Vitamin B2 (Riboflavin) - Nutzen, Wirkung und Mangelerscheinungen

Riboflavin oder Vitamin B2 wird aufgrund seiner gelblichen Färbung in der Lebensmittelindustrie auch als Lebensmittelfarbstoff eingesetzt.

Der Name „Riboflavin“ stammt von der Ribose, ein Zuckermolekül, das einen Teil seiner Struktur ausmacht. Der Flavinanteil verleiht der Substanz die gelbliche Farbe im oxidierten Zustand. „Flavus“ ist das lateinische Wort für "gelb".

Riboflavin in der reduzierten Form ist allerdings farblos. Im Organismus jedoch erfüllt es bedeutend wichtigere Funktionen: Es hat eine Schlüsselrolle bei der Gesunderhaltung des Organismus bei Mensch und Tier. Im Volksmund wurde es auch als "Wachstumsvitamin" bezeichnet.

Biochemisch gesehen stellt es eine zentrale Komponente der Kofaktoren FAD und FMN dar. Beim FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid) handelt es sich um ein Koenzym, das eine wichtige Rolle als Elektronenüberträger in Stoffwechselprozessen einnimmt. Hier sind vor allem zu nennen die oxidative Phophosphorylisierung, die β-Oxidation von Fettsäuren und weitere Stoffwechselvorgänge.

FAD hat eine ähnliche Funktion wie NAD, das ebenfalls an Redox-Vorgängen in der Zelle von Bedeutung ist. FMN (Flavinmononucleotid), auch Riboflavin-5'-Phosphat genannt, ist ein direkter Abkömmling des Riboflavin. Es ist ein Oxidationsmittel, dass eng mit NAD und NADH kooperiert bzw. beeinflusst.

Somit ist das Vitamin B2 die „Muttersubstanz“ dieser und aller anderen Flavoproteine. Diese Proteine katalysieren Redox Reaktionen. Der Flavin-Anteil ist dabei der eigentliche Elektronenüberträger. Er kann reduziert und oxidiert werden. Die Zellatmung und die daraus resultierende Energiegewinnung sind ohne die Flavoproteine nicht denkbar.

Hier eine Übersicht über die vielfältigen Aufgaben von Flavoproteinen:

Sie spielen eine wichtige Rolle in der Elektronentransportkette
Decarboxylierung von Pyruvat und α-Ketoglutarat benötigt FAD
Acetyl-CoA Dehydrogenase benötigt FAD zur Fettsäurenoxidation
FAD wird benötigt, um Pyridoxinsäure in Pyridoxin (Vitamin B6) umzuwandeln
FAD wird benötigt, um Retinal (Vitamin A) in Retinalsäure umzuwandeln
Die Synthese der aktiven Form von Folat ist FAD abhängig
FAD wird gebraucht, um Tryptophan zu Niacin (Vitamin B3) umzuwandeln
Die Reduktion der oxidierten Form von Glutathion (GSSG) in seine reduzierte Form (GSH) ist abhängig von FAD

Riboflavin in der Nahrung

Riboflavin ist von gelber Farbe und wird deshalb als Lebensmittelfarbstoff benutzt.

Es wird Babynahrung zugesetzt, ebenso Frühstückcerealien (alle Arten von "Flakes"), Pasta, Würsten, Käse, Fruchtgetränken, Milchprodukten und Energy-Getränken.

Hefeextrakt hat einen außergewöhnlich hohen Vitamin B2 Gehalt, ebenso Leber und Nieren.

Weizenkleie, Getreide, Eier, Fleisch, Milch und Käse sind wichtige Quellen für das Vitamin.

Das Mahlen von Getreide resultiert in einem bedeutendem Verlust an Vitamin B2 (bis zu 60 Prozent), so dass in einigen Ländern (z.B. USA) das Mehl mit dem Vitamin versetzt wird, um für den Verlust zu kompensieren. Diese Form der Anreicherung von Brot und Frühstücksmüslis ist dort die Hauptquelle von Vitamin B2.

Polierter Reis (weißer Reis) wird normalerweise nicht mit dem Vitamin versehen, denn die gelbe Farbe des Vitamins würde den Reis optisch so verändern, so dass er für die meisten Reiskonsumenten unakzeptabel werden würde. Im unpolierten, braunen Reis jedoch bleibt der Vitamingehalt praktisch unverändert erhalten, falls der Reis vor dem Mahlen mit Dampf behandelt wird. Dieser Prozess treibt die Flavine ins Endosperm des Reiskorns.

