Biotin befeuchtet Haut und Schleimhäute

von | Jan 6, 2017 | Nährstoffe

Biotin ist ein wasserlösliches und schwefelhaltiges Vitamin (auch Vitamin B7 oder Vitamin H genannt), das der Gruppe der B-Vitamine zugeordnet wird. Die meisten Menschen kennen es als Bestandteil von Kosmetikprodukten für Haut, Haare und Nägel. Neben der Bedeutung für die Haut und Haare schützt Biotin aber auch Schleimhäute vor dem Austrocknen und vor Infektionen (zB Candida im Darm). 

Im folgenden Guide erfährst du mehr über die biochemische Bedeutung von Biotin und dessen Anwendung als Nahrungsergänzung.

1) Allgemeines zu Biotin

Biotin wird wie andere B-Vitamine auch über die Nahrung aufgenommen und teilweise auch von Darmbakterien produziert. Im Vitamin B-Komplex unterstützt es den Energiestoffwechsel, bei dem es als Koenzym mitwirkt.

Eine besondere Bedeutung kommt Biotin für die Bildung von Haut, Haaren, Nerven, Schleimhäuten, Blutzellen und Talgdrüsen zu. Biotin findet in diesem Zusammenhang auch Anwendung bei Haarausfall, trockener Haut, brüchigen Nägeln, Schleimhautschäden (insb. des Magen-Darm-Trakts), Energielosigkeit und Nervenschmerzen. 

Biotin schützt auf Zellmembrane vor Schädigung bei der Endozytose, dh bei der Transportart größerer Moleküle (zB Glukose) über Zellmembrane ins Zellinnere.

Biotin ist Koenzym der Enzymgruppe der Carboxylasen, welche notwendig sind, um Makronährstoffen (Fett, Eiweiß) zu carboxylieren, um in weiterer Folge Energie für die Hirnfunktion und den restlichen Körperzellen bereit zu stellen. Die Carboxylierung durch Carboxylase-Enzyme bedeutet übrigens nichts anderes als das Anhängen von Kohlenstoffdioxid an ein anderes Molekül.

In der Schwangerschaft ist Biotin besonders wichtig für die Entwicklung des Fötus.

Symptome eines Biotinmangels sind grundsätzlich besonders unspezifisch, treten zu Beginn eher unterschwellig auf und nehmen über eine längere Zeit schleichend an Intensität zu. 

Im Blut kommt Biotin in freier Form und gebunden an Transportproteine (Biotinidase) vor. Biotin ist insgesamt nur in kleinen Mengen der Leber speicherbar und wird – wie alle anderen wasserlöslichen B-Vitamine auch – bei Überschuss über die Nieren bzw. den Harn ausgeschieden.

2) Biotin baut Fettsäuren und Zellmembrane auf und schützt sie vor Oxidation

Biotin ist – wie bereits erwähnt – ein Koenzym von Carboxylase-Enzymen und somit auch Koenzym von Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC), welche das geschwindigkeitsbestimmende Enzym für die Fettsäuresynthese ist. „CoA“ steht übrigens für Koenzym A.

Fett ist nicht schlecht! Sondern nur solches, das übermäßig in Fettzellen abgelagert wird und im Blut zirkuliert.

Alle Zellmembrane bestehen aus Fett (Lipiden), weshalb vor allem Zellen, die sich häufig erneuern, von einer ausreichenden Fettproduktion und damit vom biotinabhängigen Enzym Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC), abhängig sind. Sich häufig erneuernde Zellen sind beispielsweise Haut- und Schleimhautzellen, weshalb auch eines der ersten Anzeichen eines Biotinmangels eine trockene Haut oder Schleimhaut sein kann.

Wenn man sich den Prozess genauer ansieht, carboxyliert ACC das Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA, dh es fügt ihm ein Kohlenstoffdioxid hinzu. Malonyl-CoA schützt Fettsäuren vor der Oxidation und ist zuständig ist für die Lipogenese, also den Aufbau von Fettsäuren.

