Vitamine: Ein kleiner Leitfaden. Eine Publikation von Sight and Life

Transkript

1 Vitamine: Ein kleiner Leitfaden Eine Publikation von Sight and Life

2 Vitamine: Ein kleiner Leitfaden Klimaneutral hergestellt Sight and Life Press c/o Sight and Life / DSM Nutritional Products Ltd Postfach Basel, Schweiz Telefon +41 (0) Fax +41 (0) info@sightandlife.org Internet Text und Beratung The Corporate Story Ltd, Windsor, Großbritannien Grafisches Konzept, Layout, Satz und Gestaltung S1 Communication Design, Augsburg, Deutschland Druck Burger Druck, Waldkirch, Deutschland

3 Was sind Vitamine? Vitamine sind lebenswichtige organische Nährstoffe. Sie unterstützen nicht nur das allgemeine Wohlbefinden, der menschliche Körper braucht sie auch für den Stoffwechsel und für ein gesundes Wachstum. Da die meisten Vitamine nicht bzw. nicht in ausreichender Menge vom Körper selbst gebildet werden können, müssen sie größtenteils über die Nahrung aufgenommen werden. Vitamine zählen zur Klasse der Mikronährstoffe und kommen, im Gegensatz zu den Makronährstoffen (Eiweiß, Kohlenhydrate und Fett), in Lebensmitteln nur in kleinsten Mengen vor. Ein durchschnittlicher Erwachsener in einem Industrieland nimmt täglich etwa 600 Gramm Lebensmittel (Trockensubstanz) zu sich. Weniger als ein Gramm dieser Menge sind Vitamine. Jedes der 13 aktuell bekannten Vitamine erfüllt ganz spezifische Aufgaben in unserem Körper. Damit ist jedes von ihnen einzigartig und unersetzlich. Ein einzelnes Lebensmittel, das die gesamte Palette der Vitamine abdeckt, gibt es nicht. Daher ist es besonders wichtig, dass wir uns ausgewogen und abwechslungsreich ernähren, um den gesamten Vitaminbedarf des Körpers zu decken und Mangelerscheinungen vorzubeugen. Vier der 13 Vitamine sind fettlöslich: Vitamin A, D, E und K. Die anderen sind wasserlöslich: Vitamin C und die B-Vitamine B1, B2, B6, B12, Niacin, Folsäure, Biotin und Pantothensäure. Sorghum-Pflanzen in Kenia

4 Die Geschichte der Vitamine Obst aus der Region auf einem Markt in Bangladesch Vitamin Andere Bezeichnung Entdeckung Isolierung Struktur Synthese Vitamin A Retinol Provitamin A Beta-Carotin Vitamin D Calciferol Vitamin E Tocopherol Vitamin K Phyllochinon Vitamin B1 Thiamin Vitamin B2 Riboflavin Vitamin B3 Niacin Vitamin B5 Pantothensäure Vitamin B6 Pyridoxin Vitamin B7 Biotin Vitamin B9 Folsäure Vitamin B12 Cobalamin Vitamin C Ascorbinsäure Die Daten wurden mit größter Sorgfalt und nach gründlicher Sekundärrecherche zusammengestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass einige Quellen abweichende Zahlen nennen.

5 Die Entdeckung der Vitamine Vor einem Jahrhundert unternahm der polnisch-amerikanische Wissenschaftler Casimir (eigentlich Kazimierz) Funk den Versuch, das erste Vitamin (B1) aus Reiskleie zu isolieren. Seine Entdeckung nannte er Vitamine in der Annahme, dass es sich dabei um ein lebenswichtiges Amin handelte. Das Kunstwort Vitamin hat sich schließlich auch durchgesetzt. Mit seiner bahnbrechenden Entdeckung bereitete Funk den Weg für ein vollkommen neues Konzept, dessen Existenz wir heute als ganz selbstverständlich erachten. Casimir Funk ( ) war es, der als erster vermutete, dass es eine ganze Familie lebenswichtiger organischer Substanzen gibt. Er definierte ihre jeweilige Funktion und gab ihnen ihre Namen auch wenn sich später herausstellte, dass die meisten Vitamine keine Amine sind. Funk war zwar nicht der einzige Wissenschaftler, der sich seinerzeit mit dem Thema Vitamine beschäftigte, aber er war unbestritten der Vorreiter der Bewegung. Im Laufe seiner außergewöhnlichen Karriere, die zwei Weltkriege überdauerte, studierte und arbeitete Funk in Europa und den USA. Er war sowohl in der Wissenschaft als auch für die Industrie tätig, arbeitete an der Optimierung von Produktionsverfahren für die kommerzielle Herstellung von Arzneimitteln und war zudem Präsident der Funk Foundation for Medical Research. Einen Nobelpreis erhielt er selbst nicht, doch ihm zu Ehren wurde der Casimir Funk Natural Sciences Award ins Leben gerufen, der alljährlich vom Polish Institute of Arts and Sciences of America an verdiente polnischamerikanische Wissenschaftler verliehen wird. Verschiedene Reissorten auf einem Markt in Bangladesch

