Individul biotină-carboxilaze dependente - piruvat, propionil-CoA, 3-metilcrotonil-CoA și acetil-CoA carboxilază - sunt esențiale pentru gluconeogeneză, sinteza acizilor grași și respectiv degradarea aminoacizilor. Degradarea proteolitică a acestor holocarboxilaze în tractul gastro-intestinal produce biotină-conținând peptide, inclusiv biocitina semnificativă. Aceasta este ulterior convertită din nou în biotină de enzima biotinidază, care este prezentă în aproape toate țesuturile și se desparte lizină sau peptida lizil. Este capabil să lege biotina individuală molecule la histone (proteine în jurul căruia se înfășoară ADN-ul) sau pentru a-i scinde de histone. În acest fel, se crede că biotina transferază poate afecta cromatină structură (schela de ADN), repararea ADN și genă expresie. Deficitul de biotinidază - defect congenital moștenit autosomal recesiv, extrem de rar - duce la incapacitatea de a extrage biotina din biocitină. Datorită necesității crescute de biotină, copiii afectați depind de cantitatea farmacologică de biotină gratuită. Biotina este absorbită în principal în proximal intestinului subtire. Din cauza auto-sintezei în colon prin microorganismele producătoare de biotină, excreția zilnică a biotinei și a metaboliților săi în urină și fecale depășește cantitatea furnizată cu alimente.
Coenzima în reacțiile de carboxilare
Funcția esențială a biotinei este de a acționa ca un cofactor sau grup protetic de patru carboxilaze care catalizează legarea unui grup carboxil (bicarbonat - CO2) anorganic acizi. Vitamina B este astfel implicată în mai multe procese metabolice esențiale ale tuturor grupurilor de substanțe vitale și nutrienți care furnizează energie.
- Piruvat carboxilaza - componentă importantă atât în gluconeogeneză, cât și în sinteza acizilor grași (lipogeneză).
- Propionil-CoA carboxilaza - esențială pentru glucoză sinteză și astfel pentru aprovizionarea cu energie.
- 3-Metilcrotonil-CoA carboxilaza - esențială pentru degradarea aminoacizi esențiali (leucina catabolism).
- Acetil-CoA carboxilaza - component important în sinteza acizilor grași.
Piruvat carboxilază Piruvatul carboxilază este situat în mitocondriile, „centralele electrice” ale celulelor. Acolo, enzima este responsabilă de carboxilarea piruvatului în oxaloacetat. Oxaloacetatul este materia primă și, prin urmare, o componentă esențială a gluconeogenezei. Formarea de noi glucoză are loc în primul rând în ficat și rinichi și, prin urmare, cele mai mari activități ale piruvat carboxilazei se găsesc în aceste două organe. În consecință, piruvatul carboxilază servește ca enzimă cheie în noua formație de glucoză și este implicat în reglementarea sânge nivelurile de glucoză. Glucoza este cel mai important furnizor de energie al organismului. În special, eritrocite (roșu sânge celule), creier, iar medula renală se bazează pe glucoză pentru energie. După glicoliză, metabolitul acetil-CoA se formează în mitocondriile prin decarboxilare oxidativă (clivarea unei grupări carboxil) a piruvatului. Acest „activat acid acetic”(Un reziduu de acid acetic legat de o coenzimă) reprezintă începutul ciclului citrat în mitocondriile și astfel materialul de pornire pentru biosinteza grăsimilor. Pentru a trece prin membrana mitocondrială, acetil-CoA trebuie transformat în citrat (sare de acid citric), care este permeabil la membrană. Această reacție este posibilă prin citrat sintetază, prin aceea că enzima, ca urmare a degradării acetil-CoA, transferă reziduul de acetil în oxaloacetat - condensarea oxaloacetatului cu formarea citratului. Această etapă de reacție a citratului cicluś eliberează energie, pe de o parte sub formă de GTP (cum ar fi ATP o „acordare de