Vitamin B1 (Thiamin)

Als Cofaktor für etliche Stoffwechselreaktionen trägt das essenzielle Vitamin B1 zur Energiegewinnung des Körpers und einer normalen Herzfunktion bei. Gleichzeitig ist es an der Bildung von Neurotransmittern beteiligt und somit für das Nervensystem und die psychische Gesundheit von großer Bedeutung.

Wissenschaftlicher Name: Thiamin¹

Nährstoffkategorie: essenzielles Vitamin, wasserlöslich²

Funktion im Körper: trägt zur Energiegewinnung des Körpers bei, Cofaktor für Stoffwechselreaktionen (Kohlenhydrat-, Fett- und Aminosäurestoffwechsel), beteiligt an Neurotransmittersynthese²,⁸

Natürliche Quellen: Vollkornprodukte (Vollkornmehl, Haferflocken), Samen, Kerne und Keime (Weizenkeime, Sonnenblumen- und Pinienkerne), Muskelfleisch (v.a. Schweinefleisch), Hülsenfrüchte (Erdnüsse, Erbsen)²,⁴, Kartoffeln⁴

Tagesbedarf laut DGE: Kinder bis 7 Jahre: 0,6-0,7 mg/Tag; Kinder und Jugendliche bis 19 Jahre: 0,9-1,4 mg/Tag (m), 0,8-1,1 mg/Tag (w); Erwachsene: 1,1-1,3 mg/Tag (m), 1,0 mg/Tag (w)¹

Mangelerscheinungen: neurologische Störungen (kurzzeitiger Gedächtnisverlust⁵), emotionale Störungen, Müdigkeit, Muskelschwäche, Skelettmuskelschwund, bei schwerem anhaltendem Mangel: Beriberi verbunden mit Herzmuskelschwäche, Ödemen, Kurzatmigkeit und Empfindungslosigkeit der Extremitäten⁴,⁵,⁷

Risikogruppen: Schwangere und Stillende⁴, ältere Menschen⁵, Menschen mit Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes²

Beschreibung Vitamin B1

Wie der Name schon vermuten lässt, ist Vitamin B1 (Thiamin) das erste B-Vitamin, das entdeckt wurde⁶. Es setzt sich aus einem Pyrimidinring, der über eine Methylengruppe mit einem Thiazolring verbunden ist, zusammen⁴,⁹. Unser Körper besitzt mit 25-30 mg nur eine geringe Speicherfähigkeit für Vitamin B1⁴. Deshalb gilt das Vitamin als essenziell und muss regelmäßig mit der Nahrung zugeführt werden²,⁴. In unserem Körper kommt es in verschiedenen Verbindungen (meist phosphoryliert) vor. Etwa 80% der Menge ist in der metabolisch aktiven Form Thiamindiphosphat, auch bekannt als Thiaminpyrophosphat (TPP), vorhanden⁵,⁶. Das restliche Vitamin B1 liegt als Thiaminmonophosphat, Thiamintriphosphat und Adenosinthiamintriphosphat vor⁹.

Physiologische Bedeutung von Vitamin B1

Vitamin B1 ist als Cofaktor für Enzyme für etliche Stoffwechselreaktionen von Bedeutung. In Form von Thiamindiphosphat ist es an Gruppenübertragungsreaktionen im Energiestoffwechsel (z.B. Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA⁴) beteiligt und trägt damit zur Energiegewinnung des Körpers bei²,⁴,⁵,⁸. Diese Energie ist für das Wachstum von Zellen und deren Funktion essenziell²,⁵ und trägt zur normalen Funktion des Herzens bei¹³. Weiterhin wirkt es im Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsel mit²,⁵. Dadurch ist es vor allem an der Bildung von Neurotransmittern und andere für die Hirnfunktion wichtige bioaktive Substanzen beteiligt⁷. Vitamin B1 trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei, indem es die Reizweiterleitung ermöglicht. Darüber hinaus ist es für die Struktur und Funktion von Zellmembranen, vor allem von Neuronen und Gliazellen, notwendig⁷. Gleichzeitig ist es dadurch für die psychische Gesundheit von Bedeutung¹².

