Biotin hidrofil (víz-oldékony) B-vitamin-vitamin, és a történeti neveket viseli: R koenzim, BW-vitamin, B7-vitamin és H-vitamin (hatás a bőr). A 20. század elején Wildiers felfedezett egy specifikus faktort, amely az élesztőgombák kísérleteinek növekedéséhez szükséges, amelyet „Bios” -nak neveztek, és a Bios I (később mezo-inozitolként azonosított), a Bios II A (később pantoténsav (B5-vitamin)), és a Bios II B, a tényleges biotin. 1936-ban Kögl és Tönnis elszigetelődött biotin tojássárgájából. 1940 és 1943 között a struktúrát az európai Kögl és az amerikai Vigneaud körüli munkacsoportok ismertették. Ugyanebben az időszakban az állatkísérletek azt mutatták, hogy rendszeresen nyersen fogyasztják tojás súlyoshoz társult a bőr megváltozik a bázikus glikoprotein avidin miatt. Az Avidin egy biotin antagonista, amely károsítja a biotint abszorpció komplex képződésével - 1 avidin molekula megköti a 4-et molekulák biotin - és ez hosszú távon biotinhiányt okozhat. Adminisztráció hőstabil faktor élesztőből vagy máj remissziót (a tünetek átmeneti vagy tartós csillapítását) eredményezett bőrelváltozások. A biotin mint koenzim biokémiai funkciói, például az aminosav anyagcserében, a zsírsavak bioszintézisében és a glükoneogenezisben (a szőlőcukor szerves nem szénhidrát-prekurzorokból, mint pl piruvát), csak a 20. század második felében ismerték el. A biotin egy heterociklusos csoport karbamid származék (karbamidszármazék), amely imidazolidon gyűrűből és egy tetrahidrotiofén gyűrűből áll, amelyhez valerinsav kapcsolódik [1, 2, 4-6, 14]. Az IUPAC (Nemzetközi Tiszta és Alkalmazott Kémia Uniója) osztályozása szerint a biotin kémiai neve cisz-hexahidro-2-oxo-1H-tieno (3,4-d) -imidazol-4-il-valerinsav (molekuláris képlet: C10H16O3N2S). A 3 aszimmetrikus C (szén) biotin atomjai lehetővé teszik 8 sztereoizomer képződését, amelyek közül csak a D - (+) - biotin fordul elő a természetben és biológiailag aktív. Míg a biotin rendkívül stabil a levegővel, a napfénnyel és a hővel szemben, a vitamin érzékeny az UV fényre. Ennek megfelelően a biotint fénytől távol kell tárolni.
Szintézis
A biotint a legtöbb szintetizálhatja (képezheti) baktériumok valamint számos gomba- és növényfaj. Ennek megfelelően a vitamin széles körben elterjedt a természetben, de ezek koncentráció az ételben nagyon alacsony. Az emberi szervezetben a baktériumok az vastagbél (vastagbél) képesek biotin szintézisre. Az enterális önszintézis mértéke (a biotin képződése a belekben) és annak hozzájárulása a biotin anyagcseréjéhez nem pontosan ismert. Mivel a vitamin túlnyomórészt felszívódik (felszívódik) a proximális (felső) vékonybél, a mikrobiálisan előállított biotin nem használható fel megfelelően, és nagyrészt elveszíti a székletben (széklet). Végül úgy gondolják, hogy a bakteriális biotin szintézis csak kis szerepet játszik a követelmények teljesítésében.
Abszorpció
A diéta, a biotin szabad formában van jelen, de többnyire kötődik hozzá fehérjék. A felszívódáshoz a biotint ki kell szabadítani kötő fehérjéjéből, amelyhez kovalensen kapcsolódik (szoros atomkötés révén) egy ε (epsilon) -amino (NH2) csoporthoz. lizin maradék (biotinil-e-NH2-lizil <[fehérje]). Az étel áthaladása során gyomorsav és peptidázok (fehérjehasító enzimeka gyomor-bél traktus (GI), mint pl pepszin és a tripszin, vezet az étkezési fehérje lebontásához (lebontásához) biotintartalmú peptidek és biocitin (a biotin és az aminosav vegyülete) felszabadulásával lizin - biotinil-e-lizin). A biotinil-peptidek és különösen a biocitin hidrolitikusan reagáltak (a víz) szabad biotinná hasított és lizin a felső részén vékonybél a hasnyálmirigyben (hasnyálmirigyben) szintetizáló biotinidáz enzim által. A biotinidáz hiánya farmakológiai mennyiségű szabad biotinnal (5-10 mg / nap) kezelhető. Terápiás hatás nélkül a szérum biotinszintje drámai módon csökken egy héten belül, és hosszú távon a biotinhiány megnyilvánulása (expressziója).Abszorpció szabad biotin mennyisége a proximális (felső) vékonybél, különösen a jejunumban (üres bél), alacsony vagy normál bevitel mellett aktívan fordul elő nátrium-függő hordozó által közvetített transzport - hordozó (transzportfehérje) -biotin-nátrium komplex - a telítési kinetika szerint. Nagyobb dózisok után a biotin felvétele enterocitákba (a vékonybél sejtjeibe) hámszövet) passzív diffúzióval dominál. Mértéke abszorpció az élelmiszer-elsősorban fehérjéhez kötött biotinból származó becsült mennyiség 50% körüli, míg biohasznosulás terápiás dózisok nélkül a biotin 100% körüli.
