Folat als Folsäure-aktive Stoffgruppe (ex Vit. B9, B11)

Folsäure, auch bekannt als Vitamin B₉, ist ein wasserlösliches B-Vitamin. Es ist eine essentielle Verbindung, die an vielen wichtigen biochemischen Prozessen im menschlichen Körper beteiligt ist, hauptsächlich in ihrer ionischen Form. Den Begriff "Folsäure" leitet man (seit 1941) vom lateinischen Wort "folium" ab, was "Blatt" bedeutet, da Folsäure in grünen Blättern, einschliesslich Gras, reichlich vorhanden ist.^8,10

Vorkommen

Wichtige pflanzliche Quellen von Folsäure sind Hülsenfrüchte, Kohlgemüse, grünes Blattgemüse und Getreideprodukte. Wichtige tierische Quellen sind Leber, Niere und Eier. Hohe Werte (µg Folat/100g) finden sich in:^1,2

• Hülsenfrüchten: Mungbohnen (roh: 625; gekocht: 159), Kichererbsen (roh: 557; gekocht: 63), Linsen (roh: 479; gekocht: 181), Kidneybohnen (roh: 394; gekocht: 130), Bohnen weiss (roh: 388; gekocht: 102), Soja (Bohne roh: 375; Tofu: 22), Erdnüsse (roh: 240; geröstet: 97)
• Kohlgemüse: Grünkohl (141-212), Rosenkohl (61-179), Blumenkohl (57-125), Brokkoli (63-111)
• Grünem Blattgemüse: Spinat (frisch: 194; tiefgekühlt: 145), Petersilie (getrocknet: 180; frisch: 152), Römersalat (136)
• Sonstiges: Backhefe (trocken: 2340; gepresst: 785), Grüne Minze (getrocknet: 530; frisch: 105), Basilikum (getrocknet: 310; frisch: 68), Weizenkeime (281), Quinoa (roh: 184; gekocht: 42), Hirse (roh: 85)
• Tierischen Lebensmitteln: Hühnerleber (roh: 588; gekocht: 578), Eier (47), Niere (41)

Lager- und Zubereitungsverluste

Folate sind sauerstoffempfindlich, lichtempfindlich, wasserlöslich und hitzeempfindlich. Bei der Lagerung (Sauerstoff, Licht) kommt es zu Veränderungen, die die Verwertbarkeit herabsetzen. Beim Kochprozess (Hitze, Löslichkeit) kommen weitere Verluste (10-70 %) hinzu. Die Zubereitungsverluste betragen bei Berücksichtigung, dass man folatreiche Lebensmittel häufig roh verzehrt, durchschnittlich 35 %. Polyglutamatformen sind stabiler als die Monoglutamatform. Unter den Derivaten sind THF und Methyl-THF am instabilsten.^1,3

Ernährung - Gesundheit

Folsäure ist an der Zellvermehrung, der Regulierung der Genaktivität, der Produktion roter und weisser Blutkörperchen, der Erneuerung der Haut und der Darmschleimhaut sowie an der Synthese von Chemikalien beteiligt, die die Gehirnfunktion beeinflussen. Sie ist sowohl in natürlicher als auch in synthetischer Form verfügbar. Folat ist die anionische Form der Folsäure.⁸

Tagesbedarf auf lange Sicht

Um die Unterschiede in der Verwertung zwischen natürlichem Folat und reiner Folsäure anzugehen, führte man die Folat-Äquivalente ein. Dabei entspricht 1 µg Folatäquivalent entweder 1 µg Nahrungsfolat oder 0,5 µg synthetischer Folsäure.⁴ Um eine megaloplastische Anämie zu verhindern, muss man täglich mindestens 50 µg Folsäure (Pteroylmonoglutamat), das entspricht 100 µg Nahrungsfolat (Pteroylpolyglutamat) oder Folatäquivalente, zu sich nehmen. Um den Homocysteinspiegel unter 12 µmol/l halten zu können, braucht es eine tägliche Zufuhr von 200 µg Folatäquivalenten. Nach Sicherheitszuschlägen kommt man auf eine Zufuhrempfehlung von 300 µg/Tag für Erwachsene.¹

