В7 Биотин

В₇ (вит. Н, Биотин, кофермент R) – представитель группы водорастворимых. Биотин является активным компонентом многих ферментных систем, участвует в обмене глюкозы, белков, и липидов (жиров). Этот витамин оказывает омолаживающее действие, регулирует функцию сердечно-сосудистой системы, укрепляет иммунитет, стимулирует высшую нервную деятельность.

История открытия

История вит. В₇ берет начало еще в 1901 г., когда ученые получили вещество, стимулирующее рост дрожжей. Данное вещество назвали биосом, что в переводе с греческого означает жизнь. Позднее выяснили, что биос неоднороден, и представляет собой смесь веществ, обладающих свойствами витаминов.

Наряду с уже известными витаминами здесь присутствовал один неизученный компонент. Его назвали Биотином. Правда, поначалу витаминные свойства Биотина описаны не были. Ученые всего лишь констатировали тот факт, что данное вещество необходимо для роста дрожжевого грибка.

Следующий этап изучения – опыты на крысах в 1916 г. Подопытным крысам в пищу давали сырой яичный белок. Однако пища, богатая натуральным белком, не пошла животным впрок.

С течением времени у них появилась мышечная слабость, начала выпадать шерсть. После того как в пищу добавили вареный яичный желток, эти симптомы регрессировали, и состояние животных улучшилось. В 1935 г. ученые выделили вит. В₇ в кристаллическом виде из яичного желтка. Работы по изучению вит. В₇ были продолжены в 1939 г.

Примечательно, что на этапах исследований витамин носил названия кофермент R, витамин Н и Биотин. Кофермент R ускорял рост бактерий Rhizobium trifolii. Поначалу полагали, что вит. Н, Биотин, кофермент R – это разные соединения. И только в 1940 г. ученые установили, что отрытые в разное время, они являются одним и тем же веществом.

Данное вещество решили называть вит. В₇ или Биотином. В 1942 г. установили структурную формулу Биотина. В этом же году он был получен синтетическим путем. А уже в 1949 г. начали промышленный выпуск из фумаровой кислоты Д-биотина, синтетического производного натурального Биотина.

Свойства

Биотин – вещество с химической формулой C₁₀H₁₆N₂O₃S. В основе молекулярной структуры Биотина лежит тиофеновое кольцо, к которому присоединены фрагменты валериановой кислоты и мочевины.

Внешне Биотин представляет собой игольчатые кристаллы с температурой плавления 232,5⁰С. Кристаллы хорошо растворяются в воде и в этиловом спирте. Растворимость в остальных органических и неорганических растворителях неодинакова.

Вит. В₇ сравнительно неплохо растворяется в других спиртах, галогенированных и ароматических углеводородах, в ацетоне, гораздо хуже в эфире. Сильные кислоты и щелочи, формальдегид, сернистый газ, перекись водорода действуют на него разрушающе. Однако он устойчив к действию ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, атмосферного кислорода.

Физиологическое действие

Подобно многим другим витаминам Биотин является коферментом, т.е., небелковой частью ферментов. Будучи коферментом, он входит в состав множества ферментных систем, регулирующих обмен (метаболизм) белков, жиров, углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, микроэлементов.

В частности, Биотин

• стимулирует реакции гликонеогенеза, синтеза глюкозы из неуглеводных соединений (жиров и белков)
• в ходе биохимических реакций является донором атомов серы
• улучшает усваивание белков
• способствует синтезу белков из аминокислот
• утилизирует жиры, что приводит к снижению массы тела
• участвует в тканевом транспорте углекислого газа, обеспечивает т.н. реакции транскарбоксилирования органических кислот (пропионовой, уксусной, пировиноградной)
• повышает энергетический потенциал клеток
• благодаря синтезу нуклеиновых кислот ДНК и РНК обеспечивает передачу генетической информации от материнских клеток к дочерним.
• активирует Аскорбиновую кислоту (вит. С), один из мощнейших антиоксидантов
• регулирует обмен других витаминов и биологически активных соединений.

Вит. В₇ поддерживает на физиологическом уровне состояние всех важнейших систем.

• Сердечно-сосудистая система
  Вит. В₇ стимулирует обменные процессы в миокарде, обеспечивает доставку глюкозы и кислорода, и своевременное удаление продуктов метаболизма. Утилизируя жирные кислоты, Биотин в значительной степени предотвращает развитие сосудистого атеросклероза. Тем самым он улучшает циркуляцию крови по сосудам. Этот фактор дополнительно улучшает транспорт кислорода с кровью к тканям.Да и сами ткани под действием вит. В₇ становятся более устойчивыми к дефициту кислорода (гипоксии). То же самое в полной мере касается миокарда. В итоге сердечная мышца сокращается сильнее, а такие патологические изменения как кардиосклероз, застойная сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца (ИБС) со стенокардией не развиваются. Вит. В₇ устраняет ожирение, и тем самым предотвращает гипертоническую болезнь, которая часто развивается на фоне этого обменного нарушения.

