Die Wirkstoffe der Bierhefe Eiweißstruktur und Wertigkeit Die Eiweißstoffe der Zelle sind die Träger der Lebensfunktionen. Die Bierhefezelle besteht zu fast 50% aus Eiweiß. Eiweiß ist für die Ernährung erst dann vollwertig, wenn es alle Bausteine (acht essentielle Aminosäuren) enthält, die für den Aufbau des menschlichen zelleigenen Eiweißes notwendig sind. Bezogen auf den Gehalt der Hefeproteine an Aminosäuren nimmt die Bierhefe eine Mittelstellung zwischen tierischem und pflanzlichem Eiweiß ein. Im Vergleich zum tierischen Eiweiß macht nur der etwas niedrigere Gehalt an Tryptophan das Hefeeiweiß dem tierischen nicht ganz ebenbürtig. Dagegen ist das Hefeeiweiß vor allem infolge seines hohen Lysingehalts ernährungsphysiologisch sehr wertvoll. Dem Casein (Milcheiweiß) ist es durch seinen höheren Gehalt an Arginin und Cystin überlegen. Das Cystin ist die einzige Aminosäure, welche im Hefeeiweiß in nicht ganz ausreichender Menge vorkommt. Bei Zufuhr von Cystin durch andere Lebensmittel (z.B. Kartoffeln), wird die Bierhefe in ihrer Eiweißstruktur vervollständigt und so zu einer hochwertigen Proteinquelle. Gerade bei den Proteinen ist die gegenseitige Ergänzung und somit höhere Verwertbarkeit von großer Bedeutung. Die Mineralstoffe Die Bierhefe vermag einen Teil des Mineralsalzbedarfs des Menschen zu decken. Sie enthält folgende Mineralstoffe: Kalium, Kalzium, Magnesium, Schwefel, Phosphor, Kieselsäure und Eisen. Aufgaben der Mineralstoffe Kalium − Kalzium - Regulierung des osmotischen Drucks der Zellflüssigkeit und des Zustands der Zellproteine - Regulierung der Erregbarkeit und des elektrophysiologischen Verhaltens der Nerven- und Muskelzellen -Steuerung der Enzymreaktionen -Aufbau und Verfestigung des Skelettbaus -Regulierung der Erregungsprozesse in den Nerven- und Muskelzellen Magnesium - Steuerung der Enzymreaktionen Schwefel - bedeutende Funktion als Bestandteil von schwefelhaltigen Aminosäuren und Vitaminen (Thiamin, Biotin) -Bestandteil von Heparin Phosphor -wichtiger Bestandteil des intermediären Stoffwechsels im Bereich der Energiegewinnung und -verwertung Kieselsäure -Bestandteil von Enzymen -Bestandteil des Hämoglobins Eisen -Aktivator und Bestandteil von Enzymen - Bestandteil des Hämoglobins Die Vitamine Vitamine sind organische Verbindungen, lebensnotwendige und nicht ersetzbare Wirkstoffe, deren Anwesenheit für die Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge, des Wachstums und der Fortpflanzung unentbehrlich sind und deren Fehlen Mangelerscheinungen und Krankheiten bedeutet. Vitamine sind weder einheitlich chemisch zu klassifizieren , noch lassen sie sich einheitlich dosieren. Man unterteilt die Vitamine in 2 Gruppen a) die wasserlöslichen (alle B-Vitamine und Vitamin C) b) die fettlöslichen (Vitamin A, D, K und E) Die wasserlöslichen Vitamine (die Vitamine der Bierhefe) müssen im Gegensatz zu den fettlöslichen regelmäßig zugeführt werden, da sie bei Nicht-Bedarf vom Körper ausgeschieden werden. Auch ist eine Speicherung (z.B. von Vitamin B1 )nicht möglich. Die B-Vitamine sind dadurch gekennzeichnet, dass sie im Organismus an Trägersubstanzen von Eiweißcharakter gekoppelt und so als Enzym in der Zelle fixiert werden. Vitaminmangel führt somit zu Mangel an Enzymen, die für den Stoffwechselablauf notwendig sind. Das Bild des Vitaminmangels wird auch auftreten, wenn z.B. bei Eiweißunterernährung