Riboflavin besteht aus einem Zucker (Ribose), der mit dem gelbem Farbstoff Flavin (flavus: lat. “gelb”) verknüpft ist. Der Vitalstoff hat eine lebenswichtige Schlüsselrolle bei der Gesunderhaltung von Mensch und Tier. Daher wird es populär als “Wachstumsvitamin” bezeichnet.
Nutzen, Wirkung und Mangelerscheinungen
Riboflavin dient vielen Enzymen als Co-Faktor, ohne den sie nicht funktionieren. Die betreffenden biochemischen Umsetzungen sind stets Oxidationen und Reduktionen. Eine Reduktion ist die „Umkehrung der Oxidation“.
Die Oxidation ist im Organismus besonders dort wichtig, wo Stoffwechsel-Energie gewonnen wird. („Verbrennung“) Riboflavin ist daher an zentralen, lebenswichtigen Stoffwechselprozessen beteiligt. Zu diesen Funktionen gehört der Abbau von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen.
Neben der Bereitstellung physiologischer Energie ermöglicht das Vitamin Wachstumsvorgänge, besonders der Abschlussgewebe wie Haut und Schleimhäute. Es dient auch der Erhaltung roter Blutkörperchen und einer klaren Augenlinse. Daneben ist Riboflavin ein Co-Faktor bei der Umwandlung der schädlichen Aminosäure Homocystein.
Riboflavin in der Nahrung
Oxidiertes Riboflavin ist von gelber Farbe und wird deshalb als Lebensmittelfarbstoff benutzt (die reduzierte Form ist farblos).
Der Vitalstoff wird Babynahrung zugesetzt, ebenso Frühstückscerealien (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, grünes Gemüse, Eier, Fleisch, Milch und Käse sind wichtige Quellen für das Vitamin. In der Milch kommt ausschließlich freies Riboflavin vor, während der Vitalstoff in anderen Lebensmitteln zu einem Anteil von ca. 14 Prozent an spezifische Proteine gebunden ist.
Das Mahlen von Getreide führt zu einem erheblichen Verlust an Vitamin B2 (bis zu 60 Prozent), sodass in einigen Ländern (z.B. USA) das Mehl mit dem Vitamin versetzt wird, um den Mangel auszugleichen. 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, sodass 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.
Eiweiß und Eigelb enthalten spezialisierte Proteine, die Riboflavin mit verschiedener Festigkeit an sich binden. Auf diese Weise kann das Vitamin im Ei gespeichert werden, damit es später zur Entwicklung des Kükenembryos zur Verfügung steht.
Riboflavin ist, obwohl es zu den wasserlöslichen Vitaminen zählt, in Wasser nur schwer löslich. Von daher ist es schwierig, den Lebensmittelfarbstoff auch in wässrigen Nahrungsmitteln zu verwenden.
Eine mögliche Alternative ist hier FMN (Flavinmononucleotid), das ebenfalls einen Lebensmittelfarbstoff darstellt, der zwar deutlich besser in Wasser zu lösen ist, aber dafür auch deutlich teurer als Riboflavin ist. Das Vitamin ist normalerweise hitzeresistent und widersteht hohen Temperaturen beim Kochen und Braten.
Dabei muss allerdings Licht ausgeschlossen werden, da die Substanz sehr lichtempfindlich ist.
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Vitamin B2-Mangel und Bedarf
Die allgemeinen Empfehlungen für die tägliche Aufnahme von Vitamin B2 liegen für Säuglinge zwischen 0,6–0,9 Milligramm pro Tag (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.
Fehlernährung und eine gestörte Darmfunktion führen oft bei Alkoholabusus zu einer Unterversorgung mit Riboflavin. Auch schwere Krankheiten und deren Therapieverfahren stellen ein erhöhtes Risiko für die Hypovitaminose dar.
Zeichen eines Vitamin-B2-Mangels können sein:
- aufgesprungene, rote Lippen
- Entzündung von Lippen und Zunge,
- Entzündung von Hornhaut und Bindehaut,
- Grauer Star,
- Ulzerationen (Geschwüre) im Mund,
- Cheilitis angularis (Mundwinkelentzündung),
- Halsschmerzen,
- Anämie
- Fehbildungen bei Babys
Weniger häufig, aber doch möglich sind Wasseransammlungen (Ödeme) in Schleimhäuten, trockene und sich ablösende Haut. 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 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.
Es hat sich 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 leichten Mangel (schwer nachzuweisen) betroffen – und vor allem Menschen mit Essstörungen. Symptome der leichten Unterversorgung sind Leistungsabfall, Kopfschmerzen und das verstärkte Auftreten von Infektions-Krankheiten.
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 essenziellen Vitamins engmaschig regulieren und kontrollieren kann.
Oft zeigt sich auch nicht nur ein Mangel dieses Vitamins, sondern es kommen weitere “Defizite” hinzu.
Im ärztlichen Gespräch werden Lebensumstände wie Ernährung und Alkoholkonsum abgeklärt. Eine Blut-Analyse kann den Verdacht auf einen Vitamin-Mangel erhärten, wobei die Riboflavin-Konzentration in den Erythrozyten gemessen wird.
Zunächst ist dann eine Supplementierung des Vitamins angezeigt, aber auch die Ursachen der Hypovitaminose müssen gefunden werden. Oft ist es eine falsche Ernährung, die teils im Zusammenhang mit einer Alkoholerkrankung steht.
Die klinische Bedeutung
Riboflavin hat eine Reihe von klinischen und therapeutischen Bedeutungen. Das Vitamin soll die Heilung bei Nervenkrankheiten unterstützen und ihnen auch vorbeugen können. In Kombination mit anderen Anwendungen erlangt Riboflavin zunehmend Bedeutung.
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, einige Krankheitsursachen zu entschärfen.
Neueren Datums ist der Einsatz von Riboflavin bei einem Keratokonus (dies ist eine progressive Ausdünnung und kegelförmige Verformung der Hornhaut des Auges). Dabei kann Riboflavin und UV-Bestrahlung die Erkrankung aufhalten oder deutlich verlangsamen. Das Vitamin-Präparat wird den Patienten in Form von Augentropfen zugeführt.
Nachdem das Riboflavin in die Hornhaut des Auges eingedrungen ist, wird das Auge mit Ultraviolet A Licht bestrahlt. Bei der Behandlung wird das „Crosslinking“ (Kreuzvernetzung) des Kollagens der Hornhaut genutzt. Die Bindegewebseiweiße vernetzen sich und die Hornhaut wird gefestigt.
Toxizität: Ist Vitamin B2 giftig?
Bei einer oralen Einnahme ist Riboflavin unbedenklich, da seine eingeschränkte Löslichkeit eine zu hohe Resorption verhindert.
Per Injektion (Spritze) jedoch ist es möglich, toxische (giftige) Mengen zu erreichen.
Zu große Mengen an Riboflavin in der Nahrung werden über 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 orale Dosierung von 400 mg/d im Verlauf einer Studie über drei Monate zur Beurteilung von Riboflavin bei Migräne zeigte keine Nebenwirkungen.
Die biochemischen Funktionen von Vitamin B2 im Einzelnen
Biochemisch gesehen stellt Riboflavin 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 Phophosphorylierung, 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 Fettsäureoxidation
- 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
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Beitragsbild: 123rf.com – subbotina
