Pyridoxin (Vitamin B6)

Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung

Vitamin B6 ist ein Sammelbegriff für alle vitaminwirksamen Derivate des 3-Hydroxy-2-Methypyridins.
Die einzelnen Pyridinderivate unterscheiden sich durch ihre verschiedenen Substituenten am vierten Kohlenstoffatom – C4. Dementsprechend unterscheidet man zwischen dem Alkohol Pyridoxin beziehungsweise Pyridoxol (PN), dem Aldehyd Pyridoxal (PL) sowie dem Amid Pyridoxamin (PM).
PN, PL und PM können an ihrem fünften Kohlenstoffatom – C5 – phosphoryliert werden, so dass Pyridoxin-5'-phosphat (PNP), Pyridoxal-5'-phosphat (PLP) und Pyridoxamin-5'-phosphat (PMP) entsteht.
Alle 6 Derivate sind im Stoffwechsel ineinander überführbar und weisen gleiche Vitaminaktivitäten auf [3, 5, 6, 7, 10, 13, 17, 21].

Die 5'-Phosphorsäureester PLP und PMP sind die eigentlichen biologisch aktiven Formen. Sie erfüllen ihre Funktionen im Organismus in Form von Coenzymen und sind für viele enzymatische Reaktionen von wesentlicher Bedeutung [3, 5, 6, 7, 10, 13, 17, 21].

Synthese

Vitamin B6 ist nahezu ubiquitär verbreitet und kommt in Lebensmitteln sowohl pflanzlichen als auch tierischen Ursprungs vor.
In pflanzlichen Nahrungsmitteln findet sich in erster Linie Pyridoxin, während in tierischen Nahrungsmitteln vor allem Pyridoxal, Pyridoxamin und deren Phosphorsäureester vorhanden sind [5, 6, 10, 17].

Das in Pflanzen vorkommende Pyridoxin ist relativ hitzestabil, wodurch nur geringe Verluste – bis 20 % – bei der Verarbeitung pflanzlicher Kost auftreten. Pyridoxal und Pyridoxamin sind hingegen hitzelabil. So betragen die Koch- und Auslaugverluste von PL, PM und deren Phosphorsäureester bei beispielsweise Fleisch etwa 30 bis 45 %. Bei Milch sind durch Sterilisations- und Trocknungsprozesse mit Vitamin B6-Verlusten von bis zu 40 % zu rechnen [8].

Des Weiteren sind die Vitamin B6-Derivate überaus empfindlich gegenüber Tageslicht beziehungsweise UV-Licht.
Trotz schonender Behandlung der Lebensmittel muss mit durchschnittlichen Vitamin B6-Verlusten von 20 % gerechnet werden [3, 5, 8, 9, 10, 13, 17].

Die Verfügbarkeit der B-Vitamere ist vor allem von ihrer Bindungsform abhängig [12].
In Lebensmitteln aus pflanzlichen Quellen, wie Sojabohnen, Weißbrot und Orangensaft, liegt Vitamin B6 zum Teil – 0 bis 50 % – an Glucose gebunden, als Glykosylat – Pyridoxin-5'-beta-D-Glykosid – vor.
Die Bindung an reduzierenden Zuckern und Proteinen beziehungsweise Aminosäuren beeinträchtigt die Bioverfügbarkeit des Vitamins B6 [29]. Demzufolge weisen Glykosylate und an Proteine gebundene B6-Vitamere eine Absorptionsrate von nur 50-60 % im Vergleich zum freien Pyridoxin auf [7, 10, 12].

Intestinale Bakterien sind in der Lage, Vitamin B6 zu synthetisieren und die verfügbare Menge an Pyridoxin zu erhöhen. Erkrankungen des Gastrointestinaltraktes vermindern die bakterielle Vitamin B6-Synthese. Zudem wird aufgrund geschädigter Transportmechanismen in der Mukosa (Dünndarmschleimhaut) oder fehlender Enzymsysteme die Bioverfügbarkeit beziehungsweise Absorption von Vitamin B6 signifikant verringert [12].