ACC dient daneben auch als Speicherprotein für Biotin, das vor allem vor allem in Fett-, nicht aber in Muskel- und Leberzellen vorkommt. Dass die Einnahme von Biotin den Abbau von Fettsäuren (sog. Lipolyse) verhindern kann, wurde im Tierversuch nachgewiesen.

ACC ist der Gegenspieler von SIRT1 im Energiehaushalt. 

3) Biotin hält den Blutzuckerspiegel aufrecht und schützt vor diabetischen Nervenschäden

Biotin unterstützt als Koenzym des Enzyms Pyruvatcarboxylase (PC) die Energiegewinnung aus der „Glukoneogenese“.

Glukoneogenese ist die Neubildung von Glukose aus Nicht-Kohlenhydraten (zB Pyruvat) und entspricht dem umgekehrten Prozess der Glykolyse (=Abbau von Glukose). Die Glukoneogenese dient damit der Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels während einer Fastenzeit sowie dem Gleichgewicht zwischen Glukose und Insulin im Blut.

Pyruvatcarboxylase ist auch abhängig vom Kofaktor Mangan. Eine Störung des Pyruvatstoffwechsels führt bei Diabetes II-Patienten zu Nervenschäden (Neuropathie).

4) Biotin unterstützt die Entgiftung von Ammoniak und baut Aminosäuren ab

Biotin ist Koenzym des Enzyms Propionyl-CoA-Carboxylase (PCC), welche notwendig ist für den Abbau von bestimmten Aminosäuren und ungeradzahligen Fettsäuren. Ungeradzahlige Fettsäuren sind solche mit ungerader Anzahl an Kohlenstoffatomen (zB C7, C11, etc.).

Genauer genommen baut PCC die Aminosäuren Threonin (hier nur alternativ), Methionin sowie die verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAAs) Valin und Isoleucin ab. Die abgebauten Aminosäuren stellen dann Energiequellen für die Energiegewinnung in den Mitochondrien (Citratzyklus) dar. PCC ist daneben an der Bildung von Gallensäuren beteiligt.

Propionyl-CoA-Carboxylase kann in den Harnstoffzyklus eingreifen und die Ammoniakentgiftung modifizieren. Ein Biotinmangel kann daher auch zu einem Ammoniaküberschuss führen.

Biotin ist auch Koenzym Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase, welche zum Abbau der Abbau der verzweigtkettigen Aminosäure Leucin notwendig ist.

5) Biotin schützt Haut, Haare und Schleimhäute (insbesondere vor Fremdkeimen)

Nicht umsonst wird Biotin auch Vitamin H genannt. Wie bereits erwähnt schützt es die Gesundheit von Haut und Haaren.  Haare deshalb, weil Biotin notwendig ist für das Haarbindegewebe, auch Keratin genannt. In Keratinzellen der Haarwurzeln sind hohe Konzentrationen von Biotin, Vitamin B5 und Alpha-Lipon-Säure zu finden. Biotin regt das Haarwachstum an, verhindert Haarausfall und macht Haare dicker.

Wie bereits unter Punkt 2) erwähnt, hält Biotin Haut und Schleimhäute feucht. Das biotinhaltige Enzym Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC) baut nämlich eine schützende Fettschicht auf, die die Regeneration und den Schutz vor Infektionen mit Fremdkeimen sicherstellt. Ausgetrocknete Schleimhäute sind nämlich wesentlich anfälliger für Infektionen. Dies gilt insbesondere für die Darmschleimhaut, die bei Trockenheit wesentlich leichter mit Fremdkeimen wie Pilzen (Candida) und Bakterien (Dysbiose) infiziert werden kann und zu einer eingeschränkten Nährstoffzufuhr (und Gewichtsverlust) führt.