6 Wie kamen die Vitamine zu ihrem Namen? Das erste Vitamin, das einen Namen erhielt, war Vitamin A. Die Verwendung des Buchstabens A war eine Idee des amerikanischen Biochemikers Elmer McCollum. Er lehnte allerdings den von Casimir Funk vorgeschlagenen Begriff Vitamine ab, weil die von ihm entdeckte Substanz keinen Stickstoff enthielt (Amine sind organische Verbindungen und Derivate des Ammoniaks, die immer Stickstoff enthalten) und schlug stattdessen die Bezeichnung Nicht identifizierter Ernährungsfaktor fettlöslich A vor sprach sich der britische Biochemiker Sir Jack Cecil Drummond dafür aus, den Begriff Vitamin zusammen mit den Buchstaben des Alphabets zu verwenden, um zu zeigen, dass es sich dabei um eine Reihe von miteinander verwandten Mikronährstoffen handelt. Diese Bezeichnung setzte sich schließlich durch und die Mikronährstoffe erhielten die Namen Vitamin A, B, C und so weiter. Die acht wasserlöslichen B-Vitamine wurden anfänglich für eine einzige Substanz gehalten. Später fand man allerdings heraus, dass sie eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung haben, weshalb sie heute zusätzlich mit Zahlen B1, B2 und so weiter gekennzeichnet sind. Lokal erzeugte Hülsenfrüchte auf einem Marktstand in Sambia

7 Vitamine in der menschlichen Ernährung Während Pflanzen und Mikroorganismen in der Lage sind, selbst die Vitamine zu produzieren, die sie für ihren Stoffwechsel benötigen, haben Menschen und Tiere diese Fähigkeit im Laufe der Evolution verloren. Da ihnen die Enzyme fehlen, die nötig sind, um Vitamine im Körper selbst zu synthetisieren, müssen sie diese über die Nahrung aufnehmen (mit Ausnahme von Vitamin D, das mithilfe von Sonnenlicht synthetisiert wird). Bereits vor mehr als Jahren wussten die Menschen, dass bestimmte Lebensmittel Substanzen enthalten, die für die Gesundheit und das Wohlbefinden wichtig sind. So gibt es frühe Aufzeichnungen darüber, dass der Konsum von Leber die Vitamin A enthält bei der Vorbeugung bestimmter Krankheiten wie z. B. Nachtblindheit hilft. Das eigentliche Konzept, das hinter den Vitaminen steht, ist jedoch erst seit Kurzem bekannt. Eine ausgewogene Ernährung ist unerlässlich, um die richtige Menge an Vitaminen aufzunehmen. Fehlen die nötigen Vitamine auf dem Speiseplan, können Mangelerscheinungen wie z. B. Skorbut (Vitamin-C-Mangel) und Beriberi (Vitamin-B1-Mangel) auftreten. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts hat unser Wissen über die biologischen Funktionen, die Vitamine auf molekularer und zellulärer Ebene haben, stark zugenommen. Das zeigen auch die 20 Nobelpreise, die zwischen 1928 und 1967 für Arbeiten auf diesem Gebiet verliehen wurden. Trotz intensiver Forschung wurde jedoch keine weitere Substanz in die Liste der 13 Vitamine aufgenommen, die im 20. Jahrhundert entdeckt wurden. Obst, Gemüse, Milch- und Fleischprodukte stellen eine ausgewogene Ernährung dar