Risikogruppen

Aufgrund des erhöhten Folatbedarfs in der Schwangerschaft (beschleunigte Zellvermehrung durch Vergrösserung / Entwicklung: Uterus, Plazenta, Brustgewebe, Blutvolumen, Fötus) empfiehlt man Schwangeren eine Zufuhr von 550 µg/Tag. Für stillende Mütter gilt die Empfehlung von 450 µg/Tag. Muttermilch enthält pro 100 ml ca. 8 µg Folat. Stillende Mütter geben daher täglich etwa 60 µg Folat mit einer Menge von 750 ml Milch ab.¹

Mangelsymptome und Ursachen^6,7,9,10

Man unterscheidet vier Stadien:

• Abfall des Serumfolats bei normalen Körperspeicher
• Abfall des Folats in den Erythrozyten (<362 nmol/l): Man betrachtet mindestens 340 nmol/l als erwünschenswert, um den Homocysteinspiegel unter 12 µmol/l halten zu können.
• Beeinträchtigung der Erythropoese
• klinischer Folatmangel (hyperchrome makrozytäre Anämie, megaloblastischen Anämie): Nach vier Monaten folsäurefreier Ernährung kommt es zur Anämie. Die Blutbildung ist verlangsamt und die Zahl der roten Blutkörperchen reduziert. Diese sind aber nun überdurchschnittlich gross (makrozytär). Man spricht von Megaloblasten. Diese Veränderungen sind unabhängig davon, ob Folsäure- oder Vitamin-B₁₂-Mangel. Es treten Symptome auf wie:
  • Zungenentzündung
  • Entzündung der Lippenschleimhaut
  • Malabsorption
  • Sterilität bei beiden Geschlechter
  • Neuropsychiatrische Schäden insbesondere bei älteren Menschen (Depression, Degeneration des Rückenmarks, Polyneuropathie)
  • Missbildung des Föten (z.B. Neuralrohrdefekt) bzw. Abortus bei Schwangeren

Mangel an Folsäure ist weitaus häufiger die Ursache der megaloblastischen Anämie als ein Mangel an Vitamin B₁₂. Die Ursachen sind vielfältig:

• Zufuhrmangel: Einseitige Ernährung mit wenig Gemüse, wenig Vollkorn und einem hohen Anteil industriell verarbeiteter Produkte.
• Schnelles Wachstum von Gewebe: In der Schwangerschaft (häufige Schwangerschaften hintereinander, Schwangerschaften in oder gerade nach der Pubertät), in der Kindheit und bei Jugendlichen steigt der Bedarf an Folsäure erheblich.
• Medikamente: Zytostatika (wie Methotrexat hemmen Dihydrofolatreduktase) und Antibiotika (wie Sulfonamide) können den Folsäure-Status negativ beeinflussen.
• Rauchen
• Hoher Alkoholkonsum
• Chronische Krankheiten wie Schuppenflechte, Entzündungen, Krebs.

Überversorgung

Über die Nahrungsaufnahme sind keine toxischen Wirkungen bekannt. Bei der Supplementierung ist Vorsicht geboten:¹

• Wenn man bei Vitamin-B₁₂-Mangel Folsäure supplementiert, können sich die neurologischen Symptome des Vitamin-B₁₂-Mangels verschlimmern. Folsäure unterstützt die Zellneubildung und fördert die Proteinsynthese, die Methionin benötigt. Bei einem Vitamin-B12-Mangel ist Methionin jedoch knapp. Daher zieht der Körper Methionin vom Gehirn (wo es für die Methylierung von Myelin notwendig ist) ab und verwendet es zur Proteinsynthese in den neuen Zellen.
• In Supplementen liegt die Folsäure vorwiegend in nicht metabolischer (unhydriert bzw. oxidiert) Monoglutamatform (PteGlu₁) vor. Diese ist zwar fast vollständig resorbierbar, Enzyme (Dihydrofolatreduktase) müssen es aber noch metabolisieren (hydrieren bzw. reduzieren). Das kann die Enzyme (Dihydrofolatreduktase) an die Kapazitätsgrenze bringen. Folgen können eine Hemmung der natürlichen Killerzellaktivität sein.
• Hohe Folsäuregaben könnten zu einer Progression von Tumorzellen führen, wenn man sie nach deren Initiation verabreicht.
• Bei längerer Einnahme von 4 mg Folsäure pro Tag stellte man keine akuten Nebenwirkungen fest. Bei höheren Dosen kommt es zu Magen-Darm- und Schlafstörungen.

