Niacin je skupni izraz za kemijske strukture piridin-3-karboksilne kiseline, što uključuje nikotinska kiselina, njegova kiselina amid nikotinamid i biološki aktivni koenzimi nikotinamid adenin dinukleotid (NAD) i nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP). Ranija oznaka vitamina B3 kao „PP faktora“ (faktor sprečavanja pelagre) ili „zaštitni faktor pelagre“ seže do otkrića Goldbergera 1920. godine da je pelagra bolest s nedostatkom i da je posljedica nedostatka prehrambenog faktora kukuruz. Tek su mnogo godina kasnije eksperimentalne studije dale dokaz da se pelagra može eliminirati niacinom. Nikotinamid se preferirano nalazi u životinjskom organizmu u obliku koenzima NAD i NADP. Nikotinska kiselina, s druge strane, nalazi se prvenstveno u biljnim tkivima, poput žitarica i kava grah, ali u manjim količinama i tamo je uglavnom kovalentno vezan (pomoću fiksne atomske veze) za makromolekule - niacitin, oblik koji ljudski organizam ne može iskoristiti. Nikotinska kiselina i nikotinamid su međusobno konvertibilni u srednjem metabolizmu i koenzimatski aktivni u obliku NAD, odnosno NADP.
Sinteza
Ljudski organizam može proizvesti NAD na tri različita načina. Početni proizvodi za sintezu NAD su nikotinska kiselina i nikotinamid, uz esencijalnu (vitalnu) aminokiselinu triptofan. Pojedinačni koraci sinteze prikazani su kako slijedi. Sinteza NAD iz L-triptofan.
- L-triptofan → formilkinurenin → kinurenin → 3-hidroksikinurenin → 3-hidroksiantranilska kiselina → 2-amino-3-karboksimukonska kiselina polualdehid → kinolinska kiselina.
- Kinolinska kiselina + PRPP (fosforibozil pirofosfat) → ribonukleotid kinolinske kiseline + PP (pirofosfat).
- Kinolinska kiselina ribonukleotid → ribonukleotid nikotinske kiseline + CO2 (ugljen dioksid).
- Binukleotid nikotinske kiseline + ATP (adenozin trifosfat) → dinukleotid nikotinske kiseline + PP
- Nikotinska kiselina adenin dinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP (adenozin monofosfat) + PP
Sinteza NAD iz nikotinske kiseline (Preiss-Handlerov put).
- Nikotinska kiselina + PRPP → ribonukleotid nikotinske kiseline + PP.
- Ribonukleotid nikotinske kiseline + ATP → adenin dinukleotid nikotinske kiseline + PP
- Nikotinska kiselina adenin dinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP + PP
Sinteza NAD iz nikotinamida
- Nikotinamid + PRPP → nikotinamid ribonukleotid + PP
- Nikotinamid ribonukleotid + ATP → NAD + PP
NAD se fosforilacijom pretvara u NADP (vezanje a fosfat skupina) pomoću ATP i NAD kinaze.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenozin difosfat).
Sinteza NAD iz L-triptofana igra ulogu samo u jetra i bubreg. Stoga je 60 mg L-triptofana u prosjeku ekvivalentno (ekvivalentno) jednom miligramu nikotinamida u ljudi. Stoga su potrebe za vitaminom B3 izražene u ekvivalentima niacina (1 ekvivalent niacina (NE) = 1 mg niacina = 60 mg L-triptofana). Međutim, ovaj se omjer ne odnosi na prehranu s nedostatkom triptofana jer je biosinteza proteina ograničena (ograničena) kada je unos triptofana nizak, a esencijalna aminokiselina koristi se isključivo za biosintezu proteina (stvaranje novih proteina) sve do prekomjerne potrebe za proteinima biosinteza omogućuje sintezu NAD [1-3, 7, 8, 11, 13]. U skladu s tim treba osigurati odgovarajući unos triptofana. Dobri izvori triptofana uglavnom su meso, riba, sir i jaja kao i orašasto voće i mahunarke. Uz to, odgovarajuća opskrba folatima, riboflavin (vitamin B2) i piridoksina (vitamin B6) je važan jer ovi vitamini uključeni su u metabolizam triptofana. Kvaliteta i količina konzumacije proteina, kao i obrazac masnih kiselina, također utječu na sintezu niacina iz L-triptofana. Dok se pretvorba triptofana u NAD povećava s povećanjem unosa nezasićenih masnih kiselina, stopa pretvorbe (stopa pretvorbe) opada s porastom količine bjelančevina (> 30%). Konkretno, višak aminokiseline leucin uzrokuje poremećaje u metabolizmu triptofana ili niacina, jer leucin inhibira stanični unos triptofana i aktivnost fosforibozil transferaze kinolinske kiseline, a time i sintezu NAD. Konvencionalne kukuruz karakterizira visoka leucin i nizak sadržaj triptofana. Poboljšanja uzgoja omogućila su proizvodnju Opaque-2 kukuruz sorta, koja ima relativno visoku količinu proteina i triptofana koncentracija a niska leucin sadržaj. Na taj se način u zemljama u kojima je kukuruz glavna hrana, poput Meksika, može spriječiti pojava simptoma nedostatka vitamina B3. Konačno, endogena (vlastito tijelo) sinteza niacina iz L-triptofana varira ovisno o kvaliteti dijeta. Unatoč prosječnoj konverziji od 60 mg triptofana u 1 mg niacina, raspon fluktuacije je između 34 i 86 mg triptofana. Sukladno tome, nisu dostupni precizni podaci o samoproizvodnji vitamina B3 iz triptofana.
