Pyridoxin (Vitamin B6): Struktur, Funktion und Bedeutung

Was ist Pyridoxin?

Pyridoxin ist der chemische Name für die häufigste Form von Vitamin B6. Verfügbar aus einer Vielzahl von Lebensmitteln, ist Pyridoxin für die richtige Verdauung von Proteinen und die Gehirnfunktion unerlässlich. Seine Struktur ermöglicht es ihm, mit über 100 verschiedenen Proteinen im Körper zu interagieren.

Funktionaler Ring

Die chemische Struktur von Pyridoxin basiert auf einem sechsgliedrigen Ring aus fünf Kohlenstoffatomen und einem Stickstoffatom, die mit abwechselnden doppelten und einfachen Bindungen verbunden sind (eine Struktur, die als „Pyridin“-Ring bekannt ist). Dieser Ring hat mehrere chemische Gruppen, die daran angebracht sind. Am wichtigsten für seine biologische Aktivität sind seine zwei Methanol-(CH2OH)-Gruppen, die einer chemischen Modifikation unterzogen werden, um die aktive Form des Moleküls zu erzeugen. Der Ring von Pyridoxin hat auch eine Hydroxyl-(OH)- und eine Methyl-(CH3)-Gruppe, die daran angebracht sind, die dem Molekül helfen, sich an Proteine im Körper zu binden, aber selbst nicht modifiziert werden.

Aktivierung

Pyridoxin wird über den Dünndarm ins Blut aufgenommen und zur Leber, zum Gehirn und zu anderen Geweben transportiert. Sobald es sein Zielorgan erreicht, wird die Pyridoxin-Struktur in ihre aktive Form, Pyridoxal-5-phosphat, umgewandelt. Diese Transformation hat zwei Teile: Zuerst wird eine der Methanolgruppen in eine Aldehydgruppe umgewandelt, bei der dem Methanol ein Wasserstoff entzogen wird und die Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung zu einer Doppelbindung verstärkt wird. Der zweite Schritt ist die Anbringung einer Phosphatgruppe an die verbleibende Methanolgruppe, auch bekannt als „Phosphorylierung“.

Aktivitäten

Die Modifikation zu Pyridoxal-5-phosphat ermöglicht es Pyridoxin, sich an viele verschiedene Enzyme zu binden und zu aktivieren, die an über hundert verschiedenen Reaktionen im gesamten Körper beteiligt sind. In der Leber bauen pyridoxinabhängige Enzyme Proteine aus der Nahrung in Komponenten ab, die der Körper verwenden kann. Im Gehirn ist phosphoryliertes Pyridoxin an der Herstellung von Neurotransmittern beteiligt, die Signale zwischen Nervenzellen weiterleiten. Pyridoxin hat auch andere entscheidende Funktionen in den Muskeln, im Blut und im gesamten Körper.

Stabilität

Pyridoxin kommt in einer Vielzahl von pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln vor, insbesondere in Leber, Sojabohnensprossen, Sojabohnen und braunem Reis. Pyridoxin aus pflanzlichen Quellen ist unphosphoryliert und relativ stabil gegenüber Licht, Hitze und Lebensmittelverarbeitung. Pyridoxin aus tierischen Quellen hingegen liegt in der phosphorylierten Form vor, die viel reaktiver und anfälliger für Deaktivierung unter normalen Bedingungen der Lebensmittellagerung und -zubereitung ist. Milch, die in Glasflaschen gelagert wird, ist besonders anfällig und verliert schätzungsweise 50 Prozent ihres Vitamin-B6-Potenzials über ihre Haltbarkeitsdauer.

Überdosierung

Pyridoxin ist in beiden Formen wasserlöslich, kann aber im Gegensatz zu den meisten wasserlöslichen Vitaminen in großen Mengen giftig sein. Eine Überdosierung von Pyridoxin kann die Nervenfunktion beeinträchtigen und zu Taubheit sowie Schwierigkeiten bei Bewegung und Koordination führen. Der Mechanismus, durch den dies auftritt, ist nicht klar, aber wie in „Introduction to Clinical Nutrition“ festgestellt, sind die meisten Moleküle mit einem Pyridinring (wie Pyridoxin) in gewissem Maße neurotoxisch.

Mangel

Ein echter Pyridoxinmangel ist selten, außer in Fällen extremer Unterernährung. Chemische Beeinträchtigungen der Aktivität von Pyridoxin im Körper, wie bei Alkoholismus und Hydrazinvergiftung, können ebenfalls zu Symptomen eines Pyridoxinmangels führen, ebenso wie genetische Erkrankungen. Pyridoxin-Entzug zeichnet sich durch Kopfschmerzen, Krampfanfälle und Tod aus.

Weitere Quellen von Vitamin B6

Pyridoxin ist nicht die einzige Quelle für Vitamin B6. Zwei andere ähnliche Moleküle können in Pyridoxal-5-phosphat metabolisiert werden und sind ebenfalls der Vitamin-B6-Klassifikation zugeordnet. Eines ist Pyridoxamin, das genau wie Pyridoxin ist, aber mit einer Methylamin-(CH2NH3)-Gruppe anstelle eines der Methanole. Das andere ist Pyridoxal, bei dem ein Aldehyd (COH) auf dieselbe Weise wie nach dem ersten Schritt der Pyridoxin-Phosphorylierung für eines der Methanole substituiert wurde.