Biotín - vitamín pre pokožku a vlasy

Používame cookies, aby sme neustále rozvíjali DAZ.online a prispôsobovali sme ho stále lepšie vašim potrebám. DAZ.online je financovaný z reklamy a na to sú nastavené aj cookies. Preto je použitie stránky možné iba so súhlasom s použitím cookies. Podrobnosti o používaní súborov cookie nájdete v našich zásadách ochrany osobných údajov.

Súbory cookie používame na zlepšenie vášho zážitku a doručenie personalizovaného obsahu. Financuje nás reklama, ktorá tiež potrebuje súbory cookie. Preto pre používanie DAZ.online musíte súhlasiť s používaním cookies.

„Škoda! Ale DAZ.online sa bez cookies úplne nezaobíde, okrem iného aj preto, že sa financujeme z výnosov z reklamy. Preto bez tohto súhlasu momentálne nemôžete používať DAZ.online.

Je nám ľúto, ale bez súhlasu s použitím súborov cookie nemáte prístup k stránke DAZ.online.

DAZ.online
DAZ/AZ
DAZ 23/2008
Biotín - pokožka a .

Výživa aktuálna

Biotín, tiež známy ako vitamín H (pre pokožku), koenzým R a vitamín B7, bol izolovaný z vaječného žĺtka prvýkrát v roku 1936 [1]. Avšak až po roku 1940 sa vedcom podarilo objasniť štruktúru, hoci faktor bol známy už z experimentov s kvasinkami od začiatku minulého storočia [2].

Biotín je jedným z vo vode rozpustných vitamínov skupiny B. Je to heterocyklický derivát močoviny s tiofánovým kruhom, na ktorý sa viaže kyselina valerová [3]. Pretože biotín má tri asymetrické atómy uhlíka, existuje osem možných stereoizomérov. Avšak iba D-biotín, ktorý je jedinou formou v prírode, je biologicky aktívny [2]. Biotín je kovalentne viazaný na voľnú aminoskupinu lyzínového zvyšku zodpovedajúcich proteínov prostredníctvom reťazca kyseliny valerovej [3]. Vitamín je stabilný voči teplu a UV žiareniu. Biotín je stabilný niekoľko mesiacov v slabo kyslom alebo neutrálnom roztoku; v alkalickom prostredí však menej. Vitamín je inaktivovaný silnými oxidačnými činidlami, silnými kyselinami, zásadami, ale aj formaldehydom a zatuchnutými tukmi. S glykoproteínom avidínom, ktorý sa predtým nachádzal iba v surovom vaječnom bielku, sa biotín viaže na komplexy. 1 g avidínu viaže 7 g biotínu. Tento komplex je najsilnejšou nekovalentnou väzbou medzi dvoma biologickými molekulami a nemôže sa štiepiť v gastrointestinálnom trakte.

Biosyntéza, výskyt a biologická dostupnosť

Syntéza biotínu a biotínu prebieha v klíčiacich semenách a mikroorganizmoch. Východiskovou látkou je kyselina pimelová, L-cystín slúži ako donor síry [4].

Biotín nájdete v mnohých potravinách, väčšinou však len v nízkych koncentráciách. V potravinách rastlinného pôvodu je biotín dostupný vo voľnej forme, v živočíšnych produktoch je prevažne viazaný na zvyšky lyzínu viazané na bielkoviny. Na splnenie požiadavky na biotín sú zvlášť vhodné vnútornosti, vaječný žĺtok a droždie, ako aj rastlinné produkty, ako sú orechy, sójové bôby, ovsené vločky a ryžové otruby [3] (tab. 1 a 2). Zatiaľ čo vnútornosti a droždie sú v našej strave skôr zanedbateľné, mliečne výrobky, chlieb, zelenina, vajcia a ovocie patria v Nemecku k najdôležitejším zdrojom [2; 5]. Pretože biotín je necitlivý na teplo, dochádza pri príprave iba k malým stratám. Iba silné teplo a UV svetlo ho môžu čiastočne zničiť [3].

