PABA Biotin PABA Biotin

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Seminar aus der Reihe “Nutritive Medizin"
PABA
Biotin
(„akzessorische Nährstoffe“)
Nährstoffe“)
(„akzessorische
von Dr. med. Udo Bö
Böhm
Dr. Udo Bö
Böhm / Copyright 2015
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Inhalte
Allgemeines & Chemie
Wirkungen & Nebenwirkungen
Vorkommen,
Vorkommen, Formen & Dosierung
Anwendungsgebiete
Dr. Udo Bö
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PABA
(para-Aminobenzoesäure)
(C7H7NO2)
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ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure - Allgemeines
• organische aromatische Carbonsä
Carbonsäure
(aus der Gruppe der Carboxlysä
Carboxlysäuren)
uren)
• Essentieller Baustein der Folsä
Folsäure
• häufig den B-Vitaminen als B10 zugeordnet
oder als “Vitamin R”
R” bezeichnet
(ist aber kein Vitamin)
Vitamin)
Neben p-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure (4(4-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure)
gibt es zwei weitere stellungsisomere Formen:
Formen:
• 2-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure = Anthranilsä
Anthranilsäure
(bei Herstellung von Farbstoffen,
Farbstoffen, Pharmaka oder Fotochemikalien
verwendet)
verwendet)
• 3-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure (bei Farbstoffherstellung verwendet)
verwendet)
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ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure - Allgemeines
• wasserlö
wasserlöslich
• bildet farblose Kristalle
(lö
(löslich in heiß
heißem Wasser, Ethanol, Ether, Eisessig)
• leicht oxidierbar, z. B. mit Eisen(III)
Eisen(III)--Salzen
• an Luft oder Lichteinwirkung leicht gelblichgelblich-rote Verfä
Verfärbung
• Nach oraler Aufnahme treten als Hauptmetaboliten
Hauptmetaboliten
p-Aminohippursä
Aminohippursäure (PAH)
(PAH) und p-Acetylaminohippursä
Acetylaminohippursäure
(4(4-Acetamidohippursä
Acetamidohippursäure, PAAHA) auf
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Wirkungen von ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure
1. Bestandteil der Folsä
Folsäure
• PABA essentiell fü
für Folsä
Folsäurebildung in Pflanzen (s. dort)
• PABA essentiell fü
für Organismen, die vorgefertigte Folsä
Folsäure nicht
nutzen, sondern Folsä
Folsäure selbst herstellen mü
müssen
(z.B.
z.B. Bakterien aus PABA, Pteridin und Glutamat)
Glutamat)
-> Wuchsstoff fü
für Mikroorganismen (z.B. Cancida,
Cancida, MalariaMalaria-Erreger)
-> Unterstü
Unterstützt bei anderen Lebewesen Folsä
Folsäurebildung durch Darmflora
(z.B. Mensch, Hü
Hühner, Ratten)
• PABA fü
für Menschen nicht essentiell
(Mensch nutzt vor allem zugefü
zugeführte Folsä
Folsäure!)
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Folsä
Folsäuresynthese in Pflanzen
Cytosol
Plastid
(pflanzliche Zellorganelle)
Zellorganelle)
GTP
(GuanosinGuanosin-Triphosphat)
Triphosphat)
Chorismat
GCH (GPT(GPTCyclohydrolaseCyclohydrolase-1)
(Salz der Carbonsä
Carbonsäure
Chorisminsä
Chorisminsäure)
ure)
DHNDHN-PPP
Dihydroneopterintriphosphat
ADCS
AminodeoxyAminodeoxyChorismatsynthase
PPPi
DHN
Dihydroneopterin
Mitochondrium
HMDHP
Hydroxymethyldihydropterin
HMDHPHMDHP-PP
HydroxymethyldihydropterinHydroxymethyldihydropterinPyrophosphat
ADC
(Aminodeoxychorismat)
Aminodeoxychorismat)
ADCL
AminodeoxyAminodeoxyChorismatlyase
PABA
Dihydropteroat
DihydrofolatDihydrofolatSynthase
Glutamat
PABAPABA-Glc
(PABA(PABA-GlukoseGlukose-Ester)
Dihydrofolat
DihydrofolatDihydrofolatReduktase
Glutamat
PABAPABA-Glc
(PABA(PABA-GlukoseGlukose-Ester)
Tetrahydrofolat
Vacuole
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Folsä
Folsäuresynthese in Bakterien
Anmerkung:
Sulfonamide sind kompetetive Inhibitoren von Enzymen,
Enzymen, die mit PABA
agieren.
