Wirkungsmechanismus
Folate spielen eine fundamentale Rolle bei einigen Prozessen des Metabolismus. Unter anderem handelt es sich dabei um die Hydroxylierungsreaktionen für die DNA-Synthese. 5,6,7,8-Tetrahydrofolsäure ist für den Transfer von Kohlenstoffgruppen verantwortlich. Als Methylgruppen-Donor ist es für die Synthese von Purinen und Pyrimidinen zuständig. Ausserdem dient es der Interkonversion von Serin und Glycin, der Histidindegradation und dem Transfer der Methylgruppen des Homocysteins zu Methionin und des Cholins zu Etholamin. Durch seine zentrale Rolle in der Nukleinsäuresynthese ist es essentiell für die Zellteilung des schnell wachsenden Gewebes, wie zum Beispiel der Darmschleimhaut und des Knochenmarks (Herbert 1987a; Haltia 1970a).Methionin-Synthase-Reaktion / Cobalamin (Vitamin B12)
Die Methionin-Synthetase-Reaktion ist hauptsächlich für das Recyclings des Folatcofactors, die Aufrechterhaltung der intrazellulären Folylpolyglutamat-Konzentrationen und durch die Synthese des Methionins und seinen Produkten (S-Adenosyl-Methionin) zur Aufrechterhaltung vieler Methylierungsreaktionen verantwortlich (Kaushansky 2011a). Bei der Konversion von Homocystein zu Methionin wird das Methyltetrahydrofolat als Methyl-Donor genutzt (Kaushansky 2011a).Ein Mangel an Vitamin B12 oder Folaten führt zu einer erniedrigten Synthese von Methionin, S-Adenosyl-Methionin und zu einer reduzierten Methylentetrahydrofolat-Reduktase-Aktivität. Das hat einen Anstieg des intrazellulären Methyltetrahydrofolats zur Folge, welcher zu Störungen bei der Polyamin- und somit der Proteinsynthese führt. Die Zellen versuchen den Methyltetrahydrofolatspiegel aufrecht zu erhalten, indem sie verschiedene Methylierungsreaktionen auf Kosten der DNA-Synthese unterdrücken (Kaushansky 2011a).
Konversion von Serin zu Glycin und Thymidylat-Synthese
Das Tetrahydrofolat wird bei dieser Reaktion als Akzeptor für eine Methylen-Gruppe des Serins benötigt. Das Pyridoxalphosphat dient dabei als Cofaktor. Aus dieser Reaktion bildet sich das 5,10-Methylentetrahydrofolat, welches ein essentielles Coenzym für die Synthese des Thymidylats ist. Die Derivate des 5,10-Methylentetrahydrofolats geben die Methylengruppe an das Nucleitid Desoxy-Uridinmonophosphat (dUMP) für die Synthese des Nucleotids Thymidylat (dTMP) ab, dabei wird das 5,10-Methylentetrahydrofolat zu Dihydrofolat konvertiert. Nach der Reduktion des Dihydrofolats durch die Dihydrofolatreduktase entsteht wieder die Tetrahydrofolsäure (Kaushansky 2011a).Histidin-Metabolismus
Die Tetrahydrofolsäure dient als Akzeptor einer Formiminogruppe bei der Konversion der Formimino-Glutaminsäure zu Glutaminsäure (Kaushansky 2011a).Purin-Synthese
Zwei Schritte in der Purinnukleotid-Synthese benötigen das 10-Formyltetrahydrofolat als Formyl-Donor. Dabei handelt es sich um die Formylierung der Glyzinamidribonukleotide und die Formylierung der 8-Aminomidazol-4-Carboxamidribonukleotide. Bei dieser Reaktion werden die Kohlenstoffe 8 und 2 in die sich bildenden Purinringe eingebettet (Kaushansky 2011a).Hypovitaminose
Eine Hypovitaminose kann durch gastrointestinale Erkrankungen verursacht werden. Die daraus resultierende schlechtere Folatabsorption aus dem Futter und der Galle (enterohepatischer Kreislauf) führt zu verminderten Folat-Plasmakonzentrationen. Auch andere Stoffe wie zum Beispiel Alkohol können einen Einfluss haben, indem sie einen toxischen Effekt auf die Hepatozyten aufweisen (Kaushansky 2011a). Tiefe Folacinwerte verhindern eine einwandfreie Funktion der Hydroxylierungsreaktionen, was verringerte S-Adenosylmethionin-Werte (SAM) zur Folge hat. Dies hat Auswirkungen auf die DNA-Synthese und den Methylierungszyklus (Green 1999c; Reynolds 1984b; Scott 1981b).Wegen eines Mangels an Nukleinsäuren entstehen eine makrozytäre Anämie und Leukopenie. Die Zytoplasmareifung und Hämoglobinisierung der Erythrozytenvorläufer findet ohne die normale Zellteilung statt. Die Produkte sind Makrozyten oder megaloblastische Erythrozyten. Ebenfalls von Zellteilungs- und Zellreiffungsstörungen betroffen sind die Epithelien des Gastrointestinaltraktes und der Epidermis. Ein Folsäuremangel kann ebenfalls zu einer Hyperhomocysteinämie führen, da für die Remethylierung des Homocysteins die Methyltetrahydrofolat-Homocystein-Methyltransferase (Methionin-Synthase) benötigt wird. Siehe auch Homocystein (Fettman 2001b).
Eine Folsäure-Hypovitaminose ist bei adulten Wiederkäuern und Pferden eher selten, da diese durch die endogene Produktion der Pansen- bzw. Intestinalflora ausreichend versorgt werden (Fettman 2001b; Green 1999c).
Schaf
Ein experimentell herbeigeführter Mangel führte bei Lämmern zu Leukopenie, Durchfall und Pneumonie (Fettman 2001b).Rind
Nach wöchentlicher Verabreichung von 40 mg Folsäure i.m. bei Milchkuhkälbern zwischen dem 10. Tag und der 16 Lebenswoche, wurde eine verbesserte Gewichtszunahme, eine bessere Futterverwertung, ein erhöhter Hämatokrit und eine erhöhte Bluthämoglobinkonzentrationen gemessen (Dumoulin 1991a).Schwein
Während der Laktation konnte bei einer Supplementierung der Sauen mit Folsäure eine erhöhte Milchproduktion, eine verbesserte Milchqualität und eine gesteigerte Wachstumsleistung der Saugferkel beobachtet werden. Es wird vermutet, dass die Folsäure bei einer Dosierung von 12,5 bis 100 mg/kg die Entwicklung der Milchdrüsen unterstützt (Wang 2011b). Bei heranwachsenden Schweinen, welche antibiotisch behandelt wurden, stellte sich wegen der Inhibition der enteralen Synthese eine Folacindefizienz mit den charakteristischen Symptomen wie Anämie, Leukopenie, Durchfall und reduziertem Wachstum ein (Blair 1985a).Hund und Katze
Bei Folsäure-defizienten Hunden und Katzen wurde Inapetenz, Gewichtsverlust, Anämie, Leukopenie und Glossitis beobachtet (National Academy Press 1985a; Da Silva 1955a). Zudem bestand eine verringerte Immunantwort gegenüber den Erregern der Staupe und der Hepatitis contagiosa canis (National Academy Press 1985a).Geflügel
Ein Folsäuremangel äussert sich durch eine megaloblastische Anämie, zervicale Paralysen, vermindertes Wachstum, schlechte Entwicklung und Depigmentierung des Gefieders, Perosis, reduzierte Eiproduktion und eine verringerte Schlupfrate (Sherwood 1993b; Maxwell 1988a; Crowe 1997a; Wong 1977a; Kroker 2010d). Bei 4 Wochen alten Kücken, welche folsäurearm ernährt wurden, konnte eine geringere RNA-Expression in den Purkinjezellen festgestellt werden (Haltia 1970a).Mensch
