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Vitamin B3

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Niacin

Vitamin B3, bekannter als Niacin und noch viel bekannter als Nicotinsäure, spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel des Menschen (und der Tiere). Niacin gehört als B-Vitamin zu den wasserlöslichen Vitaminen und erfüllt viele wichtige Funktionen im Körper. Auch Ihnen dürfte Niacin schon des Öfteren im Unterricht begegnet sein, denn es ist die Vorstufe der Coenzyme NAD+und NADP+.

Die Bezeichnung "Vitamin B3" gilt übrigens inzwischen als veraltet [2].

Struktur, NAD+ und NADP+

Strukturformel der Nicotinsäure, des NAD+ und des NADP+

Oben sehen wir die Strukturformel der Nicotinsäure und ihrer Folgeprodukte NAD+ und NADP+. Niacin oder Nicotinsäure ist eine heterozyklische aromatische Verbindung, es handelt sich um ein Pyridin-Molekül mit einer zusätzlichen Carboxy-Gruppe. Die korrekte chemische Bezeichnung für Nicotinsäure ist daher Pyridin-3-carbonsäure.

Wenn die OH-Gruppe dieser Carboxy-Gruppe gegen eine NH2-Gruppe ausgetauscht wird, erhält man Nicotinamid, das oft auch als Nicotinsäureamid bezeichnet wird. Auch das Nicotinsäureamid wird zu den B-Vitaminen gerechnet. Es ist Bestandteil der beiden oben genannten Coenzyme NAD+ und NADP+.

NAD+ als Coenzym

NAD+ ist ein Coenzym, das - ähnlich wie FAD - als Überträger von Wasserstoff dient. Immer dann, wenn in einem Stoffwechselprozess eine Verbindung reduziert oder oxidiert werden soll, geschieht dies durch Übertragung bzw. Entfernung von einem oder (meistens) zwei H-Atomen. Schauen wir uns als Beispiel für eine solche Reaktion einmal den Schritt 9 des Citratzyklus an:

Schritt 9: Malat + NAD+ → Oxalacetat + NADH/H+
Autor: Ulrich Helmich 2017, Lizenz: siehe Seitenende.

Das Enzym Malat-Dehydrogenase wandelt Malat in Oxalacetat um. Es handelt sich um eine Oxidation, da zwei Wasserstoff-Atome aus dem Malat entfernt werden.

NAD+nimmt diese beiden H-Atome auf und wird dadurch zur reduzierten Form NADH/H+. Bei anderen Reaktionen kann dieses reduzierte Coenzym die beiden H-Atome wieder abgeben und wird dann wieder zum NAD+.

Für den wichtigen Reaktionsschritt zwischen Glycolyse und Citratzyklus, der Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA sind sogar zwei Vitamine von wichtiger Bedeutung, nämlich Vitamin B1 und Vitamin B3:

Der einleitende Schritt: Decarboxylierung von Pyruvat und Bildung von Coenzym A
Autor: Ulrich Helmich 2022, Lizenz: siehe Seitenende.

Für die Reaktion des Pyruvats zum Acetyl-CoA benötigt die Pyruvat-Dehydrogenase einmal die phosphorylierte Form des Thiamins (Vitamin B1), zum andern wird NAD+ zur Entfernung von H-Atomen aus den Edukten Pyruvat und Coenzym A benötigt.

Aufnahme in den Körper

In tierischen Lebensmitteln liegt Niacin meistens in Form von NAD+ oder NADP+ vor, oft aber auch als Nicotinsäureamid. Diese Coenzyme werden bei der Verdauung im Magen aufgespalten, und Nicotinsäure (Niacin) wird freigesetzt.

Die Resorption des Niacins findet bereits im Magen statt, zum größten Teil aber im oberen Dünndarm. Ist die Niacin-Konzentration im Dünndarmsaft sehr niedrig, so wird Niacin durch einen aktiven, Na+-gekoppelten Transport in die Zellen der Darmschleimhaut transportiert. Bei hohen Niacin-Konzentrationen kann aber auch eine einfache passive Diffusion erfolgen.

Von den Zellen der Darmschleimhaut wird das Niacin dann an das Blut abgegeben und dann zur Leber transportiert. In den Zellen der Leber wird das Niacin dann in NAD+ und NADP+ umgewandelt [7].

In der Leber und der Niere kann Niacin aber auch aus der Aminosäure Tryptophan hergestellt werden [6].

Vorkommen in Lebensmitteln

Nicotinsäure kommt hauptsächlich in folgenden - meist tierischen - Nahrungsmitteln vor [2]:

  • Geflügel
  • Wild
  • Fisch
  • Pilze
  • Milchprodukte
  • Eier

Aber auch in Leber, Vollkornprodukten, verschiedenen Gemüse und Obst ist Nicotinsäure enthalten. Für Veganer ist wichtig zu wissen, dass Nicotinsäure aus tierischen Produkten grundsätzlich besser vom Organismus verwertet wird als aus pflanzlichen Produkten. Veganer können ihren Bedarf aber aus Erdnüssen, Weizenkleie, Datteln, Champignons, Bierhefe, getrockneten Aprikosen und Hülsenfrüchten decken [2].

