Vitamin B2: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Vitamin B2 (Riboflavin): welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Vitamin B2 (Riboflavin) ist ein wasserlösliches, gelbes Vitamin. Die Zelle baut es zu FMN und FAD um, den Cofaktoren der Flavoenzyme, die in Atmungskette, Fettsäureabbau, Glutathion-Rückgewinnung und bei der Aktivierung von Vitamin B6 Elektronen übertragen.

10 Stationen · 6 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Riboflavin (Nahrung) → Freies Riboflavin Phosphatasen Phosphatasen im Dünndarm spalten FAD und FMN, bis freies Riboflavin übrig bleibt. Nur in dieser Form wird es aufgenommen. Quelle 1↑ liefert Die Spaltung macht aus den gebundenen Formen der Nahrung das kleine Riboflavin-Molekül, das die Transporter der Darmzelle erkennen. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegt viel freies Riboflavin vor, sind die Transporter bald ausgelastet, und nur ein kleiner Teil gelangt zusätzlich durch passive Diffusion hinein.

zu wenig — Wird wenig aus FAD und FMN freigesetzt, steht den Transportern weniger Riboflavin zur Aufnahme bereit.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Freies Riboflavin → Riboflavin im Blut RFVT3, RFVT1 Der Transporter RFVT3 holt Riboflavin in die Darmzelle, RFVT1 gibt es auf der Blutseite ab. Im Blut ist es teils an Albumin gebunden; Überschuss scheiden die Nieren aus. Quelle 4, 1↑ liefert Das Blut verteilt Riboflavin an alle Gewebe; jede Zelle braucht es, weil Flavoenzyme in allen Zellen arbeiten. gesicherte Physiologie Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Steigt Riboflavin im Blut, scheiden die Nieren den freien Anteil rasch mit dem Urin aus, der sich dabei kräftig gelb färbt.

zu wenig — Kommt wenig aus dem Darm nach, sinkt Riboflavin im Blut, und die Gewebe erhalten weniger für die Bildung von FMN und FAD.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Riboflavin in der Zelle → FMN Riboflavinkinase · ATP Die Riboflavinkinase hängt ein Phosphat aus ATP an Riboflavin; so entsteht FMN. Es ist Cofaktor etwa im Komplex I der Atmungskette und in der PNPO, die Vitamin B6 aktiviert. Quelle 3, 2↑ liefert FMN nimmt in seinen Enzymen Elektronen auf und gibt sie weiter; im Komplex I übernimmt es sie von NADH, in der PNPO von Pyridoxin-5-phosphat. gesicherte Physiologie Quelle 2, 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Entsteht viel FMN, setzt die FAD-Synthetase einen Teil davon zu FAD um; FMN-Enzyme arbeiten nicht über ihre Menge hinaus.

zu wenig — Ist wenig FMN da, arbeiten FMN-Enzyme wie die PNPO langsamer, und es entsteht auch weniger FAD.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 3
FMN → FAD FAD-Synthetase · ATP Die FAD-Synthetase verbindet FMN mit dem AMP-Teil eines ATP. FAD ist Cofaktor von Komplex II, der Glutathionreduktase, der MTHFR und der Enzyme des Fettsäureabbaus. Quelle 3, 2↑ liefert FAD überträgt in vielen Enzymen Elektronen: Es nimmt sie beim Abbau von Succinat und Fettsäuren auf und gibt sie in der Glutathionreduktase und der MTHFR an ihr Ziel weiter. gesicherte Physiologie Quelle 2, 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind die Flavoenzyme mit FAD besetzt, bringt weiteres FAD keine zusätzliche Aktivität; manche Enzyme werden mit gebundenem FAD aber langsamer abgebaut.

zu wenig — Ist wenig FAD da, arbeiten Glutathionreduktase, MTHFR und die Enzyme des Fettsäureabbaus langsamer; manche Flavoenzyme werden ohne FAD rascher abgebaut.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 3
Pyridoxin-5-phosphat → PLP PNPO · FMN Die PNPO wandelt Pyridoxin-5-phosphat in Pyridoxal-5-phosphat (PLP) um; FMN nimmt dabei die Elektronen auf. PLP ist der Cofaktor vieler Enzyme des Aminosäure-Stoffwechsels. Quelle 5↑ liefert PLP sitzt als Cofaktor in Enzymen, die Aminosäuren umbauen, Botenstoffe wie Serotonin und GABA bilden und Homocystein abbauen. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Entsteht viel PLP, bremst es die PNPO selbst und wird in der Zelle an Eiweiße gebunden oder wieder dephosphoryliert.

zu wenig — Ist wenig FMN da, bildet die PNPO weniger PLP; dann arbeiten auch die B6-abhängigen Enzyme langsamer.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
GSSG → GSH Glutathionreduktase · FAD Die Glutathionreduktase stellt aus GSSG wieder zwei GSH her. FAD reicht dabei Elektronen von NADPH an das Glutathion weiter. Quelle 2↑ liefert GSH gibt Elektronen an Glutathionperoxidasen ab, die Peroxide zu Wasser umsetzen; durch die FAD-abhängige Rückgewinnung kann dasselbe Molekül viele Male arbeiten. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Liegt viel GSH vor, wird die Reduktase durch ihr Produkt gebremst, und mehr NADPH bleibt für andere Wege übrig.