agieren. Deshalb inhibieren sie die bakterielle Biosynthese von Folat
Pteridin
PABA
ADC
(Aminodeoxychorismat)
Aminodeoxychorismat)
PteridinPteridin-Synthase
Sulfonamide
Dihydropteroat
Glutamat
DihydrofolatDihydrofolat-Synthase
Dihydrofolat
Chorismat
(Salz der Carbonsä
Carbonsäure
Chorisminsä
Chorisminsäure)
ure)
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Glutamat
DihydrofolatDihydrofolat-Reduktase
Trimethoprim
Tetrahydrofolat
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Wirkungen von ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure
2. Konzentriert sich in Hautzellen
und unterstü
unterstützt Pigmentbildung
• „Schö
Schönheitsvitamin“
nheitsvitamin“ („gesunde und glatte Haut und Haare“
Haare“)
(wirkt z.B. gegen graues Haar in Kombination mit Pantothensä
Pantothensäure)
ure)
• „Sonnenschutzvitamin“
Sonnenschutzvitamin“: Schutz vor Hautschä
Hautschäden durch UVUV-Strahlung
(aber nicht vor UVUV-B-induzierter Unterdrü
Unterdrückung des Immunsystems)
• Autoimmunerkrankungen (z.B. Lupus Erythematodes,
Erythematodes, Sklerodermie)
Sklerodermie)
-> zum Schutz der Haut vor Verletzungen und Verhä
Verhärtung
• Behandlung von Verbrennungen
• Versuch bei Behandlung der Vitiligo
(in Kombination mit Pantothensä
Pantothensäure)
ure)
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Wirkungen von ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäure
• Darm:
-> aktiviert Darmflora, schü
schützt Darmwä
Darmwände
-> agiert als CoCo-Enzym in Verdauung und Verwertung von
NahrungsNahrungs-Proteinen
-> reduziert bei GlutenGluten-Empfindlichkeit MagenMagen- und DarmDarm-Reaktionen
• Evtl. Fö
Förderung der Erythrozytenbildung
• Evtl. Hemmung der Thromboxanbildung
(dadurch Verlangsamung der Blutgerinnung)
• Evtl. antioxidative Wirkung und Zellmembranschutz
• Evtl. Schutz vor Asthmabeschwerden und Ozonschä
Ozonschäden
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Nebenwirkungen und Überdosierung von PABA
• Allergien
• SulfonamidSulfonamid-Inaktivierung (> 30 mg/Tag)
-> strukturelle Ähnlichkeit beider Verbindungen
• Bei Überdosierung (> 5 g/Tag):
Gefahr von Hautrö
Hautrötung, Magersucht und Übelkeit,
Leberschä
Leberschäden (durch Anreicherung in Leber)
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ParaPara-Aminobenzesä
Aminobenzesäureure-Mangel
Keine verwertbaren Daten vorhanden
Ursachen:
• Folsä
Folsäuremangel
Folgen:
• Ekzeme
• Verdauungsstö
Verdauungsstörungen
• Erschö
Erschöpfung, Mü
Müdigkeit, Gereiztheit
• Kopfschmerzen, Depressionen
• Vorzeitiges Ergrauen der Haare
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Natü
Natürliche PABA (C7H7NO2)-Quellen
• Leber, Bierhefe, Niere
• Vollkornprodukte, brauner Reis, Melasse
• Weizenkeime und Kleie
• Milch
(Muskelfleisch enthä
enthält wenig PABA)
• Manche Darmbakterien bilden PABA aus Chorismat
(auch beim Menschen)
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ParaPara-Aminobenzoesä
Aminobenzoesäureure-Indikationen
• Verlangsamung der Alterung von Haut und Haaren
• Begleitende Behandlung von Brandwunden
• Schutz vor Sonnenbestrahlung und Ozonschä
Ozonschäden
• Verbesserung der Pigmentbildung
• Vitiligo
• Unterstü
Unterstützung der Behandlung von Lupus erythematodes und
Sklerodermie
• Beeinflussung der Darmfunktion (z.B. Darmflora, Schleimhä
Schleimhäute)
• Thrombosenprä
Thrombosenprävention ?
