Bioverfügbarkeit: Definition & Erklärungen

Der Begriff Bioverfügbarkeit wirft bei dir tausende von Fragen auf? Du bist bei deiner Recherche auf zahlreiche pharmakologische Fachliteratur gestoßen und bist immer noch nicht schlauer? Nicht schlimm! Der Begriff Bioverfügbarkeit ist wenigen Laien geläufig. Es lohnt sich jedoch sich damit auseinanderzusetzen!

In unserem Beitrag zur Bioverfügbarkeit 2020 erklären wir dir welchen Zusammenhang zwischen Bioverfügbarkeit, Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln liegt. Wir erklären dir, was du beachten solltest und welche Vor- und Nachteile bestehen.

Das Wichtigste in Kürze

  • Unter Bioverfügbarkeit versteht man die Wirkung von Inhaltsstoffen in Blutkreislauf. Die prozentuale Angabe zeigt, wie hoch oder tief die Bioverfügbarkeit vom menschlichen Körper aufgenommen wird. Sie zeigt auch, wie schnell der Wirkungsstoff am Wirkungsort gelangt.
  • Die Bioverfügbarkeit wird in der Medizin und Pharmazeutik anhand von Plasmakonzentrationskurven in einer graphischen Darstellung untersucht und verglichen. Dafür relevante Maße sind die absolute und die relative Bioverfügbarkeit.
  • In Arznei- sowie Nahrungsergänzungsmitteln ist die höhe oder tiefe der Bioverfügbarkeit von vielen Faktoren abhängig, wie gesundheitlicher Zustand, Nahrungsmittel und Beschaffenheit des Inhaltsstoffes. Für eine bessere Wirkung eines Inhaltsstoffes wird es intravenös zugeführt.

Glossareintrag: Der Begriff Bioverfügbarkeit im Detail erklärt

Damit du ausreichend informiert bist, haben wir für dich in den folgenden Abschnitten die wichtigsten Punkte zur Bioverfügbarkeit zusammengefasst. Somit weißt du, was eine Bioverfügbarkeit in Bezug auf Arznei- und Nahrungsergänzungsmitteln ausmacht und worauf du achten musst.

Was ist Bioverfügbarkeit?

Der Begriff Bioverfügbarkeit stammt aus der Pharmakokinetik. Unter Bioverfügbarkeit versteht man den prozentualen Anteil eines Wirkstoffes, der in die Blutbahn gelangt und am Wirkungsort zur Verfügung steht.

Dabei bezieht sich die Messgröße auf die unveränderte Verfügbarkeit im Blutkreislauf. Es gibt an, wie schnell und in welchem Umfang der Wirkstoff im Körper aufgenommen wird (2). Dies gilt auch bei Nahrungsergänzungsmitteln, wie z.B. Zink, Magnesium oder Kurkuma.

Die Bioverfügbarkeit von Nahrungsergänzungsmitteln und Medikamenten ist ausschlaggebend für ihre Wirkung zum richtigen Zeitpunkt. (Quelle: unsplash.com/ Adam Niescioruk)

Um die Bioverfügbarkeit im Blut zu messen, wird dir in der Regel eine Blutprobe entnommen. Hierbei wird geprüft, zu welcher Zeit die höchste Wirkstoffmenge eines Medikamentes im Blut vorhanden ist.

Je höher die Wirkstoffmenge im Blut ist, desto besser ist die Bioverfügbarkeit. Da die diese von mehreren Faktoren abhängig ist, werden Arzneimittel auf bestimmten Wegen verabreicht oder eingenommen:

• Durch Injektion

• Durch orale Einnahme

Somit kann die Bioverfügbarkeit die gewünschte prozentuale Wirkung erreichen. Zu beachten gilt jedoch auch, dass eine Vielzahl von Faktoren die Bioverfügbarkeit beeinflusst. Dies ist von Individuum zu Individuum unterschiedlich (4).

Die Bioverfügbarkeit eines Arznei- oder Nahrungsergänzungsmittels wird durch die Eigenschaften der Darreichungsform bestimmt. Diese ist teilweise vom Design und der Herstellung abhängig.