Biologická dostupnosť biotínu je do značnej miery nejasná. Je známe, že viazaná forma biotínu sa môže absorbovať až po predchádzajúcej hydrolýze [4] .Biotínový komplex tvorený s avidínom v surových vajciach je nestráviteľný. Zahrievanie však avidín denaturuje, aby sa mohol vitamín vstrebávať.

Okrem príjmu potravy zohráva úlohu v dodávke biotínu aj enterálna syntéza črevnými baktériami. Doteraz však nie je známe, aká vysoká je rýchlosť syntézy a do akej miery organizmus využíva tento zdroj biotínu [3]. Deti s vrodeným nedostatkom biotinidázy nie sú schopné využiť viazaný biotín, ktorý sa dodáva perorálne. Ak nedôjde k zámene, ich plazmatická hladina biotínu rýchlo klesá. Na základe tohto pozorovania sa predpokladá, že syntetický príspevok črevných baktérií, minimálne vo forme voľného biotínu, nemôže byť veľký [2].

Vstrebávanie a metabolizmus

Naviazaný potravinový biocytín sa musí pred absorpciou najskôr uvoľniť v gastrointestinálnom trakte. Uvoľňovanie sa uskutočňuje pomocou biotinidázy, ktorá je syntetizovaná pankreasom a črevnou šťavou a nachádza sa tiež v pečeni a sére [1; 4]. Vitamín sa potom primárne vstrebáva v jejune. Pri požití fyziologických množstiev sa biotín absorbuje saturovateľným, aktívnym mechanizmom závislým od Na +. Pri vyšších koncentráciách prevažuje pasívna difúzia [4]. Vitamín sa nehromadí v enterocytoch proti koncentračnému gradientu a opúšťa ich cez nosič nezávislý od Na +.

O ďalšom metabolizme biotínu je málo informácií. Najmä voľný biotín sa nachádza v krvi v rôznych koncentráciách. Tie sa pohybujú od 200 do 1 200 µg/l. Asi 10% z nich je lokalizovaných v erytrocytoch [2]. Ďalších 7% je viazaných reverzibilne a asi 12% je viazaných kovalentne [4]. Viazaný na plazmatické bielkoviny je transportovaný do pečene a ďalších orgánov [3].

Vylučovanie biotínu môže prebiehať ako močom, tak stolicou. Pri druhom z nich sa tiež vylučuje biotín produkovaný črevnou flórou. Toto sa dospelo k záveru zo skutočnosti, že množstvo biotínu vo výkaloch sa javí celkovo vyššie ako perorálne. Väčšina vitamínu sa nachádza v moči vo forme bisnorbiotínu a ďalších metabolitov.

Funkcia: koenzým v štyroch prípadoch

Zatiaľ čo biotín preberá v mikroorganizmoch mnoho funkcií, ľuďom sú známe iba štyri karboxylázy, ktoré sú závislé od prítomnosti biotínu. Ako koenzým má biotín za úlohu viazať CO2 spôsobom závislým od ATP (karboxybiotín) a prenášať karboxylovú skupinu na látky, ktoré sa majú karboxylovať (tab. 3).

Všetky štyri biotín-dependentné karboxylázy sa nachádzajú v mitochondriách bunky. V cytosóle sa tiež nachádza iba acetyl-CoA karboxyláza.

Tvorba malonyl-CoA je katalyzovaná acetyl-CoA karboxylázou. Táto zlúčenina slúži ako substrát pre komplex mastných kyselín so syntetázou a je preto najdôležitejším regulačným enzýmom v lipogenéze.

Pyruvátkarboxyláza (PC) sa podieľa na tvorbe oxalacetátu v cykle kyseliny citrónovej. To môže viesť k glukóze v glukoneogénnych tkanivách. Táto funkcia je pravdepodobne zodpovedná za centrálnu nervovú laktátovú acidózu pozorovanú pri nedostatku biotínu, ako aj za poruchy metabolizmu glukózy.

