Geschichte

Bevor wir zu den Themen Biotin: Nebenwirkungen, Mangel und Lebensmitteln kommen, schauen wir uns erst die Geschichte an.

Im Jahre 1936 wurde Biotin aus Eidotter durch die Wissenschaftler Kögl und Tönnis erfolgreich isoliert. Zwischen 1940 und 1943 erfolgte die Strukturaufklärung durch Arbeitsgruppen um Kögl in Europa beziehungsweise Vigneaud in den USA. Zu diesem Zeitpunkt konnte auch anhand von Tierversuchen festgestellt werden, dass die regelmäßige Aufnahme von rohen Eiern schweren Hautveränderungen verursachen kann, die auf dem basischen Glykoprotein Avidin beruhen. Bei Avidin handelt es sich um einen Biotinantagonisten, der durch Komplexbildung die Biotinresorption beeinträchtigt und somit langfristig einen Biotin Mangel hervorrufen kann. Die Gabe eines hitzestabilen Faktors aus Hefe oder Leber führte zur Abschwächung der Symptome derartiger Hautveränderungen. Die biochemischen Funktionen von Biotin als Coenzym, wurden erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts erkannt [1].

Die Entdeckung der Substanz verlief in mehreren Schritten [2]:

1901 – Eugene Wildiers und Manile Ide – „Bios“: ein wässriger Extrakt aus Hefen enthält eine Substanz, die für das Wachstum von Hefen notwendig ist.

1927 – M. A. Boas – Beschreibung des „Eiweiß-Verletzungs-Syndroms“, eine Form der Dermatitis: Verursacht durch ein im Eiklar enthaltenes Protein (Avidin), das Biotin sehr fest bindet und seine biologische Verfügbarkeit vermindert.

1936 – Fritz Kögl und Benno Tönnis – Erstmalige Isolierung von 1,1 mg Biotin aus 250 kg getrockneter Eidotter

1940 – György – Feststellung, dass Biotin identisch mit Vitamin H und Coenzym R ist

1942 – Vincent du Vigneaud – Aufklärung der chemischen Struktur

1943 – Harris – chemische Synthese von Biotin

Physiologische Bedeutung

Biotin kann von den meisten Bakterien sowie von vielen Pilz- und Pflanzenarten synthetisiert (gebildet) werden. Dementsprechend ist das Vitamin in der Natur weit verbreitet, deren Konzentration in den Nahrungsmitteln ist jedoch sehr gering [3] [4].

Im menschlichen Organismus sind die Bakterien des Colons (Dickdarms) zur Biotinsynthese fähig. Sowohl das Ausmaß der enteralen Eigensynthese (Bildung von Biotin im Darm) als auch ihr Anteil am Biotinstoffwechsel ist nicht genau bekannt. Da das Vitamin überwiegend im proximalen (oberen) Dünndarm resorbiert (aufgenommen) wird, kann mikrobiell produziertes Biotin nicht ausreichend ausgenutzt werden und geht größtenteils mit den Fäzes (Stuhl) verloren. Schließlich ist davon auszugehen, dass die bakterielle Biotinsynthese für die Bedarfsdeckung nur eine untergeordnete Rolle spielt [5] [6].

Die Resorption von freiem Biotin im oberen Dünndarm, vor allem im Jejunum (Leerdarm), erfolgt bei niedriger beziehungsweise normaler Zufuhr aktiv mittels eines Transports – Carrier (Transportprotein)-Biotin-Natrium-Komplex. Nach höheren Dosen überwiegt die Aufnahme von Biotin in die Zellen des Dünndarmepithels durch passive Diffusion [3] [4] [7] [8]

Die Resorptionsrate aus Lebensmitteln – hauptsächlich proteingebundenes Biotin – wird auf etwa 50 % geschätzt, während die Bioverfügbarkeit nach therapeutischen Dosen – freies Biotin – um 100 % beträgt [3] [4] [7] [8]

Absorbiertes Biotin gelangt über einen Carriermechanismus in die Blutbahn, wo es größtenteils in freier Form (81 %) vorliegt und im geringen Umfang kovalent an die Serum-Biotinidase (12 %) und unspezifisch an Plasmaalbumine und -globuline (7 %) gebunden ist [9]. Die Erythrozyten (roten Blutkörperchen) enthalten etwa 10 % der Biotin-Serumkonzentration [4].

Wirkung von Biotin

Biotin ist für viele lebenswichtige Funktionen im Körper unverzichtbar. Während Biotin in Mikroorganismen zahlreiche Funktionen übernimmt, sind für den Menschen lediglich vier Carboxylasen bekannt, die auf das Vorhandensein von Biotin angewiesen sind. Dabei hat Biotin als Coenzym die Aufgabe, CO2 ATP-abhängig zu binden (Carboxybiotin) und die Carboxylgruppe auf die zu carboxylierenden Substanzen zu übertragen (Tabelle Quelle [10] [11])

Eine zentrale Bedeutung nimmt Biotin beim Stoffwechsel der Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße als sogenanntes Koenzym ein. Koenzyme sind Bestandteile der Enzyme. Enzyme wiederum wirken wie Katalysatoren. Ohne sie würden bestimmte biochemische Reaktionen im Körper nicht oder nur sehr verlangsamt stattfinden. Ein Beispiel für eine solche biochemische Reaktion, an der Biotin als Koenzym mitwirkt, ist die so genannte Gluconeogenese. Bei der Gluconeogenese wird aus körpereigenen Eiweißen und Fetten Zucker (Glukose) gewonnen. Dieser Mechanismus trägt dazu bei, dass der Blutzuckerspiegel steigt. In Zeiten des Hungers verfügt der Körper über zu wenig Zucker (Kohlenhydrate). Die Gluconeogenese sorgt dafür, das Blut mit ausreichend Zucker zu versorgen.