Biotin wird auch von Darmbakterien gebildet und verhindert die Umwandlung des Hefepilzes Candida in seine pathogene Hyphenform. Damit ist Biotin auch in der Lage die Ausbreitung zu einer invasiven Candidose-Mykose über die Blutbahn zu verhindern.

6) Weitere Wirkungen von Biotin als Nahrungsergänzung

  • unterstützt das Immunsystem,
  • mindert Nervenschmerzen und Missempfindungen,
  • festigt Nägel und macht sie dicker,
  • wirkt Gewichtsverlust entgegen und verhilft zu Wachstum und Erhalt des Körpergewebes,
  • unterstützt die Nervensignalleitung und die Funktion von Neurotransmittern,
  • verbessert kognitive Leistungsfähigkeit durch Energiebereitstellung fürs Gehirn,
  • erhöht „gutes“ HDL- und senkt „schlechtes“ LDL-Cholesterin in Leber und Blut,
  • fördert die Entwicklung des Kindes während der Schwangerschaft (gemeinsam mit Folsäure),
  • verbessert die Gedächtnisfunktion und schützt vor altersbedingtem Abbau der geistigen bzw. kognitiven Leistungsfähigkeit,
  • wirkt stimmungsaufhellend und energetisierend,
  • erhöht die Stressresistenz durch Unterstützung der Funktion von Schilddrüsen und Nebennierenrinde,
  • wirkt entzündungshemmend und ist notwendig für ein normales Wachstum sowie den Aufbau von Muskeln und Bindegewebe (Knorpeln),
  • verbessert die Nährstoff- und Wirkstoffaufnahme in Zellen (biotinabhängige Rezeptoren an der Leberzellmembran sorgen für einen normalen Transport von größeren Molekülen in die Leberzellen),
  • wirkt gegen erektile Dysfunktion, indem es die Konzentration des Botenstoffs cGMP im Blut erhöht , welcher für die nervliche Erektionsfähigkeit des Penis verantwortlich ist.

7) Mögliche Anwendungsbereiche bzw. Indikationen von Biotin

intestinale Pilzinfektionen (Candidose), Behandlung mit Antibiotika, Übelkeit, Anorexie, Vorbeugung gegen Allergien, Haarausfall, Hepatitis, Milchschorf bei Kindern, Enzymmangelstörungen (Mangel an Carboxylasen oder Biotinidase),

unerklärlicher und schneller Gewichtsverlust bzw. Untergewicht (durch Mangel an den Enzymen Glucokinase und Acetyl-CoA-Carboxylase), Schwangerschaft (indiziert insb. sofern ein Elternteil mit Carboxylasemangel diagnostiziert wurde), brüchige Fingernägel,

Neuropathie (va periphere Neuropathie in den Extremitäten wegen gestörten Pyruvat-Stoffwechsel) und Nervenschmerzen ausgelöst durch Nierenversagen oder Diabetes,

Schwangerschaft, Gedächtnisstörungen durch neurodegenerative Erkrankungen (Alzheimer, Demenz), Verdauungsstörungen, Vorbeugung gegen Diabetes Typ II und Prädiabetes,

Schilddrüsenfunktionsstörungen und Nebennierenrindenschwäche (Adrenal Fatique Syndrom, Cortisolmangel)

8) Mangelursachen und erhöhter Bedarf von Biotin

Lebererkrankungen gehen mit Störungen des Vitamin-B12- und Biotin-Stoffwechsels infolge Abnahme der hepatischen Speicherbarkeit einher. Bei zirka 40% der Lebergeschädigten sind niedrige Biotin-Spiegel zu finden. Während Biotinmängel sich anfangs eher unterschwellig und mit geringen Symptomen zeigen, nehmen diese mit stärkerem Verbrauch über mehrere Jahre an Intensität zu.