8 A Retinol Beta-Carotin Entdeckung: (Provitamin A) Isolierung: (Provitamin A) Vitamin für Vitamin A : Leber, Eigelb, Butter, Vollmilch, Käse in Form von Carotinoiden (Provitamin A): Bestimmte Obstsorten (z. B. Melonen, Aprikosen), grünes Blattgemüse (z. B. Spinat, Brokkoli), Karotten, Kürbisse, Palmöl Die Bedeutung von Vitamin A für den Körper > Ist beteiligt am Sehvorgang (11-cis-Retinal ist der Chromophor für den Sehvorgang) > Ist wichtig für Wachstum und Entwicklung > Wird benötigt für gesunde Haut, Epithelien und Schleimhäute > Beeinflusst bestimmte Hormondrüsen > Ist wichtig für die Fruchtbarkeit > Ist unerlässlich für ein intaktes Immunsystem Beta-Carotin: Provitamin A, natürliches Antioxidans Körperliche Symptome von Vitamin-A-Mangel > Wachstums- und Entwicklungsstörungen > Nachtblindheit > Schädigung des Auges und Xerophthalmie > Hautläsionen (trockene und raue Haut) > Eingeschränkte Immunfunktion > Schädigung des Epithelgewebes (z. B. in Lunge, Darm, Harntrakt, Genitalien) Risikogruppen für Vitamin-A-Mangel: > Schwangere und stillende Frauen > Säuglinge und Kleinkinder > Bevölkerungsgruppen, die unter unzureichender Nahrungsversorgung leiden (und z. B. nur Grundnahrungsmittel wie Reis, Mais oder Kartoffeln zu sich nehmen) Fat-soluble Fettlöslich Leber Eigelb Milchprodukte Obst Blattgemüse Karotten

9 D D2 Ergocalciferol D 3 Cholecalciferol Entdeckung: 1918 Isolierung: 1932 Vitamin für Vitamin D (Hauptquelle für D3 ): Fettreicher Fisch, Eigelb (Hauptquelle für D2 ): Pilze Sonstige Quellen: Vitamin D3 wird mithilfe von UV-Licht in der Haut synthetisiert. Zur Stabilisierung bzw. Erhöhung des 25(OH)D-Blutspiegels hat es sich als wirksamer erwiesen als Vitamin D2. Die Bedeutung von Vitamin D für den Körper > Reguliert den Kalzium- und Phosphorstoffwechsel > Ist wichtig für die Bildung und den Erhalt gesunder Knochen > Spielt eine Rolle bei der angeborenen Immunabwehr durch Stimulierung der Immunzell-Proliferation und Zytokin-Synthese Körperliche Symptome von Vitamin-D-Mangel > Bei Kindern: Rachitis > Bei Erwachsenen: Osteomalazie Risikogruppen für Vitamin-D-Mangel: > Bevölkerungsgruppen mit unzureichender Nährstoffversorgung (die z. B. nur Grundnahrungsmittel wie Reis, Mais oder Kartoffeln zu sich nehmen) Fettlöslich Fettreicher Fisch Eigelb > D3 Pilze > D2

10 E Tocopherole und Tocotrienole Größte Vitamin-E-Aktivität: α-tocopherol (Natürliches RRR- und all-rac-α-tocopherol) Entdeckung: 1922 Isolierung: 1936 Vitamin für Vitamin E : Milch, Butter, Eier : Pflanzenöle, Getreidekeimlinge, Gemüse (z. B. Spinat, Salat, Kohl, Avocados), Nüsse Die Bedeutung von Vitamin E für den Körper > Ist ein natürliches Antioxidans > Schützt Lipide (in Zellmembranen), Proteine und die DNS vor biologischer Oxidation und trägt so zur Zellgesundheit bei > Fördert die Fruchtbarkeit Körperliche Symptome von Vitamin-E-Mangel > Schädigung der roten Blutkörperchen > Eingeschränkte Immunfunktion > Langfristiger Mangel kann neuromuskuläre Erkrankungen hervorrufen Risikogruppen für Vitamin-E-Mangel: > Neugeborene, vor allem Frühgeborene > Menschen mit gestörter Fettabsorption im Darm Fettlöslich Milchprodukte Eier Pflanzenöle Gemüse Nüsse

