Beteiligung von Folsäure an der Zellteilung erhöht den Bedarf des Vitamins bei Schwangeren und Stillenden Frauen. Schwangere benötigen nach Angaben des National Research Council, USA 0,4 mg und Stillend 0,26 bis 0,28 mg Folate pro Tag.
Vorkommen von Folsäure
vor allem in:
Gemüse
Spinat, Broccoli, Endivie,
Hülsenfrüchte
Sojabohnen, weisse und rote Bohnen
Bierhefe
Niacin
Niacin ist ein Sammelbegriff für eine Reihe von verschiedenen vitaminaktiven Substanzen (Vitamere). Niacin ist in tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln enthalten. In tierischen und pflanzlichen Lebensmittel ist das Vitamin in unterschiedlicher Form vorhanden. In tierischen Lebensmittel (vorwiegend in Muskelfleisch und Innereien) ist Niacin in Form von Nicotinamid und den Coenzymatisch wirkenden Substanzen NAD+ (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid) und NADP+ (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat) enthalten. In pflanzlichen Geweben ist es in großen Mengen in der Aleuronschicht von Getreide, also Vollkornprodukten enthalten. Dort überwiegt die Niacin-aktive Form Nicotinsäure. Niacin kann, wie Vitamin D auch im Stoffwechsel des Menschens gebildet werden. Niacin entsteht dabei als Nebenprodukt beim Abbau von der Aminosäure Tryptophan. Die Vitamin-B3-Aktiven Substanzen sind gegenüber Hitze und Sauerstoff relativ stabil.
Die in Getreide vorkommende Form des Vitamins ist in einem Molekülkomplexn eingebettet, der das Vitanin nur bedingt frei gibt. Durch einige küchentechnischen Verarbeitungsmethoden, wie z.B. bei der Herstellung von Tortillas, wird das Vitamin aus dem Molekülkomplex gespalten und steht so dem Stoffwechsel zur Verfügung.
Bei der Zubereitung sind insgesammt nur geringe Niacinverluste zu erwarten. Grund dafür ist die hohe Hitzebeständigkeit und die Unempfindlichkeit gegenüber Licht und Sauerstoff.
Stoffwechsel
Niacin gelangt in Form von Nicotinsäure durch einfache Diffusion in die Darmhaut und von dort aus über den Blutkreislauf zu den verschiedenen Organen. Leber und Niere sind Organe in denen Niacin aus der Aminosäure Tryptophan hergestellt werden kann. Die Speicherfähigkeit beträgt nur zwei bis sechs Wochen. Niacin wird dem Organismus nur aktuell jeweils in den benötigen Mengen zur Verfügung gestellt.
Mangelsymptome
Erste Anzeichen eines Niacinmangels können sich durch:
* Appetitmangel,
* Depressivität
* Gedächtnisstörungen,
* Schlaflosigkeit und verminderte Leistungsfähigkeit
äußern.
* Ausgeprägte Symptome bei Niacinmangel äußern sich mit dem Krankheitsbild Pellagra. Bei dieser Krankheit verändert sich die Haut und die Schleimhäute und zeigt sich durch:Glossitis (Himbeerzunge),
* Zungenbrennen,
* übermäßige Pigmentierung und
* Veränderungen der Haut – besonders der Stellen, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind.
Aufgaben
Vitamin B3 ist an über 200 Reaktionen im Stoffwechsel beteiligt. Eine wichtige Aufgabe ist es, den beim Abbau der Nährstoffe anfallende Wasserstoff für die Atmungskette zur Verfügung zu stellen. Niacin ist u.a. auch an der Bildung von Fettsäuren und Cholesterin beteiligt.
Bedarf
Eine exakte Festlegung des Niacinbedarfs gestaltet sich schwierig. Da aus Tryptophan Niacin gebildet werden kann und bei dessen Umwandlung mehrere Vitamine (Riboflavin, Pyridoxin und Folsäure) beteiligt sind. Die Funktion des Vitamins bei der Energiegewinnung beeinflußt ebenfalls den Niacinbedarf. Als Leitwert gilt pro 1000 kcal 6,7 mg. Demnach emphielt die DGE eine Gesamtaufnahme bei erwachsenen Männern 18 mg und bei Frauen 15 mg pro Tag.
Vitaminverlust durch Kochen
Kochen kann grundsätzlich zu einem Verlust von Vitaminen aus natürlichen Nahrungsmitteln führen. Je nach verwendeter Kochmethode lassen sich diese Verluste mehr oder weniger gering halten. Das Waschen von Gemüse vor dem Kochen kann den Gehalt an wasserlöslichen Vitaminen bereits verringern, insbesondere wenn das Gemüse längere Zeit gewässert wird. In der schale von Gemüsen oder Früchten ist eine Reihe von Vitaminen enthalten die durch Schälen verloren gehen. Die Vitaminverluste durch Kochprozesse sind sehr unterschiedlich und können für wärmeempfindliche Vitamine bis zu 50 % betragen. Je länger ein Nährstoff gekocht wird und je stärker er dem Luftsauerstoff ausgesetzt ist, desto höher ist für gewöhnlich auch der Vitaminverlust. Kocht man Gemüse z.B. sehr rasch in einem Dampfkochtopf oder in einem Mikrowellenherd, so können die Verluste gering gehalten werden. Je nach Vitamin können die Verluste unterschiedlich ausfallen. So wird z.B. beim Backen von Brot das Thiamin um 35 % reduziert, während die Niacin- und Ribolfavinkonzentration kaum beeinflußt wird. Jeder Schritt der nach dem Ernten vorgenommen wird, kann den Vitamingehalt des Nahrungsmittels verringern. Weitere Verluste können vermieden werden, indem man die folgenden vier Regeln beachtet:
1. Frische Nahrungsmittel verwenden
2. wenig Wasser bei der Zubereitung verwenden
3. Kochzeit kurz halten
4. nach der Zubereitung rasch verzehren
Ein weiterer Aspekt im Zusammenhang mit Vitaminverlust bei der Nahrungsmittelzubereitung sind Fertiggerichte. Wenngleich bei der Produktion von Fertiggerichten von manchen Herstellern auf eine vitaminschonende Behandlung geachtet wird, kann jedoch nicht sichergestellt werden, wie hoch der Vitaminverlust bis zum Verzehr ist.“;
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