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Niacin (Vitamin B₃)

Niacin, auch als Vitamin B₃ bezeichnet, zählt zu den wasserlöslichen Vitaminen. Unter dem Begriff Niacin werden sowohl Nicotinsäure als auch Nicotinamid zusammengefasst. Früher wurde Niacin auch als Vitamin PP (pellagra preventive) bezeichnet, denn es verhindert den Ausbruch von Pellagra, eine bereits im Jahr 1735 von dem spanischen Mediziner Don Gaspar Casal beschriebene Mangelerkrankung [5, 6]. Den Name „Pellagra“ prägte 1771 Francesco Frapolli; es ist zusammengesetzt aus den italienischen Wörtern „pelle“ Haut und „agra“ rau [7]. Pellagra breitete sich über Europa bis in den Süden Afrikas aus, nachdem Mais als Nahrungsmittel aus Amerika eingeführt wurde, ohne die traditionelle Zubereitungsweise mit zu importieren. Einheimische in Nord-, Zentral- und Südamerika behandelten Maiskörner mit Kalk oder Holzasche, so erhöhte sich die biologische Verfügbarkeit des Niacins im Mais [4]. Zu Beginn des 20sten Jahrhunderts wurde noch vermutet, dass die Ursache für diese Krankheit Pilze seien, die auf Maispflanzen vorkommen. Eine andere These war, dass es sich bei Pellagra um eine Lebensmittelvergiftung handle, die durch verdorbenen Mais verursacht werde. Damals wurde noch eine Behandlung mit Arsen empfohlen [8]. Erst 1937 entdeckte Professor C. Elvehjem in Experimenten mit erkrankten Hunden einen Zusammenhang zwischen der Besserung der Symptome und der Gabe von Nicotinsäure und Nicotinamid [4].

Wirkung

Als wichtiger Bestandteil der Coenzyme NAD (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid) und NADP (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat) wird Niacin im Energiestoffwechsel benötigt [9].

Resorption und Verteilung im Körper

In Lebensmitteln kommen sowohl Nicotinsäure und Nicotinamid als auch die Coenzyme NAD und NADP vor. Nicotinsäure wird direkt im Dünndarm aufgenommen, während die Coenzyme NAD und NADP vor der Resorption zunächst aufgespalten werden. Nicotinamid wird teilweise vor der Resorption von Dünndarmbakterien in Nicotinsäure überführt, kann aber auch direkt aufgenommen werden [5, 9]. Gespeichert wird Niacin vorrangig in der Leber. Diese Vorräte reichen etwa für 2-6 Wochen [4, 5]. 1961 beschrieben Goldsmith et al., dass die Aminosäure Tryptophan im Körper in Nikotinsäure umgewandelt werden kann, wobei 60 mg Tryptophan 1 mg Nikotinsäure ergeben [4, 9]. Demzufolge kann eine geringere Niacin-Zufuhr durch Aufnahme an Tryptophan ausgeglichen werden. Aus diesem Grund wurden Niacin-Äquivalente eingeführt, so kann der Gehalt an Niacin und Tryptophan in Lebensmitteln miteinander verglichen werden → Umrechnung siehe Bedarf.

Vorkommen

Niacin kommt in der Natur sowohl in pflanzlichen wie auch in tierischen Lebensmitteln vor. In der Regel liegt es in Pflanzen als Nicotinsäure vor, während in tierischen Nahrungsmitteln hauptsächlich Nicotinamid oder die Coenzyme zu finden sind [9, 10]. Bei tierischen Lebensmitteln enthalten insbesondere Schweine- und Rinderleber sowie inneren Organen wie Herz und Niere, aber auch Fischsorten wie Flunder, Heilbutt und Makrele reichlich Niacin. In pflanzlichen Lebensmitteln tritt Niacin unter anderem in verschiedenen Getreidesorten auf, wobei die Konzentration ist im Randbereich der Körner (Aleuronschicht → Weizen) besonders hoch. Gute Niacinquellen sind darüber hinaus Kartoffeln, Kohlrabi, Pastinake, Sellerie und Brokkoli [11]. Die Bioverfügbarkeit von gebundenem Niacin lässt sich z. B. durch durch milde Alkalien und Erhitzen erhöhen. So ist es in Mittelamerika Tradition, Mais vor der Zubereitung von Tortillas in Kalkwasser zu legen. Das Rösten von Kaffee steigert den verfügbaren Nikotinsäuregehalt von 20 auf 500 mg/kg Kaffeebohnen [4].

Niacin-Gehalt von einigen Lebensmitteln

Quelle: Souci / Fachmann / Kraut: Die Zusammensetzung der Lebensmittel, Nährwert-Tabellen, 2016

Bedarf

D-A-CH-Referenzwerte

Säuglinge
0 – 3 Monate: 2 mg Niacin-Äquivalent/Tag (Schätzwert)
4 – 11 Monate: 5 mg Niacin-Äquivalent/Tag

Kinder
vom 1. – 3. Lebensjahr: 8 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 4. – 6 Lebensjahr: 9 mg Niacin-Äquivalent/Tag

Mädchen und Frauen
vom 7. – 9. Lebensjahr: 10 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 10. – 12. Lebensjahr: 11 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 13. – 24. Lebensjahr: 13 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 25. – 50. Lebensjahr: 12 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 51. – 64. Lebensjahr: 11 mg Niacin-Äquivalent/Tag
65 Jahre und älter: 11 mg Niacin-Äquivalent/Tag

Jungen und Männer
vom 7. – 9. Lebensjahr: 11 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 10. – 12. Lebensjahr: 13 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 13. – 14. Lebensjahr: 15 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 15. – 18. Lebensjahr: 17 mg Niacin-Äquivalent/Tag
vom 19. – 24. Lebensjahr: 16 mg Niacin-Äquivalent/Tag
25 Jahre – 64 Jahre: 15 mg Niacin-Äquivalent/Tag
65 Jahre und älter: 14 mg Niacin-Äquivalent/Tag

1 mg Niacin-Äquivalente = 1 mg Nicotinsäure = 1 mg Nicotinamid = 60 mg Tryptophan [9].

World Health Organization (WHO)

Die WHO gibt die tägliche Niacinaufnahmemenge abhängig von der Kalorienzufuhr an. Für Erwachsene werden täglich 6,6 Niacin-Äquivalente pro 1000 kcal empfohlen; werden weniger als 2000 kcal aufgenommen, sollten mindestens 13 Niacin-Äquivalente zugeführt werden. Bei einer durchschnittlichen Kalorienaufnahme entspräche die Empfehlung 21,1 Niacin-Äquivalenten für einen Mann mit einer Energiezufuhr von 3200 kcal und 15,2 Niacin-Äquivalenten für eine Frau mit 2300 kcal. Für stillende Frauen empfiehlt das United States National Research Council eine zusätzliche Menge von 5,0 Niacin-Äquivalenten. Auch für Kinder ab dem 6. Lebensmonat lautet die Empfehlung 6,6 Niacin-Äquivalente pro 1000 kcal [4].

National Health Service (NHS)

Der britische National Health Service (NHS) empfiehlt für Männer eine tägliche Niacin-Aufnahmemenge von 16,5 mg und für Frauen von 13,2 mg. Der Vitaminbedarf sollte durch die Ernährung gedeckt werden können. Da Niacin im Körper nicht gespeichert werden kann, muss es täglich mit der Nahrung aufgenommen werden [2].

Anreicherung von Lebensmitteln

Um Mangelerscheinungen vorzubeugen, werden Lebensmittel mit Niacin angereichert. In den USA wird seit 1941 Niacin, → Thiamin und → Riboflavin dem Weizenmehl und anschließend auch Maismehl zugesetzt. Eine Reihe anderer Länder fügt Niacin zu Getreideprodukten wie poliertem Reis, Maismehl, Maisgrieß, Nudelprodukten, Brot und Frühstückscerealien hinzu [4].

