Витамин B7 и его роль в организме¶

Витамин B7 (также известный как биотин, витамин H или кофермент R) — водорастворимый витамин группы B, необходимый для нормального обмена веществ, роста и функционирования кожи, волос и нервной системы. В химическом отношении представляет собой серосодержащее гетероциклическое соединение — производное имидазола и тетрагидротиофена, к которому присоединена карбоксильная группа. Молекулярная формула — C₁₀H₁₆N₂O₃S, молекулярная масса — около 244,3 г/моль. В организме человека витамин B7 выполняет роль кофермента карбоксилаз — ферментов, участвующих в переносе углекислого газа и в реакциях карбоксилирования.

¶История открытия

Существование биотина было предсказано в начале XX века. В 1901 году французский химик Эжен Вильдман описал вещество, которое он назвал «биос» и которое стимулировало рост дрожжей. В 1916 году американский исследователь Уильям Батмен наблюдал у крыс, которых кормили сырым яичным белком, дерматит, выпадение шерсти и мышечную слабость. Это состояние получило название «болезнь яичного белка». В 1931 году Пауль Гьёрги выделил из печени вещество, необходимое для роста дрожжей, и назвал его витамином H (от немецкого Haut — кожа). В 1936 году Фриц Кёгль и Бенно Тённис получили биотин в кристаллическом виде из яичного желтка. Структура молекулы была установлена в 1942 году, а в 1943 году осуществлён её полный химический синтез.

¶Химические свойства и формы

Биотин существует в нескольких формах: свободный биотин, биоцитин (связанный с лизином в белках) и биотинил-5'-аденилат — активная коферментная форма. В природе биотин встречается преимущественно в связанном с белками виде. Свободный биотин — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и разбавленных щелочах, устойчивое к нагреванию в нейтральной среде, но разрушающееся при сильном окислении и под действием ультрафиолета. Биотин устойчив к кислотному гидролизу, но разрушается в щелочной среде при высокой температуре.

¶Биологическая роль

Витамин B7 является коферментом четырёх основных карбоксилаз человека:

• Пируваткарбоксилаза — участвует в глюконеогенезе, превращая пируват в оксалоацетат.
• Ацетил-КоА-карбоксилаза — ключевой фермент синтеза жирных кислот.
• Пропионил-КоА-карбоксилаза — участвует в метаболизме аминокислот с разветвлённой цепью.
• 3-метилкротонил-КоА-карбоксилаза — участвует в катаболизме лейцина.

Кроме того, биотин участвует в регуляции экспрессии генов, влияя на активность факторов транскрипции, и в поддержании целостности кожных покровов и волос. Витамин B7 также необходим для нормального функционирования нервной системы и участвует в синтезе пуриновых нуклеотидов.

¶Источники и суточная потребность

Биотин синтезируется кишечной микрофлорой, однако количество, производимое бактериями толстого кишечника, по-видимому, недостаточно для покрытия потребностей организма. Основные пищевые источники:

Суточная потребность взрослого человека составляет в среднем 30–50 мкг. У беременных и кормящих женщин она повышается до 35–60 мкг. Точные нормы различаются в зависимости от национальных рекомендаций.

¶Дефицит и его проявления

Выраженный дефицит биотина у человека встречается редко, поскольку витамин широко распространён в пище и частично синтезируется микрофлорой. Однако выделяют несколько причин недостаточности:

• Употребление сырых яичных белков в больших количествах: содержащийся в них гликопротеин авидин прочно связывает биотин, препятствуя его всасыванию.
• Наследственные нарушения — недостаточность биотин-зависимых ферментов (например, недостаточность голокарбоксилазсинтетазы).
• Длительное парентеральное питание без добавления биотина.
• Приём некоторых противосудорожных препаратов и антибиотиков, нарушающих кишечную микрофлору.
• Нарушения всасывания при заболеваниях тонкого кишечника.

Симптомы дефицита включают дерматит (особенно вокруг глаз, носа и рта), выпадение волос, ломкость ногтей, мышечные боли, депрессию, апатию, галлюцинации и парестезии. У детей недостаточность биотина может проявляться задержкой развития и гипотонией.

¶Применение

Биотин применяется в медицине для лечения и профилактики дефицитных состояний, а также при наследственных нарушениях обмена. В дерматологии и косметологии препараты биотина часто позиционируются как средство для укрепления волос и ногтей, хотя клинические доказательства эффективности при отсутствии дефицита ограничены. В биотехнологии биотин используется в качестве метки в молекулярно-биологических методах (например, в системе биотин-стрептавидин для детекции белков и нуклеиновых кислот). В пищевой промышленности биотин применяется как компонент витаминных премиксов и биологически активных добавок.

¶Взаимодействие с другими веществами

Биотин взаимодействует с пантотеновой кислотой (витамин B5) и витамином B12 в процессах обмена. Авидин, содержащийся в сырых яйцах, блокирует всасывание биотина. Некоторые лекарства (противосудорожные, антибиотики) могут снижать уровень биотина в крови. Кроме того, высокие дозы биотина способны искажать результаты лабораторных анализов, основанных на биотин-стрептавидиновой системе, что важно учитывать при диагностике.

¶Безопасность

Биотин относится к витаминам с низкой токсичностью. Избыточные количества водорастворимого витамина выводятся с мочой. В исследованиях не установлено верхнего допустимого уровня потребления биотина. Однако приём мегадоз может interferировать с лабораторными тестами, поэтому перед сдачей анализов рекомендуется сообщать врачу о приёме биотиновых добавок.