NAD+ und NADH: Unterschiede und Kenntnisse zu NADH-Präparaten

NADH und NAD+ sind die beiden Formen desselben Moleküls, Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid. Eine Form nimmt Elektronen auf, die andere gibt sie ab: Dieser Wechsel ermöglicht die Energiegewinnung in jeder Zelle. NADH wird auch als Nahrungsergänzungsmittel verkauft, häufig mit Versprechen, die über die Belege hinausgehen. Hier erfahren Sie, was NAD+ und NADH unterscheidet, was ihr Verhältnis aussagt und was Studien zu NADH als Nahrungsergänzung tatsächlich zeigen.

NAD+ und NADH: Zwei Formen desselben Moleküls

NAD+ ist die oxidierte Form und bereit, Elektronen aufzunehmen. Mit zwei Elektronen und einem Proton wird es zu NADH, der reduzierten Form. NADH gibt diese Elektronen anschließend an ein anderes Molekül ab und wird wieder NAD+.

Beide Formen bestehen nebeneinander und wechseln ständig: Gemeinsam bilden sie den NAD-Vorrat der Zelle. Andere Aufgaben, Herstellung und altersbedingte Veränderungen erläutert unser Artikel über NAD+ und seinen Rückgang mit dem Alter.

Was bedeutet „NADH + H+“?

Bei der Reaktion verliert das abgebaute Molekül, etwa Zucker oder Fettsäure, zwei Elektronen und zwei Protonen. NAD+ nimmt beide Elektronen und nur ein Proton auf; das andere bleibt frei. Deshalb steht in Lehrbüchern oft „NADH + H+“: Es ist dasselbe NADH-Molekül.

Und NADPH?

Etwa 10 % des NAD+ werden zu NADP+ umgewandelt. Dessen reduzierte Form NADPH hat andere Aufgaben: Elektronen für Synthesen und antioxidative Abwehr, besonders das Recycling von Glutathion, dessen Vorläufer NAC ist. NADH und NADPH sind nicht austauschbar.

Welche Rolle hat NADH bei der Energiegewinnung?

NADH transportiert beim Nahrungsabbau frei werdende Elektronen zu den ATP herstellenden Strukturen. Pro Glukosemolekül entstehen in der Glykolyse zwei NADH im Zytoplasma. Pyruvatumwandlung und Krebszyklus erzeugen acht weitere in Mitochondrien, insgesamt zehn.

NADH liefert seine Elektronen an den Komplex I der Atmungskette. Ihr Übergang von einem Komplex zum nächsten pumpt Protonen durch die Mitochondrienmembran. Dieser Fluss treibt die ATP-Synthase an. Jedes NADH ermöglicht so die Herstellung von etwa 2,5 ATP-Molekülen.

Zwei Sonderfälle: Shuttles und Laktat

Im Zytoplasma gebildetes NADH durchquert die innere Mitochondrienmembran nicht. Nur die Elektronen passieren über zwei Shuttles: Malat-Aspartat gibt sie an mitochondriales NADH weiter, Glycerol-3-Phosphat an FADH2, mit geringerem ATP-Ertrag.

Läuft Glykolyse schneller als die Mitochondrien, reoxidiert Laktatdehydrogenase NADH zu NAD+ und wandelt dabei Pyruvat in Laktat um. So kann die Glykolyse weiterlaufen.

Das NAD+/NADH-Verhältnis als Zellzustandsindikator

Das Verhältnis zeigt die Tendenz zu oxidiertem oder reduziertem Zustand und unterscheidet sich je Zellkompartiment. In gut ernährter Rattenleber gibt es im Zytoplasma etwa 725 freie NAD+ pro freiem NADH, in Mitochondrien etwa acht zu eins.

Diese Zahlen betreffen die freien Formen: Ein großer Teil des NADH ist an Proteine gebunden, was die Messung erschwert. Das Verhältnis verändert sich mit dem Stoffwechselzustand. Es sinkt während des Fastens in der Rattenleber sowie beim Alkoholabbau, dessen Enzyme NAD+ in NADH umwandeln. Im menschlichen Gehirn nimmt es mit dem Alter ab, während NADH zunimmt.

NADH-Präparate: Was sind die angekündigten Vorteile wert?

Ein empfindliches Molekül

NADH verträgt Säure schlecht. Labormessungen zeigen schnelleren Abbau bei saurerer und wärmerer Umgebung. Der Magen ist somit ein Hindernis. Deshalb werden magensaftresistente oder verzögert freisetzende Formen zur Begrenzung des Säurekontakts entwickelt. Technologien vergleichen wir im Artikel über Kapseln und ihre Hüllen. Hexagon® NADH 25mg gibt es als verzögert freisetzende Kapseln.