• Кровь
  Вит. В₇ взаимодействует с вит. К в синтезе протромбина, белка, осуществляющего свертывание крови. Также Биотин стимулирует образование гемоглобина и эритроцитов, и количество кислорода, доставляемого к тканям, увеличивается.

• Нервная система
  Улучшает кровообращение в ЦНС (центральной нервной системе) и предотвращает мозговую гипоксию. Важнейшее вещество для нервных клеток головного мозга – глюкоза. Именно при распаде глюкозы при участии кислорода мозговые нейроны, как и другие клетки, получают энергию в виде молекул АТФ.При малейшем дефиците глюкозы нейроны гибнут. Источником глюкозы может быть гликоген, при распаде которого (гликогенолизе) она образуется. Но запасы гликогена не бесконечны. Поэтому в процессе эволюции наш организм, как и организм позвоночных, приспособился получать глюкозу из других небелковых соединений – молочной и пировиноградной кислот, аминокислот, жирных кислот. Это и есть процесс гликонеогенеза.Вит. В₇ контролирует этот процесс, и тем самым насыщает энергией нейроны и предохраняет их от гибели. Помимо этого Биотин регулирует проницаемость мембран нервных волокон для различных ионов, участвует в синтезе веществ-нейромедиаторов, обеспечивает полноценное проведение нервных импульсов. Все эти эффекты приводят к тому, что вит. В₇ стимулирует мыслительные способности, улучшает запоминание, формирует позитивные эмоции. Благодаря этому витамину происходит правильное чередование сна и бодрствования.

• Иммунная система
  Под действием Биотина образуются и созревают лимфоциты. Различные типы лимфоцитов формируют клеточный и гуморальный иммунитет с выработкой антител. При этом повышается устойчивость организма к действию различных видов инфекций. С укреплением иммунитета связано и онкопротекторное действие Биотина. Этот витамин предотвращает появление атипично измененных клеток. Но если все-таки эти клетки образуются, они быстро нейтрализуются клетками-макрофагами или специфическими антителами.

• ЖКТ
  Биотин повышает секреторную активность желез слизистых оболочек желудка и кишечника. Также он стимулирует рост кишечной микрофлоры. Благодаря этому повышается аппетит, улучшается пищеварение. Биотин регулирует распад гликогена в печени, облегчает выработку многих ферментов печенью и поджелудочной железой.

• Опорно-двигательный аппарат
  Наряду с печенью гликоген депонируется в мышцах. Под действием Биотина в скелетной мускулатуре запускаются процессы гликолиза и гликогенолиза. Мышечные волокна насыщаются энергией, возрастает сила мышечных сокращений, повышается выносливость. В молекулу Биотина включен атом серы. Поэтому вит. В₇ является своего рода поставщиком атомов серы, из которых синтезируется коллаген. Этот белок обеспечивает прочность костей, суставных хрящей, сухожилий и связок.

• Кожа и придатки
  Одно из названий Биотина – вит. Н, где буква Н означает кожу (от нем. Haut – кожа). Другое образное название – витамин красоты и молодости. Действительно, благодаря этому витамину мы сохраняем привлекательный внешний вид. Биотин стимулирует образование коллагена кожи и волос. В результате кожа становится упругой и эластичной, а волосы прочными, надежно фиксированными в волосяных фолликулах.Еще вит. В₇ влияет на деятельность потовых и сальных желез, регулирует выработку кожного сала. Секрет сальных желез защищает и увлажняет кожу, но при избыточном образовании закупоривает просвет желез с дальнейшим появлением акне, угревой сыпи. Биотин как витамин красоты и молодости улучшает барьерную функцию кожи, предотвращает преждевременное старение с появлением акне, морщин, выпадением волос или сединой.

• Эндокринная система
  Участие Биотина в углеводном обмене помимо всего прочего проявляется еще и тем, что он способствует поступлению глюкозы внутрь клетки. В этом плане он «помогает» гормону инсулину, вырабатываемому поджелудочной железой. Также вит. В₇ регулирует функцию других эндокринных органов, щитовидной железы и надпочечников. Поскольку Биотин улучшает многие мозговые функции, он нормализует выработку гормонов гипоталамусом и гипофизом.

• Репродуктивная система
  Под действием Биотина улучшается функция мужских яичек и женских яичников. Также этот витамин способствует физиологическому протеканию беременности и рождению здорового ребенка. Биотин препятствует развитию некоторых генетических аномалий и уродств у плода. Ведь он регулирует метаболизм нуклеиновых кислот, носителей генетической информации.

