Vitamin B3 (Niacin) – Struktur, Funktionen und klinische Bedeutung

Einleitung

Vitamin B3, auch Niacin genannt, ist ein Sammelbegriff für die wasserlöslichen Verbindungen Nicotinsäure und Nicotinamid. Beide sind Vorstufen der Coenzyme Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD⁺) und Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADP⁺), die essenziell für zahlreiche Redoxreaktionen im Energiestoffwechsel sind.

Der menschliche Körper kann Niacin teilweise aus der Aminosäure Tryptophan synthetisieren, jedoch ist die Effizienz gering (ca. 60 mg Tryptophan → 1 mg Niacin-Äquivalent). Daher bleibt die exogene Zufuhr über die Nahrung bedeutsam.

Chemische Eigenschaften

  • Summenformel (Nicotinsäure): C₆H₅NO₂

  • Biologisch aktive Derivate: NAD⁺ und NADP⁺

  • Hitzestabil, aber wasserlöslich → nur geringe Kochverluste.

Vorkommen

Niacin ist weit verbreitet, besonders in:

  • Fleisch, Geflügel, Fisch

  • Innereien (Leber, Niere)

  • Vollkorn- und Getreideprodukte

  • Hülsenfrüchte

  • Nüsse und Samen

Mais enthält zwar Niacin, jedoch in gebundener Form (Niacytin), die ohne spezielle Aufbereitung (z. B. Alkalisierung, wie in der traditionellen mexikanischen Küche) schlecht bioverfügbar ist.

Physiologische Funktionen

Niacin-Derivate sind zentrale Cofaktoren in zahlreichen Stoffwechselwegen:

  • NAD⁺/NADH:

    • Elektronentransport in der Atmungskette

    • Glykolyse, Citratzyklus, β-Oxidation

  • NADP⁺/NADPH:

    • Biosynthese von Fettsäuren und Cholesterin

    • Reduktiver Pentosephosphatweg

    • Antioxidatives System (Regeneration von Glutathion)

Zusätzlich reguliert NAD⁺ über Sirtuine und Poly(ADP-Ribose)-Polymerasen epigenetische Prozesse, DNA-Reparatur und Zellalterung.

Bedarf

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) gibt den Bedarf in Niacin-Äquivalenten (NE) an:

  • Männer: ca. 15–17 mg NE/Tag

  • Frauen: ca. 12–13 mg NE/Tag

Ein Niacin-Äquivalent entspricht 1 mg Niacin oder der körpereigenen Synthese aus 60 mg Tryptophan.

Mangelerscheinungen

Ein ausgeprägter Mangel führt zu Pellagra, klassisch beschrieben durch die „3 D“:

  • Dermatitis (lichtempfindliche Hautveränderungen)

  • Diarrhoe (Entzündungen im Gastrointestinaltrakt)

  • Dementia (neurologische und psychische Störungen)

Unbehandelt kann Pellagra tödlich verlaufen. Risikogruppen sind Personen mit Mangelernährung, Alkoholabhängige sowie Patienten mit Hartnup-Krankheit (gestörte Tryptophan-Resorption).

Überdosierung

Eine übermäßige Niacinzufuhr (v. a. Nicotinsäure > 500 mg/Tag) kann führen zu:

  • Hautrötungen und Hitzegefühl („Niacin-Flush“)

  • Lebertoxizität bei chronischer Hochdosistherapie

  • Gastrointestinale Beschwerden

Nicotinamid verursacht diese Flush-Reaktionen nicht, kann jedoch ebenfalls in sehr hohen Dosen Nebenwirkungen zeigen.

Klinische Relevanz

  • Therapie: Hochdosierte Nicotinsäure wurde früher in der Lipidtherapie (Senkung von LDL-Cholesterin, Erhöhung von HDL) eingesetzt, wird aber heute aufgrund von Nebenwirkungen seltener genutzt.

  • Prävention: Niacin ist wichtig für Bevölkerungsgruppen mit einseitiger Getreideernährung ohne Alkalisierung (klassisch: Pellagra-Endemien in Mais-basierten Ernährungsregionen).

  • Forschung: NAD⁺-Vorstufen wie Nicotinamid-Ribosid werden in der Anti-Aging-Forschung intensiv untersucht.

Schlussfolgerung

Vitamin B3 ist ein zentrales Coenzym des Energiestoffwechsels und spielt eine Schlüsselrolle in Redoxreaktionen, Biosynthesen und epigenetischer Regulation. Während Mangelzustände in Industrieländern selten sind, können sie in Risikogruppen schwerwiegende Folgen haben. Supplementierung kann in bestimmten medizinischen Kontexten sinnvoll sein, erfordert jedoch eine sorgfältige Abwägung möglicher Nebenwirkungen.