energie universală” a celulei) și, pe de altă parte, sub formă de reduceri echivalente (NADH + H + și FADH2). Acestea din urmă sunt utilizate ulterior în lanțul respirator pentru a forma ATP suplimentar molecule, care este principalul câștig de energie în respirația celulară. După ce citratul a trecut de la mitocondrie în citosol, acesta este transformat înapoi în acetil-CoA cu ajutorul citratului liază. Pentru a menține activitatea normală a citratului ciclu, oxaloacetatul trebuie produs în mod continuu din piruvat de piruvat carboxilază, care la rândul său este necesară pentru formarea citratului. În cele din urmă, acetil-CoA poate pătrunde în citosol numai sub formă de sare a acid citric pentru a iniția sinteza acizilor grași. Piruvatul carboxilază pare să joace un rol crucial ca cofactor în creier maturizarea datorită funcției sale esențiale în sinteza acizilor grași (furnizând oxaloacetat pentru a converti acetil-CoA în citrat) și în sinteza neurotransmițător acetilcolină. Mai mult, oxaloacetatul este necesar pentru sinteza de novo a aspartatului, un excitator (energizant) neurotransmițător. Propionil-CoA carboxilaza Propionil-CoA carboxilaza este o enzimă cheie localizată în mitocondrii în cataliza metilmalonil-CoA din propionil-CoA. În țesuturile umane, acidul propionic rezultă din oxidarea numărului impar acizi grași, degradarea anumitor aminoacizi - metionină, izoleucină și valină - și producerea de către microorganisme a tractului gastro-intestinal. Metilmalonil-CoA este degradat în continuare în succinil-CoA și oxaloacetat. Oxaloacetatul are ca rezultat fie glucoză, fie carbon dioxid (CO2) și de apă (H2O). În consecință, propionil-CoA carboxilaza este o componentă importantă a sintezei glucozei, precum și a alimentării cu energie. 3-metilcrotonil-CoA carboxilaza 3-metilcrotonil-CoA carboxilaza este, de asemenea, o enzimă mitocondrială. Este responsabil pentru conversia 3-metilcrotonil-CoA în 3-metilglutaconil-CoA, care joacă un rol în degradarea leucina. 3-Metilglutaconil-CoA și 2-hidroxi-3-metilglutaril-CoA sunt ulterior transformate în acetoacetat și acetil-CoA. Acesta din urmă este o componentă esențială a ciclului citrat. 3-metilcrotonil-CoA poate fi degradat independent de biotină în alți trei compuși, care sunt produși în consecință mai frecvent în cazul deficitului de biotină. Acetil-CoA carboxilaza Acetil-CoA carboxilaza se găsește atât în mitocondrii, cât și în citosol. Enzima facilitează carboxilarea localizată a citosolului, dependentă de ATP, a acetil-CoA în malonil-CoA. Această reacție reprezintă începutul sintezei acizilor grași. Prin conversia polinesaturaților cu lanț lung acizi grași prin alungirea lanțului, malonil-CoA este important pentru formarea precursorilor prostaglandinelor. prostaglandinele aparțin grupului de eicosanoizi (derivați oxigenați ai polinesaturaților acizi grași) care afectează funcția și musculatura musculaturii netede uterine.
Alte efecte:
- Influența asupra expresiei genelor care nu depind de biotină enzime.
- Influența asupra creșterii și menținerii sânge celule, glande sebacee si tesutul nervos.
- Influența asupra răspunsului imun - prin suplimentarea cu biotină de 750 µg / zi timp de 14 zile și respectiv 2 mg / zi timp de 21 de zile, respectiv, a existat atât o expresie crescută a genelor pentru interleukină-1ß, cât și interferon-y și o expresie scăzută a genei pentru interleukina-4 din celulele sanguine; în plus, eliberarea diferitelor interleukine a fost influențată
- Suplimentarea cu biotină a condus la o îmbunătățire a texturii pielii în numeroase studii
- Zilnic administrare de 2.5 mg biotină timp de 6 luni sa dovedit a îngroșa și a îmbunătăți structura unghiilor