• Мочевыделительная система
  Улучшает кровоснабжение почек и стимулирует фильтрационные процессы в почечной паренхиме с образованием мочи.

• Глаза
  Улучшает обмен веществ в светопроводящей системе глаза и в глазном дне. При этом острота зрения улучшается.

Суточная потребность

Хотя Биотин и является жизненно необходимым, для полноценного протекания метаболических процессов нужны ничтожно малые количества этого витамина.

Категория	Возраст	Норма, мкг
Грудные дети	До 6 мес.	5
	6 мес. – 1 год	6
Дети	1-3 года	8
	4-8 лет	12
	8-13 лет	20
Мужчины	13-18 лет	25
	Старше 19 лет	30
Женщины	13-18 лет	25
	Старше 19 дет	30
	Беременные	45-60
	Кормящие	45-60

 

Приведенные выше значения носят рекомендательный характер, и могут зависеть от многих факторов. Вообще, для взрослого человека в сутки необходимо примерно 15-100 мкг Биотина. Максимально допустимая суточная норма вит. В₇ не определена.

Причины и признаки дефицита

Гиповитаминоз В₇ в клинической практике наблюдается нечасто. В основном недостаток вит. В₇ развивается на фоне заболеваний ЖКТ. Многие из этих заболеваний протекают с ухудшением желудочной и кишечной секреции. Из-за этого замедляется всасывание в тонком кишечнике многих питательных веществ, в т.ч. и Биотина. Хронические воспалительные заболевания кишечника сопровождаются дисбактериозом. А ведь кишечная микрофлора синтезирует Биотин, что частично восполняет суточную потребность в нем.

Прием некоторых препаратов, в т.ч. антибиотиков и сульфаниламидов, замедляет всасывание Биотина в кишечнике. Еще одна причина гиповитаминоза В₇ – это алкоголизм. Алкоголь вызывает воспалительные процессы в ЖКТ, губит кишечную микрофлору, и разрушает биотин.

Следующая группа причинных факторов гиповитаминоза В₇ – это пищевые погрешности. Биотин преимущественно содержится в продуктах животного происхождения. Поэтому отказ от продуктов, богатых Биотином, будет способствовать его дефициту. Еще один предрасполагающий фактор – это чрезмерное употребление сырых яиц. В сыром яичном белке содержится авидин. Данное вещество является антагонистом Биотина. Он связывается с Биотином в неактивные комплексы, и тем самым нейтрализует его. Вот почему у подопытных крыс в процессе кормления сырым яичным белком появлялись признаки гиповитаминоза В₇.

Некоторые синтетические пищевые ингредиенты также вызывают недостаток Биотина. Среди этих ингредиентов – пищевая добавка Е984, более известная как сахарин. Его используют в качестве подсластителя. Сахарин вынуждены принимать пациенты, страдающие сахарным диабетом, которым обычный сахар противопоказан. В отличие от натуральной глюкозы сахарин не включается в метаболические процессы, а является своего рода балластом. Он угнетает кишечную микрофлору и замедляет всасывание в кишечнике пищевого Биотина.

Другая группа пищевых добавок – Е221-228. Это серосодержащие консерванты. При нагревании продуктов, содержащих эти консерванты, образуется сернистый ангидрид, который также разрушает Биотин. В редких случаях дефицит В₇ является врожденным на фоне ряда генетически обусловленных обменных нарушений. Недостаток вит. В₇ может быть следствием гемодиализа, аппаратной очистки крови от азотистых шлаков. Вместе со шлаками кровь освобождается и от некоторых ценных соединений, в т.ч. и от Биотина.

Прежде всего, при гиповитаминозе страдает внешний вид. Появляются признаки раннего старения: бледность дряблость, сухость, кожи. На лице и на волосистой части головы отмечается шелушение. Появляется акне, себорейная экзема. Нередки воспалительные процессы по типу дерматитов, псориаз.

Волосы и ногти становятся ломкими, волосы быстро выпадают, особенно у мужчин. Появляется преждевременная седина. Бледность кожи обусловлена не только ухудшением ее свойств, но и анемией. Ведь при гиповитаминозе В₇ страдает кроветворение. Язык также побледневший, гладкий и блестящий с признаками воспаления (глоссита). И это тоже отличительная черта гиповитаминоза В₇.

Страдает пищеварение. Из-за нарушения усваивания пищи снижается аппетит, появляется тошнота, вздутие и болезненность живота, периодическая диарея. С течением времени увеличивается и становится болезненной печень.

