Biotin ay isang hydrophilic (tubig-soluble) bitamina ng grupo ng B at nagtataglay ng mga pangalang makasaysayang coenzyme R, bitamina BW, bitamina B7, at bitamina H (epekto sa balat). Noong unang bahagi ng ika-20 siglo, natuklasan ng Wildiers ang isang tukoy na salik na kinakailangan para sa paglago ng mga eksperimento sa yeast, na pinangalanang "Bios" at pinaghalong Bios I (kalaunan ay nakilala bilang meso-inositol), Bios II A (kalaunan pantothenic acid (bitamina B5)), at Bios II B, ang aktwal biotin. Noong 1936, ihiwalay sina Kögl at Tönnis biotin mula sa egg yolk. Sa pagitan ng 1940 at 1943, ang istraktura ay tinukoy ng mga nagtatrabaho grupo sa paligid ng Kögl sa Europa at Vigneaud sa USA. Sa parehong panahon, ipinakita ng mga eksperimento sa hayop na regular na paglunok ng hilaw mga itlog ay naiugnay sa matindi nagbabago ang balat dahil sa pangunahing glycoprotein avidin. Ang Avidin ay isang kalaban sa biotin na nagpapahina sa biotin pagsipsip sa pamamagitan ng pagbuo ng isang kumplikadong - 1 Molekyul ng avidin binds 4 molecule ng biotin - at sa gayon ay maaaring maging sanhi ng mga kakulangan sa biotin sa pangmatagalan. pangangasiwa ng isang heat-stable factor mula sa lebadura o atay nagresulta sa kapatawaran (pansamantala o permanenteng pagpapalambing ng mga sintomas) ng naturang mga sugat sa balat. Ang mga pagpapaandar ng biokimiko ng biotin bilang isang coenzyme, halimbawa sa metabolismo ng amino acid, fatty acid biosynthesis, at gluconeogenesis (bagong pagbubuo ng glukos mula sa mga organikong precursor na hindi karbohidrat, tulad ng pyruvate), ay hindi nakilala hanggang sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo. Ang Biotin ay isang heterocyclic yurya derivative (derivative of urea) na binubuo ng isang imidazolidone ring at isang tetrahydrothiophene ring kung saan ang valeric acid ay isinama [1, 2, 4-6, 14]. Ayon sa pag-uuri ng IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), ang pangalang kemikal ng biotin ay cis-hexahydro-2-oxo-1H-thieno (3,4-d) -imidazol-4-yl-valeric acid (molekular pormula: C10H16O3N2S). Ang 3 asymmetric C (karbon) pinahihintulutan ng mga atom ng biotin ang pagbuo ng 8 stereoisomer, kung saan tanging D - (+) - ang biotin ay nangyayari sa likas na katangian at aktibo sa biolohikal. Habang ang biotin ay lubos na matatag laban sa hangin, liwanag ng araw, at init, ang bitamina ay sensitibo sa ilaw ng UV. Alinsunod dito, ang biotin ay dapat na nakaimbak na malayo sa ilaw.
Pagbubuo
Ang biotin ay maaaring ma-synthesize (nabuo) ng karamihan bakterya pati na rin ng maraming mga fungal at species ng halaman. Alinsunod dito, ang bitamina ay malawak na ipinamamahagi sa likas na katangian, ngunit ang kanilang walang halo sa pagkain ay napakababa. Sa organismo ng tao, ang bakterya ng tutuldok (malaking bituka) ay may kakayahang pagbubuo ng biotin. Parehong ang lawak ng enteric self-synthesis (pagbuo ng biotin sa bituka) at ang kontribusyon nito sa biotin metabolism ay hindi eksaktong alam. Dahil ang bitamina ay nakararami hinihigop (kinuha) sa proximal (itaas) maliit na bituka, ang microbIAL na ginawa na biotin ay hindi maaaring sapat na magamit at higit na nawala sa mga dumi (dumi ng tao). Sa wakas, ang synthesis ng bakterya biotin ay naisip na gumanap lamang ng isang maliit na papel sa mga kinakailangan sa pagtugon.
Pagsipsip
Sa diyeta, ang biotin ay naroroon sa libreng form ngunit karamihan ay nakasalalay sa proteins. Upang ma-absorb, ang biotin ay dapat palabasin mula sa nagbubuklod na protina, kung saan ito ay nakakabit na covalently (sa pamamagitan ng isang masikip na atomic bond) sa ε (epsilon) -amino (NH2) na pangkat ng isang lysine nalalabi (biotinyl-ε-NH2-lysyl <[protina]). Sa panahon ng pagdaan ng pagkain, gastric acid at peptidases (pag-cleave ng protina enzymes) ng gastrointestinal (GI) tract, tulad ng pepsin at trypsin, mamuno sa pagkasira (pagkasira) ng protina sa pagdidiyeta na may paglabas ng mga peptide na naglalaman ng biotin at biocytin (tambalan ng biotin at amino acid lysine - biotinyl-ε-lysine). Ang mga biotinyl peptide at lalo na ang biocytin ay hydrolytically (sa pamamagitan ng reaksyon ng tubig) na-cleave sa libreng biotin at lysine sa itaas na bahagi ng maliit na bituka sa pamamagitan ng enzyme biotinidase, na na-synthesize sa pancreas (pancreas). Ang kakulangan ng biotinidase ay maaaring magamot ng mga dami ng gamot na libreng biotin (5-10 mg / araw). Nang walang therapeutic action, mayroong isang dramatikong pagbagsak sa mga antas ng suwero biotin sa loob ng isang linggo at, sa pangmatagalan, ang pagpapakita (ekspresyon) ng kakulangan ng biotin.Pagsipsip ng libreng biotin sa proximal (itaas) maliit na bituka, lalo na sa jejunum (walang laman na bituka), aktibong nangyayari sa mababa o normal na pag-inom sa pamamagitan ng sosa-dependent carrier-mediated transport - carrier (transport protein) -biotin-sodium complex - ayon sa saturation kinetics. Pagkatapos ng mas mataas na dosis, ang pag-inom ng biotin sa mga enterosit (mga cell ng maliit na bituka epithelium) sa pamamagitan ng passive diffusion. Ang rate ng pagsipsip mula sa biotin na pangunahing protina ng pagkain, tinatayang nasa 50%, samantalang bioavailability pagkatapos ng therapeutic dose-free biotin-ay nasa 100%.
Transport at pamamahagi sa katawan
Ang sumisipsip na biotin ay pumapasok sa daluyan ng dugo sa pamamagitan ng isang mekanismo ng carrier, kung saan ito ay karamihan sa libreng form (81%) at, sa isang mas kaunting sukat, covalently bound to serum biotinidase (12%) at hindi partikular na nakagapos sa plasma album at mga globulin (7%). Mga Erythrocytes (pula dugo Ang mga cell) ay naglalaman ng halos 10% ng serum biotin walang halo. Ang pag-agaw ng biotin sa mga cell ng mga target na tisyu ay maaaring mangyari - katulad ng pagsipsip ng bituka (pag-agaw sa pamamagitan ng bituka) - sa pamamagitan ng isang tiyak na pag-ubos ng enerhiya sosa-depektibong mekanismo ng carrier. Mga proseso ng paglaganap (paghahati ng cell at paglaki) mamuno sa isang pagtaas sa pagpapahayag ng biotin transport proteins, samantalang ang isang pagtaas sa antas ng biotin serum ay sinamahan ng pagbawas sa cellular expression ng mga biotin carriers. Ang pagdadala ng biotin sa buong placentra patungo sa pangsanggol ay namamagitan sa pamamagitan ng isang aktibong pagtatrabaho sosa-dependent na carrier na nagdadala din ng lipoic acid (antioxidant coenzyme) at pantothenic acid (bitamina B5). Sa ika-18 hanggang ika-24 na linggo ng pagbubuntis, ang biotin walang halo sa pangsanggol dugo ay 3 hanggang 17 beses na mas mataas kaysa sa dugo ng ina. Sa mga target na cell, ang biotin ay gumaganap bilang isang coenzyme sa isang serye ng mga reaksyon ng carboxylase kung saan ang mga pangkat ng carboxy (COOH) ay naipasok sa mga organikong compound. Ang covalent binding ng biotin sa ε-amino group ng lysine ng apocarboxylases ay na-catalyzed (pinabilis) ng enzyme holocarboxylase synthetase sa mga sumusunod na dalawang hakbang.
- Biotin + ATP (adenosine triphosphate) → biotinyl 5'-adenylate + PP (pyrophosphate).
- Biotinyl 5'-adenylate + lysine residue ng apocarboxylase → biotinyl-ε-NH2-lysyl <[apocarboxylase] (biologically active holocarboxylase) + AMP (adenosine monophosphate).
Bilang bahagi ng paglipat ng selula ng pisyolohikal, ang holocarboxylases ay napapahamak ng proteolytically (sa pamamagitan ng pag-cleave ng protina enzymes), na gumagawa ng biocytin bilang karagdagan sa mga peptide na naglalaman ng biotin, na kung saan ay hydrolyzed (cleaved ng reaksyon ng tubig) upang palayain ang biotin at lysine sa pamamagitan ng pagkilos ng intracellular biotinidase. Kaya, ang biotin ay magagamit para sa karagdagang mga reaksyon ng carboxylation (paglalagay ng enzymatic ng mga grupo ng COOH sa mga organikong compound).
Eksklusibo
Ang biotin ay higit na naipalabas ng mga bato sa mga malaya at metabolismo (metabolized) na form. Sa panahon ng pagkasira ng biotin, ang beta-oxidation (fatty acid degradation) ng valeric acid chain ay magbubunga ng bisnorbiotin at bisnorbiotin methyl ketone, samantalang ang oksihenasyon ng kulay ng asupre sa singsing na tetrahydrothiophene ay nagbubunga ng biotin d, 1-sulokside at biotin sulfone. Ang nakalistang mga biotin metabolite ay walang aktibidad sa bitamina at maaaring makita sa pareho dugo plasma at ihi. Bilang karagdagan, ang iba pang mga biotin metabolite ay pinalalabas na muli (sa pamamagitan ng mga bato), na ang ilan ay hindi pa nakikilala. Sa ilalim ng pag-inom ng pisyolohikal, ang paglabas ng ihi ng biotin ay nag-iiba sa pagitan ng 6 at 90 µg / 24 na oras. Sa estado ng kakulangan, ang pagtatapos ng bato biotin (pagpapalabas) ay bumababa sa 5 µg / 24 na oras, habang ang ihi ng 3-hydroxyisovaleric acid na konsentrasyon ay tumataas bilang isang resulta ng pagbawas ng aktibidad ng biotin-dependant na 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase (enzyme na nagpapasara sa carboxylation ( pagpasok ng isang pangkat ng COOH) ng methylcrotonyl-CoA sa beta-methylglutaconyl-CoA). Sa panahon ng gravidity (pagbubuntis), isang makabuluhang pagbaba sa biotin ng bato pag-aalis at isang pagtaas ng ihi 3-hydroxyisovaleric acid excretion ay sinusunod sa 50% ng mga kababaihan, sa kabila ng mas mataas na antas ng biumin ng suwero sa maagang pagbubuntis kaysa sa mga kontrol na hindi buntis. Ang suplemento (suplemento na paggamit) ng 300 µg biotin / araw na mga resulta sa pagbawas ng 3-hydroxyisovaleric acid excretion. Dahil sa pagbubuo ng microbial biotin sa tutuldok (malaking bituka), ang dami ng biotin na nakalabas sa ihi at mga dumi na karaniwang lumalagpas sa nakapagpapalusog (pandiyeta) na paggamit ng biotin. pag-aalis o plasma half-life (ang oras na lumipas sa pagitan ng maximum na konsentrasyon ng isang sangkap sa plasma ng dugo at pagkahulog sa kalahati ng halagang ito) ay depende sa biotin dosis na ibinigay at ang indibidwal na katayuan ng biotin. Ito ay tungkol sa 26 na oras para sa oral na paggamit ng 100 µg / kg body weight biotin. Sa kakulangan sa biotinidase, ang pag-aalis kalahating buhay ay nabawasan sa 10-14 na oras sa parehong dosis.
