У 1916 р в дослідах на тваринах було показано токсичну дію сирого яєчного білка ; вживання печінки або дріжджів знімало цей ефект. Фактор, що запобігає розвитку токсикозу, був названий вітаміном Н . Пізніше було встановлено, що в дріжджовому екстракті печінки і жовтку курячого яйця міститься харчовий фактор, відмінний від усіх інших відомих на той час вітамінів . Цей фактор стимулює зростання дріжджів і азотфіксуючих бактерій Rhizobium, в зв'язку з чим він і отримав назву « біотин »(Від грец. Bios - життя), або коензим R. У 1940 р було встановлено, що всі три назви ( біотин , вітамін Н і коензим R) відносяться до одного і того ж хімічно індивідуальним з'єднанню. Виділене з сирого яєчного білка речовина виявилося глікопротеїном - білком основного характеру, названим авидином; цей білок володіє високою спорідненістю зв'язування з біотин з утворенням нерозчинного в воді комплексу. Комплекс не піддається розщепленню в травному тракті, тому біотин не всмоктується, хоча і міститься в харчових продуктах.
біотин був вперше виділений в 1935 р з яєчного жовтка. молекула біотину є циклічним похідним сечовини , А бічний ланцюг представлена валериановой кислотою .
карбонільна група біотину зв'язується амидной зв'язком з ε-аміно-групою лізину , Утворюючи ε-N-біотініллізін (біоцітін), що володіє біологічної активністю . природні складні білки , що містять біотин , При попаданні в організм піддаються протеолизу із звільненням вільного біоцітіна; останній піддається гідролізу під дією біоцітінази печінки і сироватки крові з освітою біотину і лізину .
Клінічні прояви недостатності біотину у людини вивчені недостатньо. Це пояснюється тим, що бактерії кишечника мають здатність синтезувати біотин в необхідних кількостях. Недостатність його проявляється в разі вживання великої кількості сирого яєчного білка або прийому сульфаніламідних препаратів і антибіотиків , Що пригнічують ріст бактерій в кишечнику. У людини при недостатності біотину відзначаються запальні процеси шкіри (Дерматити), що супроводжуються посиленою діяльністю сальних залоз , Випаданням волосся, ураженням нігтів, часто відзначаються болі в м'язах, втома, сонливість, депресія, а також анорексія і анемія. Всі ці явища зазвичай проходять через кілька днів після щоденного введення біотину . У щурів недостатність біотину , Викликана введенням з їжею сирого яєчного білка , Викликає явища гострого дерматиту, облисіння і паралічі.
Біологічна роль. біотин детально вивчений завдяки роботам Ф. Лінена. Відомі до теперішнього часу біотіновие ферменти (Тобто ферменти , Що містять в якості коферменту біотин ) Каталізують два типи реакцій :
1) реакції карбоксилирования (За участю СО2 або НСО3-), пов'язані з розпадом АТФ
RH + HC03- + ATФ <=> R-COOH + AflO + H3PO4;
2) реакції транскарбоксілірованія (протікають без участі АТФ ), При яких субстрати обмінюються карбоксильною групою
R1-COOH + R2H <=> R1H + R2-COOH.
Отримано докази двустадийному механізму цих реакцій з утворенням проміжного комплексу (карбоксібіотінілфермент).
До реакцій першого типу відносяться, наприклад, ацетил-КоА- і піруват-карбоксілазние реакції :
CH 3 CO - S - K o A + CO2 + АТФ <=> HOOC - CH 2 CO - K o A + АДФ + Pi.
піруваткарбоксілази є високоспецифічний ферментом , Що каталізує унікальну реакцію засвоєння СО2 в організмі тварин. сутність реакції зводиться до поповнення запасів оксалоацетата (щаве-левоуксусная кислота ) В лимоннокисле циклі (так звані «анаплеро-тичні», «поповнюють» реакції ), Тобто його синтезу з СО2 і пірувату:
Піруват + CO2 + АТФ + H2O -> оксалоацетата + АДФ + Pi + 2H +
реакція протікає в дві стадії: на першій стадії, пов'язаної з витратою енергії, СО2 піддається активированию, тобто ковалентному зв'язування з біотин в активному центрі ферменту (Е-біотин):
На другій стадії СО2 з комплексу переноситься на піруват з утворенням оксалоацетата і звільненням ферменту :
Прикладом другого типу реакцій є метілмалоніл-оксалоацетат-транскарбоксілазная реакція , Що каталізує оборотне перетворення піровиноградної і щавелевоуксусной кислот :
реакції карбоксилирования і транскарбоксілірованія мають важливе значення в організмі при синтезі вищих жирних кислот , білків , Пури-нових нуклеотидів (відповідно нуклеїнових кислот ) та ін.
Поширення в природі і добова потреба. біотин міститься майже у всіх продуктах тваринного і рослинного походження, головним чином в пов'язаної формі. багаті цим вітаміном печінку , Нирки, молоко , Жовток яйця. У рослинних продуктах (картопля, цибуля, томат, шпинат) біотин знаходиться як у вільному, гак і в зв'язаному стані. Для людини і тварин важливим джерелом є біотин , Який синтезується мікрофлорою кишечника. Добова потреба дорослої людини в біотвані приблизно 0,25 мг.
Попередня сторінка | Наступна сторінка
ЗМІСТ
Ще по темі:
