Niacin er en samlebetegnelse for kjemiske strukturer av pyridin-3-karboksylsyre, som inkluderer nikotinsyre, dens syre amid nikotinamid, og de biologisk aktive koenzymer nikotinamid adenindinukleotid (NAD) og nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP). Den tidligere betegnelsen av vitamin B3 som "PP-faktor" (pellagra-forebyggende faktor) eller "pellagra-beskyttende faktor" går tilbake til oppdagelsen av Goldberger i 1920 at pellagra er en mangelsykdom og skyldes fraværet av en diettfaktor i mais. Først mange år senere ga eksperimentelle studier bevis for at pellagra kunne elimineres av niacin. Nikotinamid finnes fortrinnsvis i dyreorganismen i form av koenzymer NAD og NADP. Nikotinsyrederimot, finnes hovedsakelig i plantevev, som korn og kaffe bønner, men i mindre mengder og der er det hovedsakelig kovalent bundet (ved hjelp av en fast atombinding) til makromolekyler - niacytin, en form som ikke kan brukes av den menneskelige organismen. Nikotinsyre og nikotinamid er interkonvertible i mellomliggende metabolisme og koenzymatisk aktive i henholdsvis NAD og NADP.
Syntese
Den menneskelige organismen kan produsere NAD på tre forskjellige måter. Utgangsproduktene for NAD-syntese er nikotinsyre og nikotinamid, i tillegg til den essensielle (vitale) aminosyren tryptofan. De individuelle syntesetrinnene er vist som følger. NAD-syntese fra L-tryptofan.
- L-tryptofan → formylkynurenin → kynurenin → 3-hydroksykynurenin → 3-hydroksyantranilinsyre → 2-amino-3-karboksymukonsyre semialdehyd → kinolinsyre.
- Kinolinsyre + PRPP (fosforibosylpyrofosfat) → kinolinsyre ribonukleotid + PP (pyrofosfat).
- Kinolinsyre ribonukleotid → nikotinsyre ribonukleotid + CO2 (karbon dioksid).
- Nikotinsyre-binukleotid + ATP (adenosintrifosfat) → nikotinsyre-dinukleotid + PP
- Nikotinsyre-adenindinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP (adenosinmonofosfat) + PP
NAD-syntese fra nikotinsyre (Preiss-Handler pathway).
- Nikotinsyre + PRPP → nikotinsyre ribonukleotid + PP.
- Nikotinsyre ribonukleotid + ATP → nikotinsyre adenin dinukleotid + PP
- Nikotinsyre-adenindinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP + PP
NAD-syntese fra nikotinamid
- Nikotinamid + PRPP → nikotinamid ribonukleotid + PP
- Nikotinamid ribonukleotid + ATP → NAD + PP
NAD konverteres til NADP ved fosforylering (vedlegg av a fosfat gruppe) ved bruk av ATP og NAD kinase.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenosin difosfat).
NAD-syntese fra L-tryptofan spiller bare en rolle i leveren og nyre. Dermed tilsvarer 60 mg L-tryptofan i gjennomsnitt (ekvivalent) ett milligram nikotinamid hos mennesker. Krav på vitamin B3 uttrykkes derfor i niacinekvivalenter (1 niacinekvivalent (NE) = 1 mg niacin = 60 mg L-tryptofan). Dette forholdet gjelder imidlertid ikke i dietter med mangel på tryptofan fordi proteinbiosyntese er begrenset (begrenset) når tryptofaninntak er lavt, og den essensielle aminosyren brukes utelukkende til proteinbiosyntese (ny proteindannelse) til et overskudd over kravet til protein biosyntese muliggjør NAD-syntese [1-3, 7, 8, 11, 13]. Følgelig bør tilstrekkelig tryptofaninntak sikres. Gode kilder til tryptofan er hovedsakelig kjøtt, fisk, ost og egg i tillegg til nøtter og belgfrukter. I tillegg tilstrekkelig tilførsel av folat, riboflavin (vitamin B2), og pyridoksin (vitamin B6) er viktig fordi disse vitaminer er involvert i tryptofanmetabolisme. Kvaliteten og mengden av proteinforbruk samt fettsyremønsteret påvirker også syntesen av niacin fra L-tryptofan. Mens omdannelsen av tryptofan til NAD øker med en økning i inntaket av umettet fettsyrer, reduseres konverteringsfrekvensen (konverteringsfrekvensen) med en økning i mengden protein (> 30%). Spesielt et overskudd av aminosyren leucine forårsaker forstyrrelser i tryptofan- eller niacinmetabolismen, fordi leucin hemmer både det cellulære opptaket av tryptofan og aktiviteten til kinolinsyre-fosforibosyltransferase og dermed NAD-syntese. Konvensjonell mais er preget av en høy leucine og lavt tryptofaninnhold. Avlsforbedringer har gjort det mulig å produsere Opaque-2 mais sort, som har et relativt høyt protein og tryptofan konsentrasjon og en lav leucine innhold. På denne måten kan forekomsten av vitamin B3-mangelsymptomer forhindres i land der mais er en basisfôr, som Mexico. Til slutt varierer den endogene (kroppens egen) syntesen av niacin fra L-tryptofan avhengig av kvaliteten på kosthold. Til tross for en gjennomsnittlig konvertering på 60 mg tryptofan til 1 mg niacin, er svingningsområdet mellom 34 og 86 mg tryptofan. Følgelig er ingen presise data tilgjengelig om egenproduksjon av vitamin B3 fra tryptofan.
