Vitamine
Vitamine
Vitamine
Spurenelemente: Definition, welche, haben welche Funktion
in Mikrogramm bis Milligramm benötigte, essentielle Mikronährelemente (<0.01% der Körpermasse).
Metalle:
- Fe (Hämoglobin, Myoglobin)
- Cu (Blutbildung, Elastin)
- Zn (antioxidative Enzyme (SOD) )
- Mn (SOD)
- Ni (Urease, Lactaddehydrogenase)
- Mo (Flavinenzyme)
- Cr (Glucose-Toleranzfaktor)
- Co (Vit. B12)
- Nichtmetalle: J, F, Se
Orthomolekulare Wirkstoffe = Vitalsstoffe; Anti-Aging-Mittel
Umfassen: Vitamine, essentielle Aminosäuren, essentielle Fettsäuren, Spurenelemente und Mineralstoffe, sekundäre pflanzliche Naturstoffe.
Dienen der Prävention chronischer Erkrankungen und dem Erhalt der Vitalität.
Carotinoide: Funktion, Struktur
• Provitamin A
• Radikalfängereigenschaften:
a) Reaktion mit angeregtem Singulett-Sauerstoff zu resonanzstabilisiertem Carotin-Radikal.
b) Quenching (Auslöschen): Carotin nimmt Energie des Singulett-Sauerstoffs auf und strahlt diese in Form von Wärme an die Umgebung ab ohne verbraucht zu werden.
• Umfassen: β-Carotin, Lycopin, Lutein, Zeaxanthin
• Lutein und Zeaxanthin: bilden makuläres Pigment (gelb), welches Filtereffekte bezüglich energiereichem Licht darstellt („natürliche Sonnenbrille“). Sind transmembranär ausgerichtet und üben antioxidative Wirkungen auf PUFAs aus
Reaktion von β-Carotin mit Hydroperoxidradikalen
Carotin-Radikal kann durch Ascorbinsäure oder Ubichinone reduziert und damit regeneriert werden.
Polyphenolcarbonsäuren: wichtiges Strukturmerkmal, Vorkommen, Funktion
• Polyphenole: Polyphenolcarbonsäuren, Flavonoide, andere Polyphenole
• Vorkommen: in Obst und Gemüse, grünem Tee, Rotwein, und Schokolade
• Wichtig für die antioxidative Wirkung: ortho-Diphenol-Gruppe (Chinon-Hydrochinon-Redox-GGW)
Kaffeesäure, Chlorogensäure, Rosmarinsäure
Polyphenole
Gallussäure
Digalloylgallussäure
Flavanone
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Flavone
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Flavonole
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Flavanole
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Anthocyanidine
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Isoflavonoide
Flavonoide
nicht so gut antioxidativ wirksam wie bei 1,2 OH Gruppen
im Vgl. zu anderen Polyphenolen größere Bedeutung als Prophylaktika und Therapeutika bei oxidativem Stress-assoziierten Erkrankungen.
Flavanole des Cathechin-Typs im grünen Tee
• Regelmäßiger Genuss von grünem Tee: reduziertes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen und bestimmte Krebserkrankungen.
• Potenz steigt mit Anzahl der Hydroxylgruppen
Procyanidine aus Rotwein
• französisches Paradoxon! Franzosen neigen dazu größere Mengen Wein zu trinken, aber trotz Alkohol weniger kardiovask. Erkrankungen als Bevölkerung
• in-vitro bis zu 50-mal stärker antioxidativ wirksam als Vit. E und 18-mal wirksamer als Vit. C
• Procyanidine sind vor allem in den Schalen der Trauben
L-Carnitin STEX: andere Bezeichnung, Funktion, Herkunft
(= Vit. T)
• dient im Fettsäurestoffwechsel dem Transport von Acylgruppen und Fettsäuren zwischen Cytosol und Mitochondrien.
• Aufnahme mit Nahrung oder Eigensynthese des Körpers
• Hochleistungssportler mit fleischarmer Ernährung können L-Caritinmangel erleiden
• L-Carnitin ist kein Fettburner!!
