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B-Vitamine kommen in der Nahrung und in Nahrungsergänzungsmitteln als verschiedene chemische Verbindungen vor und müssen vom Körper in vielen Fällen für die Aufnahme und den Transport in andere Moleküle umgewandelt werden.
Aktive und inaktive B-Vitamine
Aktive bzw. bioaktive B-Vitamine sind die Formen der Vitamine, die in unserem Körper als Kofaktoren an einer oder mehreren Reaktionen beteiligt sind.
Als inaktive Formen werden die Vorstufen der Vitamine bezeichnet, die zuerst noch umgewandelt werden müssen, bevor sie an Stoffwechselreaktionen teilnehmen können.
Man kann jedoch nicht grundsätzlich davon ausgehen, dass Vitamine, die in der Nahrung und in Nahrungsergänzungsmitteln in der aktiven Form vorliegen, vom Körper auch direkt verwertet werden können. Einige müssen vorher sogar mehrmals umgewandelt werden.
Die Resorption – Hindernis Zellmembran
Viele B-Vitamine können in der aktiven Form gar nicht aufgenommen werden, weil entweder die Phosphatgruppe die Aufnahme unmöglich macht oder es gar keine Transporter für die aktive Form gibt. In den meisten Fällen müssen die Vitamine erst in eine Form umgewandelt werden, in der sie durch die Zellmembran transportiert werden können.
Abbildung 1 Die Aufnahme und der Transport über die Zellmembran erfolgt bei Vitamin B1, Vitamin B2 und Vitamin B6 nur in der unphosphorylierten Vitaminform. Nach dem Überqueren der Zellmembran wird die Phosphatgruppe wieder angehängt.
Übersichtstabelle
In der folgenden Tabelle findest du eine Übersicht zu den verschiedenen Formen. Dabei entspricht die Form des aktiven Kofaktors innerhalb der Zelle in den meisten Fällen nicht der Form, die resorbiert werden kann.
Vitamin | Aktive Form innerhalb der Zelle | Form, die resorbiert wird |
B1 (Thiamin) | Thiaminpyrophosphat, Thiamintriphosphat1,2 | Thiamin2, Benfotiamin3, Thiamintetrahydrofurfuryldisulfid TTFD4 |
B2 (Riboflavin) | Flavinmononukleotid FMN (=Riboflavin-5‘-phosphat), Flavin-Adenin-Dinukleotid FAD1,2 | Riboflavin2 |
B3 (Niacin) | Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid NAD(H), Nicotinamid-Adenin-Dinukleotidphosphat NADP(H)2 | Niacin, Nikotinamid2, Nikotinamid-Mononukleotid NMN5, Nikotinamid-Ribosid NR6 |
B5 (Pantothensäure) | Coenzym A1,2 | Pantethein, Pantothensäure2 |
B6 (Pyridoxin) | Pyridoxal-5‘-phosphat (P5P)1,2 | Pyridoxin, Pyridoxal, Pyridoxamin2 |
B7 (Biotin) | Biotinyl-5‘-adenylat2,7 | Biotin2 |
B9 (Folat) | Tetrahydrofolat1, 5-Methyltetrahydrofolsäure2 | 5-Methyltetrahydrofolsäure Mono- und Diglutamat 5-MTHF, 5-Formyltetrahydrofolsäure Mono- und Diglutamat (Folinsäure), Pteroylmonoglutaminsäure (synth. Folsäure)2 |
B12 (Cobalamin) | 5‘-Deoxyadenosylcobalamin (Adenosylcobalamin), Methylcobalamin1,2,8 | Cobalamin2,8 |
Die Bioverfügbarkeit
Aktive B-Vitamine in Nahrungsergänzungsmitteln und natürliche Vitamine aus Lebensmitteln bedeuten nicht automatisch eine bessere Aufnahme oder weniger Umwandlungsschritte im Vergleich zu den „inaktiven“ B-Vitaminen oder anderen Vitamin-Derivaten.