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Biotin
(Vitamin H)
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Biotin - Allgemeines
• Wasserlö
Wasserlösliches B-Vitamin
(Bei pHpH- 5-8 bestä
beständig gegen Luft und Hitze,
Hitze,
Instabil gegenü
gegenüber UVUV-Licht)
Licht)
• Bizyklische Verbindung:
HexahydroHexahydro-2-oxooxo-1H1H-thieno [3,4[3,4-d] imidazolimidazol-4-pentansä
pentansäure
8 mö
mögliche Stereoisomere,
Stereoisomere,
davon in der Natur nur eins: D-(+)(+)-Biotin
• Faktor aus Hefen
seit Anfang 20. JH bekannt
1931 entdeckt, 1935 isoliert
1942 Strukturaufklä
Strukturaufklärung (Vigneaud
(Vigneaud))
• Erste Synthese 1943 (Hoffmann La Roche)
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Biotin – Verdauung und Absorption
Bei Verdauung hydrolytische Freisetzung aus Proteinbindung
(Proteolyse)
Proteolyse)
Es entsteht Ɛ–N-Biotinyllisin,
Biotinyllisin, aus dem Biotin freigesetzt wird:
• vor Absorption durch Biotinidase (aus PankreasPankreas- und Darmsaft) in der
Dünndarmschleimhaut
• nach Absorption durch PlasmaPlasma-Biotinidase im Plasma
-> Aufnahme und Recycling BiotinidaseBiotinidase-abhä
abhängig
Biotin kann im Darm mit Avidin (wasserlö
(wasserlösliches basisches Glykoprotein
des rohen Eiklars) eine Bindung eingehen.
Diese ist durch PankreasPankreas-Proteasen nicht spaltbar
(dazu ist AvidinAvidin-Denaturierung durch Erhitzen nö
nötig)
Die Biotinabsorption erfolgt
• aktiv (Hemmung durch Pantothensä
Pantothensäure und Liponsä
Liponsäure)
ure)
• passiv (nahezu vollstä
vollständig durch Diffusion)
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Biotin - Wirkungen
1. Coenzym bei Carboxylierungsreaktionen
(Mitochondrien und Cytosol „rund um den Citratzyklus“
Citratzyklus“:
-> Bereitstellung von Vorlä
Vorläufersubstanzen
-> LipoLipo- und Glukogenese
2. Cofaktor:
Cofaktor: 200 Gene sind Biotinabhä
Biotinabhängig
(z.B. Zellwachstum, DNADNA-Synthese)
3. Signalweitergabe und Steuerung von
Entzü
Entzündungsprozessen
(z.B. Reduzierung von NFkB,
NFkB, TNFα
TNFα und ILIL-1β)
4. Klassisches „Haut - Haare - Nägel – Vitamin“
Vitamin“
Aktiviert Stoffwechsel der Haarfollikel (mit Cystin und Zink)
Verbessert Qualitä
Qualität des Keratins
Beteiligung an Zytokinexpression der Keratinozyten
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Biotin und Carboxylierungsreaktionen
(Carboxyl(Carboxyl-Transferasen)
Transferasen)
1. AcetylAcetyl-CoACoA-Carboxylase (Mitochondrien,
Mitochondrien, Cytosol)
Cytosol)
Fettsäurebiosynthese (MalonylMalonyl-CoACoA-Bildung aus AcetylAcetyl-CoA)
CoA)
2. PyruvatPyruvat-Carboxylase (Mitochondrien)
Mitochondrien)
Einleitender Schritt der Glukoneogenese (OxalacetatOxalacetat-Bildung aus
Pyruvat)
Pyruvat)
3. PropionylPropionyl-CoACoA-Carboxylase (Mitochondrien)
Mitochondrien)
Einleitender Schritt für Einfü
Einführung von PropionylPropionyl-CoA (aus Valin,
Valin,
Isoleucin,
Isoleucin, Methionin oder Threonin bzw.