Die Aufnahme ist beim Menschen kaum dokumentiert. Nahrungs-NAD und -NADP werden bekanntermaßen vor der Aufnahme im Darm zu Nicotinamid umgewandelt. Ein Teil des geschluckten NADH wird vermutlich ebenso verarbeitet. Nach unserem Wissen wurde der unverändert die Zellen erreichende Anteil aber nie gemessen.

Humanstudien

Eine Handvoll Studien untersuchte täglich 10 bis 20mg NADH, fast ausschließlich bei Erkrankten. Die Tabelle nennt die wichtigsten.

Diese Studien haben gemeinsame Einschränkungen: kleine Teilnehmerzahlen, kurze Zeiträume, teilweise von den Forschern selbst entwickelte Fragebögen und Ergebnisse, die sich von einer Studie zur nächsten nicht bestätigen. In der größten Studie schlossen nur 144 der 207 Teilnehmer die Untersuchung ab. Die Tabletten wurden von einem Unternehmen hergestellt und bereitgestellt, das den Hauptautor bezahlte. Außerdem enthielt das Placebo Vitamin C und Phosphatidylserin, was laut den Autoren den Vergleich erschwert haben könnte.

Eine systematische Übersicht von 2017 bewertet die Belege für Nahrungsergänzung, einschließlich NADH, gegen chronische Müdigkeitssymptome als unzureichend. Kleine Parkinson-Fallserien weckten Interesse, eine placebokontrollierte Studie zeigte aber keinen klaren Nutzen; eine Übersicht hielt Empfehlungen für verfrüht.

NADH hat keine zugelassene EU-Gesundheitsangabe. Nur Niacin (Vitamin B3), von dem es abstammt, hat Angaben wie „Niacin trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei“. Die Ergebnisse bei Erkrankten mit täglich 10 bis 20mg lassen sich weder auf ein bestimmtes Präparat noch auf Gesunde übertragen.

NADH oder NAD+-Vorläufer: Zwei unterschiedliche Ansätze

Mit NADH wird die reduzierte Form direkt zugeführt, in der Hoffnung, dass sie die Zellen erreicht. NAD+-Vorläufer wie Nicotinamid-Ribosid folgen einer anderen Logik: Sie liefern den Zellen die Ausgangsstoffe für die Herstellung ihres eigenen NAD+, das sie anschließend je nach Bedarf zu NADH reduzieren.

Nach unserem Wissen hat keine Studie beide Ansätze direkt verglichen. Die umfangreicheren Vorläuferdaten stehen im Leitfaden über untersuchte Möglichkeiten zur NAD+-Erhöhung.

Häufige Fragen

Ist NADH oxidierend oder reduzierend?

Es ist ein Reduktionsmittel. Ein Reduktionsmittel ist ein Molekül, das Elektronen abgibt, und genau das ist die Aufgabe von NADH. Im NAD+/NADH-Paar wirkt NAD+ als Oxidationsmittel, weil es Elektronen aufnimmt. Man spricht von einer Redoxreaktion.

Warum heißt es manchmal, ein NADH erzeuge drei ATP?

Das ist ein älterer gerundeter Wert aus manchen Lehrbüchern. Zuverlässigere Messungen ergeben etwa 2,5 ATP pro NADH, weil ein ATP eine nicht ganzzahlige Protonenzahl benötigt. Ein geringerer Wert um 2,3 ist sogar möglich.

Was unterscheidet NADH und FADH2?

Es sind zwei Elektronenträger, die beim Abbau von Lebensmitteln entstehen. NADH liefert seine Elektronen an den Komplex I der Atmungskette, FADH2 an den Komplex II, der Komplex I umgeht. Seine Elektronen bewirken deshalb, dass weniger Protonen gepumpt werden: etwa 1,5 ATP pro FADH2 gegenüber 2,5 pro NADH.

Wann wurde NADH in Studien eingenommen?

In der Studie von 1999 wurden die 10mg nüchtern mit Wasser 45 Minuten vor dem Frühstück eingenommen. Unseres Wissens hat keine Studie unterschiedliche Einnahmezeitpunkte verglichen. Maßgeblich bleiben deshalb die Angaben auf dem Etikett.

Ist NADH gefährlich?

Die Studien zeigten bei den untersuchten Dosierungen keine Gefahren, sind jedoch klein. Die Studie von 1999 stellte bei täglich 10mg keine schweren unerwünschten Wirkungen fest. In der Studie von 2021 waren Abbrüche wegen Nebenwirkungen, vor allem Magenschmerzen und Schwindel, unter Placebo etwas häufiger (11) als unter NADH zusammen mit Coenzym Q10 (8). Die Daten zur langfristigen Sicherheit bleiben sehr begrenzt.