Vitamin B1
Die Formen Thiaminpyrophosphat und Thiamintriphosphat können aufgrund der Phosphatgruppen nicht über den Vitamin B1-Transporter aufgenommen werden und müssen für die Resorption von der Phosphatgruppe getrennt werden, sodass freies Thiamin entsteht. Die Abspaltung der Phosphatgruppe geschieht u.a. mit der Zink- und Magnesium-abhängigen alkalischen Phosphatase.2
Die Aufnahme der Vitamin B1-Formen Benfotiamin und TTFD (Thiamintetrahydrofurfuryldisulfid) ist nicht auf einen Transporter angewiesen. Diese beiden Moleküle können aufgrund ihrer strukturellen Eigenschaften direkt durch die Zellmembran wandern. Dadurch ist es möglich durch die beiden Formen höhere Thiaminspiegel zu erreichen.2,4,9 Gleichzeitig muss diese bessere Bioverfügbarkeit jedoch keine bessere Verträglichkeit bedeuten. Bei sehr starken Mängeln oder bestehenden Unverträglichkeiten, kann eine höhere Bioverfügbarkeit sogar eher mal zu Unverträglichkeitsreaktionen führen. In solchen Fällen kann es von Vorteil sein, mehrere Formen eines Vitamins auszuprobieren und es langsam einzuschleichen.
Info: TTFD ist in Deutschland nicht als NEM zugelassen.
Vitamin B2
Bei Vitamin B2 ist die orale Bioverfügbarkeit von Riboflavin und Riboflavin-5‘-phosphat annähernd identisch.10 Bei der Aufnahme von Riboflavin-5‘-phosphat benötigt es zur Abspaltung der Phosphatgruppe das Enzym alkalische Phosphatase. Dieses ist auf die Kofaktoren Zink und Magnesium angewiesen.2 Bestehen dort Mängel kann dieser Vorgang eingeschränkt sein.
Vitamin B3
Von Vitamin B3 gibt es mehrere Derivate (strukturell ähnliche Moleküle). Niacin und Nikotinamid werden im Magen und Darm resorbiert. Die Einnahme von reinem Niacin kann eine Flush-Symptomatik (Rötung und Hitzegefühl im Gesicht) verursachen und ist daher für Personen, die empfindlich auf Nahrungsergänzungsmittel reagieren nicht gut geeignet. Eine Alternative stellt Nikotinamid dar. Die beiden Verbindungen zeigen keine Unterschiede in der Bioverfügbarkeit.2,10
Dann gibt es noch Nahrungsergänzungsmittel mit NAD(H). NAD(H) ist magensaftempfindlich und wird im Verdauungstrakt hauptsächlich zu Nikotinamid umgewandelt, damit es aufgenommen werden kann.2,11
Weitere Derivate sind NR (Nikotinamid-Ribosid) und NMN (Nikotinamid-Mononukleotid). Bei beiden Verbindungen ging man bisher davon aus, dass sie ebenfalls erst zu Niacin und Nikotinamid umgewandelt werden müssen, um absorbiert werden zu können. Mittlerweile konnten jedoch Transporter identifiziert werden, die NR und NMN in menschliche Zellen aufnehmen können. 5,6 Die Forschungsarbeit von Dr. Alessia Grozio zur Entdeckung von SLC12a8 als NMN-Transporter steht jedoch in der Kritik, da andere NMN-Forscher, wie Charles Brenner, diese Erkenntnis für nicht schlüssig halten. Ihrer Meinung nach wird NMN dephosphoryliert und als NR in die Zelle aufgenommen.20
Info: NMN ist in Deutschland nicht als Nahrungsergänzungsmittel zugelassen. Es darf hier nur als Chemikalie verkauft werden, ohne Angaben einer Zufuhrempfehlung.
Abbildung 2 Die vereinfachte NAD(H)-Synthese aus den verschiedenen Vitamin B3-Derivaten.2,12-14
Vitamin B5
Die Formen Pantothensäure (Calcium-D-Pantothenat), Pantothenol und Pantethin (Pantethein-Dimer) unterscheiden sich nicht in ihrer Bioverfügbarkeit.10,15
Vitamin B6
Bei der Einnahme von Pyridoxin und Pyridoxal-5‘-phosphat (P5P) benötigt es in beiden Fällen zwei Umwandlungsschritte bis P5P als aktiver Kofaktor innerhalb der Zelle vorliegt. Welche anderen Mikronährstoffe dafür benötigt werden und weshalb es bei einer Histaminabbaustörung Sinn machen kann, P5P zu verwenden, kannst du in diesem Blogbeitrag nachlesen: “Aktives und inaktives Vitamin B6 – Worin liegt der Unterschied?“
Biotin (Vitamin B7)
Biotin kommt in Lebensmitteln frei und gebunden vor. Die gebundene Form muss zunächst in die freie Form überführt werden, damit Biotin aufgenommen werden kann. In Nahrungsergänzungsmitteln wird direkt das freie Biotin eingesetzt.2
Folsäure (Vitamin B9)
Es gibt 3 Formen von Folsäure, die vom Körper aufgenommen werden können. Das sind 5-MTHF-Verbindungen (sog. aktive Folsäure oder Methylfolat), Folinsäure-Verbindungen und die synthetische Folsäure Pteroylmonoglutaminsäure.