Freies Riboflavin kommt in Milch vor. Ca. 14 Prozent der Flavine sind an spezifische Proteine gebunden.

Eiweiß und Eigelb enthalten spezialisierte Proteine mit Flavinbindungskapazitäten, die notwendig sind, um freies Riboflavin im Ei zu speichern, damit es später zur Entwicklung des Kükenembryos zur Verfügung steht.

Riboflavin ist fast unlöslich in Wasser. Von daher ist es schwierig, den Lebensmittelfarbstoff auch in flüssigen Nahrungsmitteln zu verwenden.

Eine mögliche Alternative ist hier FMN, das ebenfalls einen Lebensmittelfarbstoff darstellt, der zwar deutlich besser in Wasser zu lösen ist, aber dafür auch deutlich teurer als Riboflavin ist. Riboflavin ist normalerweise hitzeresistent und widersteht Kochvorgängen. Dabei muss allerdings Licht ausgeschlossen werden, da die Substanz sehr lichtempfindlich ist.

Vitamin B2-Mangel

Die allgemeinen Empfehlungen für die tägliche Aufnahme von Vitamin B2 liegen für Säuglinge zwischen 0,6–0,9 mg/d; für Kinder bei 0,7–1,6 mg/d; für Erwachsene zwischen 1,2–1,5 mg/d; für Schwangere bei 1,5 mg/d und für Stillende bei 1,6 mg/d.

Riboflavin wird fortwährend über den Urin ausgeschieden. Dies macht einen Mangel umso wahrscheinlicher im Falle einer unzureichenden Aufnahme über die entsprechenden Nahrungsmittel.

Allerdings hat die Praxis gezeigt, dass ein Riboflavin-Mangel in der Regel begleitet ist von einem Mangel an anderen Vitaminen. Ein Mangel kann ausgelöst werden durch „Vermeidung“ von Vitamin B2 reichen Nahrungsmitteln. Aber auch Absorptionsprobleme im Gastrointestinaltrakt oder eine verstärkte Ausscheidung führen zu einem Mangel.

Zeichen eines Vitamin B2 Mangels können sein:

aufgesprungene, rote Lippen,
Entzündung von Lippen und Zunge,
Ulzerationen (Geschwüre) im Mund,
Cheilitis angularis (Mundwinkelentzündung),
Halsschmerzen
und noch ein paar andere Sachen, die ich aber nicht in unbedingt nur einem Vitamin B2 Mangel zuordnen würde.

Weniger häufig, aber doch möglich sind Ödeme in Schleimhäuten, trockene und sich ablösende Haut und eine Eisenmangelanämie. Die Augen können rot anlaufen, jucken, tränen und empfindlich auf helles Licht reagieren.

Als "Daumenregel" kann man sagen, dass ein Riboflavin Mangel in der Regel einhergeht ist mit dem Oral-Okular-Genital-Syndrom: Cheilitis + Photophobie + Hoden-Dermatitis sind die klassischen Anzeichen.

Bei Tieren bewirkt ein Riboflavin Mangel eine Wachstumsverzögerung, Entwicklungsstörungen und möglicherweise den Tod. In Experimenten mit Hunden zeigten sich Wachstumsanomalien, Schwäche, Bewegungseinschränkungen und eine Unfähigkeit zu stehen. Die Tiere kollabierten, wurden komatös und starben. Während der Mangelperiode entwickelte sich eine Dermatitis zusammen mit einem Haarverlust. Andere Anzeichen waren Linsentrübung am Auge, Katarakte, Fetteinlagerungen in Leber und Nieren, Entzündung der Schleimhäute des Gastrointestinaltrakts.

Obduktionen an Rhesusaffen, die mit einer riboflavinarmen Diät versorgt worden waren, zeigten, dass die Leber nur ein Drittel der normalen Menge an Riboflavin aufwies. Die Leber ist der Hauptspeicher für Riboflavin für Säugetiere.

Kann man tatsächlich einen Vitamin B2 Mangel haben?

In den Industrieländern sind solche gravierende Mangelerscheinungen (wie ich diese oben beschrieben habe) eher selten. Jedoch besteht aufgrund der Ernährungsgewohnheiten eine latente Tendenz zur Ausbildung eines Riboflavin Mangels.