Apsorpcija
Nikotinamid se brzo i gotovo u potpunosti apsorbira (uzima) kao slobodna nikotinska kiselina nakon razgradnje koenzima koji se već nalaze u želudac, ali većim dijelom u gornjem tankog crijeva nakon bakterijske hidrolize (cijepanje reakcijom sa voda). Crijevni apsorpcija (unos putem crijeva) u sluznica stanice (stanice sluznice) slijedi a doza-zavisni dvostruki transportni mehanizam. Niske doze niacina aktivno se apsorbiraju (uzimaju) pomoću nosača slijedeći kinetiku zasićenja kao odgovor na natrij gradijent, dok se visoke doze niacina (3-4 g) dodatno apsorbiraju (uzimaju) pasivnom difuzijom. Apsorpcija slobodne nikotinske kiseline također se brzo i gotovo u potpunosti javlja u gornjem dijelu tankog crijeva istim mehanizmom. The apsorpcija na stopu niacina uglavnom utječe matrica hrane (priroda hrane). Dakle, u životinjskoj hrani pronađena je apsorpcija od gotovo 100%, dok je u proizvodima od žitarica i ostalim namirnicama biljnog podrijetla uslijed kovalentnog vezanja nikotinske kiseline na makromolekule - niacitin - bioraspoloživost od samo oko 30% može se očekivati. Određene mjere, poput alkalne obrade (obrada alkalnim metalima ili kemijski elementi, Kao što su natrij, kalij i kalcijum) ili prženje odgovarajuće hrane, može cijepati složeni spoj niacitin i povećati udio slobodne nikotinske kiseline, što rezultira značajno povećanom biološkom uporabljivošću nikotinske kiseline. U zemljama u kojima je kukuruz glavni izvor niacina, poput Meksika, predobrada kukuruza sa kalcijum otopina hidroksida daje osnovnu hranu koja značajno pridonosi zadovoljavanju potreba za niacinom. Prženje kava demetilira metilnikotinsku kiselinu (trigonelin) sadržanu u zelena kava zrna, što ljudi ne mogu koristiti, povećavajući sadržaj slobodne nikotinske kiseline s prethodno 2 mg / 100 g zrna zelene kave na oko 40 mg / 100 g pržene kave. Istovremeni unos prehrane nema utjecaja na apsorpciju nikotinske kiseline i nikotinamida.
Transport i raspodjela u tijelu
Apsorbirani niacin, uglavnom kao nikotinska kiselina, ulazi u jetra putem portala krv, gdje dolazi do konverzije u koenzime NAD i NADP [2-4, 7, 11]. Uz to jetra, eritrociti (Crvena krv stanice) i druga tkiva također su uključena u skladištenje niacina u obliku NAD (P). Međutim, rezervni kapacitet vitamina B3 ograničen je i iznosi oko 2-6 tjedana kod odraslih. Jetra regulira sadržaj NAD u tkivima, ovisno o izvanstaničnom (smještenom izvan stanice) nikotinamidu koncentracija - kad je potrebno, razgrađuje NAD do nikotinamida koji služi za opskrbu ostalih tkiva u krvotoku. Vitamin B3 ima izražen metabolizam prvog prolaza (pretvorba tvari tijekom njezinog prvog prolaska kroz jetru), tako da u niskom doza raspon nikotinamid se oslobađa iz jetre u sistemski Cirkulacija samo u obliku koenzima NAD i / ili NADP. U pokusima na štakorima utvrđeno je da je nakon intraperitonealnog administraciju (primjena tvari u trbušnu šupljinu) od 5 mg / kg tjelesne težine označene nikotinske kiseline, samo se mali dio čini nepromijenjenim u urinu. Nakon visokih doza (500 mg niacina) ili u uvjetima stabilnog stanja (oralno doza od 3 g niacina / dan), s druge strane, više od 88% primijenjene doze pronađeno je u nepromijenjenom i metaboliziranom (metaboliziranom) obliku u mokraći, što upućuje na gotovo potpunu apsorpciju. krv-mozak barijera (fiziološka barijera između krvotoka i središnje živčani sustav) i prvo se mora pretvoriti u nikotinamid putem NAD-a.
izlučivanje
U fiziološkim uvjetima, niacin se uglavnom izlučuje kao:
- N1-metil-6-piridon-3-karboksamid.
- N1-metil-nikotinamid i
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamid eliminiran pomoću bubreg.
Nakon većih doza (3 g vitamina B3 / dan), način izlučivanja metabolita (produkata razgradnje) mijenja se tako da prvenstveno:
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamid,
- Nikotinamid-N2-oksid i
- U mokraći se pojavljuje nepromijenjeni nikotinamid.
U bazalnim uvjetima ljudi svakodnevno izlučuju oko 3 mg metiliranih metabolita bubreg. U nedostatnom (nedostatnom) unosu vitamina B3, bubrega eliminacija (izlučivanje putem bubrega) piridona smanjuje se prije nego metil-nikotinamida. Iako izlučivanje N1-metil-nikotinamida od 17.5-5.8 µmol / dan ukazuje na granični status niacina, eliminacija <5.8 µmol N1-metil-nikotinamida / dan pokazatelj je nedostatka vitamina B3. The eliminacija ili poluvrijeme plazme (vrijeme proteče između maksimuma koncentracija tvari u krvnoj plazmi do pada na polovinu ove vrijednosti) ovisi o statusu niacina i dozi. Prosječno je oko 1 sat. Kronično dijaliza liječenje (postupak pročišćavanja krvi) koji se koristi u bolesnika s kroničnim zatajenje bubrega može rezultirati značajnim gubicima niacina i, prema tome, nižim razinama nikotinamida u serumu.