Im Kindesalter treten genetisch bedingte Biotinmängel als Carboxylasemängel auf. Hier fehlt es neben ausreichend Biotin, welches zur Aktivierung von Carboxylasen notwendig ist, laut Forschung wahrscheinlich auch an weiteren Enzymen. Jedenfalls ist eine lebenslange Gabe von Biotin erforderlich.

Im Erwachsenenalter auftretende Biotinmängel sind meist bedingt durch einen Mangel an Biotinidase-Enzymen, bei dem die Absorption von Biotin im Darm eingeschränkt ist. Hier sind nur die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) betroffen.

Bei genetisch bedingten Carboxylase- oder Biotinidasemängel ist eine lebenslange Substitution von Biotin notwendig.

Auch ein übermäßiger Verzehr von rohem Hühnereieiweiß, welches den Inhaltsstoff Avidin enthält, der sich an Biotin bindet und dessen Aufnahme im Darm komplett hemmt, ist als Mangelursache denkbar. 

Näheres dazu unten zu Punkt 14) Bioverfügbarkeit von Biotin

Ansonsten gibt es noch folgende Mangelursachen bzw. erhöhten Bedarf bei: 

Dysbiose (gestörte Darmflora) und Mangel an biotinproduzierender Darmbakterien (durch Gabe von Antibiotika), Stress, chronisch-entzündliche Magen-Darm-Erkrankungen (Morbus Crohn, Zöliakie), Schleimhautschäden und Durchfall, „leaky gut“-Syndrom, Dünndarmresektion bzw. –entfernung (infolge von Bauchspeicheldrüsenkrebs) und dadurch bedingtes Kurzdarmsyndrom,

langjähriger und übermäßiger Alkoholkonsum, Gabe von Antikonvulsiva (Medikamente gegen Epilepsie z.B. Phenobarbital), Schwangerschaft (häufig; ursächlich ist hormonelle Umstellung),

Lebererkrankungen, Dialyse und Nierenfunktionsstörungen (mit erhöhter Ausscheidung von Biotin), Magersucht, Bulimie, Rauchen (Nikotin), erhöhter Konsum von Vitamin B5 (Pantothensäure)

    9) Mangelsymptome von Biotin

    • Haare, Haut und Nägel: Haarausfall und dünner werdendes Haar (einschließlich Wimpern und Augenbrauen), Verfärbung der Haare, Blässe (blasse, graue Gesichtsfarbe) und Anämie (Blut- bzw. Hämoglobinmangel), Keratokonjunktivitis (unzureichende Benetzung der Hornhaut und der Bindehaut mit Tränenflüssigkeit) und Sehstörungen, Glossitis (Veränderung der Zungenoberfläche), trockene Haut und roter Hautausschlag (sowie seborrhoische Hauterkrankungen, Leiner-Krankheit, Milchschorf und Neurodermitis), trockene Augen, Brüchigkeit von Fuß- und Fingernägeln, Nagelwachstumsstörungen, 
    • Schleimhäute und Darm: unerklärlicher und starker Gewichtsverlust (ohne offensichtliche Ursache), Pilzinfektionen zB der Darmschleimhaut (Candidose), trockene Schleimhäute (Mund, Nase, Lunge, Darm), Verdauungsstörungen, 

      erhöhte Infektanfälligkeit, 

    • Psyche: Depressionen und andere psychische Störungen, Halluzinationen, erniedrigte Leistungs- und Konzentrationsfähigkeit,
    • Zuckerstoffwechsel, Energie und Nerven: Chronic Fatique Syndrome (CFS), starke Müdigkeit, eingeschränkte kognitive Fähigkeiten, sensomotorische Störungen des Nervensystems, Stimmungsschwankungen, Schlafstörungen, Zuckerstoffwechselstörungen, periphere Neuropathie (Nervenschäden) und Missempfindungen bzw. Taubheitsgefühle in den Extremitäten (zB Kribbeln bzw. Prickeln in den Füßen oder Händen), Ataxie (Bewegungsstörungen), erhöhte Schmerzsensibilität, Lähmungen, Missempfindungen bzw. Gefühlsstörungen (Parästhesien), Gliederschmerzen, Muskelschmerzen und Krampfanfälle

    Mängel an B-Vitaminen gehen generell mit einer eingeschränkten Funktion der Schilddrüse und der Nebennieren einher, welche zuständig sind für Appetit, Schlaf, Schmerzempfinden, Stimmung und Energie. Störungen dieser wichtiger Drüsen führen unter anderem zu Energielosigkeit, Gewichtsverlust oder -zunahme und Schlafstörungen.