11 K K1 Phyllochinon K2 Menaquinon Entdeckung: 1929 Isolierung: 1939 Vitamin für Vitamin K (Hauptquelle für K2 ): Einige Milchprodukte (z. B. Käse und Quark), Fleisch (einschließlich Leber) (Hauptquelle für K1 ): Grünes Blattgemüse (z. B. Petersilie, Spinat), Blumenkohl Sonstige Quellen für Vitamin K: Fermentierte Sojabohnen Die Bedeutung von Vitamin K für den Körper > Wirkt antihämorrhagisch (fördert die Blutgerinnung) > Wichtig für gesunde Knochen > Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es sich auch positiv auf das Herz-Kreislaufsystem auswirken könnte Körperliche Symptome von Vitamin-K-Mangel > Ekchymosen > Petechien > Hämatome > Sickerblutungen bei Operationen oder Punktionen > Geburtsfehler bei Neugeborenen, z. B. Fehlbildungen im Gesicht, den Knochen oder Fingern Risikogruppen für Vitamin-K-Mangel: > Neugeborene (bei mangelnder Nahrungsaufnahme) Fettlöslich Milchprodukte Fleisch Leber Grünes Gemüse Blumenkohl

12 Vitamin Thiamin Entdeckung: 1897 Isolierung: 1926 B1 für Vitamin B1 : Innereien (Leber, Nieren, Herz), Fisch, Fleisch (Schwein) : Getreide, Blattgemüse, Obst (Trockenfrüchte), Hülsenfrüchte, Nüsse Sonstige Quellen für Vitamin B1: Bierhefe Die Bedeutung von Vitamin B1 für den Körper > Ist wichtig für den Energiestoffwechsel (Coenzym) > Spielt eine entscheidende Rolle beim Kohlenhydrat-, Lipidund Proteinstoffwechsel (Coenzym) > Wird benötigt, damit das Nervensystem und die Muskeln gut funktionieren und ist damit unerlässlich für ein gesundes Herz-Kreislaufsystem Körperliche Symptome von Vitamin-B1-Mangel > Beriberi (tritt noch immer in Südostasien auf) Risikogruppen für Vitamin-B1-Mangel: > Alkoholiker Wasserlöslich Innereien Fisch Fleisch Getreide Gemüse Obst Hülsenfrüchte

13 Vitamin Riboflavin Entdeckung: 1920 Isolierung: 1933 B2 für Vitamin B2 : Innereien (Leber, Nieren, Herz), Eier, Fleisch, Milch, Käse : Getreide, Gemüse Sonstige Quellen für Vitamin B2: Bierhefe Die Bedeutung von Vitamin B2 für den Körper > Spielt eine wichtige Rolle beim Kohlenhydrat-, Lipid- und Proteinstoffwechsel (es ist als Coenzym an vielen Stoffwechselreaktionen beteiligt) > Besitzt eine allgemein positive Wirkung auf die Organe und das Gewebe (hält die Schleimhäute gesund) > Fördert das Wachstum und ist wichtig für die Fortpflanzung > Spielt eine wichtige Rolle beim Sehvorgang > Ist beteiligt an der Umwandlung von Vitaminen (B6, Folsäure und Niacin) in ihre aktiven Coenzymformen Körperliche Symptome von Vitamin-B2-Mangel > Haut- und Gewebeläsionen (Lippen, Zunge, Risse in den Mundwinkeln) > Augenbeschwerden (Gefäßeinsprossung in die Hornhaut und damit einhergehende Lichtempfindlichkeit, Verringerung der Sehfähigkeit, Juckreiz) > Schleimhautentzündungen Risikogruppen für Vitamin-B2-Mangel: > Menschen, die nicht ausreichend Nahrung zu sich nehmen > Ältere Menschen > Personen, die über einen langen Zeitraum Diät halten > Menschen, die keine Milchprodukte zu sich nehmen Wasserlöslich Innereien Eier Fleisch Milch Käse Getreide Gemüse

