FAD (Flavinadenindinukleotid) – Funktion & Bedeutung
FAD (Flavinadenindinukleotid) ist ein wichtiges Coenzym im menschlichen Stoffwechsel, das aus Vitamin B2 (Riboflavin) gebildet wird und an zentralen Energiegewinnungsprozessen beteiligt ist.
Wissenswertes über "FAD"
FAD (Flavinadenindinukleotid) ist ein wichtiges Coenzym im menschlichen Stoffwechsel, das aus Vitamin B2 (Riboflavin) gebildet wird und an zentralen Energiegewinnungsprozessen beteiligt ist.
Was ist FAD?
FAD steht für Flavinadenindinukleotid und ist ein biologisch aktives Coenzym, das aus dem Vitamin Riboflavin (Vitamin B2) gebildet wird. Es gehört zur Gruppe der Flavinnukleotide und spielt eine zentrale Rolle im zellulären Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers. Coenzymen wie FAD dienen als Helferl moleküle für Enzyme und sind unverzichtbar für zahlreiche biochemische Reaktionen.
Wirkmechanismus
FAD fungiert als Elektronenüberträger (Redoxcoenzym) in enzymatischen Reaktionen. Es kann Elektronen und Wasserstoffatome aufnehmen und wieder abgeben, wobei es zwischen seiner oxidierten Form (FAD) und seiner reduzierten Form (FADH2) wechselt. Dieser Wechsel ist entscheidend für die Energiegewinnung in der Zelle.
- Oxidierte Form: FAD nimmt zwei Elektronen und zwei Protonen auf und wird zu FADH2.
- Reduzierte Form: FADH2 gibt diese Elektronen an die Atmungskette ab und wird wieder zu FAD.
Biologische Funktionen
FAD ist an einer Vielzahl lebenswichtiger Stoffwechselwege beteiligt:
Energiestoffwechsel
Im Citratzyklus (Krebszyklus) ist FAD als Coenzym des Enzyms Succinat-Dehydrogenase aktiv. Es nimmt Elektronen aus dem Succinat auf und überträgt diese in die mitochondriale Atmungskette, wo daraus ATP – der universelle Energieträger der Zelle – gewonnen wird. FADH2 liefert dabei etwa 1,5 Moleküle ATP pro Molekül.
Fettsäureabbau (β-Oxidation)
Bei der β-Oxidation von Fettsäuren ist FAD ebenfalls als Coenzym beteiligt. Es nimmt Elektronen auf, die beim Abbau von Fettsäuren freigesetzt werden, und leitet diese in die Atmungskette weiter.
Aminossäure- und Proteinstoffwechsel
FAD ist Bestandteil verschiedener Enzyme, die am Abbau von Aminosäuren beteiligt sind, darunter die Monoaminoxidase (MAO), die wichtige Neurotransmitter wie Serotonin und Dopamin abbaut.
Antioxidativer Schutz
Das Enzym Glutathionreduktase, das eine wichtige Rolle beim Schutz der Zellen vor oxidativem Stress spielt, benötigt FAD als Coenzym. Damit trägt FAD indirekt zum antioxidativen Schutzsystem des Körpers bei.
Bildung und Vorkommen
FAD wird im Körper aus Riboflavin (Vitamin B2) synthetisiert. Eine ausreichende Zufuhr von Vitamin B2 über die Nahrung ist daher Voraussetzung für eine ausreichende FAD-Versorgung. Riboflavin kommt in folgenden Lebensmitteln vor:
- Milch und Milchprodukte (z. B. Käse, Joghurt)
- Fleisch und Innereien (besonders Leber)
- Eier
- Fisch
- Vollkornprodukte
- Hülsenfrüchte und grünes Gemüse
Klinische Relevanz und Mangel
Da FAD direkt von der Riboflavin-Zufuhr abhängt, führt ein Vitamin-B2-Mangel auch zu einer verminderten FAD-Verfügbarkeit. Dies kann folgende Beschwerden verursachen:
- Müdigkeit und Leistungsabfall
- Entzündungen der Mundschleimhaut und Mundwinkelrhagaden
- Lichtempfindlichkeit der Augen
- Störungen des Energiestoffwechsels
- Hautveränderungen (seborrhoische Dermatitis)
Risikogruppen für einen FAD- bzw. Riboflavin-Mangel sind ältere Menschen, Veganer, Schwangere sowie Personen mit chronischen Magen-Darm-Erkrankungen.
FAD in der Medizin und Forschung
FAD und FADH2 sind wichtige Parameter in der biochemischen Forschung und werden als Biomarker für den mitochondrialen Stoffwechsel eingesetzt. In der klinischen Diagnostik kann die Messung von Riboflavin-Spiegeln und abhängiger Enzymaktivitäten Hinweise auf Stoffwechselstörungen liefern. Darüber hinaus wird FAD in der Photodynamischen Therapie und in diagnostischen Verfahren wie der Fluoreszenzspektroskopie eingesetzt, da es natürliche Fluoreszenz aufweist.
Quellen
- Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Stryer, L. - Biochemie. 8. Auflage. Springer Spektrum, 2018.
- Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) - Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr: Riboflavin (Vitamin B2). URL: https://www.dge.de
- Mosegaard, S. et al. - Riboflavin deficiency – implications for general human health and inborn errors of metabolism. International Journal of Molecular Sciences, 2020. DOI: 10.3390/ijms21093847
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