Auf der Seite Apotheken.de findet man eine etwas genauere Übersicht über das Vorkommen von Niacin in der Nahrung [5]:

  • Erdnuss: 15 mg/100 g
  • Kalbsleber: 15 mg/100 g
  • Sardine: 10 mg/100 g
  • Champignons: 5 mg/100 g
  • Erbsen: 2 mg/100 g

In tierischen Lebensmitteln kommt das Niacin nicht als reines Niacin vor, sondern in Form eines der beiden Coenzyme NAD+ oder NADP+. In pflanzlichen Lebensmitteln kommt Niacin dagegen in seiner ursprünglichen Form (als Niacin) vor, allerdings in recht geringen Konzentrationen [7].

In Süd- und Zentralamerika ist interessanterweise Kaffee eine wichtige Nahrungsquelle für Niacin [7].

Bedarfsdeckung

Ähnlich wie bei den anderen B-Vitaminen hängt der tägliche Bedarf vom Energieumsatz des Körpers ab, je höher dieser ist, desto höher ist auch der Bedarf an Niacin.

Männer haben daher in der Regel einen höheren Bedarf (15 bis 20 mg/Tag) als Frauen (13 bis 15 mg). Kinder benötigen nicht so viel, sondern nur 5 bis 6 mg/Tag, und stillende Frauen sollten ca. 20 mg/Tag Nicotinsäure zu sich nehmen [2].

Da NAD und NADP nicht nur aus Niacin, sondern auch aus Tryptophan (einer Aminosäure) gebildet werden können, kann ein Niacin-Mangel durch einen Tryptophan-Überschuss ausgeglichen werden [1].

Beschreibung siehe folgenden Text

Niacin ist auch ein beliebtes Nahrungsergänzungsmittel
Screenshot der Google-Suche nach Niacin

Wenn man im Internet nach "Niacin" sucht, fällt vor allem die viele Werbung für Niacin als Nahrungsergänzungsmittel auf. Es wird damit geworben, dass Niacin die Gesundheit des Herzens fördert, den Cholesterinspiegel senkt, für gesunde, schöne Haut und Haare sorgt und ganz nebenbei auch noch die gute Laune und geistige Gesundheit fördert. Wie so oft sind aber die meisten dieser Werbeversprechen wissenschaftlich nicht gesichert [3].

Die Verbraucherzentrale Hessen hat erfolgreich Anbieter von Vitamin B3 abgemahnt, die mit "guter Laune" und "jugendlich frischem Aussehen" geworben haben [4].

Mangelerscheinungen

Mangelsymptome treten nicht so oft auf, weil der Körper das für fast alle Stoffwechselvorgänge benötigte NAD+ und NADP+ nicht nur aus Niacin, sondern auch aus Tryptophan bilden kann.

Nimmt man jedoch mit der Nahrung zu wenig Eiweiß auf oder hat eine Krankheit, bei der die Eiweiß-Resorption beeinträchtigt ist, kann es zu einer Vitamin B3-Avitaminose kommen, die auch als Pellagra bezeichnet wird.

Laut [1] treten bei Pellagra folgende Symptome auf:

  • Hautveränderungen, vor allem Dermatitis des Gesichts, des Halses und der Extremitäten. Erste Symptome für eine solche Dermatitis sind ein Juckreiz mit Hautrötung. Wird die Dermatitis nicht behandelt, kann es später zu einer schmerzhaften Verdickung und Pigmentierung (Braunfärbung) der Haut kommen, vor allem die Hautstellen, die dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt sind.
  • Schleimhaut-Entzündungen, vor allem des Verdauungstraktes (Magen- und Dünndarmschleimhaut), was zu Symptomen wie Durchfall führen kann.
  • Störungen des Zentralnervensystems, häufig sind hier Depressionen, Verwirrungszustände, eventuell sogar ein völliger geistiger Zerfall. Auch gravierende physiologische Schäden des Rückenmarks bis zum völligen Zerfall können die Folge sein.

Quellen:

  1. Schlieper, Grundfragen der Ernährung, 21. Auflage, Hamburg 2014.
  2. Wikipedia-Artikel "Nicotinsäure"
  3. "Niacin - warum ergänzen?", eine Seite der Verbraucherzentrale vom 3. August 2023.
  4. "Mit 'guter Laune' und 'jungendlich frischem Aussehen' zum Kauf verführt", eine Seite der Verbraucherzentrale Hessen vom 8. April 2022.
  5. "Niacin" auf www.apotheken.de
  6. "Niacin, Nicotinsäure ..." auf www.lebensmittellexikon.de
  7. "Niacin", im Lexikon der Ernährung des Spektrum-Verlags.