Metylkrotonyl-CoA karboxyláza (MCC) katalyzuje zásadný krok v odbúravaní aminokyseliny leucínu s rozvetveným reťazcom. Ak sa zníži aktivita enzýmu, kyselina 3-hydroxyizovalérová a 3-metylkrotonylglycín sa čoraz viac produkujú alternatívnou metabolickou cestou a tieto sa vylučujú obličkami.

Propionyl-CoA karboxyláza (PCC) sa podieľa na tvorbe metylmalonyl-CoA, ktorý je izomerizovaný na sukcinyl-CoA. PCC je kľúčovým enzýmom v katabolizme izoleucínu, treonínu, metionínu, valínu a mastných kyselín s rozvetveným reťazcom. Ak je aktivita PCC znížená, viac kyseliny 3-hydroxypropiónovej a kyseliny 2-metylcitrónovej sa vylučuje močom, obdobne ako pri nedostatku MCC.

Okrem dôležitosti ako protetickej skupiny sa uvádza, že biotín ovplyvňuje rast buniek, zvyšuje syntézu bielkovín a stimuluje syntézu DNA. Ovplyvňuje tiež rast a údržbu krviniek, mazových žliaz, nervového tkaniva a pokožky a vlasov [4].

Potreba biotínu je zvyčajne uspokojená

Doposiaľ nebolo možné určiť presnú potrebu biotínu, takže sú k dispozícii iba odhady. Kritériá pre neoptimálny stav zdravotnej starostlivosti tiež nie sú isté. Nemecká spoločnosť pre výživu (DGE) považuje príjem 30 až 60 µg/d za vhodný. Zdá sa, že odporúčania pre deti boli interpolované z odhadov pre dospievajúcich, dospelých a kojencov. Malé deti, ktoré nie sú dojčené, by mali dostávať 5 až 10 µg biotínu denne [4]. Dojčené deti dostávajú priemerne 4,5 µg biotínu denne s 750 ml materského mlieka [6]. Plazmatické hladiny sú významne nižšie u tehotných žien ako u netehotných žien, ale neexistuje súvislosť s potenciálne nižšou pôrodnou hmotnosťou, takže nie je zvýšená potreba biotínu počas tehotenstva alebo dojčenia [4]. Dodávka biotínu v Nemecku v priemere zodpovedá odporúčaným príjmom. Asi 25% žien vo veku od 65 do 79 rokov je však pod týmto odhadom [5].

Nedostatok biotínu a jeho dôsledky

Nedostatok čisto výživného biotínu sa vyskytuje veľmi zriedka, pretože vitamín je rozšírený v potravinách. Okrem toho existuje enterálna biosyntéza a recyklovateľnosť prostredníctvom biotinidáz. Klinicky zjavné nedostatky sa vyskytujú u ľudí až po parenterálnej výžive bez biotínov a pri dlhodobom príjme surového vaječného bielka. Posledný prípad je tiež známy ako „Zranenie vaječného bielka“.

Predpokladá sa, že prvým príznakom nedostatku, ktorý sa objaví, je dermatitída, ktorá je sprevádzaná zápalovým začervenaním a olupovaním kože. Medzi ďalšie príznaky patrí ochorenie uhlových líc, anorexia, nevoľnosť a depresia. Možné sú tiež vypadávanie vlasov, ataxia (poruchy koordinácie pohybových sekvencií), keratokonjunktivitída (zápal rohovky a spojiviek), bolesti svalov, lokálna parestézia končatín, hyperestézia (precitlivenosť na kontaktné podnety) a letargia. Predpokladá sa, že opísané kožné príznaky sú spôsobené poškodením metabolizmu omega-6 mastných kyselín a prostaglandínov. Nedostatok biotínu ďalej ovplyvňuje bunkovú a humorálnu imunitu. Tiež sa zistila mierna anémia a prudký nárast hladín sérového cholesterolu [1].

Rizikové skupiny pre nedostatok

Vrodené metabolické poruchy

Zvýšená teratogenita pri okrajovej starostlivosti?