Funktionen im Körper^1,3,7,11

• Zellwachstum: Folsäurehaltige Coenzyme spielen eine zentrale Rolle bei der Produktion von DNA beim Zellwachstum im ganzen Körper. Deshalb sind besonders Zellen, die schnell zerfallen und sich erneuern, wie Darmwand-, Lungen-, und Blutzellen, auf reichliche Versorgung mit Folsäure angewiesen. Folsäure fungiert meistens als Überträger sogenannter C1-Gruppen (C1-Bausteine). Das sind z.B. Methyl-, Formyl-, Methylen- und andere Gruppen. Wichtige C1-Quellen sind Serin, Glycin, Histidin und Formiat.
• Eiweiss-Stoffwechsel: Folsäurehaltige Coenzyme spielen eine zentrale Rolle in der Umwandlung von Aminosäuren und bei der Synthese von Struktur- und Funktionsproteinen. Dabei ist Folsäure in Form von C1-Überträgern beteiligt.
• Entwicklung des Fötus: Folsäure spielt eine entscheidende Rolle in der normalen Entwicklung des Fötus, besonders bei der Formung des Zentralnervensystems.
• Homocystein-Entgiftung und Methionin-Bildung: Homocystein entsteht beim Abbau der Aminosäure Methionin und wirkt toxisch auf Gehirn (neurologische Schäden) und Gefässe (Herzinfarkt, Schlaganfall). Folsäure und Vitamin B₁₂ wandeln Homocystein in Methionin (wichtig für Myelinsynthese) zurück. Das geschieht wie folgt: Vitamin B₁₂ überträgt die Methylgruppe (-CH3) von der Methyl-THF auf Homocystein. Es entsteht THF und Methionin. In dieser unmethylierten Form kann die Folsäure (THF) in die Zellen (z.B. Knochenmarkszellen) gelangen und ihre Wirkung (DNA-Synthese) ausüben.
• Cholin: Methyl-THF überträgt seine Methylgruppe auf Ethanolamin und wandelt es in Cholin um. Cholin ist unter anderem Bestandteil von Lecithin und ist notwendig für die Acetylcholinsynthese.
• Antioxidans: Folsäure schützt die Zellen vor Schäden durch freie Radikale.

Aufnahme und Stoffwechsel

Die Resorption findet im Zwölffinger- oder im Dünndarm statt.⁴ In unseren Lebensmitteln liegt Folsäure sowohl in Monoglutamat- als auch in Polyglutamatformen vor. Die Bioverfügbarkeit beträgt bei dem Monoglutamatformen über 90 % und bei den Polyglutamatformen nur etwa 20-50 %.^4,5 In unserer Nahrung geht man von einer Gesamtverfügbarkeit von 40-50 % aus.^1,5 Im Dünndarm enthaltene Enzyme (Konjugasen) spalten die Glutamatreste der Polyglutamatformen ab. Mit aktiven Transportmechanismen gelangt die Monoglutamatform in die Darmschleimhautzellen (Mukosazellen).⁶ Passive Diffusion ist bei hohen Dosen möglich.¹ Der Transport im Blut erfolgt zum grössten Teil durch lockere Bindung an Plasmaproteine (Albumin, Transferrin etc.).⁶ In den Fäzes findet sich eine 5 bis 15-mal höhere Folsäureaktivität als in der zugeführten Nahrung. Dies ist auf eine mikrobielle Biosynthese in den unteren Darmabschnitten zurückzuführen. Einen Teil davon scheint der Körper zu verwerten. Denn bei längerer Therapie mit Sulfonamiden (ein Analoga der p-Aminobenzoesäure) kommt die Folsäureproduktion der Darmbakterien zum Erliegen und es kann zum Folatmangel kommen.¹ Synthetisch hergestellte Folsäure in Monoglutamatform, welche man bei Nahrungsergänzungen und angereicherten Lebensmitteln einsetzt, nimmt der Körper zu nahezu 90 % auf.⁴