14 Vitamin B3 Niacin; PP; Nicotinsäure; Nicotinamid Entdeckung: 1936 Isolierung: 1936 Identifizierung als Nicotinsäure: 1937 für Vitamin B3 : Innereien (Leber, Nieren, Herz), Fisch, Fleisch : Getreide, Hülsenfrüchte, Obst (Avocados, Feigen, Datteln, Trockenpflaumen), Nüsse Sonstige Quellen für Vitamin B3: Der Körper kann Vitamin B3 aus Tryptophan synthetisieren Die Bedeutung von Vitamin B3 für den Körper > Ist wichtig, um die Energie zu gewinnen, die für sämtliche Stoffwechselreaktionen benötigt wird > Wird zum Wachstum benötigt Körperliche Symptome von Vitamin-B3-Mangel > Pellagra > Hautläsionen > Verdauungsprobleme > Schlafstörungen > Erschöpfung > Appetitlosigkeit Risikogruppen für Vitamin-B3-Mangel: > Alkoholiker > Menschen, die sich hauptsächlich von Mais oder Gerste ernähren > Hartnup-Patienten Wasserlöslich Innereien Fisch Fleisch Getreide Hülsenfrüchte Obst Nüsse

15 Vitamin Pantothensäure Entdeckung: 1931 Isolierung: 1938 B5 für Vitamin B5 : Innereien (Leber, Nieren), Fleisch (Huhn, Rind), Eigelb, Milch, Fisch : Getreide, Nüsse, Gemüse (z. B. Champignons) Sonstige Quellen: Vitamin B5 wird von Mikroorganismen im Darm synthetisiert Die Bedeutung von Vitamin B5 für den Körper > Wird vom Körper benötigt, um Coenzym A und Acyl-Carrier-Proteine (ACP) zu synthetisieren > Spielt eine entscheidende Rolle beim Kohlenhydrat-, Proteinund Fettstoffwechsel > Ist wichtig für den Erhalt und die Reparatur von Zellen und Gewebe (Haut, Haar und Membranen) > Unterstützt die Wundheilung > Pantethin (Dimer von Vitamin B5 ) wirkt sich positiv auf die Blutfettwerte aus Körperliche Symptome von Vitamin-B5-Mangel > Übelkeit > Erbrechen > Kopfschmerzen > Kribbelgefühl (das sogenannte Burning-Feet-Syndrom ) Risikogruppen für Vitamin-B5-Mangel: > Menschen, die eine ungenügende Menge der anderen Vitamine der B-Gruppe zu sich nehmen Wasserlöslich Innereien Fleisch Eigelb Getreide Nüsse Gemüse

16 Vitamin Pyridoxin Entdeckung: 1934 Isolierung: 1938 B6 für Vitamin B6 : Huhn, Leber (Rind, Schwein), Fisch (Lachs, Thunfisch, Sardinen, Heilbutt, Hering) : Nüsse (Walnüsse, Erdnüsse), Mais und Vollkornprodukte, Brot, Gemüse, Obst Die Bedeutung von Vitamin B6 für den Körper > Ist für eine Vielzahl von biologischen Vorgängen unerlässlich (z. B. Aminosäurestoffwechsel, Bildung von Antikörpern, Synthese von Neurotransmittern, Bildung von roten Blutkörperchen) Körperliche Symptome von Vitamin-B6-Mangel In Kombination mit anderen Mangelerscheinungen können folgende Symptome auftreten: > Wachstumsstörungen > Nierensteine > Depressionen > Allgemeine Erschöpfung > Schwindelgefühl > Störungen des Nervensystems > Reizbarkeit > Krämpfe > Hautläsionen Risikogruppen für Vitamin-B6-Mangel: > Schwangere und stillende Frauen > Ältere Menschen > Menschen mit Untergewicht > Alkoholiker Wasserlöslich Huhn Leber Fisch Nüsse Getreide Brot Gemüse

