Vitamin B12-Formen

Die verschiedenen Formen von Vitamin B12

Vitamin B12 ist das chemisch komplexeste aller Vitamine. Sein chemischer Name ist „Cobalamin“, abgeleitet von seinem zentralen Kobaltatom. Die beeindruckende Formel – C63H88N14O14PCo – gibt eine Vorstellung von der Größe des Moleküls, aus dem Vitamin B12 besteht. Allerdings kommt Cobalamin fast nie in seiner chemisch reinen Form vor, sondern ist meist an andere Moleküle gebunden. Diese unterschiedlichen Bindungspartner bestimmen die Namen der entstehenden Vitamin-B12-Formen.

Vitamin B12-Formen in Lebensmitteln

In Lebensmitteln sind die häufigsten Vitamin B12-Formen:

• Methylcobalamin
• Adenosylcobalamin
• Hydroxocobalamin

Adenosylcobalamin und Hydroxocobalamin sind die am häufigsten vorkommenden Formen in Fleisch, während Methylcobalamin besonders in Milchprodukten vorkommt. Andere Formen von Vitamin B12 sind in Lebensmitteln nur sehr selten zu finden – und auch dann nur in geringen Spuren. Darüber hinaus kommen in pflanzlichen Lebensmitteln nur sehr selten Formen von Vitamin B12 vor, so dass eine Versorgung mit B12 über die Nahrung für Veganer schwierig ist (siehe hier: Vitamin B12 für Vegetarier und Veganer).

Vitamin B12 Formen im Körper

Im Körper wirkt das aufgenommene B12 als Coenzym (weitere Infos: Vitamin B12 Vorteile), das die Funktionen einer Vielzahl wichtiger Enzyme unterstützt. Nur zwei Formen von B12 sind als Coenzym im Körper aktiv:

Methylcobalamin und Adenosylcobalamin sind die aktiven Coenzymformen von B12. Methylcobalamin wirkt im Zellplasma, während Adenosylcobalamin nur in den Mitochondrien aktiv ist.

Hydroxocobalamin (auch bekannt als Hydroxycobalamin) ist selbst keine Coenzymform von B12, kann aber vom Körper leicht in Methyl- und Adenosylcobalamin umgewandelt werden und ist eine häufige Übergangsform im B12-Stoffwechsel. Außerdem bindet es besonders gut an körpereigene Transportmoleküle und zirkuliert daher lange im Blut – das macht es zur besten Speicherform des Vitamins.

• In allen Geweben (Muskeln, Organe – besonders in der Leber) findet sich hauptsächlich Adenosylcobalamin
• Im Blut und Rückenmark sind Methylcobalamin und Hydroxocobalamin zu gleichen Teilen vorhanden (10)
• In den Zellen werden sowohl Adenosylcobalamin als auch Methylcobalamin benötigt, die leicht ineinander umgewandelt werden können

Vitamin B12-Wirkstoffe in Nahrungsergänzungsmitteln

Früher wurden in Vitamin B12-Ergänzungsmitteln hauptsächlich synthetisches Cyanocobalamin und Hydroxocobalamin in B12-Injektionen verwendet. Seitdem die Vorteile von Hydroxocobalamin gegenüber Cyanocobalamin immer offensichtlicher geworden sind, wird in Europa in B12-Injektionen hauptsächlich Hydroxocobalamin verwendet. Einige Forscher sind sogar der Meinung, dass Cyanocobalamin vollständig vom Markt genommen werden sollte (1).

Auch in oralen Nahrungsergänzungsmitteln wie Tabletten und Kapseln ist Cyanocobalamin immer noch der am häufigsten verwendete Wirkstoff. Methylcobalamin und Adenosylcobalamin sind zwar die bioaktiven Formen von B12, leider sind sie außerhalb des Körpers – vor allem wegen ihrer Lichtempfindlichkeit – chemisch sehr instabil und daher schwieriger herzustellen.

In letzter Zeit werden jedoch Methylcobalamin und Adenosylcobalamin wegen ihrer eindeutigen therapeutischen Vorteile (siehe unten) vermehrt in Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt.

