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Wissenschaftliche Informationen über Vitamin A und Carotin

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1. Geschichte und Chemie
Im Jahr 1909 wurde Vitamin A nach Vitamin B1 als zweites Vitamin entdeckt. Unter dem Begriff Vitamin A werden alle Verbindungen mit Vitamin-A-ähnlicher biologischer Wirksamkeit verstanden. Dies sind Retinol und seine Ester: Retinylacetat und Retinylpalmitat, aber keine Carotinoide. Vitamin A selbst kommt nur in tierischen Nahrungsmitteln vor. Dieses Vitamin hat eine Vorstufe, das so genannte Provitamin A, zu dem die Carotinoide (Pflanzenfarbstoffe) gehören. Die höchste Vitamin-A-Wirksamkeit hat das ß-Carotin, dessen Moleküle aus zwei untereinander verbundenen Retinol-Molekülen bestehen.
2. Vorkommen
Tierische Produkte wie Fisch, Leber, Milchprodukte, Eier enthalten viel Retinol. Die Carotinoide findet man vor allem in Pflanzen, die gelb-rot-orange gefärbt sind. Dazu gehören beispielsweise Karotten, Paprika, Aprikosen, Kirschen, Grapefruits, Rote Bete, Papaya, aber auch Spinat, Fenchel, Broccoli, Petersilie und Feldsalat.
3. Resorption und Metabolismus
Vitamin A ist fast immer an Proteinen gebunden oder mit Fettsäuren verestert und kommt selten in freier Form vor. Provitamin A (meist ß-Carotin) wird im Darm durch Spaltung der zentralen Doppelbindung zu Retinol metabolisiert. Vitamin-A-Fettsäureester werden von der Pankreaslipase ebenso zu Retinol gespalten. Nach der Bindung an ein Protein wird es erneut verestert und von den Chylomikronen über die Lymphbahnen in das Blut transportiert. Dort werden teilweise schon Retinylester frei und gelangen in verschiedene Gewebe. Der größere Teil gelangt in die Leber. Hier wird Retinylester zu Retinol hydrolysiert und gelangt in bestimmte Zellen der Leber, wo sie wiederum verestert werden und als Vitamin-A-Pool zur Verfügung stehen. Benötigt der Körper Vitamin A, erfolgt die Hydrolyse des Retinylesters und das entstandene Retinol wird an ein Protein gebunden zum Zielgewebe transportiert. Dort wird es an ein Bindungsprotein gebunden und teilweise metabolisiert oder in der reveresterten Form gespeichert.
4. Biochemische Funktionen im Körper
Die verschiedenen im Organismus vorkommenden Vitamin-A-Derivate zeigen teilweise sehr unterschiedliche funktionelle Wirkungen:

    • Retinol:Transportform
    • 11-cis- und all-trans-Retinal: Wirkung im Rhodopsinzyklus des Auges
    • Retinylester: Speicherform (Fetsäureester: Retinylplamitat, -stereat, -oleat)
    • Retinsäure: Wirkung auf Proliferation und Differenzierung verschiedener Gewebe. Inhibierung von Tumorpromotern

Retinsäure wird für die Funktion und Teilung von epithelialen Zellen benötigt. Es beeinflusst also das Wachstum und die Bildung von Haut, Schleimhäuten und von Knorpelgewebe. Auch für Reproduktionsvorgänge wie die Entwicklung der Plazenta und des Fötus ist es von Bedeutung. Retinol wird von den Kapillarenden des Auges aufgenommen und zu Retinal oxidiert. Gebunden an ein Protein gelangt es zu den Photorezeptoren und bildet zusammen mit dem Protein Opsin das Sehpurpur (Rhodopsin) in den Stäbchen und Zapfen der Netzhaut und spielt somit eine Rolle für den Sehvorgang. Provitamin A-Carotinoide gehören zu den so genannten Antioxidantien. Sie fangen Peroxylradikale und Singulettsauerstoff ab, indem sie ihnen ein Sauerstoffatom entreißen. So verhindern sie die Oxidation anderer wichtiger Substanzen wie Nukleinsäuren, Eiweiß und Fettsäuren. Genau genommen nimmt das Carotinoid bei den Wechselwirkungen mit den Radikalen Energie auf, die es als Wärme an die Umgebung abgibt (“Quenching”). Wenn Carotinoide in ausreichender Menge vorhanden sind, wird einer Schädigung von Zellen, Zellkern und Zellmembran vorgebeugt.
5. Mangelerscheinung
Ein Vitamin A-Mangel macht sich oft erst nach einem Zeitraum von mehreren Monaten bemerkbar. Die Symptome können unterschiedliche spezifische und unspezifische Formen annehmen. Wenn es sich nicht um ein typisches Symptom wie beispielsweise Nachtblindheit handelt, bleibt der Vitamin A-Mangel unentdeckt. Bei starkem Mangel können Wachstumsstörungen, Gewebeschäden, Infekte, Atemwegs- und Durchfallerkrankungen sowie die Augenkrankheit Xerophthalmie, die zu Blindheit führen kann, auftreten. Des Weiteren kommt es zu Störungen der Spermatogenese.
Eine Überdosierung, auch Hypervitaminose genannt, entsteht bei längerer Einnahmen von mehr als 30mg am Tag und äußert sich akut durch Schmerzen, Schwindel und Erbrechen. Eine Überdosierung von Vitamin A in der Schwangerschaft kann zu Missbildungen des Kindes führen. Daher sollten Schwangere nicht mehr als 10.000 I.E. (das entspricht etwa 3 mg) Retinol pro Tag aufnehmen. Eine Überdosierung kann übrigens nur bei Einnahme von Vitamin A entstehen, Provitamin A (Carotinoide) darf man in beliebiger Menge zu sich nehmen. Eine Umwandlung dieser Vorstufen in Vitamin A wird dem Bedarf angepasst. Ein Zuviel an Carotinoiden wird vor allem in der Haut abgelagert und färbt diese dann gelblich-orange.
6. Tagesbedarf
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Menge an Vitamin A in Lebensmitteln anzugeben: als Internationale Einheiten (IE) oder als mg Retinol oder Carotin. Hierbei entsprechen 3,33 IE Vitamin A = 1 µg Retinol = 6 µg beta-Carotin.
Am günstigsten ist es, Vitamin A in Form von Retinol als auch Carotin (wovon man 2 mg täglich benötigen würde, um den Vitamin-A-Bedarf zu decken) zu sich zu nehmen. Auf diese Weise wird die Wirkung der Carotinoide als Radikalfänger auch noch genutzt. Um den durchschnittlichen Tagesbedarf an Vitamin A zu decken, reichen folgende Mengen der betreffenden Lebensmittel:
Camembert und Tunfisch 200 g, Vollmilch 3 Liter, Butter 150 g, rote Paprika 50 g, Möhren 50 g, Spinat 100 g, Aprikosen 250 g.

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