Coenzym Q10 wird häufig zusammen mit Begriffen wie Mitochondrien, Atmungskette und Energie genannt. Dahinter steht eine klar beschriebene biochemische Funktion: Coenzym Q10 ist an der Elektronenübertragung innerhalb der mitochondrialen Membran beteiligt.
Dieser Beitrag erklärt, was Coenzym Q10 ist, wie sich Ubiquinon und Ubiquinol unterscheiden und warum die biochemische Funktion eines körpereigenen Stoffes nicht automatisch eine Aussage über die Wirkung einer zusätzlichen Zufuhr erlaubt.
Was ist Coenzym Q10?
Coenzym Q10, kurz CoQ10, ist eine fettlösliche, vitaminähnliche Verbindung. Der Name „Q10“ bezieht sich auf die chemische Struktur: einen Chinonring mit einer Seitenkette aus zehn Isopreneinheiten.
Der menschliche Körper kann Coenzym Q10 selbst bilden. Es wird deshalb nicht als klassisches Vitamin eingeordnet. Zusätzlich kommen kleinere Mengen der Verbindung in unterschiedlichen Lebensmitteln vor.
Coenzym Q10 befindet sich vor allem in biologischen Membranen. Von besonderer Bedeutung ist sein Vorkommen in der inneren Membran der Mitochondrien.
Was sind Ubiquinon und Ubiquinol?
Auf Etiketten und in wissenschaftlichen Texten erscheinen häufig zwei Bezeichnungen:
- Ubiquinon bezeichnet die oxidierte Form von Coenzym Q10.
- Ubiquinol bezeichnet die reduzierte Form von Coenzym Q10.
Beide Formen gehören zu demselben Redoxsystem. Das Molekül kann Elektronen aufnehmen und anschließend wieder abgeben. Ubiquinon und Ubiquinol sind daher keine vollständig voneinander unabhängigen Stoffe, sondern unterschiedliche Zustände des Coenzym-Q10-Systems.
Im Körper können beide Formen im Rahmen biochemischer Reaktionen ineinander umgewandelt werden.
Was sind Mitochondrien?
Mitochondrien sind Zellbestandteile, in denen zahlreiche Stoffwechselreaktionen stattfinden. Ihre innere Membran enthält mehrere Proteinkomplexe, die gemeinsam als Atmungskette oder Elektronentransportkette bezeichnet werden.
Innerhalb dieser Kette werden Elektronen schrittweise zwischen verschiedenen Molekülen und Proteinkomplexen übertragen. Coenzym Q10 übernimmt dabei die Funktion eines beweglichen Elektronenüberträgers.
Welche Aufgabe hat Coenzym Q10 in der Atmungskette?
Coenzym Q10 bewegt sich innerhalb der inneren Mitochondrienmembran. Es übernimmt Elektronen unter anderem von Komplex I und Komplex II und überträgt sie anschließend auf Komplex III.
Der Elektronentransport ist mit der Verlagerung von Protonen über die Membran verbunden. Dadurch entsteht ein elektrochemischer Protonengradient. Dieser Gradient wird von der ATP-Synthase genutzt, um Adenosintriphosphat, kurz ATP, zu bilden.
Vereinfacht kann der Vorgang folgendermaßen dargestellt werden:
Elektronenübertragung → Protonengradient → ATP-Bildung
ATP dient Zellen als übertragbarer Träger chemischer Energie und wird für zahlreiche zelluläre Prozesse benötigt.
Bedeutet diese Funktion, dass zusätzliches CoQ10 mehr Energie erzeugt?
Nein, dieser Schluss lässt sich aus der biochemischen Funktion allein nicht ziehen. Die Atmungskette besteht aus zahlreichen Proteinen, Enzymen, Membranstrukturen und Regulationsmechanismen.
Dass Coenzym Q10 ein notwendiger Bestandteil dieses Systems ist, beweist nicht, dass eine zusätzliche Zufuhr bei jedem Menschen die ATP-Bildung oder die körperliche Leistungsfähigkeit erhöht.
Die Beschreibung einer normalen biochemischen Funktion und der Nachweis einer Wirkung durch zusätzliche Zufuhr sind zwei unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen.
Was bedeutet „antioxidativ“ bei Coenzym Q10?
Ubiquinon und Ubiquinol bilden ein Redoxpaar. In seiner reduzierten Form kann Coenzym Q10 in Membranen an Reaktionen mit unterschiedlichen Molekülen teilnehmen. In Labor- und Modellsystemen werden entsprechende Vorgänge häufig als antioxidative Aktivität beschrieben.
Dabei müssen verschiedene Beweisebenen getrennt werden:
- eine chemische Reaktion unter Laborbedingungen,
- eine messbare Veränderung eines Biomarkers,
- ein klinisch relevanter Effekt beim Menschen.
Ein Ergebnis aus einem Labor- oder Modellsystem ist nicht automatisch mit einer nachgewiesenen gesundheitlichen Wirkung gleichzusetzen.
Wie wird Coenzym Q10 aufgenommen?
