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Nukleotide: Die vergessene Basis der Mikronährstoff-
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Themen dieses Blogartikels:
Inhaltsverzeichnis
- Definition: Was sind Nukleotide?
- Die Rolle der Nukleotide für DNA und RNA
- Welche Funktionen haben Nukleotide?
- Zellteilung
- Proteinsynthese
- Stoffwechsel
- Sind Nukleotide essentiell?
- Stecken Nukleotide in der Nahrung?
- Nukleotide als Nahrungsergänzung
- Was ist bei der Einnahme von Nukleotiden zu beachten?
- Welches Nukleotid sollte ich einnehmen?
- Welche Faktoren sind bei der Aufnahme und Verwertung freier Nukleotide zu beachten?
- Was ist die Mikronährstofftherapie und welche Rolle spielen Nukleotide?
- Quellen & Literaturverzeichnis
Definiton: Was sind Nukleotide?
Nukleotide sind weder Vitamine noch Mineralstoffe oder Proteine. Sie bestehen vielmehr aus verschiedenen Bestandteilen, die eine Einheit bilden. Jedes Nukleotid enthält ein Zuckermolekül, eine oder mehrere Gruppen von Phosphorsäure und eine organischen Base – nicht zu verwechseln mit dem Wort basisch, das den pH-Wert eines Stoffes beschreibt.
„Base“ steht hier als Begriff für eine Struktur. Es gibt fünf verschiedene Arten von Basen, die bestimmen, um welches Nukleotid es sich handelt:
- Adenin
- Thymin
- Guanin
- Cytosin
- Uracil
Die Rolle der Nukleotide für DNA und RNA
Nukleotide können untereinander Bindungen eingehen und dabei eine lange Kette bilden. Das passiert zum Beispiel im Zellkern, wo sie als Bausteine der DNA oder DNS und der RNA oder RNS eine wichtige Rolle spielen.
Die DNA enthält unsere Erbinformation für die Bildung von Proteinen, das Funktionieren des Stoffwechsels und mehr. Jede einzelne Zelle enthält eine Kopie der Informationen in Form der DNA.
Welche Funktionen haben Nukleotide?
Nukleotide sind an fast allen Stoffwechselreaktionen, der Zellteilung und Proteinsynthese beteiligt und unterstützen die Zellen bei der Signalverarbeitung. Unter anderem folgende Prozesse würden ohne Nukleotide praktisch nicht funktionieren.
Zellteilung
Für diesen Prozess muss zuerst das gesamte Genom, also die DNA, verdoppelt werden. Da Nukleotide der Grundbaustein der DNA sind, benötigt der Zellteilungsprozess eine ganze Menge davon. Etwa 6 Milliarden, um genau zu sein. Pro Tag werden rund 220 Milliarden Zellen ausgetauscht – das sind 2,5 Millionen pro Sekunde! Wir sagen übrigens ausgetauscht, da Altzellen abgebaut werden und gleichzeitig neue entstehen, um das Zellgleichgewicht aufrechtzuerhalten.
Proteinsynthese
Auch für das Zellwachstum und den Aufbau von Proteinen sind Nukleotide relevant. Jegliche Informationen über die Struktur von Proteinen und Enzymen liegt auf der DNA kodiert. Damit der DNA-Bauplan für die Proteinbiosynthese zur Verfügung steht, muss er kopiert werden. Denn die DNA kann den Zellkern nicht einfach so verlassen. Sie wäre dadurch angreifbar.
Zum Schutz der DNA und zur Regulation der Proteinsynthese wird deshalb eine Kopie von einem Teil der DNA erstellt – die RNA. Diese kleine DNA-Kopie kann den Zellkern verlassen und zum Ort der Proteinsynthese wandern, dem Ribosom. Diese Proteinfabrik der Zelle besteht genau wie die Nukleinsäuren DNA und RNA aus Nukleotiden.
Stoffwechsel
Fast alle Reaktionen des Stoffwechsels benötigen Energie, die größtenteils in den Mitochondrien produziert wird. Dort werden Nährstoffe abgebaut und die entstehende Energie wird auf das Molekül ATP übertragen. ATP ist der universelle Energieträger unserer Zellen. Wenn wir Energie innerhalb des Stoffwechsels benötigen, wird es gespalten und die Energie wird freigesetzt, damit die gewünschte Reaktion ablaufen kann.