Acylcarnitin-Translokase WM
Orotsäure: Woher, Funktion
• Edukt bei der Biosynthese der Nucleinsäurebausteine Cytosin, Uracil und Thymin
• kann die Leistungsfähigkeit des Herzens verbessern (bei Herz-Kreislauferkrankungen)
Cholin
• Baustein für Acetylcholin und Phospholipide der Membranen, als Methylgruppendonor
• zur Leberschutztherapie: umstritten!
Vitamin Wortbedeutung
Vita = leben; amin = N-haltige Verbindung
Vitamine Definition
„Vitamine sind niedermolekulare organische Verbindungen mit katalytischer oder regulatorischer Funktion für den Stoffwechsel des menschlichen oder tierischen Körpers. Sie können vom Körper nicht selbst oder nicht in ausreichendem Maße produziert werden und müssen von außen zugeführt werden“
Einteilung Vitamine
a) nach Löslichkeit (alte Einteilung):
- fettlöslich: ADEK,
- wasserlöslich B, C
b) nach Funktion: Hormon (A, D)
- Zellprotektiva, Antioxidantien (C, E)
- Coenzym/prosthetische Gruppe (B, K)
Wodurch erfolgt die häufigste Schädigung von Zellen:
Oxidative Prozesse:
durch oxidative Prozesse => Einwirkung von reaktiven Sauerstoffspezies (reactive oxygen species = ROS), hauptsächlich (Zell-)Membranschädigungen.
Zellprotektiva Definition
Zellprotektiva im engeren Sinne sind Substanzen, die oxidativen Prozessen entgegenwirken oder Oxidantien inaktivieren (Antioxidantien)
Wobei entstehen ROS?
ROS entstehen bei der Reduktion von Sauerstoff meist als Nebenprodukte aus endogenen Stoffwechselprozessen!
wenig ROS sind gut, viele sind schlecht
Quellen für oxidativen Stress
endogen durch:
• Zellatmung
• Phagozytose
• Biotransformationen (CYP450)
• Reaktionen von Aminoxidasen und Xanthinoxidasen
• NO-Biosynthese
exogen durch:
• hochenergetische Strahlung (radioaktiv, Röntgen) -> sinnvoll nach Bestrahlung Vitaminpräparate einzunehmen
• (UV-)Lichteinwirkung
• Ozonbelastung
• Schwermetalle
• Induktion durch Xenobiotika (CYP450)
• Infektionen durch Mikroorganismen (Phagozytose)
Zellulläre Entstehung von oxidativem Stress
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und deren Entstehung STEX
Physiologische und pathophysiologische Effekte, die durch ROS hervorgerufen werden
Dosis macht das Gift, niedrige Dosen für Immunantwort nötig=> bei Phagozyztose
Physiologisch: Immunantwort, Vaskuläre Homeostase, Signaltransduktion (bei GPCRs), Altern
Pathophysiologisch: Atherosklerose (Grunderkrankung vieler kardiovask. Erkrankungen, Zellprotektiva können wahrscheinlich helfen), Diabetes (erhöhte Glucoseoxidation), Morbus Parkinson, Morbus Alzheimer, akutes Nierenversagen, Gebärmutterhalskrebs. Down-Syndrom, Emphyseme; Bronchitis, cerebrovaskuläre Störungen
Oxidative Zellschädigung
• geschädigt werden vor allem Phospholipid-Membranen
• konkreter Angriffspunkt: Allylposition der ungesättigten Fettsäuren
• radikalische Kettenreaktion
• Radikale können zu kovalenten Vernetzungen der Phospholipide führen
• hohe Konzentration an hydroperoxidierter Fettsäuren bzw. Membranlipide stört die physiologische Membran-Funktion und –Integrität
• Zerfall der (instabilen) Hydroperoxide zu Aldehyden und Bildung von Malondialdehyd.