Biotin wirkt auch positiv auf die Qualität der Fingernägel. Bei Menschen mit „schlechten Fingernägeln“ kann das Vitamin dazu beitragen, die Dicke und Oberflächenstruktur der Nägel und die Nagelfestigkeit zu verbessern.

Weiterhin ist Biotin wichtig für das Wachstum und die Lebensdauer der Blutzellen, des Nervengewebes und der Talgdrüsen.

Lebensmittel mit reichlich Biotin

Biotin kommt sowohl in tierischen als auch in pflanzlichen Lebensmitteln vor. Folsäure Gehalt in µg pro 100Gramm Lebensmittel [12]:

Bananen als natürlicher Biotin Lieferant

Tagesbedarf an Biotin

Die Tagesbedarfsempfehlungen richten sich nach Alter [13]:

Biotin Mangel

Ein Biotinmangel wirkt sich auf den Kohlenhydrat-, den Eiweiß- und den Fettstoffwechsel aus. Diese Folgen resultieren vor allem aus einer Funktionseinschränkung der biotinabhängigen Carboxylasen.

Folgende Symptome wurden beim Menschen beobachtet:

Hautstörungen, Depressionen, extreme Mattigkeit, Schläfrigkeit, Muskelschmerzen, Überempfindlichkeit, lokale Fehlempfindungen, Halluzinationen, Appetitlosigkeit, Übelkeit, Haarausfall, Farbveränderungen der Haare, brüchige Nägel, erhöhte Cholesterinwerte, abnorm hohe Spiegel an ungeradzahligen Fettsäuren, Störungen der Herzfunktion, Blutarmut, grau-blasse Hautfarbe, Bewegungsstörungen (Ataxie), sowie Hypotonie (erniedrigter Blutdruck), auch eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen (Kandidose, Keratokonjunktivitis, Glossitis) wurde festgestellt [14][15][16].

Biotin Nebenwirkungen bei Überdosierung möglich?

Toxikologische Kenndaten zeigen, dass Biotin eine äußerst sichere Verbindung ist und Nebenwirkungen durch Hypervitaminosen konnten bislang nicht beobachtet werden. Selbst wenn die Aufnahme mehr als das 40-fache der normalen Aufnahmemenge übersteigt, treten keine negativen Effekte auf. Der NOAEL wurde daher auf 2500 µg festgelegt [17] [18].

Biotin für Haut und Haare

Biotin unterstützt gesundes Haarwachstum

Liegt ein Biotin-mangel vor, führt dies oft zu einem gestörten Haarwachstum und brüchigen Fingernägeln.

Aus der Werbung wissen viele Menschen, dass Biotin das Haarwachstum fördert. Es unterstützt sogenannte Keratin-Proteine und damit den Erhalt gesunder Haare.

Keratin ist aber nicht nur Baustein der Haare, sondern auch der Haut: Biotin ist also auch für eine gesunde Haut wichtig.

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Weiteres wissenswertes und Angebote:

 

 

Quellen:

[1] Pietrzik K, Golly I, Loew D: Handbuch Vitamine. Für Prophylaxe, Beratung und Therapie. Urban & Fischer Verlag, München 2008 [2] https://www.biologie-seite.de/Biologie/Biotin [3] Hahn A, Ströhle A, Wolters M: Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2006 [4] Pietrzik K, Golly I, Loew D: Handbuch Vitamine. Für Prophylaxe, Beratung und Therapie. Urban & Fischer Verlag, München 2008 [5] Biesalski HK, Köhrle J, Schümann K: Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. Georg Thieme Verlag; Stuttgart/New York 2002 [6] Biesalski HK, Fürst P, Kasper H et al.: Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer. 3. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2004 [7] Schmidt E, Schmidt N: Leitfaden Mikronährstoffe. Orthomolekulare Prävention und Therapie. 1. Auflage. Urban & Fischer Verlag, München 2004 [8] Zempleni J, Mock DM: Bioavailability of biotin given orally to humans in pharmacologic doses. Am J Clin Nutr. 1999 Mar;69(3):504-8. [9] Mock DM, Malik MI: Distribution of biotin in human plasma: most of the biotin is not bound to protein. Am J Clin Nutr. 1992 Aug;56(2):427-32. [10] Hofmann, L.: Grundlagen Update: Cobalamin; Ernährung im Fokus 2-12/02, 326-328 (2002). [11] https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2008/daz-23-2008/biotin-das-haut-und-haar-vitamin [12] https://vitamine-ratgeber.com/vitamine/vitamin-b7-biotin/ [13] https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/biotin/ [14] K. Pietrzik, I. Golly, D. Loew: Handbuch Vitamine. Urban & Fischer Verlag, Elsevier GmbH, München 2008; S. 147–154, 416; ISBN 978-3-437-55361-5 [15] D. M. Mock: Biotin In: J. Zempleni, R. B. Rucker, D. B. McCormick, J. W. Suttie (Editors): Handbook of Vitamins. 4th Edition. CRC Press, 2007; S. 361–384; ISBN 0-8493-4022-5. [16] K. S. Roth: Biotin in clinical medicine–a review. In: The American journal of clinical nutrition. Band 34, Nummer 9, September 1981, S. 1967–1974, PMID 6116428 [17] Hahn, A., Ströhle, A., Wolters, M.: Ernährung – Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 110-112 (2005) [18] Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE); Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE); Schweizerische Gesellschaft für Ernährungsforschung (SGE) (Hrsg.): Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. Frankfurt/Main 1. Auflage, 127-129, (2000).