VEGANE FITNESSERNÄHRUNG

Vitamin C (Ascorbinsäure)

Vitamin C ist ein wasserlösliches Vitamin, welches auch unter den Namen Ascorbinsäure und Ascorbat bekannt ist. Gegenüber Licht, Luft, Hitze und Sauerstoff reagiert Vitamin C sehr empfindlich 1 2 3.

Vitamin C ist chemisch betrachtet ein einfaches Kohlenhydrat mit einer Endiol-Struktur, das im Körper als Säure fungiert. Reine Ascorbinsäure ist ein weißes, kristallines Pulver 4.

Im Gegensatz zu den meisten Säugetieren können Menschen keine Ascorbinsäure in der Leber selbst bilden. Dem Menschen fehlt das Enzym L-Gulonolactonoxidase, das den letzten Schritt der Bildung von Ascorbinsäure aus D-Glucose katalysiert 5. Daher muss Vitamin C täglich über die Ernährung aufgenommen werden, da Vitamin C auch nicht vom Körper gespeichert werden kann 6.

Wie viel Vitamin C befindet sich im Körper?

Die Spanne des sich im Körper befindlichen Vitamin C reicht von 300 mg (nahe an Skorbut; eine Mangelerscheinung bei einer Unterversorgung von Vitamin C) bis hin zu 2g – durchschnittlich liegt sie aber zwischen 1,2 und 2 mg 7 8. Höhere Anteile von Vitamin C befinden sich in Hirnanhangdrüse (Hypophyse), Nebennieren, Leukozyten (weiße Blutkörperchen), Augengewebe und Körpersäften sowie im Allgemeinem im Gehirn 9. Darüber hinaus ist Vitamin C Bestandteil der Haut. Sowohl in Epidermis (Oberhaut) als auch in der Dermis (Lederhaut) finden sich hohe Anteile 10.

Absorption von Ascorbinsäure

Vitamin C wird über die Darmschleimhaut des Dünndarms aufgenommen. Etwa 70 bis 90 % des über die Nahrung zugeführten Vitamin C (30 bis 180 mg am Tag) werden vom Körper aufgenommen 11. Bei einer höheren Aufnahmemenge von bis zu 500 mg am Tag nimmt die Effektivität der Absorption stark ab 12. Im Körper wechselt Ascorbinsäure seine Form und wird zu Ascorbat 13.

Funktionen und Wirkungen

Im Körper spielt Vitamin C in seiner reduzierten Form (Ascorbat) eine wichtige Rolle. Es wird vor allem für das Funktionieren zahlreicher Enzyme und als Reduktionsmittel (Elektronenspender für andere Moleküle) benötigt.

Vitamin C ist an der Collagen-Bildung beteiligt. Collagen ist das wichtigste Strukturprotein für das Bindegewebe, das Muskeln, Knochen, Zahnbein (Dentin) und andere Gewebeverbindungen wie Bänder, Sehnen, Knorpel und Blutgefäße zusammenhält. Zudem wird Collagen für Wundheilung gebraucht. So spielt Ascorbinsäure vor allem bei älteren Menschen eine wichtige Rolle im Alterungsprozess und bei der Aufrechterhaltung der Zahngesundheit 14. Für die Synthese von Collagen wird Vitamin C als Cofaktor (für die Funktion von einigen Enzymen unerlässlich) für die Eisen- (Fe2+) und α-Ketoglutarsäure-abhängigen Enzyme benötigt 15. Die Enzyme katalysieren die Hydroxylierung (chemische Reaktion zur Einführung einer oder mehrerer Hydroxygruppen; Hydroxygruppe = -OH) von Prolin- und Lysin-Resten (beide sind Aminosäuren und Bausteine der Triple-Helix-Struktur des Collagens) benötigt, damit reifes und stabiles Collagen gebildet werden kann 16 17. Vitamin C sorgt letztlich dafür, dass Fe2+ (Nicht-Hämeisen) in seinem Zustand bleibt und nicht zu Fe3+ (Hämeisen) oxidiert.

Als Cofaktor wird Ascorbat für die Bildung des Katecholamins Noradrenalin (auch als Norepinephrin bezeichnet; Funktion u.a. als Neurotransmitter: Weiterleitung von Nervenimpulsen) aus Dopamin benötigt 18.