Anwendungsgebiete von Vitamin B1

Vitamin B1 findet als Nahrungsergänzungsmittel bei Personen, die einen erhöhten Bedarf und eine verminderte Aufnahme im Darm haben, Anwendung. In der Schwangerschaft und Stillzeit benötigen Frauen mehr Vitamin B1, um den Fötus zu versorgen und die Ausscheidung über die Muttermilch zu kompensieren⁴. So empfielt die DGE Schwangeren im 2. Trimester 1,2 mg Vitamin B1 pro Tag. Schwangere im 3. Trimester und Stillende benötigen 1,3 mg Vitamin B1 pro Tag¹. Des Weiteren können Erkrankungen den Bedarf erhöhen und die Absorption im Darm vermindern. Dazu zählen Infektionskrankheiten, Magen-Darm-Erkrankungen (Colitis Ulcerosa, Morbus Crohn) und Lebererkrankungen².

Auch ältere Menschen sollten auf eine ausreichende Zufuhr des Vitamins achten, da die im Alter verringerte Absorptionsfähigkeit häufig in Kombination mit einer einseitigen Ernährung, chronischen Erkrankungen und Medikamenteneinnahme, einen Mangel verursachen kann⁵.

Die Absorption von Vitamin B1 kann durch sogenannte Thiamin-Antagonisten, die in pflanzlichen Lebensmitteln vorkommen, gehemmt werden. Dazu zählen aromatische Säuren (Kaffeesäure, Chlorogensäure, Tanninsäure) und die Flavonoide Quercetin und Rutin⁹. Die aromatischen Säuren oxidieren den Thiazolring des Vitamins, sodass es vom Körper nicht mehr aufgenommen werden kann⁹. Auch Antazida (Medikamente zur Neutralisierung der Magensäure) stören die Absorption des Vitamins, da der enthaltende Arzneistoff 5-Fluoruracil die Phosphorylierung von Thiamin zu Thiaminpyrophosphat kompetitiv hemmt⁴.

Substitution von Vitamin B1

Für die Supplementation von Vitamin B1 existieren keine festgelegten Höchstmengen, da schädliche Nebenwirkungen auch bei einer hohen Zufuhr nicht zu erwarten sind²,³. Allerdings sinkt die Aufnahmefähigkeit unseres Darms bei steigender Vitaminzufuhr. Die Aufnahme erfolgt über einen aktiven, carrier-vermittelten Transport, also durch die Bindung an Transportproteine. Bei einer hohen Zufuhr sind die Transportproteine schnell gefüllt und können nicht die gesamte Menge des Vitamins aufnehmen⁴,⁵. Die Aufnahme sinkt bei Mengen über 5 mg³. Allerdings kann Vitamin B1 in hohen Dosen unabhängig von den Transportproteinen über die passive Diffusion absorbiert werden. Über diesen Weg können laut Studien jedoch nur etwa 5% der Gesamtmenge verwertet werden⁴,⁸. Das restliche Vitamin B1 wird aufgrund seiner Wasserlöslichkeit mit dem Urin ausgeschieden²,³.

In einer Studie konnte der Vitamin-B1-Status durch die Supplementation von 200 mg/Tag bei PatientInnen mit Herzinsuffizienz im Vergleich zum Placebo signifikant gesteigert werden. Zusätzlich steigerte sich die Pumpfunktion der linken Herzkammer um 22%¹⁰.

Qualitäts-/ Anwendungs-unterschiede

In Deutschland sind Vitamin B1-Präparate mit den Wirkstoffen Thiaminmononitrat, Thiaminmonophosphatchlorid, Thiaminpyrophosphatchlorid und Thiaminhydrochlorid zugelassen⁴,⁵. Die Wirkstoffe sind stabil und wasserlöslich⁵. Sie sind für den Körper weniger bioverfügbar als die Benfotiamine. Die fettlösliche Vorstufe der aktiven B1-Form besitzt eine dreimal höhere Bioverfügbarkeit als Thiaminhydrochlorid (Thiamin-HCl: 5,3%), ist jedoch in Deutschland für Nahrungsergänzungsmittel nicht zugelassen⁸,¹⁴.