Sollte man NADH und Coenzym Q10 kombinieren?

Mehrere Studien zu chronischer Müdigkeit testeten das Duo, ohne zu klären, welches wirkte, weil beide gemeinsam gegeben wurden. Theoretisch ist die Kombination schlüssig, da beide an der Atmungskette beteiligt sind. Ein klarer Nutzen ist jedoch nicht belegt.

Erhöht NADH NAD+?

Das ist nicht wirklich bekannt. 2015 war das NAD+/NADH-Verhältnis der Blutzellen nach acht Wochen NADH plus Coenzym Q10 höher als unter Placebo. Nach unserem Wissen zeigte aber keine Studie, dass geschlucktes NADH das NAD+ im Gewebe erhöht.

Fazit

NAD+ und NADH sind zwei Seiten desselben Systems: NAD+ nimmt beim Nahrungsabbau frei werdende Elektronen auf, NADH liefert sie zur ATP-Herstellung an Mitochondrien. Ihr Verhältnis spiegelt den Zellzustand und variiert mit Kompartiment, Fasten, Alkohol oder Alter. Als Präparat bleibt NADH empfindlich mit wenig bekannter Aufnahme. Kleine, hauptsächlich bei chronischer Müdigkeit durchgeführte Studien liefern uneinheitliche Ergebnisse.

Quellen

1. Xie N et al. (2020). NAD+ metabolism: pathophysiologic mechanisms and therapeutic potential. Signal Transduction and Targeted Therapy, 5(1), 227. doi:10.1038/s41392-020-00311-7
2. Hinkle PC (2005). P/O ratios of mitochondrial oxidative phosphorylation. Biochimica et Biophysica Acta, 1706(1-2), 1-11. doi:10.1016/j.bbabio.2004.09.004
3. Williamson DH, Lund P, Krebs HA (1967). The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. Biochemical Journal, 103(2), 514-527. doi:10.1042/bj1030514
4. Zhu XH et al. (2015). In vivo NAD assay reveals the intracellular NAD contents and redox state in healthy human brain and their age dependences. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(9), 2876-2881. doi:10.1073/pnas.1417921112
5. Wu JT, Wu LH, Knight JA (1986). Stability of NADPH: effect of various factors on the kinetics of degradation. Clinical Chemistry, 32(2), 314-319. doi:10.1093/clinchem/32.2.314
6. NIH Office of Dietary Supplements (2022). Niacin – Fact Sheet for Health Professionals. ods.od.nih.gov
7. Verordnung (EU) Nr. 432/2012 zur Festlegung einer Liste zulässiger gesundheitsbezogener Angaben über Lebensmittel. eur-lex.europa.eu
8. Forsyth LM et al. (1999). Therapeutic effects of oral NADH on the symptoms of patients with chronic fatigue syndrome. Annals of Allergy, Asthma & Immunology, 82(2), 185-191. doi:10.1016/S1081-1206(10)62595-1
9. Alegre J et al. (2010). Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) in patients with chronic fatigue syndrome (Artikel auf Spanisch). Revista Clínica Española, 210(6), 284-288. doi:10.1016/j.rce.2009.09.015
10. Castro-Marrero J et al. (2015). Does oral coenzyme Q10 plus NADH supplementation improve fatigue and biochemical parameters in chronic fatigue syndrome? Antioxidants & Redox Signaling, 22(8), 679-685. doi:10.1089/ars.2014.6181
11. Castro-Marrero J et al. (2021). Effect of Dietary Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation on Fatigue Perception and Health-Related Quality of Life in Individuals with Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: A Prospective, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients, 13(8), 2658. doi:10.3390/nu13082658
12. Campagnolo N et al. (2017). Dietary and nutrition interventions for the therapeutic treatment of chronic fatigue syndrome/myalgic encephalomyelitis: a systematic review. Journal of Human Nutrition and Dietetics, 30(3), 247-259. doi:10.1111/jhn.12435
13. Demarin V et al. (2004). Treatment of Alzheimer's disease with stabilized oral nicotinamide adenine dinucleotide: a randomized, double-blind study. Drugs under Experimental and Clinical Research, 30(1), 27-33. PubMed 15134388
14. Swerdlow RH (1998). Is NADH effective in the treatment of Parkinson's disease? Drugs & Aging, 13(4), 263-268. doi:10.2165/00002512-199813040-00002

Nahrungsergänzungsmittel ersetzen weder eine abwechslungsreiche, ausgewogene Ernährung noch eine gesunde Lebensweise. Lassen Sie sich bei Medikamenteneinnahme, Schwangerschaft oder Stillzeit von einer medizinischen Fachperson beraten.