• Malondialdehyd: vernetzt Proteine, Marker für Analytik,da extrem reaktiv, reagieren mit Amino- und Thiolgruppen
in Säugern vorkommende Fettsäuren
Merksatz für gesättigte Fettsäuren und deren Reihenfolge
Lass Mal PAlmen STEhlen
Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure
gesättigte Fettsäuren C12 bis C24
ungesättigte FS
PUFA
Polyungesättigte Fettsäure
MUFA
Monoungesättigte Fettsäure
Linolsäure
alpha-Linolensäure
gamma-Linolensäure
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Cartes-fiches
Vitamin Wortbedeutung
Vita = leben; amin = N-haltige Verbindung
Vitamine Definition
„Vitamine sind niedermolekulare organische Verbindungen mit katalytischer oder regulatorischer Funktion für den Stoffwechsel des menschlichen oder tierischen Körpers. Sie können vom Körper nicht selbst oder nicht in ausreichendem Maße produziert werden und müssen von außen zugeführt werden“
Einteilung Vitamine
a) nach Löslichkeit (alte Einteilung):
- fettlöslich: ADEK,
- wasserlöslich B, C
b) nach Funktion: Hormon (A, D)
- Zellprotektiva, Antioxidantien (C, E)
- Coenzym/prosthetische Gruppe (B, K)
Wodurch erfolgt die häufigste Schädigung von Zellen:
Oxidative Prozesse:
durch oxidative Prozesse => Einwirkung von reaktiven Sauerstoffspezies (reactive oxygen species = ROS), hauptsächlich (Zell-)Membranschädigungen.
Zellprotektiva Definition
Zellprotektiva im engeren Sinne sind Substanzen, die oxidativen Prozessen entgegenwirken oder Oxidantien inaktivieren (Antioxidantien)
Wobei entstehen ROS?
ROS entstehen bei der Reduktion von Sauerstoff meist als Nebenprodukte aus endogenen Stoffwechselprozessen!
wenig ROS sind gut, viele sind schlecht
Quellen für oxidativen Stress
endogen durch:
• Zellatmung
• Phagozytose
• Biotransformationen (CYP450)
• Reaktionen von Aminoxidasen und Xanthinoxidasen
• NO-Biosynthese
exogen durch:
• hochenergetische Strahlung (radioaktiv, Röntgen) -> sinnvoll nach Bestrahlung Vitaminpräparate einzunehmen
• (UV-)Lichteinwirkung
• Ozonbelastung
• Schwermetalle
• Induktion durch Xenobiotika (CYP450)
• Infektionen durch Mikroorganismen (Phagozytose)
Zellulläre Entstehung von oxidativem Stress
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und deren Entstehung STEX
Physiologische und pathophysiologische Effekte, die durch ROS hervorgerufen werden
Dosis macht das Gift, niedrige Dosen für Immunantwort nötig=> bei Phagozyztose
Physiologisch: Immunantwort, Vaskuläre Homeostase, Signaltransduktion (bei GPCRs), Altern
Pathophysiologisch: Atherosklerose (Grunderkrankung vieler kardiovask. Erkrankungen, Zellprotektiva können wahrscheinlich helfen), Diabetes (erhöhte Glucoseoxidation), Morbus Parkinson, Morbus Alzheimer, akutes Nierenversagen, Gebärmutterhalskrebs. Down-Syndrom, Emphyseme; Bronchitis, cerebrovaskuläre Störungen
Oxidative Zellschädigung
• geschädigt werden vor allem Phospholipid-Membranen
• konkreter Angriffspunkt: Allylposition der ungesättigten Fettsäuren
• radikalische Kettenreaktion
• Radikale können zu kovalenten Vernetzungen der Phospholipide führen
• hohe Konzentration an hydroperoxidierter Fettsäuren bzw. Membranlipide stört die physiologische Membran-Funktion und –Integrität
• Zerfall der (instabilen) Hydroperoxide zu Aldehyden und Bildung von Malondialdehyd.
• Malondialdehyd: vernetzt Proteine, Marker für Analytik,da extrem reaktiv, reagieren mit Amino- und Thiolgruppen
in Säugern vorkommende Fettsäuren
Merksatz für gesättigte Fettsäuren und deren Reihenfolge
Lass Mal PAlmen STEhlen
Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure
gesättigte Fettsäuren C12 bis C24
ungesättigte FS
PUFA
Polyungesättigte Fettsäure
MUFA
Monoungesättigte Fettsäure
Linolsäure
alpha-Linolensäure
gamma-Linolensäure
Autoxidation ungesättigter Fettsäuren
Antioxidative Systeme STEX
orange: Vorstufe Vitamin A=> Beratung Apotheke! Vit E sollte immer mit Vit. C kombiniert sein
Hochmolekulare antioxidative Enzymsysteme und deren jeweilige WM
Wirkungsweise der Katalase Reaktionsmechanismus
In welchem wichtigen antioxidativen Enzym ist welches Element wie gebunden?