Ascorbat ist an der Amidierung (Bildung von Amiden) von Peptidhormonen (Oxytocin, Vasopressin, Cholecystokinin und alpha-Melanotropin) beteiligt, um eine maximale Aktivität von Hormonen zu ermöglichen 19.

Für den Stoffwechsel von Tyrosin (Aminosäure), das unter anderem Ausgangsstoff von Dopamin und Melanin ist, wird Ascorbat ebenfalls gebraucht 20.

Ascorbat reguliert mittels der Hydroxylierung die Aktivität von HIF-1α (Hypoxie-induzierbaren Faktor 1α) 21. HIF ist ein Protein, das auf Änderungen des verfügbaren Sauerstoffs in Zellen reagiert und an der Regulierung der Sauerstoffversorgung der Zelle beteiligt ist. Werden die Zellkerne schlecht mit Sauerstoff versorgt (Hypoxie), werden HIFs aktiv 22. Angenommen wird, dass HIFs das Ziel von 800 Genen sind, die 60 Genprodukte (Proteinprodukte) bilden 23. Es ist wahrscheinlich, dass Ascorbat über die gebildeten Proteinprodukte indirekt eine Wirkung auf viele Zellfunktionen wie Angiogenese (Wachstum von Blutgefäßen), das Überleben der Zellen, die Glukose-Aufnahme (Glukose = Traubenzucker für die schnelle Energieproduktion), Glykolyse (Teil des Glukose-Stoffwechsels, bei dem Glukose aufgespalten wird), Eisen-Homöostase (Aufrechterhaltung des Einsen-Gleichgewichtszustands) und die Bildung roter Blutkörperchen (Erythropoese) hat 24 25 26.

Zudem wird Ascorbat zusammen mit Eisen für die Bildung von Carnitin benötigt 27. Carnitin trägt zur Oxidation von Fettsäuren (Fettverbrennung) bei 28. Es transportiert langkettige Fettsäuren in die Mitochondrien, wo sie verbrannt werden und für die Energieproduktion verwendet werden.

Darüber hinaus wird Vitamin C für die Umwandlung von Cholesterin zu Gallensäuren in der Leber benötigt 29.

Weitere wichtige Aufgaben übernimmt Ascorbat bei der Demethylierung der DNA, bei der Regulation der Histon-Demethylierung, als Vermittler zwischen dem Genom (Erbgut) und dessen Umgebung und bei der Aufrechterhaltung des Epigenoms im frühen embryonalen Stadium 30.

Vitamin C spielt eine Rolle bei der Funktionsfähigkeit des Enzyms endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase (eNOS), indem es den Cofaktor von eNos (Tetrahydrobiopterin) wieder aufbereitet 31. Das Enzym eNos ist für die arterielle Elastizität und Blutdruckregulation relevant.

Vitamin C als Antioxidans gegen freie Radikale

Vitamin C ist ein Antioxidans, das bei der Bekämpfung von freien Radikalen hilft, wodurch die Zellen geschützt werden. Freie Radikale entstehen im Körper, wenn die Nahrung im Körper in Energie umgewandelt wird (Peroxidation von Membran-Phospholipiden). Auch körpereigenen Stress (oxidativer Stress) verursacht durch Zigarettenrauch, Luftverschmutzung und ultraviolettes Licht tragen zur Bildung freier Radikale bei. Sie können Zellschäden verursachen 32.

Durch ein geringes Redoxpotential (Maß für die Fähigkeit, auf bestimmte Stoffe oxidierend oder reduzierend zu wirken) kann Ascorbat mit nahezu allen oxidierten freien Radikalen reagieren 33. Dabei dient Vitamin C als Reduktionsmittel (= Radikalfänger), welches Elektronen abgibt, um andere Verbindungen zu reduzieren und somit zu neutralisieren.

Bei einer Redoxreaktion werden also Elektronen an den Reaktionspartner abgegeben (Elektronenspender), wodurch andere Stoffe reduziert werden. Vitamin C (L-Ascorbat) oxidiert dabei selbst zu einem Ascorbylradikal (relativ stabiles freies Radikal), das ein weiteres Elektron abgeben kann 34. Ascorbat schützt so andere Zellbestandteile vor der Oxidation durch freie Radikale 35. Wurden zwei Elektronen abgegeben, entsteht Dehydroascorbinsäure, die vollständig reduzierte und oxidierte Form von Vitamin C. Dehydroascorbinsäure ist im Körper inaktiv. Alternativ können zwei relativ stabile und wenig reaktive Ascorbylradikal-Moleküle in ein Ascorbat- und ein Dehydroascorbinsäure-Molekül umgewandelt werden 36.