das spezifische Trägerprotein, das Apoferment, nicht ausreichend gebildet wird. Als Enzym greifen die B-Vitamine in die verschiedenen Teilphasen des Kohlenhydratstoffwechsels in scharf begrenzter Spezialfunktion ein. Da diese Stoffwechselprozesse den Energiebedarf der Zellen und Organe decken, sind sie lebensnotwendig. Der Bedarf an einzelnen Vitaminen ist unterschiedlich. Er hängt stark von der Art der zugeführten Nahrung ab (vgl. Vitamin B1 und Kohlenhydrate, S.14), aber auch von der Zufuhr an anderen Vitaminen und den persönlichen und konstitutionellen Gegegebenheiten . Der Vitamin-Mangel Eine Vitaminmangelkrankheit ( Hypo- bis Avitaminose) bezüglich eines oder mehrerer Vitamine resultiert entweder aus niedrigem bis fehlendem Angebot in der Nahrung, einer Resorptionsstörung im Darm, einem erhöhten Bedarf (während oder nach schwerer Krankheit, in der Schwangerschaft, usw.), oder einer gestörten Verwertung ( intrinsic factor-Mangel). Da ein Mangel an bestimmten Vitaminen besonders der B-Gruppe - eine Störung der Resorption des Darms zur Folge hat, entwickelt sich dabei eine Art circulus vitiosus (Teufelskreis) : Die Resorptionsstörung führt zu Hypovitaminose und diese verstärkt ihrerseits die Resorptionsstörung.... und damit die Hypovitaminose … Die Hauptursache für Vitaminmangelerscheinungen ist falsche Ernährung. Wirkungsbereiche der einzelnen B-Vitamine Vitamin B1 (Aneurin/Thiamin) notwendig für die Verwertung der Kohlenhydrate Aktionssubstanz der Nerven aktiviert die Zellatmung Die wesentliche biologische Funktion des Vitamin B1 besteht in seinem Eingreifen in den Kohlenhydratabbau. In Gestalt seines Pyrophosphorsäureesters, der Cocarboxylase, ist B1 als Coenzym mehrerer Fermente am Umsatz im Intermediärstoffwechsel der als Kohlenhydrate auftretenden Ketosäuren beteiligt. Am Abbau der Ketosäuren sind zwei BVitamine beteiligt: B1, welches die Decarboxylierung bewirkt und das B-Vitamin Pantothensäure ( als Baustein des Coenzyms A), welches dieses Stoffwechselprodukt aktiviert. Bei B1 - Mangel vermehrt sich die Blutbrenztraubensäure besonders ausgeprägt in den Organen mit hohem Kohlenhydrat- und B1-Bedarf. (Gehirn, Herzmuskel). Die Stockung des Zuckerabbaus auf der Stufe der Ketosäuren bei B1-Mangel führt unmittelbar zu abnormen Verhältnissen im weiteren Verlauf der Abbaureaktionen, z.B. im Zitronensäurezyklus. Im Gesamtorganismus wirken sich diese Tatsachen dahin aus, dass der B1-Bedarf mit der im Körper umgesetzten Zuckermenge und dem Glucoseangebot steigt und dass Glucose nur bei Sättigung des Organismus mit B1 oder bei gleichzeitiger Zufuhr einer das Defizit ausgleichenden B1-Menge leistungssteigernd wirkt. B1-Mangel wirkt sich als Stress auf den Hypophysevorderlappen aus, weil die Nervenzellen im Gegensatz zu den meisten anderen Zellen des Organismus ihre Energie fast ausschließlich aus der Oxydation der Kohlenhydrate beziehen. Ausreichende B1-Versorgung ist auch die Voraussetzung für das Zustandekommen der Insulinwirkung. Durch unzureichende Insulinwirkung ist die Tatsache bedingt, dass bei B1-Mangel die Glykogenbildung in der Leber gestört ist. Vitamin-B1 beinflusst indirekt die Umwandlung von Kohlenhydraten in Fett im Sinne einer Intensivierung. Vielfältig sind die steuernden Mechanismen, durch die Vitamin B1 den Eiweißhaushalt beeinflusst. Es fördert die Argininsynthese und damit die