Das beste Vitamin B12-Präparat ist eine Mischung

Wenn es um Nahrungsergänzungsmittel geht, ist eine Mischung aus allen natürlichen B12-Formen ideal, da der Körper jede einzelne für unterschiedliche Aufgaben dringend benötigt. Die beiden aktiven Formen werden auf getrennten Stoffwechselwegen gebildet und erfüllen völlig unterschiedliche Funktionen. Während lange Zeit eine alleinige Zufuhr von Methylcobalamin als ausreichend angesehen wurde, wird dies heute zunehmend in Frage gestellt (11).

Anstatt einen einzelnen Wirkstoff einzunehmen, ist eine Kombination aus allen natürlichen B12-Formen die optimale Lösung – denn sie spiegelt den B12-Gehalt in der Nahrung wider.

Das ideale B12-Supplement enthält eine Mischung aus Methylcobalamin, Hydroxocobalamin und Adenosylcobalamin (11).

Angaben dazu, wie viel von einem Ergänzungsmittel eingenommen werden sollte, finden Sie im Artikel: Vitamin B12-Dosierungen. Außerdem erfahren Sie, wie Sie Ihren Vitamin-B12-Status überprüfen können, siehe: Vitamin B12-Mangeltest.

Aktivitätsspektrum der bioaktiven Formen

Die folgende Tabelle zeigt das Aktivitätsspektrum der beiden bioaktiven Formen von B12: Methylcobalabim und Adenosylcobalamin.

Cyanocobalamin – Synthetisches Vitamin B12

Wie bereits erwähnt, enthielten B12-Nahrungsergänzungsmittel viele Jahre lang hauptsächlich Cyanocobalamin, eine synthetische Form von B12, die nicht direkt bioaktiv ist und im Körper oder in der Nahrung nur in geringen Spuren vorkommt. Cyanocobalamin ist jedoch sehr einfach und kostengünstig herzustellen – und besonders stabil.

Cyanocobalamin ist gut erforscht und hat sich in der Praxis als sehr wirksam und gut verwertbar für den Körper erwiesen. Es wird seit vielen Jahren sehr erfolgreich in der B12-Therapie zur Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt. Trotzdem ist Cyanocobalamin in den letzten Jahren zunehmend in die Kritik geraten, und zwar aus folgenden Gründen:

1. Toxizität: Cyanocobalamin wird oft als giftig bezeichnet, da die „Cyanogruppe“ das Gift Cyanid bildet. Die durch Cyanocobalamin entstehenden Cyanidmengen sind jedoch so gering, dass der Begriff toxisch hier kaum anwendbar ist
2. Anreicherung in den Zellen: Studien haben gezeigt, dass sich bei einer Therapie mit hohen Dosierungen rund 1000 μg Cyanocobalamin in der Zellflüssigkeit anreichern (2). Die Folgen sind jedoch unbekannt
3. Bioverfügbarkeit: Es sind vier spezifische Stoffwechselschritte notwendig, um Cyanocobalamin in eine der Coenzymformen umzuwandeln, was einen deutlichen metabolischen Nachteil darstellt (3)
4. Verwertungsprobleme: Bestimmte Erbkrankheiten sowie Stoffwechselstörungen verhindern die Umwandlung von Cyanocobalamin in die aktiven B12-Formen (4)
5. Stehlen von Methylgruppen: Cyanocobalamin benötigt zur Umwandlung in Methylcobalamin eine Methylgruppe, die es der wichtigen Aminosäure S-Adenosylmethionin (SAM) entnimmt. Cyanocobalamin senkt also den SAM-Spiegel, der aber im Körper dringend benötigt wird
6. Schlechte Speicherbarkeit: Schließlich ist Cyanocobalamin den anderen B12-Formen in Bezug auf die Aufnahme unterlegen. Obwohl Cyanocobalamin leichter aufgenommen wird, wird ein großer Teil davon über den Urin ausgeschieden, bevor es die Zellen erreichen kann

Cyanocobalamin vs. Hydroxocobalamin

Im Vergleich zu Hydroxocobalamin hat Cyanocobalamin eine deutlich schlechtere Absorptionsrate und Speicherfähigkeit, weshalb heute in B12-Injektionen meist Hydroxocobalamin verwendet wird. Außerdem ist für die Umwandlung von Hydroxocobalamin ein Stoffwechselschritt weniger erforderlich als bei Cyanocobalamin.