bzw. aus ungeradzahligen
Fettsä
Fettsäuren)
uren) über D-MethylMethyl-MalonylMalonyl-CoA in Citratzyklus
4. β-MethylcrotonylMethylcrotonyl-CoACoA-Carboxylase (Mitochondrien)
Mitochondrien)
Abbau von Leucin,
Leucin, Synthese von Cholesterol (über
(über β–MethylMethylglutaconylglutaconyl-CoA aus β-MethylMethyl-crotonylcrotonyl-CoA)
CoA)
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BiotinBiotin-abhä
abhängiger Intermediä
Intermediärstoffwechsel
Oxalacetat
GlukoGluko-Neogenese
Pyruvat
AS
Fettsä
Fettsäuren
Pyruvat
2
Biotin
Glykogen
GlycerinaldehydGlycerinaldehyd-3-Phosphat
AcetacetylAcetacetylCoA
4
Oxalacetat
Malat
CitratCitratZyklus
Lipogenese
(Fette)
Fettsä
Fettsäuren
AcetylAcetyl-CoA
PyruvatPyruvatCarboxylase
Cytosol
β-MethylMethylCrotonylCrotonyl-CoACoACarboxylase
Leucin
Citrat
MalonylMalonyl-CoA
1
AcetylAcetyl-CoACoACarboxylase
AcetylAcetyl-CoA
Biotin
Biotin
Citrat
Mitochondrium
SuccinylSuccinyl-CoA
Biotin
PorpionylPorpionyl-CoACoACarboxylase
Threonin,
Threonin, Valin,
Valin,
Isoleucin,
Isoleucin, Methionin
Ungeradzahlige FS
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PropionylPropionyl-CoA
Propionsä
Propionsäure
Propionsä
Propionsäure
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10
Biotin – Status
• Plasmaspiegel 200 - 1200 µg/l
(7(7-12 % reversibel an Plasmaprotein gebunden,
10 % liegen intraerythrozytä
intraerythrozytär vor)
• Ausscheidung über Urin 2525-50 µg/Tag
in freier Form oder als unbekannte Metabolite
• Ausscheidung über Faeces
• Mangel
< 0,2 µg/l
Biotin liegt in Nahrung vorwiegend in proteingebundener Form vor
-> fü
für Analyse ggf. Herauslö
Herauslösung aus Proteinbindung nö
nötig
(fehleranfä
(fehleranfällig!)
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Biotin - Vorkommen
• in fast allen Lebensmitteln
(nur geringe Konzentrationen)
• Leber, Niere, Eigelb, Milch, Hefe
• Synthese durch physiologische Darmflora
(Bedeutung noch unklar)
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Biotin - Vorkommen
Biotinreiche Lebensmittel
Kalbsleber
Sojabohnen
Bierhefe
Weizenkleie
Haferflocken
Champignons
Hühnerei
Avocado
Vollmilch
Menge
µg
100 g
100 g
30 g
50 g
100 g
100 g
mittelgroß
mittelgroß
100 g
100 g
75
60
30
22
20
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10
75
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Biotin - Mangel
• Selten (geringer Bedarf, ubiquitä
ubiquitäres Vorkommen)
• Ursachen
– Zufuhrmangel
(Fasten, chron.
