Функции и биосинтез биотина в живом организме. Витамин Н (биотин, антисеборейный). Биотин как кофактор биохимии

Биотин является простатической группой ферментов карбоксилирования (введение в соединение карбоксильной группы). Поэтому необходим для синтеза высших жирных кислот, входящих в структуры липидных компонентов клетки, а также щавелево-уксусной кислоты - продукта углеводного обмена. Следовательно, биотин играет важную роль в указанных видах обмена. Помимо этого он необходим для синтеза пуринов, входящих в структуру нуклеиновых кислот.

Биотин оказывает благоприятное действие при себорейном дерматите, ломкости и расслоении волос, ногтей, нарушениях роста и развития. Улучшает функциональное состояние нервной системы и желудочно-кишечного тракта. Имеются данные о способности биотина снижать уровень сахара крови при сахарном диабете II типа. Потребность в биотине возрастает при длительном лечении антибиотиками, которые подавляют кишечную микрофлору, продуцирующую биотин.

Биотин содержит необходимое количество витаминов и микроэлементов, которые обеспечивают здоровую структуру ногтей. Исследования показали, что биотин устраняет ломкость и расслоение ногтей, придает им твердость и эластичность, сохраняет красивую, гладкую поверхность, а также улучшает состояние кожи и волос. Биотин, или витамин Н, иногда называют микровитамином, поскольку для нормальной работы организма он необходим в достаточно малых количествах. Биотин в качестве кофермента участвует в функционировании ферментов карбоксилаз, в том числе катализирующих реакции начальных этапов глюконеогенеза и биосинтеза жирных кислот, участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние печени и функции нервной системы. Может синтезироваться кишечной микрофлорой.

Исследованиями Боаса в 1927 г. было показано, что у крыс, погибших от недостатка витамина Н, при вскрытии не было обнаружено запасов жира. В связи с этим было высказано предположение, что биотин участвует в синтезе жиров и жироподобных веществ, так как введение витамина Н приводило к накоплению жира в печени. По-видимому, биотин участвует в превращении углеводов в жиры. Кроме того, установлено, что биотин является простетической группой фермента, способного присоединять CO2 к пировиноградной кислоте с образованием дикарбоновой кислоты - щавелево-уксусной, играющую важную роль в процессах обмена веществ.

Наблюдениями было установлено, что недостаток этого витамина в организме может быть при избыточном употреблении в пищу сырых яиц.

Как выяснилось позже, в яйцах содержится глюкопротеид авидин, который, попадая в организм в большом количестве, соединяется с биотином - витамином Н - и лишает последнего возможности участвовать в биохимических процессах в тканях.

Биотин, или витамин H, является водорастворимым веществом и всасывается в тонком кишечнике. Биотин участвует во многих биохимических процессах, протекающих в организме: глюконеогенез, синтез жирных кислот, окисление остатков пропионовой кислоты в цикле Кребса и в ряде других.

Роль витамина H в организме человека

Биотин необходим для синтеза высших жирных кислот, входящих в структуры липидных компонентов клетки, щавелево-уксусной кислоты и пуринов. Биотин оказывает благоприятное действие при себорейном дерматите, ломкости и расслоении волос, ногтей, нарушениях роста и развития. Улучшает функциональное состояние нервной системы и желудочно-кишечного тракта. Имеются данные о способности биотина снижать уровень сахара крови при сахарном диабете II типа.

Биотин в качестве кофермента входит в состав ферментов карбоксилаз, в том числе катализирующих реакции начальных этапов глюконеогенеза и биосинтеза жирных кислот, участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние печени и функции нервной системы. Предполагается, что биотин участвует в превращении углеводов в жиры.

Недостаток и избыток витамина H

Недостаточность витамина H у человека встречается довольно редко. Возникает она главным образом при угнетении кишечной микрофлоры (при лечении антибиотиками), в результате очень несбалансированного питания (очень жесткие диеты), при нарушении всасывания биотина в кишечнике (синдром мальабсорбции), а также при употреблении продуктов, разрушающих биотин (сырые яйца, продукты, содержащие консерванты E221-E228) или препятствующих его усвоению (сахарин, алкоголь).

Дефицит витамина H приводит к ухудшению состояния кожи (сухость, нездоровый цвет, шелушение, дерматиты), сонливости, мышечной слабости, развитию анемии, гипотонии, повышению уровня сахара и холестерина в крови, замедлению роста у детей. Длительная его нехватка провоцирует снижение иммунитета, сильное истощение организма, тревожность и депрессию и даже появление галлюцинаций.

Потребность в биотине повышается при высоких нагрузках на организм, как физических, так и психологических (занятия спортом, тяжелый труд, беременность и кормление грудью, нервно-психические перегрузки), в холодное время года, при избытке углеводов в рационе, контакте с вредными химическими веществами, при сахарном диабете, ожогах, инфекционных заболеваниях, при лечении антибиотиками.

Случаев гипервитаминоза H у человека в медицинской практике не зафиксировано. В очень редких случаях при применении лекарственных препаратов, включающих биотин, возможны побочные эффекты, обусловленные индивидуальной непереносимостью.

Источники биотина для человека

Потребность в витамине H у человека покрывается главным образом за счет его биосинтеза кишечной микрофлорой. Небольшая часть поступает с пищей. Богаты биотином соя, горох, грибы, цветная капуста, печень, яичный желток.

Открыл биотин в 1901 году Уильдерс, который установил вещество для роста дрожжей и назвал его «биосом», что с греч. означает «жизнь».

Дальнейшие исследования биотина продолжил биолог Бетеман в 1916 году. Он кормил лабораторных крыс сырым яичным белком как основным источником протеинов, и в итоге заметил, что у животных выпадала шерсть, появились поражения кожи и нарушения мышечных функций. Затем он заменил свежий белок на варёный, что позволило избежать появления вышеперечисленных симптомов.

Дело в том, что сырые яйца богаты белками, минеральными веществами и витаминами, однако они содержат специфический белок — авидин, который связывает биотин и препятствует его всасыванию в кишечнике. Если же питаться не сырыми, а вареными яйцами, то недостатка в биотине не наблюдается, поскольку в результате тепловой денатурации авидин теряет способность связывать биотин.

В кристаллическом виде данное вещество впервые выделил Ф. Кёгль в 1935 году из желтка яиц и назвал его «биотином».

Промышленное производство началось в 1949 году благодаря методу, разработанному Штернбахом и Голдбергом. В качестве исходного материала они использовали фумаровую кислоту, в результате чего получили чистый D‑биотин, соответствующий природному соединению.

Имя «биотин» витамин H получил по названию гипотетического витального фактора «биос», обеспечивающего рост и размножение дрожжей. Позже выяснилось, что «биос» — это смесь разных витаминов и витаминоподобных веществ, которым были даны индивидуальные названия. А витамин H «унаследовал» историческое название всей смеси. Биотин известен как витамин B7, H и кофермент R. У него существует 8 различных форм, но лишь одна из них — D‑биотин — полностью биологически активна и находится в природных соединениях.

Что делает биотин?

Биотин необходим для работы 9 ферментативных систем.

Он участвует в обмене углеводов, белков, жиров, обладает высокой активностью. Этот витамин необходим для иммунной системы, кожи (уменьшает выраженность экземы и дерматита), нервной системы.

С помощью биотина организм получает энергию из белков, жиров и углеводов. Биотин нужен для нормальной работы желудка и кишечника, он оказывает липотропное действие (способен уменьшать накопление жира в печени) и является фактором роста.

В биотине находится сера, важная для здоровья кожи, ногтей и волос — поэтому его прозвали «витамином красоты».

Это витамин для кожи и волос, он предотвращает облысение и поседение.

По последним данным, биотин играет важную роль в углеводном обмене, взаимодействуя с гормоном поджелудочной железы инсулином. Кроме того, биотин участвует в производстве так называемой глюкокиназы, вещества, которое «запускает» обмен глюкозы. Глюкокиназа вырабатывается в печени, там же, где хранится биотин. Это особенно важно для диабетиков, у которых содержание глюкокиназы в печени понижено.

Обладает инсулиноподобной активностью — снижает уровень сахара в крови. Благодаря добавкам биотина (16 мг в день) врачам удается существенно улучшить обмен глюкозы у больных диабетом и стабилизировать содержание сахара в крови.

Немалую роль играет биотин и в синтезе гликогенов, накапливаемых в печени и мышцах углеводов, а также в усвоении этих запасов и в так называемом глюконеогенезе, в процессе которого 16 из 22 аминокислот преобразуются в глюкозу. Этот процесс исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Поэтому необходимо следить за достаточным пополнением запасов биотина.

У этого витамина есть еще и другие задачи.

Он помогает усваивать белок и в обмене веществ является важным союзником других витаминов группы B, таких как фолиевая и пантотеновая кислоты и витамин B12.

Где вы можете найти биотин?

Больше всего биотина в говяжьей печени, яичном желтке, молоке, орехах, фруктах.

Сколько биотина вам необходимо?

Суточная потребность человека в биотине составляет 30-50 мкг. Дефицит биотина — явление довольно редкое.

Недостаток и избыток биотина

Дефицит биотина — явление довольно редкое. Причины возникновения недостаточности этого витамина могут быть следующими: анацидный гастрит, заболевания кишечника, угнетение кишечной микрофлоры, чаще всего связанное с приемом антибиотиков и сульфаниламидных препаратов, гормонов эстрогенов; употребление продуктов, содержащих сернистые соединения в качестве консервантов (E221 — E228) (сернистый ангидрид, образующийся при нагревании таких продуктов, а также при контакте их с воздухом).

Основные признаки недостаточности биотина: сначала начинает шелушиться кожа, затем развивается дерматит на руках, ногах, щеках.

При избыточном содержании биотин не оказывает токсического действия.

Биотин содержится в следующих биологически активных добавках.

По последним данным, биотин играет важную роль в углеводном обмене, взаимодействуя с гормоном поджелудочной железы инсулином. Кроме того, биотин участвует в производстве так называемой глюкокиназы – вещества, которое “запускает” обмен глюкозы.

Глюкокиназа вырабатывается в печени, там же, где хранится биотин . Это особенно важно для диабетиков, у которых содержание глюкокиназы в печени понижено. Благодаря добавкам биотина (от 5 до 15 миллиграммов в день) врачам удается существенно улучшить обмен глюкозы у больных диабетом.

Немалую роль играет витамин Н и в синтезе гликогенов – накапливаемых в печени и мышцах углеводов, а также в усвоении этих запасов и в так называемом глюконеогенезе, в процессе которого 16 из 22 аминокислот преобразуются в глюкозу. Этот процесс исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Таким образом витамин H (витамин В7) стабилизирует содержание сахара в крови.

Он помогает также усваивать белок и в обмене веществ является важным союзником других витаминов группы В, таких как пантотеновая и фолиевая кислоты и витамин В12 . Кроме того, он участвует в разложении жирных кислот и в сжигании жира.

Поскольку биотин содержит серу, его можно назвать витамином красоты для кожи, волос и ногтей . Другими словами: кто хочет быть красивым и производить приятное впечатление на людей, не должен игнорировать биотин . Дело в том, что коже, волосам и ногтям необходима сера, и кто-то должен ее туда доставлять. Биотин зарекомендовал себя как идеальное транспортное средство, которое всегда доставляет свой груз серы строго по назначению.

Поскольку витамин H контролирует обмен жиров и преимущественно находится в клетках кожи и волос, он, естественно, влияет на содержание жира в коже.

Поскольку витамин Н оптимизирует использование жирных кислот в организме и делает кожу головы менее маслянистой, он может улучшать общую структуру и внешний вид волос . Хотя утверждения о том, что он стимулирует рост волос, не подкреплены никакими опубликованными исследованиями, добавки биотина от 5 до 15 мг в день безусловно останавливают выпадение волос у лысеющих мужчин, вызванное дефицитом биотина . Однако мужское облысение, имеющее гормональную природу, – это совсем другое дело.

Еще одна важная задача биотина заключается в том, чтобы связывать двуокись углерода с пуринами, в которых содержится наследственная информация нашего организма. Он требуется и для синтеза гемоглобина – пигмента красных кровяных телец.

Вместе с добавками полезных бактерий биотин может быть полезным при лечении себорейного дерматита у новорожденных. Его воздействие не столь эффективно против взрослого варианта этой болезни. Взрослым требуется более всеобъемлющий подход, включающий в себя все витамины В-комплекса наряду с незаменимыми жирными кислотами и такими минералами, как цинк .

Последствия дефицита витамина H

Так же, как и витамин К, биотин продуцирует полезная микрофлора кишечника, однако вопрос о количестве витамина, которое мы получаем из этого источника, остаётся дискуссионным: некоторые исследователи считают, что таким путём можно получить достаточно витамина, чтобы обеспечить нужды организма без дополнительного питания или дополнительных добавок при нормальных условиях. Когда недостаточность все же имеет место, пациентом обычно оказывается новорожденный ребенок, поскольку в его желудочно-кишечном тракте может не быть достаточного количества полезных бактерий. Небольшой риск дефицита биотина , возможно, существует у людей, которые долгое время живут на внутривенном питании.

Также, если вы проходите длительное лечение антибиотиками – это относится и к детям, и к взрослым, – синтез биотина может резко сократиться из-за гибели полезных кишечных бактерий, что делает дополнительный приём необходимым. То же самое справедливо и в отношении тех, кто регулярно употребляет алкоголь или вынужден принимать противосудорожные препараты. Если вы увлекаетесь “атлетическими” завтраками или употребляете в пищу большое количество сырых яиц, вам необходимо дополнительно принимать биотин (по крайней мере 500 мкг в день) на голодный желудок.

Сырой яичный белок содержит вещество, которое называется авидин – антивитамин биотина . Это вещество связывает биотин и препятствует его всасыванию в кровь. При нагревании происходит денатурация (необратимое нарушение структуры) авидина в яичном белке, и поэтому приготовленные яйца не мешают усваивать биотин .

Витамин Н исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови.

Слишком низкое содержание сахара (медики называют его гипогликемией) стало новой массовой болезнью, которая постоянно или периодически присутствует у каждого второго из нас.

Наши клетки мозга и нервов питаются только глюкозой. Поэтому содержание сахара в крови должно постоянно оставаться на определенном уровне – 80-100 миллиграммов глюкозы на 100 миллилитров крови. При 60 миллиграммах мы становимся нервными, раздражительными, уставшими. При 40 миллиграммах нас мучит по утрам вопрос, как бы пережить этот день. При 30 миллиграммах мы не способны справиться с решением повседневных задач. Самый пустяковый конфликт, одно-единственное “нет” могут привести к нервному срыву.

Ввиду того, что женщины могут накопить в организме всего 300 граммов глюкозы (мужчины – 400 г), резервы у них истощаются быстрее. Содержание сахара в крови снижается более быстрыми темпами, и женщины быстрее становятся нервными или впадают в депрессивное состояние и чаще страдают бессонницей, чем мужчины .

Принимая во внимание все эти причины, необходимо следить за достаточным пополнением запасов биотина .

Поскольку биотин контролирует обмен жиров и преимущественно находится в клетках кожи и волос, он, естественно, влияет на содержание жира в коже. Там, где не хватает витамина, наступает себорея – нарушение функции сальных желез. Ее последствиями являются, в частности, выпадение волос и перхоть . А ввиду того, что при этом возникает и дефицит серы, кожа становится бледной, а волосы тусклыми. Более ломкими становятся и ногти.

Для превращения биотина в активную форму необходим магний , и если у вас нехватка магния , может также наступить недостаточность биотина .