Zelluläre Energieproduktion und Mikronährstoffe
Bei Erschöpfung und Müdigkeit ist natürlich immer die Frage entscheidend, ob der Organismus überhaupt in der Lage ist, ausreichend Energie zu bilden. Vitamine und Spurenelemente haben eine zentrale Bedeutung für die Energieproduktion in den Zellen.
Die Funktionsfähigkeit des Citratcyclus und der Atmungskette ist elementar von einer ausreichenden Verfügbarkeit an Mikronährstoffen abhängig. Alle B-Vitamine, mit Ausnahme von Folsäure, sind für wenigsten einen, oft für mehrere Schritte der Energieproduktion in der Zelle erforderlich.
- Vitamin B1 ist notwendig für die Bildung von Acetyl-CoA, einer Schlüsselsubstanz des Citratcyclus.
- Vitamin B2 ist ein integraler Bestandteil der Coenzyme FAD und FMN. Diese Coenzyme fungieren als Protonen-Transporter in Redoxreaktionen, die für die Verstoffwechselung von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen eine wichtige Bedeutung haben.
- Vitamin B3 (Niacin) ist die Vorläufersubstanz für die Bildung von NAD und NADP. NAD ist ein sehr wichtiger Elektronenüberträger im Zellstoffwechsel beim Abbau der Makronährstoffe. NAD/NADH wird sowohl im Citratcyclus wie auch in der Atmungskette benötigt.
- Vitamin B5 (Pantothensäure) ist eine essenzielle Vorläufersubstanz für die Bildung von Coenzym A.
- Vitamin B6 hat sehr vielfältige Funktionen im Stoffwechsel. Es ist an zahlreichen Reaktionen im Aminosäuren-Stoffwechsel beteiligt, außerdem wichtig für die Hämsynthese, den Fettstoffwechsel, der Hormonregulation und vieles mehr. Für den Energiestoffwechsel ist relevant, dass Vitamin B6 für die Bereitstellung von Glukose aus seiner Speicherform erforderlich ist.
- Vitamin B12 ist notwendig für die Einschleusung bestimmter Metabolite in den Citratcyclus. Dabei handelt es sich um Abbauprodukte bestimmter Fettsäuren und Aminosäuren (Threonin, Methionin und Leucin).
- Biotin ist Cofaktor verschiedener Carboxylasen. Diese sind Enzyme, mit deren Hilfe Kohlendioxid auf entsprechende Moleküle übertragen wird. Zu diesen Enzymen gehört die Pyruvatcarboxylase, ein Schlüsselenzym der Blutzuckerneubildung. Biotin spielt auch eine wichtige Rolle im Fettmetabolismus sowie für die Regulierung der Genaktivität.
- Vitamin C ist erforderlich für die Aktivität von Enzymen, die an der Carnitin-Synthese beteiligt sind. Bekanntlich ist Carnitin ein Transportmolekül für langkettige Fettsäuren in die Mitochondrien und ist deshalb von zentraler Bedeutung für die Energiebildung aus Fettsäuren. Müdigkeit und Schwäche sind typische Symptome einer unzureichenden Vitamin-C–Zufuhr.
- Eisen ist in vielfacher Hinsicht von zentraler Bedeutung für den Energiestoffwechsel. 6 von 40 Proteinen der Atmungskette enthalten Hämeisen, weitere sechs eine Eisen-Schwefel-Struktur. Einige Enzyme des Citratcyclus sind ebenfalls eisenabhängig.
- Für die Produktion und Verwertung des Energiemoleküls ATP ist Magnesium erforderlich. In der Zelle liegt das meiste ATP in Form eines Magnesium-ATP-Komplexes vor. Magnesium ist auch ein Regulator der Aktivität verschiedener Enzyme des Citratcyclus.
Referenz:
Anne-Laure Tardy, Etienne Pouteau et al.: Vitamins and Minerals for Energy, Fatigue and Cognition: A Narrative Review of the Biochemical and Clinical Evidence; Received: 23 December 2019; Accepted: 11 January 2020; Published: 16 January 2020
ADHS und Schwermetalle
Wissenschaftler aus Chile untersuchten, inwieweit die Konzentrationen von Blei und Arsen bei Kindern mit ADHS zusammenhingen. Dazu wurden die Daten von 2.656 Kindern im Alter von 3 bis 17 Jahren ausgewertet. Die Kinder mit einer Bleikonzentration im Blut größer oder gleich gleich 50 µg/Liter hatten ein erhöhtes Risiko für ADHS. Eine Arsenzufuhr im obersten Fünftel war ebenfalls mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für ADHS assoziiert.