Gut zu wissen: ATP steht für Adenosintriphosphat und ist ein Nukleotid. Adenosin steht für Zucker und die Base Adenin, und Triphosphat bedeutet, dass drei Phosphatgruppen an dem Nukleotid hängen.
Sind Nukleotide essentiell?
Nukleotide sind nicht essentiell, da dein Körper sie theoretisch selbst produzieren kann. Für die Synthese sind Nährstoffe, Energie und Elektronen erforderlich. Genauer gesagt:
- Einige essentielle Nährstoffe, vor allem die bioaktive Form der Vitamine B9 und B12
- Energie in Form von acht bis zwölf ATP-Molekülen
- Einige Elektronen, die auch an Reaktionen zum Schutz vor Oxidation beteiligt sind
Um ein Nukleotid zu produzieren, muss die Zelle Stoffe investieren, die möglicherweise gerade nicht zur Verfügung stehen. Bei größerer körperlicher Anstrengung in Wachstumsphasen, beim Muskelaufbau oder bei der Bekämpfung von Krankheiten kann der Nukleotid-Bedarf steigen – die Verfügbarkeit der Rohstoffe sinkt jedoch aufgrund des Bedarfs an anderer Stelle.
Ein Mangel an Stoffen für die Nukleotid-Produktion reduziert den Nukleotid-Vorrat und kann das Zellwachstum und die Zellteilung beeinträchtigen und – fast noch schlimmer – zu einer geringeren ATP-Produktion und damit einem Energiemangel führen. Weniger ATP bedeutet wiederum weniger Nukleotide.
Hier schließt sich der Kreis: Fehlen Nukleotide, nützt es nichts, genügend Vitamine vorrätig zu haben. Ist die Produktion von Nukleotiden aufwendig und hat der Körper in Zeiten größerer Anstrengung mehr Bedarf nach Nukleotiden – gleichzeitig stehen aber weniger Energie und Vitamine zur Verfügung –, können wir nur eines tun: Nukleotide zuführen.
Was das alles mit der Mikronährstofftherapie zu tun hat, erfährst du am Ende des Artikels.
Stecken Nukleotide in der Nahrung?
Wie kann man dafür sorgen, dass genügend Nukleotide zur Verfügung stehen? Fakt ist: Nahrungsmittel haben einen gewissen Anteil an Nukleotiden, der jedoch stark variiert.¹
Mit unserer heutigen Ernährungsweise wird sich der Großteil der Nukleotide schlecht bis gar nicht über die Nahrung abdecken lassen. Innere Organe enthalten viele Nukleotide, allerdings sind sie auf den wenigsten Speiseplänen zu finden und nicht für die vegetarische und vegane Lebensweise geeignet.
Hinzu kommt, dass beim Kochen von Fleisch oder Gemüse ein Teil der Nährstoffe verlorengeht und über die Nahrung aufgenommene Nukleotide erst über komplizierte Prozesse gewonnen werden müssen.
Gerade in anspruchsvollen Lebensphasen halten wir es für möglich, aber nicht für sinnvoll, den Nukleotid-Bedarf über die Nahrung zu decken. Das liegt unter anderem an der schlechten Aufnahme von nahrungsgebundenen Nukleotiden. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, einfacher an Nukleotide zu kommen.
Nukleotide als Nahrungsergänzung
Nukleotide können über Nahrungsergänzung aufgenommen werden, also in Kapsel- oder Pulverform. Dabei werden Barrieren der Nukleotid-Aufnahme auf anderen Wegen umgangen. Der komplizierte Spaltungsprozess, um an Nukleotide zu gelangen, wird übersprungen.
Stattdessen werden freie Nukleotide genutzt, um die Aufnahme zu erhöhen. Zudem kann sich die Ernährung an anderen Faktoren statt am Nukleotid-Gehalt orientieren. Der Fokus kann stärker auf eine ausgewogene Ernährung gesetzt werden, die reich an Mikronährstoffen ist.
Was ist bei der Einnahme von Nukleotiden zu beachten?