Harnstoffbildung ,und es verbessert die Eiweißverwertung. Die Eiweißverwertung wirkt wiederum auf den Wasserhaushalt und fördert dadurch die Harnausscheidung. Der Vitamin-B1-Bedarf wird durch die Menge an Kohlenhydraten in der täglichen Nahrung bestimmt. Mit einer Zunahme der Kohlenhydrate muss eine entsprechende Steigerung der B1-Menge gewährleistet sein. Weiterhin hängt der tägliche Vitamin-B1-Bedarf auch von Faktoren wie Alter, Geschlecht, Körpergewicht usw. ab. Durchschnittlicher Tagesbedarf: 1,6 mg - 1,8 mg bei starker nervlicher Belastung, harter körperlicher Arbeit, in der Schwangerschaft und in der Stillzeit bis zu 2,3 mg Bei einseitiger Kohlenhydraternährung (z.B.durch falsche Ernährungsgewohnheiten) , bei einseitiger Diätform oder bei MagenDarmstörungen (mangelnde Resorption) können allgemeine Müdigkeit, Nachlassen der Merk-und Konzentrationsfähigkeit , sowie des inneren Antriebs erste Anzeichen eines Vitamin-B1-Mangels sein. Vitamin B2 (Riboflavin, Lactoflavin) bedeutsam für den Eiweiß- und Fettstoffwechsel wichtig für Wachstum und Entwicklung notwendig für die Zellatmung kann die Insulinwirkung bei diabetes mellitus unterstützen Das Vitamin B2 greift als Bestandteil der Atmungskette in alle Stoffwechselbereiche ein: ist für den normalen Ablauf des Kohlenhydratstoffwechsels mitverantwortlich : bei Diabetes findet man meist ein B2-Defizit infolge einer Einschränkung der Fähigkeit der Zellen, B2 zu fixieren. greift auch in den Eiweißstoffwechsel ein (bei Mangelerscheinungen werden erhebliche Teile der Nahrungsaminosäuren unverwertet über die Niere ausgeschieden). Vitamin B2 und Nicotinsäure ( siehe dazu auch Niacin, S.23): Neben dem Nicotinsäureamid ist Vitamin B2 auch am Aufbau eines Enzymsystems der Leber beteiligt, das die androgenen und östrogenen Hormone oxydativ inaktiviert. Neben der Leber als Speicherorgan enthalten Hornhaut, Linse und Retina besonders viel Vitamin B2. Dies spricht für eine protektive Beteiligung am Sehvorgang und für die Mitwirkung am optimalen Funktionieren des dioptrischen Apparats. B2 übt einen bemerkenswerten Schutzeffekt gegenüber Giftwirkungen verschiedener Schwermetalle wie vor allem Thalium und Quecksilber aus. Durchschnittlicher Tagesbedarf: ca. 1,8 mg für Erwachsene und 2,0-2,5 mg für Schwangere und stillende Mütter Vitamin B6 (Pyridoxin) notwendig für die Verwertung sowie den Auf -und Abbau von Eiweiß (essentiellen Fettsäuren) wichtig für das Zentralnervensystem und zur Aufrechterhaltung einer normalen Hautfunktion ein Wirkstoff für den Aufbau vieler Enzyme (welche die Stoffwechselvorgänge im Organismus entscheidend beeinflussen) Senkung des Risikofaktors Homocystein (gefäßtoxische Aminosäure) für Arteriosklerose (Herzinfarkt, Schlaganfall) Die 3 Wirkstoffe Pyridoxin, Pyridoxal und Pyrodoxamin, die alle Vitamin B6 Wirkung entfalten, werden unter der Bezeichnung Pyridoxin als Gruppe zusammengefasst. Während die Funktion der Vitamine B1, B2 und Nicotinsäure darin besteht, dass sie den physiologischen Ablauf der energieliefernden Reaktionen sicherstellen, die im wesentlichen dem Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel angehören, greifen die B6- Vitamine spezifisch in den Eiweißstoffwechsel ein: Die Verwertung der Nahrungsproteine hängt wesentlich von der täglichen B6-Zufuhr ab: So kann Tryptophan nur mit Hilfe von genügend Vitamin B6 in Niacin umgewandelt