Wie wird die Bioverfügbarkeit bestimmt?

Anhand von Blutproben wird in der Medizin die Bioverfügbarkeit bestimmt. Um die Konzentration eines Wirkstoffes in Relation zur Zeit darzustellen, werden Diagramme mi Plasmakonzentrationskurven erstellt.

Ausschlaggebend für die Bestimmung der Bioverfügbarkeit ist hierbei die Fläche, die sich aus einer Kurve im Verhältnis zu einer Zeitachse ergibt. Somit kannst du sehen, welche Wirkstoffmenge im Blut zu welcher Zeit gemessen wird (6).

Bei diesen Kurven werden die absolute und die relative Bioverfügbarkeit eines Wirkstoffes verglichen.

  • Unter derabsoluten Bioverfügbarkeit versteht man den Vergleich eines Medikamentes zur intravenösen Verabreichung. Intravenös verabreichte Medikamente haben eine 100-prozentige Bioverfügbarkeit.
  • Von der relativen Bioverfügbarkeit spricht man, wenn die Gabe eines Wirkstoffes mit einer anderen Form der Darreichung verglichen wird (2).

Die Größe der Bioverfügbarkeit hängt mit dem Begriff der Bioäquivalenz zusammen. Sind zwei Arzneimittel mit demselben Wirkungsstoff ausgestattet, haben jedoch unterschiedliche Bioverfügbarkeiten, sind sie nicht bioäquivalent (7).

Was versteht man unter hoher und tiefer Bioverfügbarkeit?

Der prozentuale Anteil der Bioverfügbarkeit eines Arznei- oder Nahrungsergänzungsmittels kann entweder hoch oder tief ausfallen. Generell gilt, eine hohe Bioverfügbarkeit zu erreichen.

Hohe BioverfügbarkeitTiefe Bioverfügbarkeit
Wirkstoffe sind wirkungsvoll, kommen am Wirkungsort an, auch bei Nahrungsergänzungsmitteln wert auf hochwertige Präparate legenWirkstoffe kommen gering/gar nicht am Wirkungsort an, wirken nicht, oft als Infusion oder Injektion

Häufigster Grund für eine geringe Bioverfügbarkeit ist die mangelnde Zeit für die Resorption (Stoffaufnahme) im Magen-Darm-Trakt. Gründe dafür können sein, dass sich das Arzneimittel schlecht auflöst oder nicht in die Epithelmembran (Deckgewebe und Drüsengewebe) eindringen kann (5).

Um die Bioverfügbarkeit zu beeinflussen, werden in der Arzneimittelindustrie Bioenhancer eingesetzt.

Sie steigern die Bioverfügbarkeit dadurch, dass sie die Stoffaufnahme im Darmtrakt erhöhen. Gleichzeitig werden der Abbau der Stoffe in der Leber gehemmt und somit bessere Bindungen der Wirkstoffe ermöglicht (7).

Was sollte ich über die Bioverfügbarkeit von Nahrungsergänzungen wissen?

Wissen solltest du, dass es hinsichtlich der Bioverfügbarkeit relevant ist, mit welchen anderen Lebensmitteln Nahrungsergänzungen aufgenommen werden. Fettlösliche Vitamine (A, D, E und K) können besser mit einer fetthaltigen Speise verzehrt werden.

Einige Vitamine und Mineralstoffe können sich so auch gegenseitig positiv beeinflussen und die Bioverfügbarkeit erhöhen:

  • Calcium mit Vitamin D
  • Eisen mit Vitamin C

Fälle, bei denen die Aufnahme und Verwertung von Vitaminen mitunter durch Lebensmittel beeinträchtigt ist, sind Alkohol oder Kaffee und Vitamin B1 (10). Genauso wie bei Medikamenten, kann die Bioverfügbarkeit bei Nahrungsergänzungen beeinflusst werden.

Ergänzungsmittel wie z.B. Magnesium, Zink oder Kurkuma sind gern genutzte Nahrungsergänzungen. Sie werden wissenschaftlich auf ihre Bioverfügbarkeit untersucht. Hierzu lässt sich folgendes zusammenfassen:

Magnesium: Durchschnittlich nimmt ein Bürger täglich etwa 250 bis 300 mg auf, nötig sind jedoch etwa 400 mg/Tag. Zusätzlicher Bedarf entsteht durch physischen Stress, Erkrankungen oder Einnahme von Medikamente.

