Vitamin B7

Vitamin B7 auch als Biotin, oder Vitamin H bezeichnet, ist ein wasserlösliches Vitamin aus dem Vitamin-B-Komplex. Das Vitamin B7 spielt als prosthetische Gruppe von Enzymen im Stoffwechsel eine bedeutende Rolle.

Vitamin B7 in der Ernährung

Natürliche Vitamin B7 - Biotin-Lieferanten sind z.B. Eigelb, Leber, Erdnüsse, Haferflocken oder Reis.

Der genaue Bedarf an Vitamin B7 ist nicht bekannt. Folgende Tagesmengen geordnet nach Lebensalter können gemäß RDA als Richtwerte dienen:

- 0 bis 6 Monate 35 µg,
- 6 bis 12 Monate 50 µg,
- 1 bis 18 Jahre 100 bis 200 µg,
- über 18 Jahren 100 µg,

während Schwangerschaft und Stillzeit: zuzüglich 50 µg.

Die deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt für Erwachsene lediglich 30 bis 60 µg pro Tag. Der Therapiebereich liegt zwischen 50 µg und 15 mg. Ein Biotinmangel ist selten, kann aber bei Aufnahme großer Mengen von Rohei eintreten, da das Eiklar Avidin enthält, welches das Biotin bindet und seine Aufnahme im Darm blockiert.

Merkmale eines Vitamin-B7-Mangel sind Hautstörungen, Haarausfall, spröde Nägel, Blutarmut, Depressionen, Müdigkeit, Ohnmacht, Appetitlosigkeit, Muskelschmerzen, erhöhte Gesamtcholesterinwerte, Unterzuckerung (Hypoglykämie) und Entzündung der Zunge (Glossitis). Die Merkmale einer Vitamin-B7-Überversorgung hingegen sind verzögerte oder verringerte Insulinausschüttung, erhöhter Bedarf an Vitamin C und an Vitamin B6 sowie erhöhte Blutzuckerwerte.

Vitamin B7 als prosthetische Gruppe

Vitamin B7 ist die prosthetische Gruppe von Carboxylasen, genauer der Carboxy-Transferasen. Durch deren Aktion kann auch im tierischen Organismus Kohlendioxid fixiert werden. Beispiele sind:

- die Pyruvat-Carboxylase, ein Schlüsselenzym der Gluconeogenese, das Pyruvat in einen Metaboliten des Citratzyklus umwandelt.

- die Acetyl-CoA-Carboxylase, welche das Malonyl-CoA für den Startschritt der Polyketid- und Fettsäurebiosynthese liefert.

Vor der Addition an den Stickstoff des Vitamin B7 wird das Kohlendioxid, welches als Hydrogencarbonat vorliegt, mit ATP in eine aktive Form, das Carboxyphosphat, ein gemischtes Anhydrid der Phosphor- und Kohlensäure, überführt werden. Als prosthetische Gruppe ist Vitamin B7 fest an einen Lysinrest des Enzyms gebunden. Die Einheit desse, auch Biocytin genannt, fungiert wie eine Drehscheibe, das sog. Propeller-Prinzip, über welches die Pyruvatbindungsstelle bedient werden kann. Das Pyruvat ist dort in seiner Enolform gebunden, was direkt die unmittelbare Übernahme des CO2-Restes ermöglicht. Die Reaktion zeigt beispielhaft den Einsatz und die Regenerierung einer prosthetischen Gruppe am selben Enzym.

Vitamin B7 in der molekularen Biotechnologie

Vitamin B7 kann zur Markierung verschiedener Moleküle verwendet werden (Biotinylierung). Zum Nachweis nutzt man die Wechselwirkung zwischen Vtamin B7 bzw. Biotin und Streptavidin.

Geschichte des Vitamin B7

Die Entdeckung der Substanz verlief in mehreren Schritten:

- 1898: Steinitz, Vitamin H (von Haut)

- 1901: Eugene Wildiers und Manile Ide, "Bios" ein wässriger Extrakt aus Hefen enthält eine Substanz, die für das Wachstum von Hefen notwendig ist

- 1927: M. A. Boas, Beschreibung des "Eiweiß-Verletzungs-Syndroms", eine Form der Dermatitis: Verursacht durch eine im Eiweiß enthaltene Substanz (Avidin), die Biotin inaktiviert.

- 1931: Paul György, Vitamin H

- 1936: Fritz Kögl und Benno Tönnis, Erstmalige Isolierung von 1,1 mg Biotin aus
250 kg getrockneter Eidotter.

- 1940: György, Feststellung, dass Biotin identisch mit Vitamin H und Coenzym R.

- 1942: Vignaud, Aufklärung der chemischen Struktur.

- 1943: Harris, erste chemische Synthese.

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