Tiefe Folat-Spiegel führen beim Menschen zu erhöhten Homocystein-Werten und zu einer verringerten Aktivität der Methylentetrahydrofolat-Reduktase. Neuroalrohrdefekte bei Neonaten sind mit Autoantikörpern gegen die Folatrezeptoren und mit einem Polymorphismus der Methyltetrahydrofolat-Reduktase somit einer Hyperhomocysteinämie assoziiert. Es ist noch unklar, ob die Defekte wegen der toxischen Wirkung des Homocysteins oder wegen einer mangelnden Methylierung entstehen (Obladen 2011a).Folsäure-Bedarf
Adulte Wiederkäuer und Pferde können unter normalen Bedingungen den Folsäure-Bedarf durch die enterale Synthese decken. Jedoch steigt, wie auch bei anderen Spezies, der Bedarf bei Stress, Wachstum, Gestation und Laktation und erfordert möglicherweise einer Supplementierung. Auch polyurische Nierenerkrankungen können den Folsäure-Bedarf, wegen einer gesteigerten Ausscheidung über den Harn, erhöhen. Oral verabreichte Antibiotika, insbesondere Sulfonamide, können die enterale Vitaminsynthese hemmen und somit den alimentären Folsäure-Bedarf erhöhen. Ausserdem spielen gastrointestinale Erkrankungen, sowohl für die enterale Synthese der Vitamine wie auch für die Absorption der Folsäure, eine Rolle (Fettman 2001b). Ein diätetischer Mangel an Cholin, Vitamin B12, Eisen und Ascorbinsäure erhöht ebenfalls den Folsäure-Bedarf (Fettman 2001b). Eine Vitamin B12-Defizienz kann die Konversion von Pteroylpolyglutamat und den Transfer von Methylgruppen der Methyltetrahydrofolate durch die Methioninsynthetase hemmen und somit zu einem sekundären Folsäuremangel führen (Fettman 2001b).Schwein
Bei einem mit Muttersauen durchgeführten Versuch konnte bei einer Supplementierung der trächtigen Tiere eine erhöhte Anzahl Ferkel durch eine erhöhte embryonale und fötale Überlebensrate festgestellt werden (Lindemann 1993a).Rind
Bei Hochleistungkühen kann eine Supplementierung während der Gestation und in den ersten 6 - 8 Wochen der Laktation nötig sein (Girard 1989a).Spezifischer Folat-Bedarf
| Legehennen: | 0,27 - über 2 mg/kg Körpergewicht (Sherwood 1993b; Whitehead 1995a) |
| Huhn: | 0,25 - 1,0 mg/kg Futter (Subcommittee on Vitamin Tolerance 1987a) |
| Ratte: | 1 - 6 mg/kg Futter (Subcommittee on Vitamin Tolerance 1987a) |
| Meerschweinchen: | 1 - 6 mg/kg Futter (Subcommittee on Vitamin Tolerance 1987a) |
Folsäure-Status
Um den Folsäure-Status zu eruieren, kann sowohl die biologische Antwort auf eine Folsäure-Supplementierung als auch die Serum- oder Erythrozytenkonzentration der Folsäure bestimmt werden. Da eine Hypovitaminose B12 die gleichen Symptome wie ein Folsäuremangel haben kann, sollten der Vitamin B12-Status gleichzeitig bestimmt werden. Bei einem Folsäuremangel entstehen, durch eine unterbrochene Degradierung von Histidin zu Glutaminsäure, erhöhte Werte der Forminoglutaminsäure (FIGLU); ein Zwischenprodukt dieser Reaktion. FIGLU wird mit dem Urin ausgeschieden und spiegelt die Erythrozyten-Folatwerte wider und kann daher als Marker verwendet werden (Rutgers 1995b).Pankreasinsuffizienz Hund
Erhöhte Serum-Folatwerte wurden bei Hunden mit einer exokrinen Pankreasinsuffizienz gemessen. Diese Werte lassen sich durch eine sekundäre bakterielle Fehlbesiedlung im Darm mit Folat-synthetisierenden Bakterien erklären (Rutgers 1995b). Die Messung der Folatkonzentration gibt somit Hinweise über den Gesundheitszustand des proximalen Gastrointestinaltraktes (Steiner 2014a; Dossin 2011a; Berghoff 2011a).Es kann keinerlei Haftung für Ansprüche übernommen werden, die aus dieser Webseite erwachsen könnten.