werden (zum Zusammenhang Niacin und Vitamin B6 siehe S. 21). Seine fördernde Verwertung erklärt seinen Einfluss auf Embryonalentwicklung, Antikörperbildung und Widerstandskraft. Eine wichtige biologische Funktion des B6 besteht darin, dass es für die Synthese des Hämoglobins (Blutfarbstoffs) und zwar seines Globin-(Eiweiß-) wie seines Farbstoffanteils unentbehrlich ist. Das durch Vitamin B6-Mangel hervorgerufene zentralnervöse Erscheinungsbild lässt sich möglicherweise dadurch erklären, dass der Stoffwechsel der im Gehirn am reichlichsten vorkommenden Aminosäure, der Glutaminsäure, gestört ist. Vitamin B6-Mangelerscheinungen können nicht nur infolge verminderter B6-Zufuhr entstehen, sondern auch durch verschiedene Medikamente ( Diuretika, Zytostatika )ausgelöst werden . Der Vitamin B6-Bedarf steht in Zusammenhang mit der Menge an Eiweiß, die durch die tägliche Ernährung aufgenommen wird. So wird verständlich, dass der Bedarf an B6 mit Zunahme des Eiweißgehalts der Nahrung ansteigt. Durchschnittlicher Tagesbedarf: ca. 1,25-2,0 mg , bei extrem hohem Eiweißumsatz (anstrengender körperlicher Arbeit) bis zu 2,8 mg, in der Schwangerschaft bis zu 3,6 mg pro Tag Vitamin B6 und Folsäure Vitamin B6 und die Verwertung hochwertiger Nahrungsproteine gaben Anlass, das Verhalten von B6 und Cholesterin klinisch zu untersuchen. Ergebnisse zeigen, dass Vitamin B6 und Folsäure erhöhte Homocystein-Spiegel senken. Neue amerikanische Studien belegen eine signifikante Senkung des Herzinfarkt- und Schlaganfallrisikos durch die Gabe von Vitamin B6 und Folsäure. Vitamin B12 (Cobalamine) Aufbau von Zellkernsubstanz Anregung zur Blutbildung (Blutregenerationsfaktor) Vitamin B12 ist einer der höchstaktiven Wirkstoffe, die in der Natur vorkommen: Wirkstoff für die Nucleinsäuresynthese (Neubildung von Bausteinen der Zellkerne) wird nennenswert in der Leber gespeichert hat erheblichen Einfluss bei der Bildung roter Blutkörperchen (antianämisches Vitamin) regt die Eiweißbildung an, was vor allem dem zentralen und peripheren Nervensystem zugute kommt. Ein sehr wichtiger Faktor im Wirkungsbereich von B12 ist die Tatsache, dass es im Organismus erst nach einer im Magendarmkanal erfolgreichen Koppelung an ein hier produziertes endogenes Prinzip, den intrinsic factor zur Wirkung gelangt. Man bezeichnet in diesem Zusammenhang das B12 als äußeren Faktor (extrinsic factor). Der innere Faktor hat nicht nur die Aufgabe, die Resorption von B12 zu verbessern, sondern auch das Vitamin B12 vor Verwertung oder Zerstörung durch die Darmbakterien zu schützen, so dass es in vermehrtem Umfang dem Organismus zur Verfügung steht. Eine spezielle Funktion von B12 im Aminosäurestoffwechsel besteht darin, die Verwertung der im Blut zirkulierenden Aminosäuren und Nahrungsproteine zu verbessern. Das hat die physiologische Konsequenz, dass B12 imstande ist, die physiologische Wertigkeit von Casein und vor allem von pflanzlichen Proteinen zu steigern. Da B12 vorwiegend aus Nahrungsmitteln tierischer Herkunft stammt, ist für strenge Vegetarier die Nahrungsergänzung durch Bierhefe von besonderer Wichtigkeit. Bei B12 Mangelerkrankungen wie z.B. der Perniziösen Anämie kann eine parenterale Zufuhr (Injektion) von Vitamin B 12 durch den Arzt notwendig werden. Eine unterstützende Gabe von Aktiv-Bierhefe ist hierbei wegen des gesamten Vitamin-Komplexes durchaus sinnvoll. Vitamin