Die synthetische Variante Pteroylmonoglutaminsäure muss vom Körper über mehrere Enzyme umgewandelt werden. Darunter auch das MTHFR-Enzym („Methylentetrahydrofolat-Reduktase“). Das gleichnamige Gen, welches dieses Enzym codiert, liegt in der Bevölkerung jedoch häufig verändert vor und zeigt eine geringere Aktivität.2,16
Kann synthetische Folsäure aufgrund einer MTHFR-Mutation oder eines Vitamin B2-Mangels (MTHFR benötigt Vitamin B2 als Kofaktor) nicht in aktives Folat (=5-MTHF) umgewandelt werden, dann kann dies zahlreiche gesundheitliche Folgen mit sich bringen. Unter anderem kommt es zum Anstieg des kardiovaskulären Risikomarkers Homocystein.2,17
Synthetische Folsäure kann aufgrund seiner ähnlichen chemischen Struktur die 5-MTHF-Transporter an der Blut-Hirn-Schranke blockieren, was zu einer verminderten Folat-Versorgung im zentralen Nervensystem führen kann.18
Synthetische Folsäure in der Schwangerschaft
Ein erhöhter Spiegel von unmetabolisierter synthetischer Folsäure bei der Geburt steht in deutlichem Zusammenhang mit der Entwicklung von Lebensmittelallergien im frühen Kindesalter.19
Die Formen 5-MTHF und Folinsäure sollten daher der synthetischen Variante Pteroylmonoglutaminsäure unbedingt vorgezogen werden.
Vitamin B12
In Nahrungsergänzungsmitteln werden insgesamt 4 verschiedene Vitamin B12 Formen eingesetzt. Doch bei allen wird bei Eintritt in die Zelle der Rest abgespalten, sodass freies Cobalamin entsteht. In der Zelle werden anschließend die aktiven Kofaktoren neu gebildet. In folgendem Artikel kannst du alles zur Umwandlung von Adenosylcobalamin, Cyanocobalamin, Hydroxocobalamin und Methlycobalamin erfahren: “Die vier Vitamin B12 Formen in Nahrungsergänzungsmitteln“
Von der Einnahme der synthetischen Form Cyanocobalamin ist eher abzuraten, da diese auch über Zwischenschritte umgewandelt werden muss. Meiner Überzeugung nach ist es am besten, den Körper so wenig wie möglich mit Unnötigem zu belasten – vor allem für Personen mit Unverträglichkeiten. Und dazu gehören definitiv die Umwandlungsschritte und anschließende Entgiftung der Cyano-Gruppe (Cyanid) aus Cyanocobalamin.
Fazit
Man sollte sich nicht darauf verlassen, dass die Einnahme von bioaktiven B-Vitaminen immer automatisch die effizientere Wahl ist. In der Bioverfügbarkeit zeigen sich bei den meisten kaum Unterschiede zwischen den Vitaminformen. Bei der Deckung der Vitaminzufuhr über die Ernährung spielen noch weitere Faktoren eine Rolle. Zum Beispiel wie gut die Nährstoffe aus der Lebensmittelmatrix isoliert werden können, wie hoch die Gehalte in den Lebensmitteln sind, wie lange und wie intensiv gekocht, gebraten oder gebacken wurde und einiges mehr.
Auch sind nicht alle synthetischen Formen grundsätzlich schlecht. Bei Vitamin B1 führt Benfotiamin sogar zu höheren Vitaminspiegeln. Bei Folsäure und Vitamin B12 sollte jedoch auf die Einnahme der synthetischen Formen verzichtet werden.
Der Zustand des Verdauungssystems spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Aufnahme von Vitaminen. Magensäuremangel, Verdauungsenzymmangel, Nährstoffmängel, SIBO, chronische Entzündungen und Medikamente können die Aufnahme teilweise stark beeinträchtigen.2
In diesem Beitrag findest du Informationen über Wechselwirkungen zwischen Nährstoffen und Medikamenten: “Wechselwirkungen von Medikamenten mit Nährstoffen”
Am besten passt man die Wahl der Vitaminformen seinen persönlichen genetischen und biochemischen Bedürfnissen und der individuellen Verträglichkeit an.
Disclaimer
Die Informationen in diesem Beitrag dienen lediglich der Aufklärung und stellen keine Therapieempfehlung dar.
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