In Glutathionperoxidase ist Selen in Form von Selenocystein kovalent verknüpft
Selen: Hauptgruppe, Funktion, Aufnahme, Selenmangel, Ursachen für Selenmangel, Überdosierung
• Selen ist essentielles Spurenelement der 6. ten Hauptgruppe des PSE
• Selen selbst ist nicht antioxidativ wirksam!
• essentieller Bestandteil der Glutathionperoxidasen (GPX)-1 bis -4 und anderer Enzyme (enthalten Selen kovalent verknüpft in Form des Seleno-Cysteins)
Biokinetik:
- Selen-Salze (Selenite) sind toxisch und schlecht bioverfügbar
- In Form des Seleno-Cysteins und Seleno-Methionins: gut bioverfügbar (aktiver Transport) und kaum toxisch.
Selenmangel:
- Herzmuskelinsuffizienz (Keshan-Krankheit in China)
- Arthritis der Kniegelenke bei Jugendlichen (Kaschin-Beck-Syndrom) -> weil Jugendliche viel wachsen und erhöhten Bedarf haben
- Muskelschwäche
- erhöhtes Krebsrisiko
- geschwächtes Immunsystem
- Anfälligkeit gegenüber oxidativem Stress
Ursache für Selenmangel:
Selenarme Böden -> alimentäres Selendefizit, Malabsorption, Fasten, einseitige Ernährung
Überdosierung: karzinogene Wirkungen, trotzdem in therap. Dosen als „Muss" in der Prävention und Therapie von Krebserkrankungen
Glutathionperoxidasen Abkürzung
GPx1-4
Glutathionperoxidase 1
GPx1
• klassische GPx, im Zytosol vieler Zellen
• Tetramer
• katalysiert die Reduktion löslicher (nicht-membrangebundener) Hydroperoxide
Glutathionperoxidase 4
GPx4
• Phospholipidhydroperoxid-GPx
• Monomer
• katalysiert auch die Reduktion membrangebundener Hydroperoxide => Schutz von Membranen vor Oxidation
Selenocystein: Herstellung
wird von UGA (einem Stopcodon) codiert. Besondere Gestalt des 3´-UTR-Bereichs ermöglicht die Erkennung des UGA durch Seleno-Cystein-tRNA => Einbau des Selenocysteins in Protein
Mechanismus der Reduktion von Hydroperoxiden durch Glutathionperoxidasen
Glutathion Abkürzung
GSH
Glutathion STEX: Vorkommen, Funktionen, physikalisch-chemische Eigenschaften
Zellprotektivum als Cosubstrat und direkte antioxidative Eigenschaften
• Tripeptid aus Glutaminsäure, Cystein und Glycin
• Vorkommen: intrazellulär, ubiquitär -> in jeder Säugerzelle!
• Funktionen: Erhaltung und Regeneration von SH-Gruppen in Proteinen
• sauer! pKa ca. 4-5 -> weil eine Säure ohne Nivellierung durch basische Gruppe
• ca. 5 mM GSH intrazellulär. Verhältnis GSH : GSSG = 100 : 1
• Co-Substrat für Glutathionperoxidasen (GPx)
Glutathion Oxidation
Reduktion von Peroxiden durch Glutathioin (GSH) und Regenerierung von GSH
Ubichinone andere Bezeichnung
= Vit. Q, = Coenzym Q
Ubichinon: Struktur, Menge in Körper, Funktionen
= Vit. Q, = Coenzym Q
in der Mitochondrienmembran lokalisiert
• Benzochinonderivate mit isoprenoider Seitenkette in Pos 2.
• Index n gibt Anzahl der Isoprenreste an
• Mensch: 0,5 – 1,5 Gramm
• Chinon-Hydrochinon-Redox-GGW: 80% in reduzierter Form
• Elektronenübertragung zwischen Flavoproteinen und Cytochromen in Atmungskette
• Reduziertes Hydrochinon reagiert mit ROS
• „Vitamin Q10“ wird vom Menschen selbst produziert und wird aus in pflanzlichen Nahrungsmitteln aufgenommen.
Ubichinon Oxidation
Ubichinon Radikalbildung
α-Liponsäure andere Bezeichnung
Thioctsäure, Vitamin N -> obwohls eig kein Vitamin ist