В крови повышается содержание холестерина, что приводит к развитию сосудистого атеросклероза и увеличивает риск инфаркта миокарда, мозговых инсультов. Повышается уровень сахара крови, возрастает риск сахарного диабета. При выраженном гиповитаминозе В₇ появляется гипотония – снижение артериального давления.

Из-за низкого давления кровоснабжение тканей еще больше ухудшается. Снижается мышечный тонус, сила и выносливость. Соответственно, толерантность к физическим нагрузкам тоже будет низкой. С умственными нагрузками дело обстоит не лучшим образом. Замедляется мышление, запоминание новой информации затрудняется. Появляется общая слабость с головной болью, раздражительность сменяется апатией, а сонливость – бессонницей. Ухудшается зрение, нередко формируются конъюнктивиты.

Дефицит витамина В₇ во время беременности может привести к проблемам во время вынашивания ребенка, в родах и в послеродовом периоде. У таких детей может отмечаться отставание в росте, болезни кожи, замедление роста волос.

Еще тяжелее протекает врожденный дефицит биотинидазы. Под действием фермента биотинидазы Биотин освобождается от связи с пищевыми белками и включается в метаболические процессы. При дефиците биотинидазы этого не происходит, и организм испытывает недостаток Биотина с нарушением функции всех биотинзависимых ферментов.

Данная патология передается по наследству, в ее основе лежат генно-хромосомные аномалии. Болезнь заявляет о себе в первые месяцы жизни, и протекает тяжело с неврологическими расстройствами, кожными симптомами, мышечными судорогами, снижением зрения и слуха. Без комплексного лечения и заместительной терапии Биотином возможен летальный исход.

Источники поступления

Определенную часть Биотина нам предоставляет наша кишечная микрофлора, а остальное мы получаем в составе пищи. Больше всего Биотина содержится в мясных субпродуктах (почки, печень, сердце), а также в рыбе, зерновых и бобовых.

Содержание Биотина в 100 г пищевых продуктов:

Продукт	Содержание, мкг/100г
Сухие дрожжи	200
Говяжья печень	200
Говяжье сердце	8-50
Свиная печень	250
Свиные почки	180
Бобы, соя	60
Рисовые отруби	46
Цельное зерно, рожь	46
Арахис	40
Яичный желток	40
Сардины	24
Овсяные хлопья	20
Пшеничная мука	20
Цветная капуста	17
Шампиньоны	16
Треска	10
Фисташки	10
Палтус	8
Камбала	8
Лосось	9
Семга	5
Тунец	4
Цельное коровье молоко	5

 

На содержание Биотина влияет кулинарная обработка. Консервирование сопровождается его разрушением, а вот при заморозке он теряется в меньшем количестве. Но заморозка должна быть быстрой, за короткое время. А это осуществимо только в промышленных условиях.

Если же хранить продукты в обычном холодильнике, а затем размораживать их, мы потеряем большое количество Биотина. То же самое будет происходить при замачивании в воде, при обжаривании. Поэтому лучше продукты варить, используя при этом эмалированную посуду с закрытой крышкой. А еще лучше запекать – в этом случае вит. В₇ практически не теряется.

Метаболизм

Поступающий извне Биотин всасывается в кишечнике. Здесь же всасывается и эндогенный вит. В₇, синтезируемый микрофлорой кишечника. В растительной пище Биотин содержится в свободном виде, а в животной он связан с белками. Эта связь разрушается под действием фермента биотинидазы. Затем всосавшийся Биотин вступает в соединение с альбумином плазмы крови, и в таком виде разносится по органам и тканям. В наибольшем количестве он присутствует в печени, в почках и в надпочечниках. Выводится Биотин в основном с мочой, и в меньшей степени с калом.

Взаимодействие с другими веществами

Алкоголь, никотин, сахарин, серосодержащие консерванты Е221-Е228 нейтрализуют действие Биотина и разрушают его. Прием вит. В₇ вместе с пищевыми жирами и маслами, прошедшими термическую обработку, нежелателен. Эти продукты омыляют Биотин.

Прием вит. В₇ совместно с антибиотиками и сульфаниламидами также не оправдан, т.к. эти препараты негативно действуют на кишечную микрофлору, продуцирующую эндогенный Биотин. А противосудорожные лекарственные средства снижают количество Биотина в плазме крови.

Цинк, магний, вит. С усиливают эффекты вит. В₇. Особенно это заметно на коже и на ее придатках. В свою очередь, вит. В₇ активирует вит. С, и вместе с вит. К регулирует свертывание крови. Также вит. В₇ хорошо сочетается с вит. В₅, В₉ и В₁₂.

Признаки гипервитаминоза

Даже при избыточном поступлении в организм весь Биотин выводится с калом и с мочой. Поэтому случаи гипервитаминоза В₇ в клинической практике не описаны.