Außerdem entfallen bei der Verwendung von Hydroxocobalamin die Bedenken hinsichtlich einer Cyanidvergiftung. Interessanterweise wird Hydroxocobalamin sogar zur Entgiftung von Cyanid eingesetzt. Cyanocobalamin, das bei normaler Ernährung im Körper nachweisbar ist, ist meist die Folge einer Rauchvergiftung oder starken Rauchens. Vor allem Raucher sollten daher Cyanocobalamin meiden und stattdessen andere Formen von B12 einnehmen – das hält die Belastung mit Cyanid gering und hilft sogar bei der Entgiftung.

Hydroxocobalamin ist außerdem ein effektiver Fänger von Stickoxiden (Stickstoffradikalen), die für den sogenannten nitrosativen Stress verantwortlich sind, der an der Entstehung vieler Krankheiten beteiligt ist.

Cyanocobalamin vs. Methylcobalamin

Heute gibt es immer mehr Nahrungsergänzungsmittel, die Methylcobalamin B12 enthalten. Diese Form kann direkt im Körper verwendet werden, ohne dass eine Umwandlung erforderlich ist, und wird besser verwertet als Cyanocobalamin (5).

Bei vergleichbaren oralen Dosen wurden zunächst fast identische B12-Konzentrationen im Blutserum nachgewiesen. Während jedoch bei Cyanocobalamin große Mengen an ungenutztem B12 ausgeschieden wurden, erhöhte Methylcobalamin den zellulären B12-Spiegel und füllte den körpereigenen Speicher des Vitamins.

Außerdem können mit Methylcobalamin einige positive gesundheitliche Wirkungen erzielt werden, die mit Cyanocobalamin nicht möglich sind. So verlängerte Methylcobalamin in Tierversuchen das Überleben von krebskranken Mäusen signifikant, während Cyanocobalamin völlig unwirksam war (6).

Das liegt wahrscheinlich daran, dass das für viele epigenetische Prozesse wichtige S-Adenosylmethionin (SAM) durch Methylcobalamin regeneriert wird, während es durch Cyanocobalamin abgebaut wird (wie wir oben untersucht haben). Methylcobalamin B12 hat sich auch bei der Bekämpfung von Schlafstörungen als überlegen erwiesen, da es vermutlich die Melatoninsynthese beeinflusst, während Cyanocobalamin diesen Effekt nicht hat (7).

Umwandlung der Vitamin B12-Formen

Die folgende Grafik zeigt die Umwandlungsschritte, die für die verschiedenen Vitamin B12-Formen erforderlich sind:

Die bekanntesten Vitamin B12-Formen

Neben den besprochenen sind noch einige andere Formen von Vitamin B12 bekannt. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über alle, die derzeit erforscht werden:

Vitamin B12 – ein Vitamin, viele Wirkungen

Nicht alle Formen von Vitamin B12 sind gleich. Die Verstoffwechselung der einzelnen Formen ist recht unterschiedlich und die Wirkungen unterscheiden sich erheblich. Während sich Cyanocobalamin bei der Vorbeugung von Vitamin-B12-Mangel als wirksam erwiesen hat, gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass die Coenzym-B12-Formen bei vielen speziellen Anwendungen einen deutlichen Vorteil und ein besseres Wirkungsspektrum haben. Sie weisen nicht die Nachteile von Cyanocobalamin auf, sondern scheinen erhebliche Vorteile zu haben.

Hydroxocobalamin hat gewisse Vorteile, vor allem bei der Entgiftungswirkung und der guten Lagerfähigkeit, die zu einer lang anhaltenden B12-Versorgung beiträgt. Außerdem ist diese Form für den Körper leichter zu verwerten als Cyanocobalamin.