Speicherung, Verbrauch, Verluste

Nach der Aufnahme über den Dünndarm erfolgt der Transport (in oxidierter Form) in die Leber, und dann nach Umwandlung (in die methylierte Form) in den Blutkreislauf. Zirkulierende Folate im Serum sind Monoglutamatformen (in der methylierten Form, v.a. 5-Methyl-H₄Pte-Glu₁). Vor der Aufnahme in die Zellen findet eine Demethylierung (Vitamin B₁₂-abhängig) statt. Nach der Aufnahme in die Zellen erfolgt dann die Bildung von Polyglutamatformen. In dieser Form hält die Zelle die Folsäure fest. Der Transport wieder aus der Zelle benötigt eine vorangehende Hydrolyse zur Monoglutamatform. Enzyme, die für die Synthese und Hydrolyse von Polyglutamatformen verantwortlich sind, spielen eine bedeutende Rolle bei der Kontrolle der Folsäurespeicher. Der Gesamtspeicher im Körper (Leber, peripheres Gewebe) beträgt 5 bis 10 mg in Form nicht-methylierter Polyglutamate. 50 % davon befinden sich in der Leber.¹ Einen wichtigen Faktor in der kurzfristigen Regulierung des Folathaushaltes stellt der enterohepatische Kreislauf dar. Da die Folatkonzentration in der Galle 10-fach höher ist als im Serum, kann der Körper durch dieses zirkulierende Folat die Schwankungen zwischen den Mahlzeiten ausgleichen. Hauptausscheidungsorgan ist die Niere, wo jedoch bei marginaler Versorgungslage durch effektive Rückresorption nur wenig Folat verloren geht.⁶

Strukturen

Folsäure kommt in verschiedenen Formen vor:¹

• Mono- und Polyglutamatformen: Man unterscheidet zwischen der Folsäureform (Pteroylmonoglutamat, PteGlu₁), die ein Glutamat trägt und den Folsäureformen (Pteroylpolyglutamate, PteGlu_2-8), die zwischen 2 und 8 Glutamate tragen. Die beiden Varianten kommen in Lebensmitteln etwa im Verhältnis 1:1 vor. In Nahrungsergänzungsmitteln setzt man die Monoglutamatform ein, da sie stabiler und besser verfügbar ist. Im Körper ist die Transportform vorwiegend PteGlu₁, die Speicherform vorwiegend PteGlu_2-8.
• Reduzierte und oxidierte Formen: Die reduzierte und biologisch aktive Form der Folsäure ist Tetrahydrofolsäure (THF bzw. H₄PteGlu_n). Die oxidierte Form von H₄PteGlu_n ist die Dihydrofolsäure (H₂PteGlu_n). Die oxidierte Form von H₂PteGlu_n ist die Folsäure (PteGlu_n). Diese kommt weder im Körper noch in Lebensmitteln in nennenswerten Mengen vor. Pteroylmonoglutamat (PteGlu₁) setzt man aber zur Vitaminisierung von Lebensmitteln und Nahrungsergänzungen ein.
• Verschiedene substituierte Formen: THF, Formyl-THF, Methyl-THF u.a. In frischen Nahrungsmitteln kommt vor allem Formyl-THF und Methyl-THF vor. Das Mischverhältnis schwankt je nach Lebensmittel:
  • Obst und Gemüse: THF (10 %), Formyl-THF (25 %), Methyl-THF (65 %)
  • Hülsenfrüchte und Getreide: THF (3-8 %), Formyl-THF (38-48 %), Methyl-THF (14-20 %)
  • Fleisch: THF (ca: 30 %), Formyl-THF (ca. 30 %), Methyl-THF (ca. 30 %)
  • Milchprodukte: Formyl-THF (ca. 70 %)