U niektorých druhov bol teratogénny účinok pozorovaný pri marginálnom prísune biotínu, čo nemožno vylúčiť ani u ľudí. Mierny nedostatok môže tiež spustiť malformácie plodu zmeneným metabolizmom mastných kyselín a prostaglandínov prostredníctvom nízkeho prenosu biotínu placentou a zvýšenej potreby proliferujúcich buniek. Tomu však odporuje skutočnosť, že k marginálnemu prísunu biotínu dochádza častejšie počas normálneho tehotenstva, takže je potrebné spochybniť teratogenitu marginálneho prísunu [1].

Predchádzajte a liečte nedostatok biotínu

Klasické oblasti použitia doplnkov biotínu sú uvedené v rámčeku. Ak sa vyskytnú zjavné nedostatky v dôsledku jednostranného príjmu potravy, odporúča sa 20 µg biotínu/deň alebo parenterálne 5 až 100 µg/deň [1]. Rôzne pozorovacie štúdie a menšie štúdie ukázali, že podávanie biotínu zlepšuje kvalitu nechtov z hľadiska hrúbky a povrchovej štruktúry. Vedci navyše predpokladajú farmakologický účinok, pretože testované subjekty boli schopné preukázať normálne hodnoty séra pred podaním biotínu [3]. Naproti tomu zatiaľ nebolo vedecky dokázané, či sú vysoké dávky biotínu účinné pri vypadávaní vlasov, ktoré nie je spôsobené vrodenými metabolickými poruchami. V prípade vypadávania vlasov vyvolaného chemoterapiou sa však ustálila denná dávka 5 mg biotínu. Ďalej bol pozorovaný pozitívny účinok vysokých dávok biotínu na narušenú funkciu glukokinázy u diabetes mellitus 2. typu. Zatiaľ existujú iba štúdie na zvieratách, takže účinok u ľudí zatiaľ nie je možné potvrdiť [1].

Doplnenie biotínu

Oblasti použitia doplnku biotínu sú

Podvýživa a podvýživa požitím surového vaječného bielka

v parenterálnej výžive, malabsorpčný syndróm a po resekcii horného tenkého čreva

Pacienti na dialýze
Genetické defekty, ako je nedostatok syntetázy holokarboxylázy a nedostatok biotinidázy

Predávkovanie nemožné

Toxikologické údaje ukazujú, že biotín je mimoriadne bezpečná zlúčenina a že zatiaľ neboli pozorované hypervitaminózy [3; 6]. Aj keď je príjem viac ako 40-násobok bežného príjmu, nedôjde k žiadnym negatívnym účinkom. Hodnota NOAEL bola preto stanovená na 2 500 µg [3].

literatúry

[1] Hofmann, L.: Basics Update: Cobalamin; Zameranie na výživu 2. - 12. 2. 2002, 326 - 328 (2002).

[2] Biesalski, H.-K.; Grimm, P.: Vreckový atlas výživy. Thieme, Stuttgart, druhé, aktualizované vydanie, 176 - 179 (2001).

[3] Hahn, A., Ströhle, A., Wolters, M .: Výživa - fyziologické základy, prevencia, terapia. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 110 - 112 (2005)

[4] Elmadfa, I, Leitzmann, C: Výživa ľudí. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 4., opravené a aktualizované vydanie, 397-405 (2004).

[5] Mensink, G. a M.; v. Beitz, R.; Henschel, Y. (2002): Príspevky k správam o zdraví federálnej vlády: „Čo dnes jeme? Stravovacie správanie v Nemecku“. Inštitút Roberta Kocha v Berlíne, 61.

[6] Nemecká spoločnosť pre výživu (DGE); Rakúska spoločnosť pre výživu (ÖGE); Švajčiarska spoločnosť pre výskum výživy (SGE) (vyd.): Referenčné hodnoty pre príjem živín. Frankfurt/Main 1. vydanie, 127 - 129, (2000).

[7] Biesalski, H.-K.: Vitamíny. In Biesalski H.-K.; Prince, P; Kasper, H.; Kluthe, R.; Pölert, W .; Puchstein, C.; Stähelin, B. (Ed.): Nutričná medicína. Thieme, 3. Stuttgart, rozšírené vydanie, 155f. (2004)