B12 und B-Vitamin Folsäure : Der bekannteste B12 -Effekt, die anregende Wirkung auf das Knochenmark, ist keine unmittelbare Leistung dieses Vitamins, sondern B12 dient dabei der vermehrten Bereitstellung und Auswirkung der Folsäure . Der Synergismus von B12 und Folsäure ist nicht nur auf die bessere Verwertung von Folsäure beschränkt. B - Vitamin Folsäure wichtig für den Zellstoffwechsel und die Blutbildung Senkung des Homocysteinspiegels Folsäure und p-Aminobenzoesäure (PAB) sind verschiedene Zustandsformen desselben Wirkstoffs. Die verschiedenen Zustandsformen der Folsäure nehmen alle an der Synthese der zum Aufbau der Zellstrukturen erforderlichen Nucleoproteide teil. Dieser Aufgabe werden die Wirkstoffe der Folsäuregruppen auf zweierlei Weise gerecht: Einmal indem sie am Aufbau von Enzymen teilnehmen (der Nucleinsäure dienen) und zweitens indem sie , wiederum als Bestandteile spezifischer Enzyme, am Aufbau des Moleküls mehrerer Aminosäuren mitwirken. Folsäure ist notwendiger Bestandteil und Stimulierung für die Eiweiß- und Nucleoproteidsynthese, was sich in einer Anregung aller Wachstumsprozesse, einer Beschleunigung der Zellteilungsvorgänge sowie einer Förderung der Erytho- und Granulopoese im Knochenmark und der Entwicklung des lymphatischen Apparats zeigt. Dies gilt in besonderem Maß für die Embryonalentwicklung und die Entwicklung im Kleinkindalter. Ferner garantiert sie den physiologischen Ablauf der Resorptionsvorgänge im Darm. Der menschliche Körper ist nicht imstande, Folsäure zu synthetisieren. Er ist daher auf Folsäurezufuhr von außen angewiesen. Die Interessengemeinschaft Folsäure, Vitamin B12 und Vitamin C: Die enge Verbindung zwischen Folsäure, B12 und Vitamin C (Ascorbinsäure) ist z.T. darauf zurückzuführen, dass Ascorbinsäure für die Umwandlung von Folsäure in ihre eigentliche Wirkform, den Citrovorumfaktor, verantwortlich ist. Das bedeutet, dass die Vitamine des B-Komplexes und Vitamin C sich gegenseitig unterstützen . Daher ist eine Kombination aus frischgepresstem , reifem Obst und Aktiv Bierhefe von besonderer Qualität. Die B-Vitamine Niacin notwendig für den reibungslosen Ablauf vieler stoffwechselbedingter Vorgänge und reine Haut Niacin ist eine Sammelbegriff für Nicotinsäure und Nicotinsäureamid. Beide Substanzen sind in gleicher Weise als Vitamin wirksam, da sie der Organismus wechselseitig ineinander zu überführen vermag. Niacin greift als Wirkgruppe zahlreicher wasserstoffübertragender Enzyme in Oxydations- und Reduktionsvorgänge beim Auf- und Abbau der Fettsäuren, Kohlenhydrate und Aminosäuren ein. Somit ist die Nicotinsäure ein unentbehrlicher Bestandteil jeder lebenden Zelle. Einzelne Wirkungsweisen des Niacin: Verbesserung der Zuckerverwertung ,dadurch Einsparung von Insulin Niacin besitzt eine ausgesprochen antiallergische und antianaphylaktische Wirkung Leberschutzwirkung: Verbesserung des Eigenstoffwechsels der Leber Verwertung der Nahrungsaminosäuren zum Aufbau von Körpereiweiß Durch Niacin wird eine Art Selbststeuerung des Kohlenhydratstoffwechsels ermöglicht. Es regelt die Abhängigkeit des Körpers von Energiebedarf und Sauerstoffzufuhr. Dieser Vorgang ist vor allem für das Zentralnervensystem von großer Bedeutung, indem er das Verhältnis von Atmung zu Traubenzucker reguliert. Niacin und Vitamin B2 : Es besteht eine enge funktionelle Verknüpfung von Niacin und