Im Übrigen kann Vitamin C Lebensmitteln auch als Konservierungsstoff (E300) hinzugefügt werden. In Form von Palmitinsäureascorbylester (deu: Ascorbylpalmitat, eng: Ascorbyl palmitate), wird Vitamin C als Antioxidans verwendet. Ascorbinsäure und deren Fettsäureester werden als Lebensmittelzusatzstoffe (E304) u.a. als Antioxidantien, Anti-Bräunungsmittel, Reduktionsmittel, Geschmacks- und Farbstabilisatoren verwendet 37.

Vitamin C hilft bei der Wiederherstellung von Vitamin E (α-tocopherol) aus seiner oxidierten Form (α-Tocopheroxyl-Radikal), das ebenfalls eine Antioxidans ist 38 39.

Möglicherweise nehmen Antioxidantien wie Vitamin C eine präventive Rolle in der Vorbeugung von Schlaganfällen und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer ein 40 41 42.

Vitamin C schützt die Haut

Vitamin C ist das am häufigsten vorkommende Antioxidans in der Haut, das zusammen mit anderen Antioxidantien die Haut vor reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) schützt, die entstehen, wenn die Haut UV-Licht ausgesetzt ist 43. Somit trägt Vitamin C zum Lichtschutz bei und verringert Zellschäden, die durch Einwirkung der Sonnenstrahlen auf der Haut entstehen.

Zusammen mit Vitamin E schützt Vitamin C die hydrophilen und lipophilen Kompartimente (abgegrenzter Raum innerhalb der Zelle) der Zelle, wodurch Schäden durch UV-Licht begrenzt werden 44 45. Laut den wissenschaftlichen Ergebnissen funktioniert der Haut-Lichtschutz durch Vitamin C am besten mit Vitamin E, das die Wirkung von Vitamin C um das Vierfache potenziert. Daher werden beide Vitamine in der Regel auch Sonnenschutzmitteln hinzugegeben, die dann in die Haut einziehen und dort wirken. Vitamin C ist allerdings kein Sonnenschutzmittel an sich, da es keine UVA- oder UVB-Strahlen blocken kann. UVB-Strahlen können Sonnenbrand, ROS, epidermale Mutationen und Hautkrebs verursachen 46. UVA-Strahlen dringen 30-40x tiefer in die Haut ein als UVB-Strahlen, wo sie Collagen, Elastin, Proteoglycane und andere Hautzellstrukturen zerstören. Sie tragen zur Hautalterung bei und lösen möglicherweise Melanombildungen aus.

Vitamin C fungiert im Körper auch als Depigmentierungsmittel, das wichtige Schritte der Melanogenese unterbricht 47. Es interagiert mit Kupferionen an der Tyrosinase, wodurch die die Aktivität des Enzyms Tyrosinase gehemmt wird, wodurch die Melanin-Bildung sinkt.

Zudem besitzt Vitamin C eine potentiell entzündungshemmende Wirkung, die bei Erkrankungen wie Akne vulgaris und Rosacea hilfreich sein kann 48.

Verbesserung der Eisenaufnahme

Vitamin C verbessert die Eisenabsorption von pflanzlichem Nicht-Hämeisen 49 50 51. Im Dünndarm bindet sich Vitamin C an dreiwertiges Eisen (Fe3+) und reduziert es zu zweiwertigem Eisen (Fe2+). Zweiwertiges Eisen kann wesentlich besser im Dünndarm aufgenommen werden. Dadurch steigt die Bioverfügbarkeit von Eisen an. Zu eisenhaltigen Lebensmitteln sollten also Lebensmittel mit Vitamin C verzehrt werden.

Zudem ist Ascorbat am Eisenstoffwechsel beteiligt, indem es Synthese von Ferritin (Speichereisen) stimuliert, den Abbau von Speichereisen hemmt und den Abfluss von zellulärem Eisen vermindert 52.

Vitamin C unterstützt die Fettverbrennung

Laut einer Studie verbrennen (oxidieren) Menschen mit einem ausreichenden Vitamin-C-Status 30 % mehr Fett bei einem moderaten Training als Menschen mit einem niedrigen Status 53. Daher könnten Menschen mit einem erschöpften Vitamin-C-Spiegel resistenter gegenüber einem Fettverlust sein.