Referenz:
Muñoz MP, Rubilar P et al.: Attention deficit hyperactivity disorder and its association with heavy metals in children from northern Chile; Int J Hyg Environ Health. 2020 Feb 24;226:113483. doi: 10.1016/j.ijheh.2020.113483.
Unbemerkte Bleivergiftungen bei Kindern
Ein Artikel der Neue Zürcher Zeitung beschäftigte sich mit dem Thema Bleivergiftungen. Insgesamt ist die Bleibelastung der Bevölkerung heute deutlich geringer als noch in den achtziger Jahren. In der Schweizer Bevölkerung wurden 1980 im Schnitt 125 µg/Liter Blut gemessen. Inzwischen sank der Bleigehalt auf unter 20 µg/Liter. Aber es werden immer noch teilweise höhere Werte gemessen. Inzwischen ist auch bekannt, dass Blei bereits in sehr geringen Konzentrationen die Hirnentwicklung stören kann, woraus sich dann Verhaltensauffälligkeiten und verminderte Intelligenz ergeben.
In der Schweiz enthalten fast 50 Prozent der Häuser, die vor 2006 gebaut wurden, noch bleihaltige Farbe an Wänden, Heizkörpern oder in Holzanstrichen. Das Risiko für eine Bleibelastung liegt nach wie vor nicht bei Null. Bei Kindern korrelieren erhöhte Bleiwerte in den ersten Lebensjahren mit aggressivem und straffälligem Verhalten im späteren Leben.
Referenz:
https://www.nzz.ch/wissenschaft/blei-im-gehirn-fuer-aermere-kinder-besonders-problematisch-ld.1532958
Wärmere Temperaturen erhöhen Arsenspiegel im Reis
Forscher der University of Washington konnten nachweisen, dass es bei zunehmenden Temperaturen zu einer vermehrten Arsenaufnahme der Reispflanze kommt. Mit Anstieg der Temperaturen konnten die Forscher in jedem Teil der Pflanze einschließlich der Reiskörner eine erhöhte Aufnahme von Arsen nachweisen. Im Vergleich zu niedrigen Umgebungstemperaturen waren die Arsenkonzentrationen in den Reiskörnern bei hohen Temperaturen mehr als dreimal so hoch.
Referenz:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191204152827.htm
Quecksilber fördert Autoimmunreaktionen
Wissenschaftler aus verschiedenen europäischen Ländern publizierten einen Übersichtsartikel zur Bedeutung von Quecksilber bei Autoimmunreaktionen. Quecksilber ist ein Metall mit entzündungsfördernden und immunstimulierenden Eigenschaften. Bei entsprechend empfindlichen Personen kann eine chronische Exposition gegenüber Quecksilber lokale und systemische Entzündungen fördern, möglich ist sogar die Auslösung von Autoimmunreaktionen bei Patienten mit Autoimmunität. Quecksilber kann immuntoxische Effekte verstärken, die mit erhöhten Titern von Autoantikörpern zusammenhängen.
Referenz:
Bjørklund G1, Peana M et al.: Mercury-induced autoimmunity: Drifting from micro to macro concerns on autoimmune disorders; Clin Immunol. 2020 Feb 4:108352. doi: 10.1016/j.clim.2020.108352.
Modeschmuck kann schwermetallbelastet sein
Das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit hat im Februar 2020 in einer Presseinformation davor gewarnt, dass Ketten, Ringe und ähnliche Schmuckstücke zu viel Blei und Cadmium enthalten können. Im Jahr 2018 wurde preiswerter Modeschmuck vorwiegend aus China auf Blei und Cadmium untersucht. Das Ergebnis war, dass in jedem achten untersuchten Schmuckstück der zulässige Grenzwert überschritten wurde. Einige Schmuckstücke bestanden sogar fast ausschließlich aus Blei und Cadmium. Besonders gefährlich ist es, wenn Kinder solche belasteten Schmuckanhänger oder Ketten beim Spielen in den Mund nehmen oder an ihnen lecken.
Referenz:
https://www.bvl.bund.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/03_verbraucherprodukte/2020/2020_02_11_PI_Modeschmuck.html