Abbildung 1: Vitaminanreicherung von Saft

Im März 2021 brachte das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) „Aktualisierte Höchstmengenvorschläge für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln und angereicherten Lebensmitteln“ heraus. Da Lebensmitteln sowohl Nicotinamid (= Nicotinsäureamid) als auch Nicotinsäure zugesetzt werden dürfen, wurden getrennte Höchstmengenempfehlungen für beide Substanzen ausgearbeitet. Bei Nicotinsäureamid liegt die empfohlene Höchstmenge bei Nahrungsergänzungsmitteln (pro Tagesverzehrempfehlung eines Produkts) bei 160 mg. Bei den sonstigen festen Lebensmitteln sind es 37 mg/100 g und bei Getränken 10 mg/100 ml. Wobei ab einer Tagesdosis von mehr als 16 mg ein Hinweis angebracht werden sollte, dass Schwangeren rät auf die Einnahme solcher Produkte zu verzichten. Bei Nicotinsäure wird als Höchstmenge für Nahrungsergänzungsmittel (pro Tagesverzehrempfehlung eines Produkts) 4 mg empfohlen. Anderen Lebensmitteln sollte keine Nicotinsäure zugesetzt werden [13].

Stabilität

Niacin ist ein ausgesprochen stabiles Vitamin, es verträgt Hitze, Sauerstoff und Licht und auch Säuren und Basen können ihm nichts anhaben. Allerdings verringert sich bei der Zubereitung durch die Wasserlöslichkeit (Übergang in das Kochwasser) der Vitamingehalt um etwa 15-25 % [9].

Mangelerscheinungen

Eine typische Mangelerkrankung ist Pellagra, die Krankheitserscheinungen werden durch die drei D's beschrieben: Dermatitis, → Diarrhö und psychische Störungen sowie Entwicklung einer Demenz. Auch das Nervensystem kann betroffen sein. Bei der Dermatitis kommt es zu Verfärbungen der Haut, besonders an Stellen, die der Sonne ausgesetzt sind, beispielsweise am Hals (Casal-Halsband) und an den Händen. Zu einem Niacinmangel kann es durch einseitige Ernährung mit nicht behandeltem Mais oder Hirse kommen. Eine weitere Ursache ist die mangelhafte Aufnahme von Niacin im Darm (Malabsorption) [9, 12].

Europäische Obergrenzen für Niacin

Die europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat für Vitamine und Mineralstoffe Höchstmengen, die sogenannten „Tolerable Upper Intake Level“ festgelegt. Bei Niacin sind die Höchstmengen für einen Erwachsenen 10 mg Nicotinsäure und 900 mg Nicotinamid [1].

Quellen

[1] European Food Safety Authority (EFSA) (2018): Summary of Tolerable Upper Intake Levels. Zugriff am 01.03.2024
[2] NHS (Hrsg.): B vitamins and folic acid. Last reviewed: 3 August 2020. Zugriff am 01.03.2024
[3] Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, D-A-CH-Referenzwerte der DGE, ÖGE, SGE/SVE: Niacin. Zugriff am 01.03.2024
[4] World Health Organization (2000): PELLAGRA and its prevention and control in major emergencies. Zugriff am 02.06.2023
[5] H. K. Biesalski, P. Grimm, S. Nowitzki-Grimm: Taschenatlas Ernährung, 2017
[6] D. Segula, P. Banda, C. Mulambia, JJ. Kumwenda (2012): Case Report - A forgotten Dermatological Disease. Malawi Med J. 2012 Mar; 24(1): 19–20. Zugriff am 17.05.2021
[7] D.A. Bender (2003): Pellagra. Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition). Zugriff am 17.05.2021
[8] Pellagra. Meyers Großes Konversations-Lexikon, CD-Version (1905), S. 149125 (vgl. Meyer Bd. 15, S. 549)
[9] Prof. Dr. Ibrahim Elmadfa: Ernährungslehre, 2019
[10] A. Hahn, A. Ströhle, M. Wolters: Ernährung – Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie, 2006
[11] Souci, S.W. / Fachmann, W. / Kraut, H.: Food Composition and Nutrition Tables - Die Zusammensetzung der Lebensmittel, Nährwert-Tabellen - La composition des aliments Tableaux des valeurs nutritives, 2016
[12] Pschyrembel Klinisches Wörterbuch. 268. Auflage, 2020
[13] Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) (2021): Aktualisierte Höchstmengenvorschläge für Vitamine und Mineralstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln und angereicherten Lebensmitteln. Zugriff am 17.05.2021
DocCheck Community GmbH: Pellagra. Zugriff am 14.05.2021
Mörike, Betz, Mergenthaler: Biologie des Menschen, 1991

Ausführliche Quellenangaben