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Stress durch Sauerstoff - Essay (IV)

Sauerstoff giCytochrom Oxidasebt es in der Atmosphäre des Planeten Erde seit etwa 1,5 Milliarden Jahren. Seitdem benutzen alle höheren Lebewesen O2 zur Atmung - vom Einzeller bis zum Menschen.  Und alle benutzen hierfür ein Enzym, das die Evolution schon damals erfunden hat: die Cytochrom Oxidase (Bild rechts).

Der besondere Vorteil dieses Enzyms: es kann die zwei Sauerstoff-Atome, in denen unser O2 vorliegt, gleichzeitig verarbeiten. Dadurch bleibt kein einzelnes unkontrolliertes Sauerstoff-Atom übrig - in der Regel.

In der Regel, weil etwa 1-3% des Sauerstoffs doch andere Wege nimmt.  Aus ihm entstehen reakive Sauerstoff-Spezies (ROS) oder Superoxide, die für das Leben der Zellen sehr gefährlich sind.

ROS und Superoxide verursachen vielerlei Schäden an Lipiden, Erbmaterial und Enzymen.  Aus den Bruchstücken entstehen erbgutverändernde (krebserregende) Aldehyde. Schlimm ist, was die ROS-Radikale mit den Zellmembranen machen können. Die Hülle um jede Zelle (Phospholipid-Schicht) wird durch sie in einer Kettenreaktion geschädigt, sodass sie Ihre Schutzfuntion nicht mehr erfüllen kann. Sie wird starrer und die Transportkanäle werden blockiert. Membranschäden führen zum Zelltod. Bei Gehirnzellen, die sich ja nicht mehr teilen, hat das eine erhebliche Auswirkung auf die Funktion des ganzen Organs (absterbende Gehirnzellen führen zu neurodegenerativen Krankheiten zu Alzheimer, Parkinson und  Demenz).

Deshalb haben Lebewesen schon sehr früh antioxidative Schutzsysteme entwickelt, um diese ROS unschädlich zu machen. Das ist kein ungewöhnlicher Zustand und keine Krankheit, sondern eine Notwendigkeit, die sich aus dem Umgang mit hochreaktiven Treibstoffen wie Sauerstoff natürlich ergibt. Das antioxidative Schutzsystem ist Voraussetzung für die geordnete Energiegewinnung durch Verbrennung von Sauerstoff in Zellen.

Vitamin E ist dafür zuständig die empfindlichen Zellmembranen zu schützen. An der Zellmembran kann schon ein einzelnes Sauerstoffradikal eine lawinenartige Kettenreaktion auslösen, die die Zelle letztendlich abtöten kann.  Das einzige Molekül, das die Kettenreaktion der Radikale an Zellmembranen stoppen kann ist das Vitamin E.

Die Evolution des Vitamin E

Tocopherole schematischer Aufbau

Vitamin E besteht aus einem Kopf  (Tocol-Ring), der solche gefährliche Bruchstücke abfangen kann und einem "Schwanz" (Rest).

Die einfachste Vitamin E Form ist das alpha-Tocopherol (a-T0). Es gibt sieben "verbesserte" Formen davon, Fortentwicklungen sozusagen.

Zunächst wurde die Funktionsgruppe (der Tocol-Ring) um Randteile (Methyl-Gruppen, R1,R2) erleichtert - so entstanden die beta-, gamma-, delta- Versionen. Wir erhalten alpha-, beta-, gamma-, delta-Tocopherol.

Tocotrienole schematischer Aufbau

Dann wurde der "Schwanz" (rechter Teil im Bild) verbessert.

Durch den Einbau von Doppelbindungen entsteht eine ungesättigte Form, die sich in eine viel beweglichere Struktur faltet. Ähnlich wie bei ungesättigten Ölen, wird das Vitamin E dadurch wesentlich aktiver.  Das sind Tocotrienole. Es gibt sie wieder in den vier Versionen alpha- bis delta-Tocotrienol.

Welche Bedeutung hat das alles in der Praxis? In der Natur funktionieren diese Vorgänge alle automatisch. In der Nahrung ist genügend Vitamin E enthalten um das Leben zu erhalten.

In der Zivilisation leiden wir aber

  1. unter Nahrungsmitteln in denen der natürliche Antioxidationsschutz entweder schon entnommen oder zum Teil verbraucht ist und
  2. unter einem verstärkten Angriff von ROS durch Umweltgifte und Strahlung
  3. ausserdem wollen wir die optimale Funktion unserer Organe bis in ein biologisch relativ hohes Alter - besonders für das grosse Menschengehirn.

Darum ist es sinnvoll für eine gute Versorgung mit den Schutz-Vitaminen zu sorgen. Dazu gehören die Vitamine C,B2, Biotin und vor allem - die verschiedenen Arten des Vitamin E.

Wir von beschäftigen uns mit dem evolutionär fortschrittlichsten Vitamin E, den T3/Tocotrienolen. In wissenschaftlichen Studien wurde nachgewiesen, dass sie 40 bis 60 mal so gut die Zellmembranen schützen können.

Dies wird auf ihre viel höhere Beweglichkeit an den Zellmembranen und ihre bessere Regenerationsfähigkeit zurückgeführt.

Eine Information von - Herstellung von Produkten mit echten Vitaminen aus der Natur.

Weiter im nächsten Abschnittt mit: sinnvolle Funktionen der ROS.

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