Bislang sind mögliche Langzeiteffekte eines chronischen Mangels noch unbekannt. Es hat sich aber gezeigt, dass ein Mangel bei Kindern zu Wachstumsstörungen führen kann. Grenzwertige Mangelerscheinungen sind auch bei Frauen beobachtet worden, die orale Kontrazeptiva (die Pille) einnahmen.

Ältere Menschen sind auch eher von einem subklinischen Mangel (schwer nachzuweisen) betroffen - und vor allem Menschen mit Essstörungen.

Spezifische Erkrankungen führen zu Mangelerscheinungen, wie HIV, entzündliche Darmerkrankungen, Diabetes und chronische Herzerkrankungen.

Allerdings muss festgehalten werden, dass eine Mangelsituation nicht sofort zu ernsthaften klinischen Symptomen führt. Dies gibt Grund zu der Annahme, dass der Organismus die Konzentrationen dieses essentiellen Vitamins engmaschig regulieren und kontrollieren kann. Oft zeigt sich auch nicht nur ein Mangel dieses Vitamins, sondern es kommen weitere "Defizite" hinzu.

Die klinische Bedeutung

Riboflavin hat eine Reihe von klinischen und therapeutischen Bedeutungen.

Seit mehr als 30 Jahren wird eine Riboflavin Supplementierung benutzt als Teil der Phototherapie bei neonatalem Ikterus (Gelbsucht bei Neugeborenen). Das Licht wird dabei eingesetzt, um Bilirubin, welches die Gelbsucht verursacht, zu bestrahlen und dadurch zu eliminieren.

Dabei wird das natürlich vorkommende Riboflavin im Blut des Säuglings mit „weggestrahlt“, weil Riboflavin, wie bereits erwähnt, sehr lichtempfindlich ist. Von daher bedarf es bei dieser Therapie einer Supplementierung, um Mangelerscheinungen zu vermeiden.

Es gibt auch Hinweise, dass hohe Dosen von Riboflavin in Verbindung mit Betablockern sich für eine langfristige Migräne Prophylaxe eignen.

Des Weiteren scheint es Muskelschmerzen zu lindern. Eine Kombination von UV Licht und Riboflavin scheint in der Lage zu sein, die krankheitserzeugenden Potentiale von Pathogenen zu reduzieren.

Durch die UV Bestrahlung und das Riboflavin werden die Nukleinsäuren der Pathogene beschädigt, die sich darauf hin nicht mehr vermehren können. Diese Kombination hat sich bei der Inaktivierung von Pathogenen in Platelets und Erythrozyten bewährt, da Platelets und rote Blutzellen keinen Kern besitzen – damit auch kein DNA haben, was zerstört werden könnte. Von daher sind jetzt Bemühungen im Gange, Anwendungen zu finden, die das gesamte Blut mit in eine solche Therapieform einbeziehen.

Neueren Datums ist der Einsatz von Riboflavin bei einem Keratokonus (dies ist eine progressive Ausdünnung und kegelförmige Verformung der Hornhaut des Auges). Hier konnte das Vitamin zeigen, dass es in der Lage ist, die Progression der Erkrankung zu stoppen bzw. deutlich zu verlangsamen. Die Substanz wurde den Patienten als Augentropfen zugeführt. Nachdem das Riboflavin durch die Hornhaut des Auges diffundiert war, wurde das Auge mit Ultraviolet A Licht bestrahlt. Dies induzierte ein „Crosslinking“ (Kreuzvernetzung) des Kollagens der Hornhaut und damit die Stabilität der Oberfläche.

Toxizität: Ist Vitamin B2 giftig?

Bei einer oralen Einnahme ist Riboflavin untoxisch, da seine eingeschränkte Löslichkeit eine überstarke Resorption verhindert.

Per Injektion (Spritze) jedoch ist es möglich, in toxische (giftige)Bereiche zu gelangen.

Überhohe Mengen an Riboflavin über die Nahrung aufgenommen werden durch den Urin wieder ausgeschieden, was zu einer Gelbfärbung des Urins führt. Bislang liegen allerdings keine Berichte vor von einer Riboflavin-Intoxikation (Vitamin B2-Vergiftung) bei oraler Einnahme.

Selbst eine 400 mg/d Dosierung oral in einer Studie über drei Monate zur Beurteilung von Riboflavin bei Migräne zeigte keine Nebenwirkungen.