Vitamin B2, so dass die Funktionen beider Vitamine und die ihnen zugeordneten Ausfallserscheinungen vielfach kaum voneinander zu differenzieren sind. Niacin und Vitamin B6 : Niacin kann auch im Organismus gebildet werden: aus 60mg Tryptophan (essentielle Aminosäure) entsteht 1 mg Niacin. Die Voraussetzung dafür ist eine ausreichende Versorgung mit den anderen B-Vitaminen, vor allem mit Vitamin B6. Mit der Schlussfolgerung, dass die essentielle Aminosäure Tryptophan gleichsam als Provitamin der Nicotinsäure aufzufassen sei, hat sich eine bedeutsame Stoffwechselbrücke zwischen zwei scheinbar so verschiedenen Gruppen, den Aminosäuren und den Vitaminen ergeben. B - Vitamin Pantothensäure sorgt für Aufbau und Funktion der Gewebe, insbesondere der Haut stärkt die Schleimhäute gegen Infektionen fördert die Zellatmung Pantothensäure ist Bestandteil eines Coferments, des Coenzyms A, welches die Verwertung der im Intermediärstoffwechsel anfallenden Zweikohlenstoffreste ermöglicht. Dadurch greift Pantothensäure in einen grundlegenden Mechanismus des Aufbaus organischer Materie ein. Der Umsatz nach diesem Modus spielt auch aus rein quantitativen Gründen eine erhebliche biologische Rolle. Pantothensäure ist somit allgemein am Abbau von Fetten und Kohlenhydraten beteiligt, fördert die Eiweißbildung und wirkt eiweißsparend. Da die katalytische Funktion der pantothensäurehaltigen Coenzyme in all ihrer Reaktion abhängig von ihrer Bindung an ein Trägereiweiß ist, kann Pantothensäure bei lang fortgesetzter eiweißarmer Ernährrung nicht zur Wirkung gelangen. Weil die Pantothensäure für eine Reihe von Fundamentalprozessen des Intermediärstoffwechsels unentbehrlich ist, bedeutet eine unzureichende Zufuhr dieses Vitamins eine starke Belastung (Stress) für den Organismus. Neugeborene haben einen sehr großen Bedarf an Pantothensäure. Pantothensäure hat eine große Bedeutung für die Fortpflanzung und Embryonalentwicklung . lindert das Symptom der brennenden Füße (burning feet syndrom) Eine Mangelerscheinung dieses Vitamins kann sich am Grauwerden der Haare zeigen. B-Vitamin Biotin ist am Aufbau von Fermentproteiden beteiligt Da Biotin bei wesentlichen biochemischen Reaktionen z.B. im Eiweiß-, Fettsäureund Purinstoffwechsel von entscheidender Bedeutung ist, muss sich ein in schwerwiegenden Stoffwechselstörungen bemerkbar machen. Biotin ist unentbehrlich für den normalen Zuckerabbau, für die Co2 -Assimilation Neben dem Nahrungsbiotin ist vor allem das durch die Darmflora synthetisierte Biotin für die Gesunderhaltung des Menschen wichtig. Da die Biotinsynthese durch die Darmbakterien naturgemäß auch von der Nahrungszusammensetzung abhängig ist, muss bedacht werden, dass durch die Verabreichung von Substanzen, die das Bakterienwachstum verhindern (Antibiotika, aber auch falsche Ernährung), diese Vitaminquelle (das durch die Darmflora synthetisierte Biotin) zum Erliegen kommt. Das gleiche gilt z.T. auch für die Folsäure. B -Vitamin Inosit ein wichtiger Baustein der Zellen Der Wirkungsmechanismus des Inosits ist noch unklar. Seine Wuchsfaktorqualität, seine weite Verbreitung und seine Unentbehrlichkeit für alle lebenden Organismen lassen den Schluss zu, dass Inosit ebenso wie die anderen BVitamine als Bestandteil eines Coferments in eine bestimmte Teilphase des allen Organismen gemeinsam energieliefernden Intermediärstoffwechsels eingreift.