Überschüssige Zufuhr von Mineralstoffen führt zum Ausscheiden durch den Körper.

Gut lösliche Magnesiumverbindungen mit hoher Bioverfügbarkeit sind organische Mg-Verbindungen wie Citrate, Aspartate, Aspartat-hydrochloride, Glutamate und Orotate (8).

Zink: Zinkmangel wird häufig durch falsche Ernährung ausgelöst. Zink-Histidin, Zinkgluconat und Zinksulfat sind die am besten erforschte Zinkformen und haben die höchste Bioverfügbarkeit. Histidin gilt als äußerst verträglich (9).

Kurkuma: Kurkuma hat eine geringe Bioverfügbarkeit. Der Inhaltsstoff Curcumin ist schlecht wasserlöslich, wird schlecht resorbiert und schnell verstoffwechselt. Es ist stark pH- und konzentra­tionsabhängig (1).

Was sollte ich bei der Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln beachten?

Um die Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln nicht ungewollt zu beeinflussen, musst du auf gesundheitliche Faktoren achten. Zudem solltest du darauf achten, welche anderen Medikamente oder Lebensmittel du zu dir nimmst.

Wie du bereits weißt, gelangt die definierte Menge eines Wirkstoffs nicht immer in vollständiger Dosis in den Blutkreislauf. Einige Wirkstoffe werden nicht freigesetzt, andere hingegen nur teilweise aus dem Darm ausgenommen (3). Daneben gibt es noch andere Faktoren, die du beachten solltest.

  • Faktoren, die verringern: So kann die Bioverfügbarkeit durch die Leber bzw. die Leberpassage verringert werden. Der sogenannte First-Pass-Effekt meint, dass der Wirkstoff zuerst die Leber erreicht und verstoffwechselt wird. Nur ein Teil des Wirkstoffes erreicht somit die Hohlvene (7).

Solltest du zur älteren Generation gehören, kann es sein, dass die Bioverfügbarkeit eines Arzneimittels ansteigt, da die Leber nicht mehr voll funktionsfähig ist (2).

  • Faktoren, die beeinflussen: Arzneimittel mit hohem First-Pass-Effekt oder tiefer Bioverfügbarkeit sind anfällig für Arzneimittel-Wechselwirkungen. Durch die Einnahme von anderen Arzneimittel und Mineralstoffen kann es zum Wirkungsverlust oder zur Wirkungserhöhung führen. Das Resultat sind Nebenwirkungen, die auftreten (3).

Weitere Faktoren, welche die Bioverfügbarkeit beeinflussen:

  • die Einnahme von Alkohol,
  • körperliche Aktivität, genetischer Phänotyp, Stress, Erkrankungen
  • vorangegangene Operationen des Gastrointestinaltrakts
  • die Gesundheit der Darmflora
  • die zusätzliche Einnahme von Arzneien oder Nahrungsergänzungen
  • die Dauer des Zerkauen von Essen
  • die Kombination von Lebensmittel
  • Alter und Geschlecht (5)

Welche Vor- und Nachteile gibt es bei in Bezug zur Bioverfügbarkeit?

Eine klare Auflistung von Vor- und Nachteilen gibt es nicht. Mithilfe der Messung der Bioverfügbarkeit weiß man, wie Inhaltsstoffe in der Blutbahn aufgenommen werden und kann entsprechend forschen und handeln. Allgemein kann man folgende Punkte festhalten:

Pros Cons
schnelle Wirkung am Wirkungsort bei hoher Bioverfügbarkeit Minderung der Wirkung durch viele Faktoren
Unterschiede der Bioverfügbarkeit von Nahrungsergänzungspräparaten durch Studien tiefe Bioverfügbarkeit von Medikamenten muss umgangen werden
Verbesserung der Bioverfügbarkeit anhand von Prodrugs Bioverfügbarkeit geringer bei oraler Einnahme

Durch die zahlreichen Einflussfaktoren auf die Bioverfügbarkeit von Inhaltsstoffen ist es immer individuell abzuschätzen, wie ein Wirkstoff wirkt.