chron. Erkrankungen, Alkohol, Leberschaden)
– Medikamente (Antibiotika, orale Kontrazeptiva)
– Hämodialyse
– erhö
erhöhter Bedarf (z.B. Schwangerschaft u. Stillzeit,
bei unzureichender Ernä
Ernährung)
– Fehlernä
Fehlernährung (viel Hü
Hühnereiweiß
hnereiweiß: Avidin bindet Biotin)
Biotin)
– Kurzdarmsyndrom, obere Teilresektion
– genetischer Defekt (multipler Carboxylasedefekt)
Carboxylasedefekt)
– angeborener BiotinidaseDefizienz
Biotinidase
(-> unzureichende Resorption)
Dr. Udo Bö
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Biotin - Mangelsymptome
• Appetitlosigkeit,
Appetitlosigkeit, Magenschmerzen,
Magenschmerzen, Anorexie
• Depression, Angst, Lethargie,
Lethargie, Schwäche
• Keratokonjunctivitis
• Anämie,
Anämie, Cholesterinerhöhung
• Haarausfall,
Haarausfall, brüchige Fingernägel
• Muskelschmerzen,
Muskelschmerzen, Kribbeln an Extremitäten
• Trockene schuppige gerötete Haut, Seborrhoe
(vor allem peroral und perinasal)
perinasal)
• Neigung zu Mykosen
Bei Biotinidasemangel (genetisch)
genetisch) zusätzlich:
zusätzlich:
• Ataxie,
Ataxie, Krampfanfälle,
Krampfanfälle, Immunstörung
• Entwicklungsverzögerung (Wachstum,
Wachstum, geistig)
geistig)
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Biotin - Indikationen
• genetischer Biotinidasemangel:
Biotinidasemangel: 1 - 40 mg (!) pro Tag
• HautHaut-, HaarHaar-, Nagelverä
Nagelveränderungen
• seborrhoische Dermatitis b. Säugl.
ugl. u. Kleinkindern
• Diabetes (verbesserte Insulinwirkung?)
• psychische Stö
Störungen wie Depressionen, Panikattacken
(zus. mit Vit. C, B1, B6, B12, Niacin, Folsä
Folsäure)
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Biotin - Indikationen
• FehlFehl- u. Mangelernä
Mangelernährung durch:
rohes Eiweiß
Eiweiß (mit nichtnicht-denaturiertem Avidin)
Avidin)
parenterale Ernä
Ernährung
Malabsorptionssyndrom
Resektionen des ob. Dü
Dünndarms
Diä
Diäten
Alkoholismus
• Dialysepatienten
• Schwangerschaft und Stillzeit
• Medikamente (Antibiotika, hormonelle Kontrazeptiva)
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Biotin - Überdosierung
Überdosierungen und Nebenwirkungen sind nicht bekannt
Längerdauernde Gabe von
200 mg pro Tag oral oder 20 mg parenteral
zeigt keine Nebenwirkungen und ist nicht toxisch
Es gibt keine Obergrenze fü
für die tä
tägliche Gesamtzufuhr
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Diagnostik von PABA und Biotin
• Ernä
Ernährungshrungs- und Lebensstilanamnese
• Symptomatik
• Laboruntersuchung
Substanz
Blutwerte
PABA
Nicht verfü
verfügbar
Biotin
Plasma: 200 - 1200 µg/l
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Dosierung von PABA und Biotin
PABA
Prä
Präventiv:
Therapeutisch:
Extrem:
3030-300 mg
1-2 g / Tag (z.B. zum Hautschutz, bei Vitiligo)
Vitiligo)
bis zu 12 g (z.B. bei Autoimmunkrankheiten)
Zum Sonnenschutz auch topisch (in Alkohol)
Biotin
Prä
Präventiv:
Kinder prä
präventiv:
Therapeutisch:
Therapeutisch:
30–
30–60 µg (DGE) bis 100–
100–300 µg (Pauling)
1010-35 μg
0,20,2-20 mg
z.B.
z.B. für Haut, Haare,
Haare, Nägel:
gel: 2,5 - 5 mg über mind. 6 Monate
bei Biotinidasemengel 1 - 40 mg (!) pro Tag
Dr. Udo Bö
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PräparatePräparate-Beispiele
PABA 400 mg Kps.
Kps.
PABA 1000 mg Tbl.
Tbl.
PABA 1000 mg Tbl.
Tbl.
Nature Power
Vitabay
Nature‘
Nature‘s Plus
Biotin 2,5 mg
Biotin 2,5 mg
Biotin 5 mg
Biotin 10 mg
ASmedic
Pure encapsulations
Beta
Hexal
z.B:
z.B: D-Biotin Plus
(mit 400 mcg Biotin)
Biotin)
Orthotherapia
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PABA, Biotin
Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit
Dr.med.
Dr.med. Udo Bö
Böhm
[email protected]
www.boehmwww.boehm-udo.de
Dr. Udo Bö
Böhm / Copyright 2015
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