17 Vitamin Biotin; Vitamin H Entdeckung: 1931 Isolierung: 1935 B7 für Vitamin B7 : Innereien (Leber, Nieren), Fleisch (Schwein, Hammel, Geflügel), Eigelb : Gemüse, Getreide, Nüsse (Walnüsse, Erdnüsse) Sonstige Quellen: Vitamin B7 wird von Bakterien im Darm synthetisiert Die Bedeutung von Vitamin B7 für den Körper > Ist an vielen Zellprozessen beteiligt > Spielt eine Rolle beim Intermediärstoffwechsel (Kohlenhydrate, Fette und Proteine), insbesondere beim Proteinstoffwechsel der Zellen in den Haarwurzeln und Fingernägeln Körperliche Symptome von Vitamin-B7-Mangel > Mangelerscheinungen, die allein auf eine unzureichende Aufnahme von Vitamin B7 zurückzuführen sind, sind selten > Allgemeine Erschöpfung > Übelkeit > Neurologische Probleme > Haut- und Haarprobleme Risikogruppen für Vitamin-B7-Mangel: > Patienten, die komplett künstlich ernährt werden > Menschen, die viel rohes Eiweiß essen > Hämodialyse-Patienten > Diabetes mellitus-patienten > Personen, die über einen langen Zeitraum Antikonvulsiva einnehmen Wasserlöslich Innereien Fleisch Eigelb Gemüse Getreide Nüsse

18 Vitamin B9 Folat (einschließlich Folsäure und natürlichen Folaten) Entdeckung: 1941 Isolierung: 1941 für Vitamin B9 : Leber, Milchprodukte, Milch, Eigelb : Dunkelgrünes Blattgemüse, rote Bete, Getreidekeimlinge, Hefe, Erdnüsse, Orangen Die Bedeutung von Vitamin B9 für den Körper > Wird für die Bildung von Nukleinsäuren und die Zellreproduktion benötigt (z. B. der roten und weißen Blutkörperchen sowie der Nervenzellen) Körperliche Symptome von Vitamin-B9-Mangel > Müdigkeit > Appetitlosigkeit > Bildung von weniger, aber ungewöhnlich großen roten Blutkörperchen (Megaloblastenanämie oder makrozytäre Anämie) > Schwächegefühl > Neurologische Probleme > Verdauungsstörungen Risikogruppen für Vitamin-B9-Mangel: > Ältere Menschen (aufgrund geringerer Nahrungsmittelaufnahme) > Menschen mit Untergewicht > Alkoholiker Wasserlöslich Leber Milchprodukte Eigelb Blattgemüse Erdnüsse Orangen

19 Vitamin Cyanocobalamin Entdeckung: 1926 Isolierung: 1948 B12 für Vitamin B12 : Innereien (Leber, Nieren, Herz, Hirn), Fleisch, Eier, Fisch, Milchprodukte Die Bedeutung von Vitamin B12 für den Körper > Wird für die Bildung von roten Blutkörperchen benötigt, um Anämien zu verhindern > Ist von großer Bedeutung für das Wachstum > Ist wichtig für die Verarbeitung von Folsäure > Ist am Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt > Spielt eine wichtige Rolle als Coenzym, vor allem in den Zellen des Nervengewebes, Knochengewebes und des Magen-Darm-Trakts Körperliche Symptome von Vitamin-B12-Mangel > Perniziöse Anämie > Allgemeine Erschöpfung > Appetitlosigkeit > Magenschleimhautatrophie > Neuromuskuläre Schmerzen > Neurologische Probleme (Schwierigkeiten beim Gehen und Gedächtnisprobleme) Risikogruppen für Vitamin-B12-Mangel: > Vegetarier > Ältere Menschen Wasserlöslich Innereien Fleisch Eier Fisch Milchprodukte

20 Vitamin C für Vitamin C : Milch, Leber (Rind /Kalb) : Obst (vor allem Zitrusfrüchte), Gemüse, Salat Die Bedeutung von Vitamin C für den Körper > Ist wichtig für verschiedene Zell- und Gewebefunktionen (Kollagensynthese, Eisenaufnahme, Bildung von Carnitin und Tyrosin) > Ist ein natürliches Antioxidans (Fänger freier Radikale) > Stärkt das körpereigene Immunsystem: Abwehr von Infektionen und Entzündungen Körperliche Symptome von Vitamin-C-Mangel > Skorbut (Erschöpfung, Appetitlosigkeit, Gewichtsverlust, Infektanfälligkeit) Wasserlöslich Risikogruppen für Vitamin-C-Mangel: > Raucher (aktiv und passiv) > Personen mit vitaminarmer Ernährung Ascorbinsäure Entdeckung: 1912 Isolierung: 1928 Milch Leber Obst Gemüse Salat

21