zu wenig — Arbeitet die Reduktase langsam, etwa weil wenig FAD da ist, wird weniger GSH zurückgewonnen, und Peroxide werden langsamer abgebaut.

gesicherte Physiologie · Quelle 2

Weitere Stationen

Riboflavin (Nahrung) — meist als FAD und FMN Riboflavin, Vitamin B2, ist ein gelbes, lichtempfindliches Vitamin aus Milchprodukten, Eiern, Fleisch und Vollkorn. In der Nahrung ist es meist als FAD und FMN an Eiweiße gebunden. Quelle 1↑ liefert Der Körper bildet Riboflavin nicht selbst und speichert nur wenig; was er für seine Flavoenzyme braucht, kommt laufend aus der Nahrung und zu einem kleinen Teil von Darmbakterien. gesicherte Physiologie Quelle 1, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt viel Riboflavin auf einmal an, nehmen die Transporter nur einen begrenzten Teil auf; der Rest geht weiter durch den Darm.

zu wenig — Kommt wenig an, ist der kleine Vorrat bald umgesetzt, weil der Körper Riboflavin kaum speichert.

gesicherte Physiologie · Quelle 1
Riboflavin in der Zelle — aufgenommen über RFVT Die Zellen der Gewebe holen Riboflavin über Transporter der RFVT-Familie herein und bauen es gleich zu FMN und FAD um. Quelle 4, 3↑ liefert In der Zelle bleibt Riboflavin kaum frei: Der Umbau zu FMN hält es fest und macht es für die Flavoenzyme nutzbar. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt mehr Riboflavin in die Zelle, als die Kinase umsetzt, verlässt der freie Rest die Zelle wieder.

zu wenig — Gelangt wenig Riboflavin in die Zelle, entstehen weniger FMN und FAD; Flavoenzyme bleiben dann teils ohne ihren Cofaktor.

gesicherte Physiologie · Quelle 3
Pyridoxin-5-phosphat — aus Vitamin B6 Vitamin B6 aus der Nahrung wird in der Zelle zunächst mit Phosphat versehen. Pyridoxin-5-phosphat ist noch nicht die aktive Form. Quelle 5↑ liefert Pyridoxin-5-phosphat ist die Vorstufe, aus der die FMN-abhängige PNPO das aktive PLP bildet. gesicherte Physiologie Quelle 5
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Staut sich Pyridoxin-5-phosphat, weil die PNPO langsam arbeitet, entsteht weniger PLP, obwohl genug Vitamin B6 ankommt.

zu wenig — Kommt wenig Vitamin B6 an, fällt wenig Pyridoxin-5-phosphat an, und die PNPO hat weniger umzusetzen.

gesicherte Physiologie · Quelle 5
GSSG — oxidiertes Glutathion Wenn Glutathion Peroxide entschärft, werden zwei Moleküle zu GSSG verbunden. In dieser Form kann es keine Elektronen mehr abgeben. Quelle 2↓ zehrt GSSG ist verbrauchtes Glutathion; solange es nicht zurückgewonnen ist, fehlt es der Zelle als Elektronenspender für den Abbau von Peroxiden. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Staut sich GSSG, weil die Reduktase nicht nachkommt, verschiebt sich das Verhältnis von GSH zu GSSG in der Zelle.

zu wenig — Fällt wenig GSSG an, wird gerade wenig Peroxid abgebaut, und die Reduktase hat wenig zu tun.

gesicherte Physiologie · Quelle 2

Cofaktoren dieses Weges

Vitamin B6 — Wird von der FMN-abhängigen PNPO in seine aktive Form PLP umgebaut Quelle 5Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B6
Glutathion — Wird von der FAD-abhängigen Glutathionreduktase aus GSSG zurückgewonnen Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Glutathion (GSH)
Folsäure — Die MTHFR braucht FAD, um 5-Methyl-Tetrahydrofolat zu bilden Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Folsäure
Magnesium — Begleitet ATP bei der Bildung von FMN und FAD Quelle 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium
ATP — Liefert das Phosphat für FMN und den AMP-Teil für FAD Quelle 3
NADPH — Liefert die Elektronen, die FAD in der Glutathionreduktase an GSSG weitergibt Quelle 2

Quellen

Said HM, Nexo E. Gastrointestinal Handling of Water-Soluble Vitamins. Compr Physiol 2018 · PubMed 30215865
Lienhart WD, Gudipati V, Macheroux P. The human flavoproteome. Arch Biochem Biophys 2013 · PubMed 23500531
Balasubramaniam S, Christodoulou J, Rahman S. Disorders of riboflavin metabolism. J Inherit Metab Dis 2019 · PubMed 30680745
Yonezawa A, Inui K. Novel riboflavin transporter family RFVT/SLC52: identification, nomenclature, functional characterization and genetic diseases of RFVT/SLC52. Mol Aspects Med 2013 · PubMed 23506902
di Salvo ML, Contestabile R, Safo MK. Vitamin B(6) salvage enzymes: mechanism, structure and regulation. Biochim Biophys Acta 2011 · PubMed 21182989
Froese DS, Fowler B, Baumgartner MR. Vitamin B12, folate, and the methionine remethylation cycle-biochemistry, pathways, and regulation. J Inherit Metab Dis 2019 · PubMed 30693532