Intuitiv ist es sinnvoll, davon auszugehen, dass die in der Nahrung natürlich vorkommenden B12-Formen genau die sind, die unser Körper braucht. Beim Kauf von Nahrungsergänzungsmitteln sollten die drei natürlichen Formen und vor allem die Coenzymformen nach Möglichkeit bevorzugt werden.

Außerdem wirken die oben genannten Vitamin-B12-Formen nicht allein im Körper, sondern sind Teil eines großen Komplexes von B-Vitaminen und wirken in Kombination mit einer Reihe anderer Vitamine und Mineralstoffe. Mehr dazu finden Sie in unserem Artikel: Vitamin-B-Komplex.

Quellen:

1. A.G. Freeman Cyanocobalamin – ein Fall für den Entzug: Diskussionspapier. J R Soc Med. Nov 1992; 85(11): 686-687.
2. Gimsing P, Hippe E, Helleberg-Rasmussen I, et al. Cobalaminformen in Plasma und Gewebe während der Behandlung von Vitamin B12-Mangel. Scand J Haematol 1982;29:311-318
3. Pezacka E, Green R, Jacobsen DW. Glutathionylcobalamin als Zwischenprodukt bei der Bildung von Cobalamin-Coenzymen. Biochem Biophys Res Commun. 1990 Jun 15;169(2):443-50. PubMed PMID: 2357215.
4. Hans C. Andersson, Emmanuel Shapira, Biochemical and clinical response to hydroxocobalamin versus cyanocobalamin treatment in patients with methylmalonic acidemia and homocystinuria (cblC), The Journal of Pediatrics, Volume 132, Issue 1, January 1998, Pages 121-124, ISSN 0022-3476, http://dx.doi.org/10.1016/S0022-3476(98)70496-2.
5. Okuda K, Yashima K, Kitazaki T, Takara I. Intestinal absorption and concurrent chemical changes of methylcobalamin. J Lab Clin Med. 1973 Apr;81(4):557-67. PubMed PMID: 4696188.
6. Tsao C, S, Myashita K, Influence of Cobalamin on the Survival of Mice Bearing Ascites Tumor. Pathobiology 1993; 61:104-108
7. Masayuki Ikeda, Makoto Asai, Takahiro Moriya, Masami Sagara, Shojiro Inoué, Shigenobu Shibata, Methylcobalamin verstärkt Melatonin-induzierte zirkadiane Phasenverschiebungen durch Erleichterung der Melatoninsynthese in der Zirbeldrüse der Ratte, Brain Research, Volume 795, Issues 1-2, 8 June 1998, Pages 98-104, ISSN 0006-8993, http://dx.doi.org/10.1016/S0006-8993(98)00262-5.
8. Carmen Wheatley Cobalamin in der Entzündung III – Glutathionylcobalamin und Methylcobalamin/Adenosylcobalamin Coenzyme: das Schwert im Stein? Wie Cobalamin die Stickstoffmonoxid-Synthasen direkt regulieren kann. Journal of Nutritional and Environmental Medicine 2007 16:3-4, 212-226 doi=10.1080%2F13590840701791863
9. Catherine S. Birch, Nicola E. Brasch, Andrew McCaddon, John H.H. Williams, A novel role for vitamin B12: Cobalamins are intracellular antioxidants in vitro, Free Radical Biology and Medicine, Volume 47, Issue 2, 15 July 2009, Pages 184-188, ISSN 0891-5849, http://dx.doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2009.04.023.
10. J. van Kapel, L.J.M. Spijkers, J. Lindemans, J. Abels, Improved distribution analysis of cobalamins and cobalamin analogues in human plasma in which the use of thiol-blocking agents is a prerequisite, Clinica Chimica Acta, Volume 131, Issue 3, 15 July 1983, Pages 211-224, ISSN 0009-8981
11. Thakkar, K., & Billa, G. (2015). Behandlung des Vitamin-B12-Mangels – Methylcobalamin&; Cyancobalamin&; Hydroxocobalamin&; – Clearing the confusion. European journal of clinical nutrition, 69(1), 1-2.