Absorpsjon
Nikotinamid blir raskt og nesten fullstendig absorbert (tatt opp) som fri nikotinsyre etter nedbrytning av koenzymer allerede i mage, men for det meste i øvre del tynntarm etter bakteriell hydrolyse (spaltning ved reaksjon med Vann). Tarm absorpsjon (opptak via tarmen) inn i slimhinne celler (slimhinneceller) følger a dose-avhengig dobbel transportmekanisme. Lave doser av niacin absorberes aktivt (tas opp) ved hjelp av en bærer som følger metningskinetikk som svar på en natrium gradient, mens høye doser niacin (3-4 g) i tillegg absorberes (tas opp) ved passiv diffusjon. Absorpsjon av fri nikotinsyre forekommer også raskt og nesten fullstendig i øvre del tynntarm av samme mekanisme. De absorpsjon hastigheten på niacin påvirkes hovedsakelig av matmatrisen (matens natur). Således, i animalsk mat, blir absorpsjon på nesten 100% funnet, mens det er i kornprodukter og andre matvarer av vegetabilsk opprinnelse, på grunn av kovalent binding av nikotinsyre til makromolekyler - niacytin - biotilgjengelighet på omtrent 30% kan forventes. Visse tiltak, slik som alkalibehandling (behandling med alkalimetaller eller kjemiske elementer, Eksempel natrium, kalium og kalsium) eller steking av tilsvarende matvarer, kan klyve den sammensatte forbindelsen niacytin og øke andelen fri nikotinsyre, noe som resulterer i en betydelig økt biologisk brukbarhet av nikotinsyre. I land der mais er den viktigste kilden til niacin, som Mexico, forbehandler mais med kalsium hydroksydløsning gir en basisfôr som bidrar betydelig til å oppfylle niacinkravene. Steking kaffe demetylerer metylnikotinsyren (trigonellin) som finnes i grønn kaffe bønner, som ikke kan brukes av mennesker, og øker det frie nikotinsyreinnholdet fra tidligere 2 mg / 100 g grønne kaffebønner til ca. 40 mg / 100 g stekt kaffe. Samtidig diettinntak har ingen effekt på absorpsjonen av nikotinsyre og nikotinamid.
Transport og distribusjon i kroppen
Absorbert niacin, hovedsakelig som nikotinsyre, kommer inn i leveren via portalen blod, hvor omdannelse til koenzymer NAD og NADP forekommer [2-4, 7, 11]. I tillegg til det leveren, erytrocytter (rød blod celler) og annet vev er også involvert i lagring av niacin i form av NAD (P). Reserverkapasiteten til vitamin B3 er imidlertid begrenset og er ca. 2-6 uker hos voksne. Leveren regulerer NAD-innholdet i vev avhengig av det ekstracellulære (plassert utenfor cellen) nikotinamid konsentrasjon - når det trengs, bryter det ned NAD til nikotinamid, som tjener til å forsyne de andre vevene i blodet. Vitamin B3 har en uttalt førstepass metabolisme (omdannelse av et stoff under den første passeringen gjennom leveren), slik at det i det lave dose området nikotinamid frigjøres fra leveren til det systemiske sirkulasjon bare i form av koenzymer NAD og / eller NADP. I eksperimenter med rotter ble det funnet at etter intraperitoneal administrasjon (administrering av et stoff i bukhulen) på 5 mg / kg kroppsvekt merket nikotinsyre, bare en liten del virker uendret i urinen. Etter høye doser (500 mg niacin) eller under steady-state (oral) dose På den annen side ble mer enn 3% av den administrerte dosen funnet i uendret og metabolisert (metabolisert) form i urinen, noe som tyder på nesten fullstendig absorpsjon. Nikotinsyre, i motsetning til nikotinamid, kan ikke krysse blod-hjerne barriere (fysiologisk barriere mellom blodomløpet og det sentrale nervesystemet) og må først konverteres til nikotinamid via NAD for å gjøre det.
utskillelse
Under fysiologiske forhold skilles niacin hovedsakelig ut som:
- N1-metyl-6-pyridon-3-karboksamid.
- N1-metyl-nikotinamid og
- N1-metyl-4-pyridon-3-karboksamid eliminert av nyre.
Etter høyere doser (3 g vitamin B3 / dag) endres utskillelsesmønsteret for metabolitter (nedbrytningsprodukter) slik at primært:
- N1-metyl-4-pyridon-3-karboksamid,
- Nikotinamid-N2-oksid, og
- Uendret nikotinamid vises i urinen.
Under basale forhold skiller mennesker ut ca. 3 mg metylerte metabolitter daglig gjennom nyre. I mangelfull (mangelfull) vitamin B3 inntak, nyre eliminering (utskillelse via nyrene) av pyridon avtar tidligere enn for metyl-nikotinamid. Mens en utskillelse av N1-metyl-nikotinamid på 17.5-5.8 µmol / dag indikerer grenselinje av niacinstatus, eliminering <5.8 µmol N1-metyl-nikotinamid / dag er en indikator på vitamin B3-mangel. De eliminering eller plasmahalveringstid (tid som går mellom maksimum konsentrasjon av et stoff i blodplasma til høsten til halvparten av denne verdien) avhenger av niacinstatus og den tilførte dosen. Det er i gjennomsnitt omtrent 1 time. Kronisk dialyse behandling (blodrensingsprosedyre) brukt hos pasienter med kronisk nyresvikt kan resultere i merkbare tap av niacin og derfor lavere serum nikotinamidnivåer.