Resorption

Über die Nahrung aufgenommenes Vitamin B6 wird im gesamten Dünndarm, vor allem im Jejunum Leerdarm resorbiert.
Um in die Enterozyten (Zellen der Dünndarmschleimhaut) aufgenommen werden zu können, müssen die an Phosphat beziehungsweise Glucose gebundenen B6-Vitamere zuvor durch unspezifische Phosphatasen beziehungsweise Glukosidasen im Darmlumen hydrolysiert werden. Dabei werden von den B6-Derivaten die Phosphat- und Glucosereste durch Reaktion mit Wasser abgespalten. In freier, ungebundener Form gelangen dann Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin in einem nicht-sättigbaren, passiven Mechanismus in die Enterozyten [29]. Die Absorptionsrate wird auf 70-75 % geschätzt [3, 7, 21, 29].
In den Enterozyten werden PN, PL und PM mittels Katalyse unter Einfluss der Zink-abhängigen Pyridoxalkinase am C5 phosphoryliert. Diese Rephosphorylierung hat den Sinn der Zurückhaltung der Vitamin B6-Formen im Organismus – metabolic trapping.
Bevor die B6-Derivate an der basolateralen Membran der Enterozyten in das Blut abgegeben werden, kommt es erneut zu einer Dephosphorylierung [5, 7].

Transport und Verteilung im Körper

Absorbiertes Vitamin B6 gelangt über die Pfortader in die Leber, kann aber auch über den Blutweg in periphere Gewebe, wie in die Muskulatur transportiert werden. In den Hepatozyten (Leberzellen) beziehungsweise Zellen peripherer Gewebe kommt es zu einer sofortigen Phosphorylierung von PN, PL und PM und anschließenden Bildung der metabolisch aktiven Form Pyridoxal-5'-phosphat.
Die Vitamin B6-Vitamere werden aus den Hepatozyten sowie Zellen peripherer Gewebe in den Blutkreislauf abgegeben.
Im Blutplasma liegen über 90 % des gesamten Vitamins B6 als Pyridoxal und Pyridoxalphosphat vor [10]. Das Plasma-PLP stammt ausschließlich aus der Leber. Der Transport von PL und PLP im Blut erfolgt einerseits im Zusammenhang mit Albumin, andererseits in den Erythrozyten (rote Blutkörperchen).
In unterschiedlichen Geweben und Organen, vor allem in der Muskulatur ist PLP als Coenzym an zahlreichen enzymatischen Reaktionen beteiligt.

Der Gesamtkörperbestand an Vitamin B6, überwiegend in Form von Pyridoxal-5'-phosphat, beträgt bei ausreichender Versorgung etwa 100 mg und verteilt sich auf Muskulatur und Leber. 80 % des im Körper retinierten PLP befinden sich gebunden an die Glykogenphosphorylase in der Muskulatur. Der restliche B6-Anteil wird in der Leber gespeichert. Nur 0,1 % befinden sich im Blutplasma.
Schließlich stellt enzymgebundenes Pyridoxal-5'-phosphat die wichtigste Speicherform für Vitamin B6 dar [7, 10, 21].

Ausscheidung

In der Leber und auch im geringen Umfang in den Nieren Pyridoxal-5'-phosphat über Pyridoxal zu der biologisch unwirksamen Vitamin B6-Form 4-Pyridoxinsäure abgebaut.
4-Pyridoxinsäure ist das wichtigste Abbauprodukt und die Hauptausscheidungsform im Stoffwechsel von Vitamin B6. Die Säure wird über die Nieren mit dem Urin eliminiert [15].
Bei einer besonders hohen Vitamin B6-Zufuhr werden auch andere Vitamin B6-Verbindungen in nicht phosphorylierter Form, wie PN, PL und PM, renal ausgeschieden [7].

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