Szállítás és eloszlás a testben
Az abszorbeált biotin egy vivőmechanizmus révén jut be a véráramba, ahol többnyire szabad formában (81%) és kisebb mértékben kovalensen kötődik a szérum biotinidázhoz (12%), és nem specifikusan kötődik a plazmához albumin és globulinok (7%). Eritrociták (piros vér sejtek) körülbelül 10% -a szérum biotint tartalmaz koncentráció. A biotin felvétele a célszövet sejtjeibe valószínűleg - hasonlóan a bélfelszívódáshoz (a bélen keresztüli felvétel) - egy specifikus energiafogyasztó útján történik nátrium-függő hordozó mechanizmus. Szaporodási folyamatok (sejtosztódás és növekedés) vezet a biotin transzport kifejeződésének növekedéséhez fehérjék, míg a biotin szérum szintjének növekedése a biotin hordozók sejtes expressziójának csökkenésével jár. Biotin transzportja a placentán keresztül a magzat aktívan működő közvetíti nátrium-függő hordozó, amely liposavat is szállít (antioxidáns koenzim) és pantoténsav (B5-vitamin). 18-24. Hetében terhesség, a biotin koncentráció a magzatban vér 3–17-szer magasabb, mint az anyai vérben. A célsejtekben a biotin koenzimként működik egy karboxiláz reakció sorozatban, amelyben a karboxi (COOH) csoportok szerves vegyületekbe inszertálódnak. A biotin kovalens kötését az apokarboxilázok lizinjének e-amino-csoportjához a holokarboxiláz-szintetáz enzim katalizálja (gyorsítja) a következő két lépésben.
- Biotin + ATP (adenozin trifoszfát) → biotinil-5′-adenilát + PP (pirofoszfát).
- Biotinil-5′-adenilát + apokarboxiláz lizin-maradékai → biotinil-ε-NH2-lizil <[apokarboxiláz] (biológiailag aktív holokarboxiláz) + AMP (adenozin monofoszfát).
A fiziológiai sejtforgalom részeként a holokarboxilázok proteolitikusan lebomlanak (fehérjehasadással) enzimek), biocitint termel a biotintartalmú peptidek mellett, amelyet hidrolizálnak ( víz) biotin és lizin felszabadítására intracelluláris biotinidáz hatására. Így a biotin elérhető további karboxilezési reakciókhoz (a COOH-csoportok enzimes beépítése szerves vegyületekbe).
Kiválasztás
A biotint főleg a vesék választják ki szabad és metabolizált (metabolizált) formában. A biotin lebomlása során a valerinsav lánc béta-oxidációja (zsírsav lebontása) bisznorbiotint és bisznorbiotin metil-ketont eredményez, míg a kén a tetrahidrotiofén gyűrűben biotin d, 1-szulfoxidot és biotin szulfont kapunk. A felsorolt biotin-metabolitoknak nincs vitaminaktivitásuk, és mindkettőben kimutathatóak vér plazma és vizelet. Ezenkívül más biotin-metabolitok renálisan (a vesén keresztül) választódnak ki, amelyek egy részét még nem sikerült azonosítani. Fiziológiai bevitel esetén a vizelettel történő biotin kiválasztás 6 és 90 µg / 24 óra között változik. Hiányállapotban a vese biotin kiválasztása (kiválasztódása) 5 µg / 24 órára csökken, míg a vizelet 3-hidroxi-izovalerinsav-koncentrációja növekszik a biotin-függő 3-metilkrotonil-CoA karboxiláz (a karboxilezést katalizáló enzim) csökkent aktivitása következtében ( metil-krotonil-CoA beiktatása egy béta-metil-glutakonil-CoA-ba). Gravitáció során (terhesség), a vesebiotin jelentős csökkenése megszüntetése és a nők vizeletében a 3-hidroxi-izovalerinsav kiválasztásának növekedését figyelték meg, annak ellenére, hogy a korai terhesség mint a nem terhes kontrollokban. A napi 300 µg biotin kiegészítése (kiegészítő bevitel) a 3-hidroxi-izovalerinsav kiválasztásának csökkenését eredményezi. A mikrobiális biotinszintézis miatt a vastagbél (vastagbél), a vizelettel és a széklettel kiválasztott biotin mennyisége általában meghaladja az étkezési (étrendi) biotin bevitelt. megszüntetése vagy a plazma felezési ideje (az az idő, amely eltelt egy anyag maximális koncentrációja a vérplazmában és ennek az értéknek a felére esése között) a biotintól függ adag a biotin státusza. Körülbelül 26 óra a 100 µg / testtömeg-kg biotin orális bevitele. Biotinidáz-hiány esetén az megszüntetése felezési ideje 10-14 órára csökken ugyanazon adagolás mellett.