Immunsystem

In Immunzellen ist Vitamin C in hohen Konzentrationen enthalten 54. Daher wird angenommen, dass Vitamin C bei einer Infektion helfen kann. Allerdings sind die Mechanismen bis heute noch nicht eindeutig geklärt.

Fest steht allerdings, dass Ascorbinsäure das Immunsystem durch Stärkung und Schutz des Organismus stimuliert 55. Die Wissenschaftler ergänzen, dass sich Vitamin C durch immunstimulierende, entzündungshemmende, antivirale und antibakterielle Wirkungen unter anderem auch in den Medizin-Bereichen Immunologie, Toxikologie und Radiobiologie eignet.

Beugt Vitamin C Erkältungen vor?

Nein. Laut einer Studie wird mit einer Vitamin-C-Nahrungsergänzung (0,2 g am Tag) das Auftreten von Erkältungen nicht reduziert 56.

Allerdings hilft Vitamin C, die Dauer der Symptome einer Erkältung zu reduzieren, auch wenn die Wirkungsweise dabei noch unklar ist 57.

Vitamin C hilfreich bei Krebs-Behandlung?

Im Moment gibt es laut Wissenschaftlern keinen klaren Beweis, dass Vitamin-C-Nahrungsergänzungen und hohe Dosierungen von Vitamin C bei der Behandlung von Krebs hilfreich sein könnten 58 59.

Prämenopausale Frauen mit Fällen von Brustkrebs in der Familie, hatten mit durchschnittlich 205 mg Vitamin C aus der Nahrung am Tag ein 53 - 63 % geringeres Brustkrebs-Risiko als diejenigen, die durchschnittlich 70 mg am Tag konsumierten 60. Bei übergewichtigen Frauen konnte mit dem täglichen Verzehr von 110 mg Vitamin C ein 39 % geringeres Brustkrebs-Risiko im Vergleich zu Frauen mit einem Konsum von durchschnittlich 31 mg am Tag erreicht werden 61. Weitere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Konsum von Nahrungs-Vitamin-C vor der Brustkrebs-Diagnose hilfreich beim Überleben des Krebses sein könnte 62. Andere Studien zeigten allerdings keine Verbindungen mehr zwischen Vitamin C und Brustkrebs 63 64 65.

Eine systematische Überprüfung wissenschaftlicher Untersuchungen unterstützt die Hypothese nicht, dass mit einer Nahrungsergänzung von Vitamin C Krebs zu verhindern und / oder behandeln zu wäre 66.

Wissenschaftliche Ergebnisse legen jedoch nahe, dass intravenös verabreichte Gramm-Dosierungen günstige Auswirkungen bei der Krebsbehandlung mit einer Chemotherapie haben könnten 67. Zurückzuführen sind die Ergebnisse wohl auf die Ascorbat-Autoxidation und die Erzeugung von Wasserstoffperoxid, die für Krebszellen selektiv toxisch ist.

Vitamin C wird wiederverwertet

Um den körpereigenen Verlust von Vitamin C zu reduzieren, kann Ascorbat aus Dehydroascorbinsäure regeneriert werden. Dabei wird Dehydroascorbinsäure mit Hilfe von Gluthation oder dem Selenoenzym Thioredoxinreduktase zu Ascorbat regeneriert 68.

Haben Veganer etwas zu beachten?

Mit einer veganen Ernährung lässt sich der Vitamin-C-Bedarf sehr leicht decken. Laut zwei großen britischen Studien weisen Veganer die höchsten Aufnahmemengen von Vitamin C auf 69 70. Die geringsten Aufnahmemengen wurden bei Allesessern festgestellt.

Auch laut einer dänischen Studie nehmen Veganer im Vergleich zur Durchschnittsbevölkerung höhere Mengen auf 71. So wurden täglich von vegan lebenden Frauen und Männern je 221 mg Vitamin C aufgenommen. Die allgemeine Bevölkerung nahm mit 110 mg (Frauen) und 100 mg (Männer) weniger als die Hälfte des Vitamin-C-Anteils der Veganer zu sich 72.

Zur Tabelle mit Vitamin-C-haltigen Lebensmitteln geht es hier.