    • Sonstige Stoffwechselstörungen: Propionazidämie (Überschuss von Proprionsäure im Blut), Ketoazidose (zu hohe Konzentration von Ketonkörpern im Blut), Appetitlosigkeit, Myalgie (Muskelschmerzen), Hypotonie (niedriger Blutdruck bei Erwachsenen), Fettstoffwechselstörung, Hypercholesterinämie (erhöhtes Cholesterin im Blut),
    • Schwangerschaft und Geburt: erhöhtes Risiko für plötzliche Kindstod („Sudden Infant Death Syndrom (SIDS)“ korreliert mit niedrigen Biotinwerten in der Leber einher) und embryonale Fehlbildungen bzw. Geburtsfehlern, bei Carboxylasemängel im Kindesalter treten Hautekzeme, Erbrechen, Infektanfälligkeit, niedriger Blutdruck, Übersäuerung (Ketoazidose), Haarausfall und Gleichgewichtsstörungen auf. Hier ist eine lebenslange Gabe von Biotin erforderlich.

    10) Nebenwirkungen und Kontraindikationen von Biotin

    Nebenwirkungen durch Überdosierungen sind nicht bekannt und konnten sogar bei einer Gabe der 200-fachen Tagesdosis nicht festgestellt werden. Biotin wird wie alle anderen wasserlöslichen B-Vitamine über die Nieren bzw. den Harn ausgeschieden Vorsicht gilt nur bei Nierenfunktionsstörungen und damit eingeschränkter Harnausscheidung.

    Weil durch isolierte Langzeiteinnahme eines B-Vitamines Mängel bzw. ein Ungleichgewicht an anderen B-Vitaminen entstehen können, sollten B-Vitamine immer als Vitamin B-Komplex eingenommen werden .Siehe unten hinsichtlich Bioverfügbarkeit und Konkurrenz mit anderen Nährstoffen. Ansonsten sind keine weiteren Kontraindikationen bekannt, bei denen Biotin nicht eingenommen werden sollte.

    11) Dosierung und Tagesbedarf von Biotin

    Der Tagesbedarf für Erwachsene wird zwischen 30 – 60 µg (lt. D-A-CH-Referenzwerten) geschätzt. In den USA liegen die Referenzwerte der FDA (Food and Drug Administration) bei 30 – 100 µg. Die Einnahme von Biotin als Nahrungsergänzung sollte über mehrere Monate bis zu einem Jahr erfolgen.

    12) Formen von Biotin 

     

    Es gibt acht verschiedene Formen von Biotin. Als wirksamste Form gilt „D-Biotin“.

     

    13) Natürliches Vorkommen von Biotin in Nahrungsmittel

    Sojaprodukte, gekochte oder gebratene Eier (nur Eigelb!) und bestimmte Innereien (va Leber). In kleineren Mengen ist Biotin auch in Nüssen (Mandeln, Erdnüsse, Walnüsse), Pilze, Bananen, Milch, Blumenkohl, Haferflocken, Hefe, Avocados und Spinat zu finden. Durch Erhitzen der Nahrung über 100 °C kann der in rohem Eiweiß enthaltene Hemmstoff Avidin inaktiviert werden. Biotin selbst hält hohe Temperaturen gut aus.

