Über Nicotinamid im Detail und die Rolle von Tryptophan
Lebensmittel pflanzlicher Herkunft enthalten Nicotinsäure. Lebensmittel tierischen Ursprungs enthalten Nicotinsäureamid (Niacinamid).
Nicotinsäure ist unentbehrlich für die Synthese von Sexualhormonen (Östrogen, Progesteron, Testosteron), Cortison, Thyroxin und Insulin. Es ist notwendig für die gesunde Funktion des Gehirns und des peripheren Nervensystems.
Bei Tieren und Menschen wird Nicotinsäure in der Leber in Nicotinamid umgewandelt. Cytochrom p450-Enzyme transportieren funktionelle Gruppen verschiedener Substrate (Hydroxylierung, Carboxylierung, Decarboxylierung, Entsättigung und Amidierung).
Die Amidierung von Nicotinsäure zu Nicotinamid verläuft generell in der Leber. Der Biokatalysator dieses Prozesses ist das Enzymsystem Cytochrom p450.
Niacinamid ist Bestandteil des Nicotinamid-Adenin-Dinucleotids (NAD+).
NAD+ wird von mehr als 100 Enzymen benötigt, die am Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen und Alkohol, an der DNA-Reparatur und der Zellsignalisierung beteiligt sind. Gewebe, die aus sich schnell vermehrenden Zellen bestehen (Haut, Darmepithelzellen, Gehirn), haben einen hohen Energiebedarf und schnelle biochemische Prozesse. Diese Gewebe sind am stärksten von Pellagra betroffen.
Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+) ist ein essentieller Cofaktor, der in allen lebenden Zellen vorkommt. Es spielt eine wichtige Rolle beim Elektronentransport durch die Membranen der Mitochondrien. Die Funktion der Elektronentransportkette führt zur Übertragung von Wasserstoff durch die Membrane. Dieser Prozess erzeugt einen Wasserstoffgradienten, der die oxidative Phosphorylierung von ADP, die ATP-Synthese, auslöst.
NAD+ spielt somit eine entscheidende Rolle bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien und bei vielen enzymatischen Redoxreaktionen. Zahlreiche biochemische Prozesse im Körper benötigen NAD+: Cholesterinstoffwechsel, Neurotransmitterstoffwechsel, Produktion freier Radikale und Entgiftung. Störungen in der NAD+-Produktion sind die Ursache für zahlreiche Krankheiten, darunter Stoffwechselerkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen und ein Mangel an zellulären Abwehrmechanismen gegen oxidativen Stress.
Die mitochondriale Krankheit
Tierversuche haben gezeigt, dass der Tryptophan-Nikotinamid-Umwandlungsweg (Kynureninweg) die Homöostase, die innere Stabilität des Organismus und die Fähigkeit zur Anpassung an eine sich verändernde Umwelt beeinflusst.
Die korrekte Funktion des Kynureninweges ist eine Voraussetzung für die Gesundheit. Das Auftreten von Krankheiten, die Verwertung von Nährstoffen und Hormonen sowie die Funktion des Immunsystems hängen alle vom Kynureninweg ab. Untersuchungen am Menschen haben gezeigt, dass Säuglinge aus 67 mg aufgenommenem Tryptophan 1 mg Nicotinamid bilden. Die Umwandlungsrate von Tryptophan in Nicotinamid nimmt von der Mitte bis zum Ende der Schwangerschaft zu (Tsutomu Fukuwatari und Katsumi Shibata 2013). Die Umwandlung von Tryptophan in Nicotinsäure-Nicotinsäureamid ist für die Versorgung des Körpers mit Niacin unerlässlich.
In der Leber sind die Mitochondrien auf die Entgiftung von Ammoniak spezialisiert. Der Harnstoffzyklus findet zum Teil in den Mitochondrien der Leber statt. Der letzte Schritt des Katabolismus, die terminale Oxidation, findet auch in anderen Mitochondrien statt, wobei der an Cofaktoren gebundene Wasserstoff zu Wasser oxidiert wird. Nahezu 95 % der bei der biologischen Oxidation freigesetzten Energie ist terminale Oxidation. Der Körper benötigt Mitochondrien für den Cholesterinstoffwechsel, die Östrogen– und Testosteronsynthese, den Neurotransmitterstoffwechsel und die Produktion und Entgiftung freier Radikale.
