Vitamine

Vitamine sind essentielle (lebensnotwendige) Nahrungsbestandteile, da sie wichtige Funktionen im menschlichen Organismus übernehmen. Neben den natürlichen vorkommenden Vitaminen werden Lebensmitteln bei der Herstellung und Verarbeitung auch synthetische Vitamine zugesetzt.

Die Deklaration dieser Vitamine ist in der Schweiz produktabhängig und in der „Verordnung des EDI über den Zusatz von Vitaminen, Mineralstoffen und sonstigen Stoffen in Lebensmitteln“ sowie in der „Verordnung des EDI über Lebensmittel für Personen mit besonderem Ernährungsbedarf (VLBE) geregelt.

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Wollen Sie wissen, welche Punkte Sie bei der Beauftragung Ihrer Analysen beachten müssen? Kennen Sie die Unterschiede, die sich durch die Zugabe der verschiedenen Vitaminderivate für die Analytik ergeben?

Was sind Vitamine, Provitamine und Vitaminoide?

Vitamine sind organische Verbindungen, die vom Humanorganismus für lebensnotwendige (essentielle) Funktionen benötigt werden, aber im Stoffwechsel nicht oder nicht in ausreichendem  Umfang hergestellt werden können. Sie müssen deshalb regelmässig mit der Nahrung zugeführt werden, entweder als fertige Vitamine oder als Provitamine, die dann in die entsprechenden Vitamine umgewandelt werden können. Im Gegensatz zu den ebenfalls essentiellen Fettsäuren und essentiellen Aminosäuren dienen Vitamine weder als Körperbausteine noch als Energielieferanten, sondern sind im wesentlichen an katalytischen (Coenzyme) oder steuernden (hormonähnliche Stoffe) Funktionen beteiligt. Deshalb werden von den Vitaminen für physiologische Wirkungen nur sehr geringe Mengen benötigt. Insgesamt 13 Stoffe besitzen diese Eigenschaften und werden in Abhängigkeit ihrer physikalischen Eigenschaften in wasserlösliche und fettlösliche Vitamine eingeteilt:

Vitaminoide

Die obige einfache Definition der Vitamine sollte an und für sich eine zweifelsfreie Klassifikation ermöglichen. Dennoch werden bis heute Wirkstoffe zum Teil in Unkenntnis ihrer pharmakologischen Eigenschaften, aber auch aufgrund marktstrategischer Überlegungen als Vitamine klassifiziert, obwohl sie der Vitamindefinition nicht genügen. Diese sogenannten Vitaminoide haben zwar vitaminähnliche Eigenschaften und sind in Lebensmitteln enthalten, sie werden im Gegensatz zu Vitaminen aber auch vom Körper produziert. Nachfolgend sind einige dieser Vitaminoide beispielhaft gelistet:

• L-Carnitin und gebundenes Carnitin (Acetyl-Carnitin)
• Inosit
• Cholin
• Taurin
• Ubichinon (Coenzym Q)

Provitamine

Provitamine sind hingegen noch unwirksame Vorstufen der Vitamine und müssen im Organismus erst noch in diese umgewandelt werden, um für den Körper von Nutzen zu sein. Beispiele hierzu sind folgende Verbindungen:

• Beta-Carotin (Provitamin A)
• Ergosterin (Provitamin D2)

Warum sollte der Vitamingehalt von Lebensmitteln analytisch kontrolliert werden?

Vitamine haben in der Ernährung eine essentielle Funktion und werden daher, neben den bereits vorhandenen natürlichen Vitaminen, bei der Lebensmittelherstellung und Verarbeitung aus technologischen und ernährungsphysiologischen Gründen gezielt zugesetzt.

Bei einer ungenügenden Versorgung treten Hypovitaminosen (Mangelerscheinungen wie z.B. Skorbut bei Vitamin C-Mangel oder Rachitis bei Vitamin D-Mangel) und in einem späteren Stadium Avitaminosen (schwere Formen von Mangelerscheinungen) auf, die bis zum Tod führen können.

Aber nicht nur die Hypovitaminosen sind kritisch. Auch zu hohe Gehalte, vor allem der fettlöslichen Vitamine, können Probleme verursachen. Durch die Aufnahme über die Nahrung lagern sich die Vitamine im Fettgewebe des Körpers über eine längere Zeit ein, was zu toxischen Effekten (Hypervitaminosen) führen kann. Zu hohe Dosen der wasserlöslichen Vitamine sind weniger problematisch, da sie vom Körper rasch wieder ausgeschieden werden.

2. Mikroverkapselung der Vitamine

Aufgrund der bekannten Vitaminverluste durch äussere Einflüsse werden insbesondere in hochkonzentrierten Vitaminpremixen, die in die Lebensmittelherstellung einfliessen, schützende Mikroverkapselungen eingesetzt, um Verluste bereits während der Produktion zu vermeiden. Diese Mikroverkapselungen sind sehr stabil und werden im Rahmen der Vitamin-Routineanalytik nicht geknackt, was zu massiven Vitamin-Unterbefunden bei der Analytik führen würde. In solchen Fällen wird daher eine spezielle zusätzliche Probenhomogenisierung mittels Kugelmühle durchgeführt, sodass diese Information für die Probenvorbereitung im Labor hilfreich ist.

3. Einsatzform der verwendeten Vitamine

Es ist wichtig zu wissen, welches Vitamin bei der Herstellung konkret zugesetzt wurde, da dies einen direkten Einfluss auf die zu wählende Analysenmethode, deren Durchführungsvariante oder die Ergebnisberechnung hat. Beispiele zu dieser Thematik:

• Unterschiedliche Analysenmethoden für Vitamin K1 (Phyllochinon) und Vitamin K3 (Menadion)
• Unterschiedliche Durchführung der Analysenmethode für Vitamin D2 (Ergocalciferol) und Vitamin D3 (Cholecalciferol)
• Unterschiedliche Analysenmethoden für Vitamin C (Ascorbinsäure) und Ascorbylpalmitat
• Unterschiedliche Analysenmethoden für Vitamin E (alpha-Tocopherol) und das Tocopherolspektrum (alpha-, beta-, gamma- und delta-Tocopherol)
• Wurde direkt die aktive Vitaminform (z.B. Retinol) oder ein Derivat der aktiven Vitaminform (z.B. Retinylacetat) eingesetzt? Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Ergebnisberechnungen.

4. Richtwerte der Vitamine

Es ist hilfreich einen Richtwert für die jeweiligen Vitamine zu haben, da dies die Methodenwahl beeinflusst. So sind für hochkonzentrierte Vitaminpremixe chemische Verfahren wie HPLC-UV die Methode der Wahl, für geringere Vitaminkonzentrationen in Lebensmitteln hingegen die nachweisempfindlichen biologischen Bestimmungen mittels Mikroorganismenwachstum. Zudem können durch die Angabe von Richtwerten direkt die passenden Probenverdünnungen beim Analysenansatz gewählt werden, um im linearen Bereich der Messmethode zu liegen. Daher lassen sich nachträgliche Analysen vermeiden, und es ergibt sich eine schnellere Auftragsbearbeitung. Wichtig ist ebenfalls, dass die richtige Einheit des Richtwertes,  z.B. IE oder mg, angeben wird.

Unsere Dienstleistungen im Einzelnen:

• Beratung zur Vitamin-Analytik
• Gehaltsbestimmungen von Vitaminen, Vitaminoiden und Provitaminen in Lebensmitteln
• Stabilitätsprüfungen von vitaminhaltigen Produkten
• Weitere Dienstleistungen laut Leistungsverzeichnis oder auf Anfrage