    14) Nachweis eines Biotinmangels

    Standard ist die Bestimmung von Biotin im Blut oder Urin. Bei Carboxylasemängel wird die Holocarboxylase-Synthetase-Aktivität in bestimmten Zellen (z.B. Bindegewebszellen) gemessen oder die Untersuchung des Fruchtwassers nach der Geburt (sofern ein Elternteil mit dieser Erkrankung bereits diagnostiziert wurde).

    Weitere Hinweise können sein: vermindertes Hämoglobin (Blutfarbstoff) im Blut, Propionazidämie (Überschuss von Proprionsäure im Blut), Ketoazidose (zu hohe Konzentration von Ketonkörpern im Blut), Hyperammonämie (erhöhtes Ammoniak im Blut).

    Getestet werden kann auch die Aktivität biotinabhängiger Enzyme im Blut wie jene von Propionyl-CoA-Carboxylase (PCC) oder Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase.

    15) Bioverfügbarkeit von Biotin (Biotinidase)

    Im Dünndarm sorgt das Enzym Biotinidase dafür, dass Biotin aus verzehrten Eiweißen herausgelöst und dann über Transportmoleküle ins Blut absorbiert werden kann. Biotinidase wird von der Darmschleimhaut selbst produziert und dient neben der Biotinaufnahme auch als Speicherprotein für Biotin und dessen „Recycling“.

    Darmschleimhautschäden oder genetische Enzymdefekte können die Sekretion von Biotinidase einschränken und so zu einem Biotinmangel führen.

    Biotin teilt sich mit Vitamin B5 und Alpha-Lipon-Säure (ALA) das Transportprotein SMVT (dt. natriumabhängiger Multivitamintransporter) zur Resorption aus dem Dünn- und Dickdarm in die Darmzellen und weiter in die Blutbahn. Das Transportprotein ist deshalb auch im Dickdarm vorhanden, da auch Darmbakterien Biotin produzieren können.

    Bei hohen Biotin-Konzentrationen im Darm wird Biotin unabhängig vom Transportprotein absorbiert (sog. passive „Diffusion“). Auch auf die Haut aufgetragenes Biotin erhöht dessen Konzentration im Blut.

    Bestimmte Bakterienstämme, wie zB E. Coli, erhöhen die Aufnahme von Biotin aus dem Nahrungsbrei.

    16) Sinnvolle Nährstoff-Kombinationen und Wechselwirkungen mit Biotin

    • Die Wirkung von Biotin wird durch Nährstoffkombination mit anderen B-Vitaminen verstärkt (vor allem durch Vitamine B2, B6, B12, Folsäure (B9) und Pantothensäure (B5)).
    • Avidin (Inhaltsstoff des rohen Eiklars) hemmt die Aufnahme von Biotin in die Darmzellen.
    • Alpha-Lipon-Säure (ALA) könnte wegen seiner ähnlichen Struktur zu Biotin, der beiden biotinabhängigen Enzyme Pyruvatcarboxylase und Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase Die anderen biotinabhängigen Enzyme scheinen nicht beeinträchtigt zu werden.
    • Sehr hohe Dosen von Biotin können die Konzentration von Vitamin C, B6 und Insulin im Blut reduzieren und den Blutzuckerspiegel anheben.
    • Bei Diabetes-Patienten war Biotin gemeinsam mit Chrom in der Lage den Blutzuckerspiegel zu senken, vor allem wenn keine Einnahme von Medikamenten erfolgt.
    • Während der Schwangerschaft wird die Einnahme von Biotin und Folsäure empfohlen, um die Entwicklung des Kindes zu fördern.
    • Ein erhöhter Verzehr von Vitamin B5 (Pantothensäure) kann die Konzentration von Biotin senken.
    • Zur Steigerung der Haargesundheit ist eine Kombination mit Zink zu empfehlen.
    • Eine Kombination mit Kieselerde kann wegen möglicher Nierenschäden bei Langzeiteinnahmen nicht empfohlen werden.
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    1) By Daniel Schwen (Own work) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

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