Fazit

Die Bioverfügbarkeit von Medikamenten und Nahrungsergänzungen ist ein sehr komplexes Thema und in der Forschung noch nicht abgeschlossen. Zur hohen Bioverfügbarkeit zählt nicht nur die Zusammensetzung des Präparats, sondern auch die gesundheitliche Verfassung des Individuum, Wechselbeziehungen mit anderen Medikamenten oder Nahrungsergänzungen.

Sich mit der Bioverfügbarkeit von Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln auseinanderzusetzen, kann verhindern, dass ungewollte Minderungen des Wirkstoffes auftreten. Gleichzeitig kann eine höhere Wirkung erzielt werden. Hierzu ist es allerdings notwendig sich intensiv mit dem Wirkstoff auseinanderzusetzen.

Medikamente, die eine tiefe Bioverfügbarkeit nachweisen, werden in der Regel intravenös verabreicht, da sie in einer oralen Zufuhr einen großen Teil ihres Wirkstoffes verlieren würden, bevor es am Wirkungsort ankommt.

Literaturhinweise (10)

1. Curcumin ist der pharmakologisch wirksame Bestandteil von Curcuma und ein Multitarget-Wirkstoff – wenn er sein Ziel im Körper erreicht. Pharmazeutische Zeitung (2018).
Source

2. Der Begriff Bioverfügbarkeit stammt aus der Pharmakologie. Zur Messung der Bioverfügbarkeit wird nach oraler Gabe eines Arzneimittels die Plasmakonzentration zu verschiedenen Zeitpunkten gemessen. Aus diesen Messungen ergibt sich ein typischer Kurvenverlauf, der die Anflutung des Wirkstoffs zeigt. Flexikon (2015).
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3. PharmaWiki informiert unabhängig und zuverlässig über Medikamente und Gesundheit
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4. Eupati (2015). Bioverfügbarkeit und Bioäquivalenz-Definitionen, Beispiele
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5. MSD Manual (2020). Ausgabe für medizinische Fachkreise.
Source

6. Pschyrembel (2020). Bioverfügbarkeit
Source

7. MediLexi (2020)
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8. Deutsche Apotheker Zeitung (2020).
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9. Zink-Mangel.net (2016).
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10. Nahrungsergänzungsmittel (2020)
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Auf die Galenik kommt es an
Curcumin ist der pharmakologisch wirksame Bestandteil von Curcuma und ein Multitarget-Wirkstoff – wenn er sein Ziel im Körper erreicht. Pharmazeutische Zeitung (2018).
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Bioverfügbarkeit
Der Begriff Bioverfügbarkeit stammt aus der Pharmakologie. Zur Messung der Bioverfügbarkeit wird nach oraler Gabe eines Arzneimittels die Plasmakonzentration zu verschiedenen Zeitpunkten gemessen. Aus diesen Messungen ergibt sich ein typischer Kurvenverlauf, der die Anflutung des Wirkstoffs zeigt. Flexikon (2015).
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Bioverfügbarkeit.
PharmaWiki informiert unabhängig und zuverlässig über Medikamente und Gesundheit
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Bioverfügbarkeit und Bioäquivalenz
Eupati (2015). Bioverfügbarkeit und Bioäquivalenz-Definitionen, Beispiele
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Bioverfügbarkeit des Arzneimittels
MSD Manual (2020). Ausgabe für medizinische Fachkreise.
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Bioverfügbarkeit
Pschyrembel (2020). Bioverfügbarkeit
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Bioverfügbarkeit
MediLexi (2020)
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Magnesium und Mg-Verbindungen in Supplementen
Deutsche Apotheker Zeitung (2020).
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Zinkarten und ihre Bioverfügbarkeit
Zink-Mangel.net (2016).
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Bioverfügbarkeit: Wie gut verwettet der Körper Vitamine und Mineralstoffe aus Nahrungsergänzungsmitteln?
Nahrungsergänzungsmittel (2020)
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