витамин н биотин для чего нужен организму

Традиционные и новые взгляды на витамин Н (биотин)

О.А. Громова, профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Росздрава, научный консультант Российского сотрудничающего центра Института микроэлементов ЮНЕСКО, д-р мед. наук

В 1901 году исследователями было установлено, что для роста дрожжей необходимо какое-то неизвестное вещество, которое получило название «биос». Было показано, что «биос» – это смесь пантотеновой кислоты, инозитола и третьего нового компонента, который назвали биотином.

В чистом виде биотин был выделен в 1935 году из сухого яичного белка Кеглем: из 250 кг порошка ученый получил 1,1 мг биотина. До сих пор производство биотина является дорогостоящим процессом.

Биотин (витамин Н; международное название – Bioepiderm) относится к микровитаминам, потому что для работы организма его надо ничтожно мало (он дозируется в микрограммах): адекватный уровень потребления – 50 мкг; верхний допустимый уровень потребления – 150 мкг (табл. 1).

Таблица 1
Суточная потребность в биотине

В природе существует 8 стереоизомеров биотина. Из них только один правовращающий изомер проявил биологическую активность. Основная биологическая роль витамина Н связана с тем, что он входит в состав ферментов, участвующих в метаболизме глюкозы: пируватдегидрогеназы и транскетолазы. Биотин способствует образованию жирных кислот, поддерживает метаболизм аминокислот и углеводов, нормальное функционирование потовых желез, нервной ткани, костного мозга, мужских семенных желез, клеток кожи и волос, минимизирует симптомы дефицита цинка.

В незначительных количествах биотин содержится во всех пищевых продуктах. Но особенно он концентрируется в печени, почках, дрожжах, бобовых, цветной капусте, орехах.

Биологическое действие витамина in vivo проявляется в диапазоне малых доз. Витамин Н транспортируется через клеточную мембрану против градиента Na+ и не зависит от трансмембранного потенциала. В. Baur и Е. Baumgarther в 2000 году обнаружили специфический белок – переносчик биотина через клеточную мембрану.

Исследования, проведенные комиссией по питанию и лекарствам США (Food and Drug Administration) на здоровых волонтерах, принимавших от 30 до 100 мкг биотина в сутки, показало, что для одних доноров было достаточно 30 мкг биотина в сутки, чтобы признаки дефицита не развивались. У других доноров лишь доза в 100 мкг биотина в сутки позволяла нивелировать признаки гиповитаминоза [А.А. Подколозин, К.Г. Гуревич, 2002].

Gilman’s с 1996 года ввел понятие вариабельности биологической дозы биотина: от 30 до 100 мкг/сутки для взрослых и от 10 до 50 мкг/сутки для детей. В связи с этим многие фармакологические компании уменьшили дозу биотина в витаминных комплексах (табл. 2, 3); например, в препарате Алвитил введена доза биотина 25 мкг в 1 таблетке, 25 мкг в 5 мл сиропа, в Джунгли с минералами для детей – 40 мкг в 1 таблетке.

Таблица 2
Содержание биотина в поливитаминных комплексах и витаминно-минеральных композициях (разовая доза, мкг)

Таблица 3
Монопрепарат витамина Н*

*«РЛС-2003», Видаль, 2007

Недостаточность биотина

Дефицит витамина в организме может возникнуть при нарушениях пищеварения, обусловленных атрофией слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника, а также при длительном применении антибиотиков или сульфаниламидов. Здоровая микрофлора кишечника синтезирует биотин в достаточном для организма количестве. Однако при дисбиозе кишечника выработка биотина у ребенка лимитирована. Проявления недостаточности биотина у детей – шелушение кожи головы и лица, у подростков и взрослых – усталость, депрессия, тошнота, снижение мышечных рефлексов, гладкий белый язык, диффузное выпадение волос, повышенный уровень холестерина в крови, анемия, конъюнктивит, увеличение печени [Griffith, 2002]. Кожные проявления дефицита биотина у детей могут симулировать многие болезни: себоррейный дерматит, псориаз, чесотку, опоясывающий лишай, атопический дерматит, ихтиоз и ряд других [A. Krol, В. Krafchik, 2006]. Экзотический ежедневный прием 10–20 сырых яиц через 3–10 недель вызывает острый недостаток биотина в организме, связанный с тем, что в яйцах содержится биотинхелатирующий белок. Авитаминоз биотина проявляется шелушением кожи, ощущением вялости, сонливости; снижается аппетит, возникают тошнота, рвота, позже присоединяется анемия.

Новое в использовании биотина

Витамин Н апробируется в инновационных методах использования в онкологии. Известно, что антитела могут блокировать факторы роста раковой опухоли или их рецепторы, активизируя иммунологическую атаку на опухоль. Возможно использование т.н. стрептавидин/биотиновой системы и антителоэнзимного комплекса, чтобы доставить пролекарствоактивирующий фермент к опухоли для селективного преобразования пролекарства непосредственно в самой опухоли [D. Wilkins, A. Mayer, 2006].

Дефицит т.н. голокарбоксилазы синтетазы (Holocarboxylase synthetase – HLCS) считается автосомальным рецессивным заболеванием, а HLCS является ферментом, который катализирует инкорпорацию биотина в карбоксилазу и гистоны. Больные дети, имеющие мутантную форму HLCS, хорошо отвечают на целевую терапию биотином [Y. Suzuki et al., 2005].

Кофермент ацетилкарбоксилазы – биотинзависимый фермент, катализирует карбоксилацию ацетила-СоА, чтобы воспроизвести малонил-СоА. Он играет большую роль в жировом обмене. Исследование молекулярного механизма функционирования описываемого кофермента – это важный шаг к созданию новых лекарственных препаратов с улучшением метаболизма липидов [L. Tong, 2005].

Достаточно убедительно показано, что биотин (водорастворимый витамин) является простетической группой карбоксилаз. Кроме того, он не только выступает в роли карбоксилазного кофактора, но и участвует в иммунитете и во многих проявлениях метаболизма.

В последние годы значительный прогресс был сделан в расшифровке генного механизма, в котором участвует биотин на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях, и в понимании механизмов взаимодействия биотина и генной экспрессии [A. Vilches-Flores, C. Fernandez-Mejia, 2005].

Общепринято полагать, что митохондриальный окислительный распад является одним из факторов старения, происходящего за счет ингибирования пути биосинтеза гема в митохондрии, последующего повреждения ДНК. Дефицит ряда миронутриентов способствует этому. К ним относятся железо, цинк, пантотеновая кислота и, как оказалось, биотин. Магний и марганец, участвуя в митохондриальном обмене, не воздействуютна гемм непосредственно. Предполагается, что коррекция содержания в организме данных нутриентов и биотина может способствовать снижению активности процессов старения [B. Ames, H. Atamna, D. Killilea, 2005].

Сохраняется большой интерес к ферменту биотинидазе, который участвует в метаболизме биотина. Дефицит биотинидазы был открыт еще в 1982 году. Обсуждаются вопросы взаимодействия биотинидазы и белков-гистонов, роль фермента в функциях хроматина ДНК [B. Wolf, 2005].

Очень важно, что, как и в витаминах А и D, в биотине обнаружились ярко выраженные свойства гормона. H. Watanabe с соавторами [2007] доказали гормональный контроль биотина над генами, ответственными за эмбриогенез и развитие скелета. На фоне недостаточности биотина его гормональная активность резко снижается и тормозится развитие клеток соединительной и костной тканей.

В целом, анализируя мировую литературу по биотину, можно говорить о том, что сформировалось понятие об особенной генетической болезни – биотинзависимом множественном карбоксилазном дефиците. Причиной болезни является, как предполагается, снижение активности голокарбоксилазной синтетазы. Выявлен интересный факт: природа биотина двойственна – он является одновременно переносчиом карбоксила, кофактора карбоксилазы, и лигандом неизвестной функции относительно гистонов [R. Gravel., M. Narang, 2005].

Ферменты, содержащие в качестве коэнзима биотин, катализируют реакции карбоксилирования, сопряженные с распадом АТФ, и реакции транскарбоксилирования (протекающие без участия АТФ), при которых субстраты обмениваются карбоксильной группой. Реакции карбоксилирования и транскарбоксилирования имеют важное значение в организме при синтезе высших жирных кислот, белков, пуриновых нуклеотидов (соответственно нуклеиновых кислот).

Установлено, что биотин регулирует экспрессию генов, ответственных за метаболизм инсулина и глюкозы. Он стимулирует работу генов, ответственных за усвоение глюкозы крови (через продукцию инсулина, через инсулиновые рецепторы, панкреатическую и печеночную глюкокиназу). Напротив, биотин уменьшает экспрессию печеночной фосфоэнолпируват карбооксикиназы – фермента, стимулирующего производство глюкозы печенью. Таким образом, биотин регулирует деятельность генов, которые обеспечивают интермедиаторный обмен, особенно углеводный и жировой.

Источник

Витамин В7 (биотин, витамин H)

БИОТИН (ВИТАМИН В7, H)

Витамин B7, H (другие наименования биотин или кофермент R) – водорастворимое соединение витаминов группы В, необходимое для поддержания нормального уровня глюкозы в крови, протекания глюконеогенеза, метаболизма углеводов, жирных кислот, белков. Вещество получило название от слова «Bios», что в переводе с греческого обозначает «Жизнь».

Сегодня встречается 8 форм витамина B7, однако из них биологически активна только одна — D-биотин, находящиеся в природных соединениях.

Молекулу кофермента R составляют тетрагидротиофеновое, тетрагидроимидазольное кольца, при этом в первом из них один атом водорода замещен валериановой кислотой.

Значение биотина для человеческого организма трудно переоценить. Соединение обеспечивает протекание многих биохимических реакций, регулирует углеводный, жировой обмены, поддерживает в норме состояния кожного покрова, волос, ногтей. Помимо этого, витамин Н улучшает работу пищеварительного тракта, нервной системы, профилактирует развитие дерматитов, экзем, псориаза.

Биотин устойчив к влиянию рентгеновских, УФ – лучей, хорошо растворяется в воде, спирте, разрушается под воздействием высоких температур (процесс плавления стартует от 232 градусов).

Химическая формула витамина B7 — C₁₀ H₁₆ N₂ O₃ S

ЗНАЧЕНИЕ БИОТИНА В ОРГАНИЗМЕ

Витамин В7 принимает участие в протекании многих обменных процессах, по этой причине ученые-химики включили соединение в группу В.

Несмотря на то, что биотин в организме человека не действует самостоятельно, а только в присутствии пищеварительных ферментов, вещество необходимо для осуществления энергетических реакций, роста, формирования мышечной, эпителиальной, соединительной, нервной тканей.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНА Н

Биотин участвует в углеводном обмене.

Главная функция, которую выполняет в человеческом организме витамин H, заключается в регулировании углеводного обмена. Он способствует расщеплению глюкозы, что необходимо для обеспечения энергетического запаса и поддержания деятельности головного мозга. Витамин Н (биотин) принимает участие в углеводном обмене организма, то есть способствует усвоению углеводов, без чего наш организм не получил бы необходимой жизненной энергии. Он успешно взаимодействует с инсулином (гормон, вырабатываемый поджелудочной железой), регулируя уровень сахара в крови и снижая таким образом риск возникновения диабета. Кроме этого, витамин Н принимает участие в производстве глюкокиназы – вещества, стимулирующего обмен глюкозы. Таким образом, можно сказать, что витамин Н – витамин энергии и жизненной силы.

Биотин контролирует процессы глюконеогенеза.

Биотин (витамин Н) играет важную роль в процессе синтеза гликогенов – углеводов, накапливаемых печенью и мышцами. А посредством участия в глюконеогенезе – преобразовании аминокислот в глюкозу, он способствует поддержанию нормального уровня сахара в крови. Кроме глюкозы, витамин Н помогает лучше усваивать белок, а при обмене веществ «сотрудничает» с витаминами группы B: фолиевой и пантотеновой кислотами и витамином В12. Также, биотин участвует в процессе разложения жирных кислот и в реакциях сжигания жиров.

Биотин является «витамином красоты».

Биотин (витамин Н) – прекрасный и надежный поставщик серы в клетки организма. Соединения серы играют незаменимую роль в образовании коллагена – это вещество, образующее основу для костей, кожного покрова, ногтей и волос. Именно поэтому без биотина невозможно сохранить цветущий внешний вид: здоровые волосы, гладкие и прочные ногти, сияющую кожу. Не говоря уже о прочных костях. Из-за того, что биотин (витамин Н) участвует в контроле обмена жиров и находится в основном клетках кожи и волос, он, естественно, регулирует содержание жира в кожных тканях. Поэтому при достаточном содержании витамина Н в организме улучшается общая структура и вид волос. Кроме этого, дополнительный прием биотина приводит к остановке выпадения волос и прекращает расслоение ногтевых пластин.

Биотин поддерживает работу нервной системы.

Биотин выступает катализатором для глюкозы в обмене веществ, которая необходима для питания клеток нашего мозга.Чтобы создать нормальные условия для работы нервной системы, нужно поддерживать уровень сахара в диапазоне от 80 до 100 миллиграмм в 100 миллилитрах крови. Если данный показатель снижается хоты бы на 20 миллиграмм, человек начинает быстро уставать, раздражается по пустякам, становится нервным и неуравновешенным. При падении глюкозы до 40 миллиграмм в 100 миллилитрах в крови, организм нуждается в отдыхе с самого утра, пропадает желание идти на работу, возникает ощущение нехватки сил. При дальнейшем уменьшении сахара, человек не может подняться с пастели, понимает, что заболел.Женский организм, в отличие от мужского, накапливает гораздо меньше глюкозы, как следствие для синтеза моносахарида прекрасной половине человечества необходимо больше витамина В7.

Биотин участвует в производстве пуриновых нуклеотидов, которые отвечают за передачу наследственной информации, формирование молекул ДНК. Помимо этого, кофермент R регулирует работу генов, обеспечивающих интермедиаторный обмен.

ВСАСЫВАНИЕ И ОБМЕН

После поступления соединения в пищеварительный тракт, большое количество витамина Н концентрируется в печени и почках человека, затем поставляется ко всем органам.

Поступающий с продуктами питания витамин В7, связанный с белком, изначально высвобождается под влиянием протеолитических ферментов, затем усваивается кишечником, откладываясь в надпочечниках, почках, печени. При этом, биотин частично связывается альбумином сыворотки. Уровень витамина в крови практически не меняется.

У здоровых людей экскреция биотина с уриной составляет 11-183 микрограмм в день (Oppel). В случае наступление В7-авитаминоза, выделение соединения с мочой уменьшается до 3,6 – 7,3 микрограмма. При введении более 300 микрограмм вещества в организм, отмечается его значительное повышение концентрации нутриента в урине, при этом через 6 часов 30 – 50 % биотина выводится естественным путем. В данных условиях содержание кофермента R в кале практически не изменяется. В норме уровень вещества находится в пределах 322 – 393 микрограмма в сутки.

У пациентов, страдающих полиомиелитом, экскреция витамина Н увеличивается в 3 раза.

У женщин содержание витаминного соединения в молоке в первые дни после родов незначительно, при этом на 10 день его уровень увеличивается до 0,38 микрограмм на 100 миллилитров. В последствие, он достигает 0,9 – 11,2 микрограмма. Таким образом, в женском молоке среднее содержание полезного нутриента вдвое выше, чем сразу после родов.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ

Физиологические потребности в биотине согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:

Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления биотина в зависимости от возраста (мг):

Источник