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Kompaktlexikon der Biologie: Vitamine

Vitamine, lebensnotwendige organische Verbindungen, die vom menschlichen und/oder tierischen Organismus nicht synthetisiert werden können, sondern mit der Nahrung zugeführt werden müssen, um einen normalen Stoffwechselablauf zu gewährleisten. Die V. sind meist in geringen Mengen wirksam. Sie werden von Pflanzen gebildet und finden sich in der pflanzlichen und tierischen Nahrung, z.T. werden sie auch von Darmbakterien gebildet (beim Menschen vor allem das Vitamin K, Phyllochinon). Einige V. sind in der Nahrung als Provitamine, d.h. als Vorstufen des jeweiligen Vitamins enthalten, die dann vom Organismus in V. umgewandelt werden können (z.B. Carotin als Vorstufe des Vitamins A, Retinol).

V. übernehmen im Stoffwechsel größtenteils eine katalytische Rolle. Als Bestandteil von Coenzymen oder prosthetischen Gruppen von Enzymen erfüllen sie eine wichtige Funktion im Stoffwechsel. ( vgl. Tab. ) Vitamin D (Calciol) fungiert als Regulator des Knochenstoffwechsels und ist daher eher als ein Hormon anzusehen. Als Bestandteil der Sehpigmente übt Vitamin A die Funktion einer prosthetischen Gruppe aus. Nicotinsäureamid und Riboflavin (gehören zum Vitamin-B2-Komplex) sind Bestandteile von Wasserstoff übertragenden Coenzymen (Atmungskette). Biotin, Folsäure, Pantothensäure, Pyridoxin, Cobalamin und Thiamin (bzw. deren Vorstufen) sind als Coenzyme bei Gruppenübertragungsreaktionen beteiligt. Der niedrige tägliche Bedarf an V. geht auf ihre katalytische und/oder regulatorische Rolle zurück. V. unterscheiden sich daher von anderen Nahrungsbestandteilen wie Fetten, Kohlenhydraten oder Proteinen, die mit der Nahrung in beträchtlichen Mengen aufgenommen werden müssen und als Substrate für Bau- und Energiestoffwechsel dienen.

Vollständiges Fehlen eines V. führt zur Avitaminose und mangelnde Zufuhr zur Hypovitaminose. Bei Überangebot bestimmter V., z.B. A und D, kann es zu Hypervitaminosen kommen. Avitaminosen treten in unseren Breiten selten auf und Hypervitaminosen können bei uns allein durch die Nahrung nicht verursacht werden, sondern nur durch Überdosierung synthetisch hergestellter Vitaminpräparate. Bei einseitiger Ernährung und erhöhten Stoffwechselleistungen, z.B. bei bestimmten Krankheiten oder in der Schwangerschaft, kann es zu Hypovitaminosen kommen. Der V.-Gehalt der verschiedenen Nahrungsmittel ist sehr unterschiedlich. Frisches Gemüse enthält fast alle V. Unsachgemäße Zubereitung der Nahrung kann zu einem bedeutenden Verlust an V. führen.

Es sind etwa 20 V. bekannt, die verschiedenen Stoffklassen angehören. Häufig werden sie in zwei Hauptgruppen eingeteilt, die fettlöslichen und die wasserlöslichen V., eine Einteilung, die darauf zurückgeht, mit welchem Lösungsmittel (Wasser oder Ether) das jeweilige V. aus Nahrungsmitteln extrahiert werden kann. Die Benennung der V. erfolgte ursprünglich nach den Krankheitssymptomen, die ihr Fehlen verursachte, z.B. antirachitisches, antiskorbutisches und antineuritisches V. Da die Wirkung jedoch nicht in allen Fällen so spezifisch ist, bezeichnete man die V. schon früh mit großen lateinischen Buchstaben und fügte gegebenenfalls arabische Ziffern als Indices hinzu. Im medizinisch-pharmazeutischen Bereich werden zurzeit vorzugsweise Bez. benutzt, die z.T. als internationale Freinamen auf die Wirkung (Retinol, Ergocalciferol) oder den chemischen Aufbau (Thiamin, Riboflavin) hinweisen.

Die Wirksamkeit der V. wurde ursprünglich durch willkürlich definierte Einheiten festgelegt. Nachdem die Konstitution der V. bekannt war, setzte man die Wirkung einer bestimmten Menge eines reinen V. als Internationale Einheit (I.E.) fest. Durch Umrechnungsfaktoren lassen sich diese Einheiten auf die chemisch reinen Substanzen beziehen.



Vitamine

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Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

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Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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