Nukleotide sind ein wichtiger Baustein für dein Wohlbefinden. Du denkst über eine Supplementierung nach? Dann klären wir jetzt die zwei wichtigsten Fragen dazu.
Welches Nukleotid sollte ich einnehmen?
Es gibt vier verschiedene DNA-Nukleotide mit vier Basen. Außerdem gibt es Nukleotide der Proteinsynthese (RNA-Nukleotide), die sich von Nukleotiden der DNA im verwendeten Zucker unterscheiden, sowie in zwei Basen, von denen es die eingangs erwähnten fünf gibt.
Sinnvoller ist es, den Fokus auf RNA-Nukleotide zu legen, da diese leicht in DNA-Nukleotide umgewandelt werden können und außerdem die fünfte Base Inosin enthalten, die in der Proteinsynthese vorkommt. Ein weiterer Vorteil: RNA-Nukleotide sind vegan verfügbar, zum Beispiel als Extrakt aus der Hefe.
Welche Faktoren sind bei der Aufnahme und Verwertung freier Nukleotide zu beachten?
Im Kontext der Zellteilung und des Zellwachstums spielt Zink eine entscheidende Rolle: Es ist ein wichtiger Bestandteil verschiedener Enzyme des Stoffwechsels. Ein Enzym zur Nukleotid-Synthese ist beispielsweise Zink-abhängig. Studien schlagen einen direkten Einfluss von Zink auf die DNA-Synthese vor. Des Weiteren sind Wachstumssignalwege ebenfalls von der Zink-Konzentration abhängig.²
Weitere Faktoren in der Zellteilung und im Nukleotid-Stoffwechsel sind B-Vitamine wie Biotin, Vitamin B6 und B12, Riboflavin und Niacin. Dies ist vor allem durch die Beteiligung an Zellwachstumsprozessen begründet. Biotin ist beispielsweise ein wichtiger Co-Faktor und Regulator vieler Stoffwechselenzyme und damit essentiell für die Energiegewinnung und die aufbauenden (anabolen) Reaktionen.
Daneben ist Biotin in der Genregulation von Enzymen relevant.³ Zellteilung und Wachstum sind eng miteinander verbunden. In der Regulation des Zellzyklus wird ein funktionierendes Wachstum für die Zellteilung vorausgesetzt. Ist es bereits gestört, tritt keine Teilung ein.
Die Versorgung von Nukleotiden mit der gleichzeitigen Sicherstellung der Co-Faktoren für Wachstum und Nukleotid-Stoffwechsel sind entscheidend für gesunde Zellen – und damit für eine einwandfreie Mikronährstofftherapie.²
Was ist die Mikronährstofftherapie und welche Rolle spielen Nukleotide?
Die Mikronährstofftherapie ist ein Teil der Ernährungsmedizin und zielt darauf ab, den Körper mit den notwendigen Mikronährstoffen zu versorgen. In der Mikronährstofftherapie geht man davon aus, dass Mikronährstoffe die unterste Ebene und damit den Grundbaustein für alle weiteren Stoffwechselprozesse und physiologischen Regelkreise bilden.
Neben Makronährstoffen (Proteine, Kohlenhydrate, Fette) sind Mikronährstoffe notwendig, damit die bekannten Nährstoffe überhaupt erst hergestellt, verarbeitet, genutzt und abgebaut werden können. Nukleotide stehen dabei allerdings im Schatten von Mikro- und Makronährstoffen. Wir lehnen uns aus dem Fenster und behaupten, das ist ein Irrtum. Denn wenn wir Mikronährstoffe ordnungsgemäß und effektiv verwenden möchten, benötigen wir weitere Stoffe.
Weitere Blogartikel zum Thema
Dieser Artikel beruht auf sorgfältig recherchierten Quellen:
Quellen & Literaturverzeichnis
- pro-bio.ch/de/the-science/the-need-for-dietary-nucleotides (Grafik)
- Ruth S. MacDonald, The Role of Zinc in Growth and Cell Proliferation, The Journal of Nutrition, Volume 130, Issue 5, May 2000, Pages 1500S–1508S,
- Dakshinamurti K. (2005). Biotin--a regulator of gene expression. The Journal of nutritional biochemistry, 16(7), 419–423.