Niacin je souhrnný termín pro chemické struktury pyridin-3-karboxylové kyseliny, který zahrnuje kyselina nikotinová, jeho kyselina uprostřed nikotinamid a biologicky aktivní koenzymy nikotinamid adenin dinukleotid (NAD) a nikotinamid adenin dinukleotid fosfát (NADP). Dřívější označení vitaminu B3 jako „PP faktor“ (faktor prevence pellagra) nebo „ochranný faktor pellagra“ sahá až k objevu Goldbergera v roce 1920, že pelagra je choroba s nedostatkem a je způsobena absencí dietního faktoru kukuřice. Teprve o mnoho let později experimentální studie poskytly důkazy o tom, že pellagra může být eliminována niacinem. Nikotinamid se nachází přednostně v živočišném organismu ve formě koenzymů NAD a NADP. Kyselina nikotinováNa druhé straně se vyskytuje především v rostlinných tkáních, jako jsou obiloviny a káva fazole, ale v menším množství a tam se hlavně kovalentně váže (pomocí pevné atomové vazby) na makromolekuly - niacytin, formu, kterou lidský organismus nemůže využít. Kyselina nikotinová a nikotinamid jsou v intermediárním metabolismu zaměnitelné a koenzymaticky aktivní ve formě NAD, respektive NADP.
Syntéza
Lidský organismus může produkovat NAD třemi různými způsoby. Výchozí produkty pro syntézu NAD jsou kromě esenciální (životně důležité) aminokyseliny kyselina nikotinová a nikotinamid tryptofan. Jednotlivé kroky syntézy jsou zobrazeny následovně. NAD syntéza z L-tryptofan.
- L-tryptofan → formylkynurenin → kynurenin → 3-hydroxykynurenin → kyselina 3-hydroxyantranilová → semialdehyd kyselina 2-amino-3-karboxymukonová → kyselina chinolinová.
- Kyselina chinolinová + PRPP (fosforibosylpyrofosfát) → ribonukleotid kyseliny chinolinové + PP (pyrofosfát).
- Ribonukleotid kyseliny chinolinové → ribonukleotid kyseliny nikotinové + CO2 (uhlík oxid uhličitý).
- Binukleotid kyseliny nikotinové + ATP (adenosintrifosfát) → dinukleotid kyseliny nikotinové + PP
- Kyselina nikotinová adenin dinukleotid + glutaminát + ATP → NAD + glutamát + AMP (adenosinmonofosfát) + PP
Syntéza NAD z kyseliny nikotinové (Preiss-Handlerova dráha).
- Kyselina nikotinová + PRPP → ribonukleotid kyseliny nikotinové + PP.
- Ribonukleotid kyseliny nikotinové + ATP → adinindinukleotid kyseliny nikotinové + PP
- Kyselina nikotinová adenin dinukleotid + glutaminát + ATP → NAD + glutamát + AMP + PP
Syntéza NAD z nikotinamidu
- Nikotinamid + PRPP → nikotinamid ribonukleotid + PP
- Nikotinamid ribonukleotid + ATP → NAD + PP
NAD se převádí na NADP fosforylací (připojení a fosfát skupina) pomocí ATP a NAD kinázy.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenosin difosfát).
Syntéza NAD z L-tryptofanu hraje roli pouze v játra a ledvina. Tím je 60 mg L-tryptofanu v průměru ekvivalentní (ekvivalentní) jednomu miligramu nikotinamidu u lidí. Požadavky na vitamin B3 jsou proto vyjádřeny v ekvivalentech niacinu (1 ekvivalent niacinu (NE) = 1 mg niacinu = 60 mg L-tryptofanu). Tento poměr však neplatí u diet s nedostatkem tryptofanu, protože biosyntéza bílkovin je omezená (omezená) při nízkém příjmu tryptofanu a esenciální aminokyselina se používá výhradně pro biosyntézu bílkovin (tvorba nových bílkovin), dokud nepřekročí požadavek na bílkoviny biosyntéza umožňuje syntézu NAD [1-3, 7, 8, 11, 13]. Proto by měl být zajištěn adekvátní příjem tryptofanu. Dobrými zdroji tryptofanu jsou hlavně maso, ryby, sýry a vajíčka jakož i ořechy a luštěniny. Kromě toho dostatečný přísun folátu, riboflavin (vitamín B2) a pyridoxin (vitamin B6) je důležitý, protože tyto vitamíny podílejí se na metabolismu tryptofanu. Kvalita a kvantita spotřeby bílkovin, stejně jako vzorec mastných kyselin, také ovlivňují syntézu niacinu z L-tryptofanu. Zatímco přeměna tryptofanu na NAD se zvyšuje se zvýšením příjmu nenasycených mastné kyseliny, rychlost konverze (rychlost konverze) klesá s nárůstem množství bílkovin (> 30%). Zejména přebytek aminokyseliny leucin způsobuje poruchy metabolismu tryptofanu nebo niacinu, protože leucin inhibuje jak buněčné vychytávání tryptofanu, tak aktivitu fosforibosyltransferázy kyseliny chinolinové a tedy syntézu NAD. Konvenční kukuřice se vyznačuje vysokou leucin a nízký obsah tryptofanu. Vylepšení chovu umožnila výrobu Opaque-2 kukuřice odrůda, která má relativně vysoký obsah bílkovin a tryptofanu koncentrace a nízká leucin obsah. Tímto způsobem lze zabránit výskytu příznaků nedostatku vitaminu B3 v zemích, kde je kukuřice základní potravinou, jako je Mexiko. Nakonec se endogenní (vlastní) syntéza niacinu z L-tryptofanu liší v závislosti na kvalitě strava. Navzdory průměrné přeměně 60 mg tryptofanu na 1 mg niacinu je rozsah fluktuace mezi 34 a 86 mg tryptofanu. Proto nejsou k dispozici žádné přesné údaje o vlastní produkci vitaminu B3 z tryptofanu.
