Витамин Н (биотин)
Описание
Первые упоминания о витамине появились в 1901 году, когда ученые открыли его как биологически активное вещество, выделенное из дрожжей. Затем это же биологически активное вещество было выделено из яичного желтка.
Биотин в существенных количествах синтезируется микрофлорой кишечника. Интенсивность этого процесса зависит от видового состава углеводов в рационе.
Источники биотина
Традиционными пищевыми источниками биотина являются печень, почки, бобовые (соя, горох), яйца, дрожжи.
Биотин широко распространен в природе и содержится как в продуктах растительного, так и животного происхождения (см. таблицу).
Содержание биотина в некоторых пищевых продуктах (в микрограммах на 100 г продукта)
| Овощи, плоды, ягоды, зерновые продукты | Содержание биотина | Овощи, плоды, ягоды, зерновые | Содержание биотина |
| Арахис | 40 | Шпинат | 7 |
| Бобы зеленые | 7 | Апельсины | 2 |
| Бобы соевые | 60 | Дыня | 3 |
| Горошек зеленый сухой | 35 | Земляника | 4 |
| Горох желтый сухой | 18 | Персики | 1.7 |
| Грибы шампиньоны | 16 | Яблоки | 9 |
| Капуста белокочанная | 24 | Кукуруза | 6 |
| Капуста цветная | 17 | Пшеница | 10 |
| Картофель | 0,5-1 | Пшеничная мука обойная | 9-25 |
| Лук свежий | 3.5 | Хлеб из обойной пшеничной муки | 2-5 |
| Лук сухой | 28 | Пшеничная мука I сорта | 1-2 |
| Морковь | 2.5 | Пшеничная мука высшего сорта | 1 |
| Салат | 3 | Рис | 12 |
| Свекла | 2 | Рисовые отруби | 46 |
| Томаты | 4 | Ячмень | 6 |
| Молочные, мясные и рыбные продукты | Содержание биотина | Молочные, мясные и рыбные продукты | Содержание биотина |
| Молоко женское | 0.1 | Свинина | 2-75 |
| Молоко коровье | 5 | Свиная печень | 250 |
| Молоко сгущенное | 15 | Телятина | 15-2 |
| Молочный порошок | 40 | Телячья печень | 100 |
| Сыр нежирный | 4 | Лосось | 5-10 |
| Яйцо куриное цельное | 9 | Лососина консервированная | 10-20 |
| Яйцо куриное, желток | 30 | Сардины | 24 |
| Баранина | 2-2.7 | Сельдь | 4 |
| Говядина | 5 | Палтус | 8 |
| Говяжья печень | 200 | Тунец | 4 |
| Говяжье сердце | 8-50 |
Суточная потребность в биотине
Таблица. Нормы физиологической потребности в витамине Н в зависимости от возраста в России [МР 2.3.1.2432-08]
| Категория | Возраст (лет) | Биотин (мкг) |
| Грудные дети | 0 — 1 | — |
| Дети | 1-3 | 10 |
| 3-7 | 15 | |
| 7-11 | 20 | |
| Лица мужского пола | 11-14 | 25 |
| 14-18 | 50 | |
| Взрослые (18 и старше) | 50 | |
| Лица женского пола | 11-14 | 25 |
| 14-18 | 50 | |
| Взрослые (18 и старше) | 50 | |
| В период беременности | 50 | |
| В период лактации | 50 | |
Верхний допустимый уровень потребления биотина для взрослых составляет 150 мкг в сутки («Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» Таможенного союза ЕврАзЭС).
Проявления недостаточности биотина
Начальные проявления недостаточности биотина выражаются в шелушении кожи без зуда. Затем возможно развитие шелушащегося дерматита шеи, рук, ног, переходящее в отрубевидное шелушение кожи с присоединением явлений депрессии, повышенной утомляемости, сонливости, мышечных болей, потери аппетита, подъема уровня холестерина в сыворотке крови.
У маленьких детей недостаточность биотина проявляется кожными нарушениями в виде дерматита с шелушением на шее, кистях рук, предплечьях, ногах с последующей серой пигментацией. Присоединяются поражения языка, анорексия, тошнота, боли в мышцах, анемия. При применении биотина наступает улучшение.
Взаимодействия
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.
Эти витаминно-минеральные комплексы содержат данный витамин:
Источник
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
| Категория | Возраст (годы) | Биотин мкг |
|---|---|---|
| Дети до года | 0–0,5 0,5–1 | 15 10 |
| Дети 1–10 лет | 1–3 4–6 7–10 | 20 25 30 |
| Подростки-юноши | 11–14 15–18 19–24+ | 30–100 30–100 30–100 |
| Подростки-девушки | 11–14 15–18 19–24+ | 30–100 30–100 30–100 |
| В период беременности и лактации | 30–100 | |
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)
| Комплексы с профилактической дозой биотина | |
|---|---|
| Витамакс с минералами | 3 |
| Королевские капсулы с минералами | 3 |
| Алвитил (витаминный комплекс) (табл.) | 25 |
| Алвитил (витаминный комплекс) (сироп, 5 мл) | 25 |
| Витрум с минералами | 30 |
| Матерна с минералами | 30 |
| Теравит с минералами | 30 |
| Джунгли с минералами | 40 |
| Витрум плюс с минералами | 45 |
| Комплексы с лечебной дозой биотина | |
| Мультипродукт для пожилых с минералами | 75 |
| Мультипродукт для женщин с минералами | 75 |
| Мультипродукт для детей с минералами | 75 |
| Мультипродукт для мужчин с минералами | 150 |
| Ревивона (витаминный комплекс) | 200 |
| Мультифит с минералами | 250 |
Таблица 3
Монопрепарат витамина Н*
| Название препарата | Форма выпуска | Страна |
|---|---|---|
| Биотин (Biotin) | 1 таблетка содержит 25 мкг биотина | Германия, Хорватия |
*«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