Coenzym Q10 ist fettlöslich und in Wasser nur sehr begrenzt löslich. Unterschiede bei Rohstoffform, Kristallstruktur, Partikelgröße und Zusammensetzung einer Formulierung können die gemessene Aufnahme beeinflussen.
In wissenschaftlichen Untersuchungen wird die Aufnahme häufig anhand der CoQ10-Konzentration im Blut und ihres zeitlichen Verlaufs beschrieben. Eine höhere gemessene Konzentration bedeutet jedoch nicht automatisch einen größeren klinischen Nutzen.
Bioverfügbarkeit beschreibt zunächst, in welchem Umfang und mit welcher Geschwindigkeit ein Stoff im Körper verfügbar wird. Die Wirksamkeit für einen bestimmten Zweck ist davon getrennt zu untersuchen.
Wie sind CoQ10-Angaben auf Etiketten zu verstehen?
Bei coenzymhaltigen Rohstoffen können verschiedene Angaben vorkommen:
- die Gesamtmenge an Coenzym Q10,
- die verwendete Form als Ubiquinon oder Ubiquinol,
- die Menge einer gesamten Mischung,
- die Menge pro Einheit oder Portion,
- weitere Bestandteile einer Formulierung.
Die Bezeichnung der Form allein beantwortet nicht, wie viel eines Stoffes aufgenommen wird oder ob daraus eine bestimmte Wirkung entsteht.
Gibt es einen zugelassenen EU-Health-Claim?
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit hat vorgeschlagene gesundheitsbezogene Angaben zu Coenzym Q10 wissenschaftlich bewertet. Dazu gehörten unter anderem Aussagen zum Energiestoffwechsel, zum Schutz vor oxidativen Schäden, zur kognitiven Funktion und zur Ausdauer.
Auf Grundlage der eingereichten Daten wurde für diese vorgeschlagenen Angaben keine ausreichende Ursache-Wirkungs-Beziehung festgestellt. In der geltenden allgemeinen EU-Liste zugelassener gesundheitsbezogener Angaben ist keine spezifische Angabe für Coenzym Q10 enthalten.
Die korrekte Aussage, dass Coenzym Q10 Teil der mitochondrialen Elektronentransportkette ist, darf daher nicht mit einem allgemeinen Versprechen über mehr Energie oder Leistungsfähigkeit gleichgesetzt werden.
Fazit
Coenzym Q10 ist eine fettlösliche, körpereigene Verbindung und ein beweglicher Elektronenüberträger innerhalb der mitochondrialen Atmungskette. Ubiquinon und Ubiquinol sind die oxidierte und die reduzierte Form desselben Redoxsystems.
Die Beteiligung von Coenzym Q10 an der ATP-Bildung ist eine etablierte biochemische Funktion. Daraus folgt jedoch nicht automatisch, dass eine zusätzliche Zufuhr die Energieproduktion oder Leistungsfähigkeit erhöht.
Biochemische Funktion, Bioverfügbarkeit, Veränderungen von Biomarkern und klinisch nachgewiesene Wirkungen müssen deshalb getrennt betrachtet werden.
Häufig gestellte Fragen
Ist Coenzym Q10 ein Vitamin?
Nein. Da der menschliche Körper Coenzym Q10 selbst bilden kann, wird es nicht als klassisches Vitamin eingestuft.
Sind Ubiquinon und Ubiquinol dasselbe?
Sie sind zwei Redoxzustände desselben Coenzym-Q10-Systems. Ubiquinon ist die oxidierte und Ubiquinol die reduzierte Form.
Was macht Coenzym Q10 hauptsächlich?
Seine zentrale biochemische Aufgabe ist die Übertragung von Elektronen innerhalb der mitochondrialen Atmungskette.
Ist Coenzym Q10 direkt für die ATP-Bildung verantwortlich?
Coenzym Q10 ist Teil der Reaktionskette, die den Aufbau eines Protonengradienten ermöglicht. Die eigentliche ATP-Bildung wird durch die ATP-Synthase katalysiert.
Bedeutet eine höhere Bioverfügbarkeit automatisch eine stärkere Wirkung?
Nein. Bioverfügbarkeit beschreibt die messbare Verfügbarkeit eines Stoffes. Ein klinischer Nutzen muss davon unabhängig untersucht werden.
Wissenschaftliche Quellen
- Lenaz G, Genova ML. The role of Coenzyme Q in mitochondrial electron transport. Mitochondrion. 2007.
- Acosta MJ et al. Coenzyme Q biosynthesis in health and disease. Biochimica et Biophysica Acta. 2016.
- Pravst I et al. Comparative bioavailability of different coenzyme Q10 formulations. Nutrients. 2020.
- EFSA NDA Panel. Scientific Opinion on health claims related to coenzyme Q10. EFSA Journal. 2010.
- Europäische Kommission. EU Register of Health Claims.
Hinweis: Dieser Beitrag dient der allgemeinen wissenschaftlichen Information, bezieht sich nicht auf ein bestimmtes Produkt und ersetzt keine medizinische Beratung, Diagnose oder Behandlung.