Vstřebávání
Nikotinamid je rychle a téměř úplně absorbován (absorbován) jako volná kyselina nikotinová po rozpadu koenzymů již v žaludek, ale z větší části v horní části tenké střevo po bakteriální hydrolýze (štěpení reakcí s voda). Střevní vstřebávání (příjem střevem) do sliznice buňky (buňky sliznice) následují a dávka-závislý duální transportní mechanismus. Nízké dávky niacinu jsou aktivně absorbovány (absorbovány) pomocí nosiče po kinetice nasycení v reakci na a sodík gradientu, zatímco vysoké dávky niacinu (3–4 g) jsou navíc absorbovány (absorbovány) pasivní difúzí. Vstřebávání volné kyseliny nikotinové se také rychle a téměř úplně vyskytuje v horní části tenké střevo stejným mechanismem. The vstřebávání rychlost niacinu je ovlivněna hlavně potravinovou matricí (povahou jídla). V živočišných potravinách se tedy nachází téměř 100% absorpce, zatímco v cereálních výrobcích a jiných potravinách rostlinného původu, díky kovalentní vazbě kyseliny nikotinové na makromolekuly - niacytin - biologická dostupnost lze očekávat pouze asi 30%. Některá opatření, jako je ošetření alkáliemi (ošetření alkalickými kovy nebo chemické prvky, Jako sodík, draslík a vápník) nebo pražení příslušných potravin, může štěpit složitou sloučeninu niacytin a zvýšit podíl volné kyseliny nikotinové, což vede k významně zvýšené biologické použitelnosti kyseliny nikotinové. V zemích, kde je kukuřice hlavním zdrojem niacinu, jako je Mexiko, předúprava kukuřice pomocí vápník roztok hydroxidu poskytuje základní potravinu, která významně přispívá ke splnění požadavků na niacin. Pražení káva demetyluje kyselinu methylnikotinovou (trigonellin) obsaženou v zelená káva fazole, která není pro člověka použitelná, zvyšuje obsah volné kyseliny nikotinové z dříve 2 mg / 100 g zelených kávových zrn na přibližně 40 mg / 100 g pražené kávy. Současný příjem potravy nemá žádný vliv na absorpci kyseliny nikotinové a nikotinamidu.
Transport a distribuce v těle
Absorbovaný niacin, hlavně jako kyselina nikotinová, vstupuje do játra přes portál krev, kde dochází ke konverzi na koenzymy NAD a NADP [2-4, 7, 11]. Navíc k játra, erytrocyty (Červené krev buňky) a další tkáně se také podílejí na skladování niacinu ve formě NAD (P). Rezervní kapacita vitaminu B3 je však omezená a u dospělých je přibližně 2–6 týdnů. Játra regulují obsah NAD ve tkáních v závislosti na extracelulárním (umístěném mimo buňku) nikotinamid koncentrace - v případě potřeby rozloží NAD na nikotinamid, který slouží k zásobování ostatních tkání v krevním řečišti. Vitamin B3 má výrazný metabolismus prvního průchodu (přeměna látky při jejím prvním průchodu játry), takže v nízké dávka rozsah nikotinamid se uvolňuje z jater do systémové oběh pouze ve formě koenzymů NAD a / nebo NADP. Při pokusech na potkanech bylo zjištěno, že po intraperitoneálním podání správa (podání látky do břišní dutiny) 5 mg / kg tělesné hmotnosti značené kyseliny nikotinové, pouze malá část se objeví v nezměněné formě v moči. Po vysokých dávkách (500 mg niacinu) nebo za ustálených podmínek (orální dávka Na druhé straně bylo více než 3% podané dávky nalezeno v nezměněné a metabolizované (metabolizované) formě v moči, což naznačuje téměř úplnou absorpci. Kyselina nikotinová, na rozdíl od nikotinamidu, nemůže procházet krev-mozek bariéra (fyziologická bariéra mezi krevním řečištěm a centrální nervový systém) a musí být nejprve převeden na nikotinamid prostřednictvím NAD.
Vylučování
Za fyziologických podmínek se niacin vylučuje hlavně jako:
- N1-methyl-6-pyridon-3-karboxamid.
- N1-methylnikotinamid a
- N1-methyl-4-pyridon-3-karboxamid eliminovaný ledvina.
Po vyšších dávkách (3 g vitaminu B3 / den) se mění způsob vylučování metabolitů (produktů rozkladu), takže primárně:
- N1-methyl-4-pyridon-3-karboxamid,
- Nikotinamid-N2-oxid a
- Nezměněný nikotinamid se objevuje v moči.
Za bazálních podmínek vylučují lidé denně asi 3 mg methylovaných metabolitů denně ledvina. Při nedostatečném (nedostatečném) příjmu vitaminu B3, ledvinách odstranění (vylučování ledvinami) pyridonu klesá dříve než u methylnikotinamidu. Zatímco vylučování N1-methylnikotinamidu 17.5-5.8 µmol / den naznačuje hraniční stav niacinu, odstranění <5.8 µmol N1-methyl-nikotinamid / den je indikátorem nedostatku vitaminu B3. The odstranění nebo plazmatický poločas (doba mezi maximem koncentrace látky v krevní plazmě na pokles na polovinu této hodnoty) závisí na stavu niacinu a dodávané dávce. Je to v průměru asi 1 hodinu. Chronický dialýza léčba (postup čištění krve) používaná u pacientů s chronickým selhání ledvin může vést ke znatelným ztrátám niacinu, a tím ke snížení sérových hladin nikotinamidu.
