Витамин Н

Биотин (витамин Н) был впервые выделен из яичного желтка в 1935 г. Молекула биотина (от греч. bios - жизнь) является циклическим производным мочевины, а боковая цепь представлена валериановой кислотой.

Карбонильная группа биотина связывается амидной связью с e-аминогруппой лизина, образуя e-N-биотиниллизин (биоцитин), обладающий биологической активностью. Природные сложные белки, содержащие биотин, при попадании в организм подвергаются протеолизу с освобождением свободного биоцитина; последний подвергается гидролизу под действием биоцитиназы печени и сыворотки крови с образованием биотина и лизина.

Биотин – слабая одноосновная кислота, стабильная в кристаллическом состоянии при температуре до 100^оС, в растворе устойчивая к нагреванию и действию разбавленных кислот, щелочей, а также к кислороду воздуха.

Биотиновые ферменты (содержащие в качестве кофермента биотин) катализируют два типа реакций:

1) реакции карбоксилирования (с участием СО₂ или НСО₃^-), сопряженные с распадом АТФ

RH + НСО₃^- + ATФ R-СООН + АДФ + Н₃РО₄.

К реакциям подобного типа относятся, например, ацетил-КоА- и пируваткарбоксилазные реакции.

СН₃-СО-S-КоА + АТФ НООС-СН₂-СО-КоА + АДФ + Р_i.

Пируваткарбоксилаза является высокоспецифичным ферментом, катализирующим реакцию усвоения СО₂ в организме животных. Сущность реакции сводится к пополнению запасов оксалоацетата (щавелевоуксусной кислоты) в лимонном цикле, т.е. его синтезу из СО₂ и пирувата:

Пируват + СО₂ + АТФ + Н₂О ® Оксалоацетат + АДФ + Р_i + 2Н⁺

2) реакции транкарбоксилирования (протекающие без участия АТФ), при которых субстраты обмениваются карбоксильной группой

R₁-СООН + R₁Н R₁Н + R₂-СООН.

Примером подобного типа реакций является метилмалонил-оксалоацетат-транскарбоксилазная реакция, катализирующая превращение пировиноградной и щавелевоуксусных кислот:

При недостатке биотина у животных и человека наблюдается депигментация кожи, развиваются дерматиты (отсюда происходит одно из названий биотина Н – от нем. haut - кожа), сопровождающиеся усиленной деятельностью сальных желез, выпадением волос, поражением ногтей. Наблюдаются также нервные расстройства, происходит торможение роста, боли в мышцах, усталость, депрессия, анорексия и анемия.

Биотин содержится в продуктах животного и растительного происхождения, где он находится как в свободном состоянии, так и в комплексе с белком. Комплекс гидролизуется под действием кислот и ферментов, в частности, папаина.

Содержание биотина в пищевых продуктах (мкг на 100 г продукта): в пшеничном хлебе 4,8; овсяной крупе 20,0; соевых семенах 60,0; куриных яйцах 28,0; молоке 3,0.

Бактерии кишечника обладают способностью синтезировать биотин в необходимых количествах. Прием сульфаниламидных препаратов, антибиотиков, большого количества сырого яйца происходит подавление роста бактерий, что ведет к недостаточной выработке витамина.

Потребность взрослого человека в биотине составляет 0,25 мг/сут.