energiestoffwechsel 320Bei 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

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