Biotin (ex Vitamin B7, H)

Biotin, auch als Vitamin B7 oder Vitamin H bezeichnet, ist ein wasserlösliches Vitamin aus dem B-Komplex.

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Vorkommen:

Die meisten Bakterien sowie viele Pilz- und Pflanzenarten können Biotin bilden. Dementsprechend ist das Vitamin in der Natur weit verbreitet. Biotin ist in sehr vielen Nahrungsmitteln enthalten, jedoch in sehr geringen Konzentrationen.
Die wichtigsten Quellen stellen Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte und einige Gemüse und Früchte dar, wie Haselnüsse (62.0 µ), Sonnenblumenkerne (56.0), Walnüsse (36.0), Erdnüsse (36.0), Haferflocken (20,0), Reisflocken (20.0), getrocknete Feigen (18.0), Leinsamen und Hanfsamen (jeweils 16.0), Champignons (16.0) sowie Steinpilze (15.0).¹

Lager- und Zubereitungsverluste:

Während Biotin gegen Sauerstoff und Hitze eine hohe Stabilität aufweist, ist das Vitamin gegen UV-Licht empfindlich.

Ernährung / Gesundheit:

Es spielt bei Enzymen in mehreren Stoffwechseln eine bedeutende Rolle, ist aber auch im Zellkern wichtig für die Regulation der Genfunktion.

Tagesbedarf auf lange Sicht:

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung nennt 30–60 μg/Tag als Schätzwert für die angemessene Zufuhr bei gesunden Erwachsenen. In der Schwangerschaft und Stillzeit gilt die gleiche Empfehlung, für Säuglinge nimmt man 5–10 μg/Tag an.
Der genaue Bedarf ist nicht bekannt, da es an aussagekräftigen experimentellen Studien fehlt. Die geschätzte Menge für Säuglinge beruht auf dem durchschnittlichen Biotingehalt der Muttermilch und der täglichen Trinkmenge.

Mangelsymptome:

Hinweise auf Biotinmangel können Dermatitisformen wie feinschuppige Hautausschläge oder Haarausfall sein. Kinder, die einen angeborenen Mangel an Biotinidase aufweisen, können mit der Nahrung zugeführtes, gebundenes Biotin nicht verwerten.

Überversorgung:

Eine Überversorgung ist nicht bekannt.

Funktionen im Körper etc.:

Die biochemische Wirkung von Biotin beruht auf seiner Funktion als Coenzym von Carboxylasen. Hierzu bindet Biotin über seine Seitenkette an einen Lysinrest des Enzyms.^2,3,4
Beim Menschen sind vier solche Carboxylasen von Bedeutung, die Aufgaben im Eiweiss-, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel erfüllen:

• die Pyruvat-Carboxylase, ein Schlüsselenzym der Gluconeogenese, das Pyruvat in ein Zwischenprodukt des Citratzyklus umwandelt;
• die Acetyl-CoA-Carboxylase, welche das Malonyl-CoA für den Startschritt der Polyketid- und Fettsäurebiosynthese liefert;
• die Propionyl-CoA-Carboxylase, welche für den Abbau der Aminosäuren Valin, Isoleucin, Methionin und Threonin sowie ungeradzahliger und verzweigter Fettsäuren nötig ist;
• die Methylcrotonoyl-CoA-Carboxylase, die für den Abbau der Aminosäure Leucin notwendig ist.

Biotin spielt ausserdem im Zellkern eine Rolle, wo es Histone modifizieren kann.

Aufnahme und Stoffwechsel:

Über den Stoffwechsel ist noch nicht viel bekannt. Mit der Nahrung zugeführtes Biotin liegt in freier Form oder proteingebunden als Biocytin vor. Nach der Spaltung durch das Enzym Biotinidase nimmt der Körper das freie Biotin im oberen Dünndarm auf. Im menschlichen Organismus sind die Bakterien des Dickdarms zur Biotinsynthese fähig. Sowohl das Ausmass der enteralen Eigensynthese, als auch ihr Anteil am Biotinstoffwechsel ist nicht genau bekannt. Da der proximale (obere) Dünndarm das Vitamin überwiegend resorbiert, kann der Körper mikrobiell produziertes Biotin nicht ausreichend nutzen und es geht grösstenteils mit den Fäzes verloren.^2,3,4
Wegen der Bindung an eine Proteinmatrix ist die Bioverfügbarkeit von Biotin aus verschiedenen Quellen sehr unterschiedlich. So ist bekannt, dass z.B. aus Weizen nur 5 %, aus Rübsamenkernen hingegen 62 % des Gesamtbiotins für den Körper verfügbar sind.⁴ Die durchschnittliche Resorptionsrate aus Lebensmitteln liegt bei ca. 50 %.

Speicherung, Verbrauch, Verluste:

Ein endogenes Recycling kann Biotin wieder aus den Enzymen herstellen. Die Ausscheidung erfolgt via Urin in freier Form oder als bisher unbekanntes Zwischenprodukt. Sowohl Biotin als auch Biocytin gelangen in den Urin. Ausserdem kann die Seitenkette des Biotins der β-Oxidation zum Opfer fallen. Die so entstehenden Abbauprodukte sind nicht biologisch aktiv und die Nieren scheiden sie im Urin aus.
Bedingt durch die mikrobielle Biotinsynthese im Dickdarm übersteigt die mit dem Urin und den Fäzes ausgeschiedene Menge an Biotin meist die mit der Nahrung zugeführte Menge.^2,3,4

Strukturen:

Das chirale Biotin besitzt drei stereogene Zentren, so dass acht Stereoisomere denkbar sind. Allerdings besitzt nur das natürlich vorkommende D (+)-Biotin die volle biologische Aktivität.

Literatur / Quellen: