6. Биотин (витамин н, антисеборрейный витамин)

В основе строения биотина лежит тиофеновое кольцо, к которому присоединена молекула мочевины, а боковая цепь представлена валерьяновой кислотой.

Особенностью биотина является его ковалентное присоединение к активному центру фермента. Молекула кофермента содержит реакционноактивный атом азота.

• Источники: почти во всех продуктах животного и растительного происхождения - печень, почки, молоко, желток яйца. В обычных условиях человек получает достаточное количество биотина в результате бактериального синтеза в кишечнике.

• Суточная потребность: 150-200 мкг.

Биологическая роль: коферментная функция в составе карбоксилаз: участвует в активировании и переносе одноуглеродных групп с максимальной степенью окисления (СО₂).

Кофермент биоцитин образуется при взаимодействии биотина с Е-аминогруппой лизина апофермента. Активный СО₂ связан с коферментом биоцитином.

Биотин после всасывания поступает в кровь и переносится альбумином преимущественно в печень, аккумулируется в митохондриях.

1.Анаплеротическая роль биотина (анаплероз – процессвозмещения резервов): пируваткарбоксилазная реакция, в которой образуется оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота/ЩУК) из пирувата под влиянием пируваткарбоксилазы. Пируваткарбоксилаза восполняет запас оксалоацетата, необходимого для функционирования цикла Кребса.

СН₃-СО-СООН (пируват) + АТФ + НСО₃^- -----------

СООН-СН₂-СО-СООН (ЩУК) + АДФ + РО₃^2-

Образование оксалоацетата начинает новый путь глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводных предшественников, например, из аминокислот после их дезаминирования).

2.Роль биотина в синтезе жирных кислот. Первая реакция пути синтеза жирных кислот: преобразование ацетил-КоА в малонил-КоА (карбоксилированный ацетил), реакцию катализирует ацетил-КоА-карбоксилаза:

3.Роль биотина в окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода: при их расщеплении на последней стадии бета-окисления образуется не ацетил-КоА, а трехуглеродный пропионил-КоА, который превращается в сукцинил-КоА (НООС-СН₂-СН₂ ~ SCoA) и включается в цикл Кребса, где подвергается полному окислению. Этот процесс состоит из трех ферментативных реакций, первая – катализируется биотинсодержащим ферментом (при нарушении биохимического процесса может развиться смертельно опасный ацидоз, возникнуть тяжелые неврологические нарушения).

4.Роль биотина в окислении аминокислот. Путь окислительного распада лейцина включает реакцию карбоксилирования под влиянием биотинсодержащего фермента бета-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, снижение активности которого ведет к нарушению распада лейцина и вызывает метаболический кетоацидоз; для лечения применяют большие дозы биотина.

5.Роль биотина в реакциях транскарбоксилирования. Катализируется биотнсодержащим ферментом – метилмалонил-оксалоацетат-транскарбоксилазой (МОТ), другие транскарбоксилазы также содержат биотин в активном центре.

Значение состоит в образовании оксалоацетата (ЩУК) для пополнения его митохондриального резерва. Особенность в том, что не требуется АТФ.

Клинические проявления недостаточности. Бак­терии кишечника синтезируют этот витамин в необходимых количествах. Проявляется при дисбактериозах кишечника, например, после приёма больших количеств антибиотиков или сульфамидных препаратов, вызывающих гибель микрофлоры кишечни­ка, либо после введения в рацион большого количества сырого яичного белка, содержащего гликопротеин авидин, ко­торый соединяется с биотином и препятству­ет всасыванию последнего из кишечника. При недостаточности биотина развиваются явления специфического дерматита, характеризующегося покраснением и шелушением кожи, а также обильной секрецией сальных желёз (себорея). При авитаминозе витамина Н наблюдают также выпадение волос и шерсти у животных, поражение ногтей, часто отмечают боли в мышцах, усталость, сонливость и депрессию.