Riboflavin (vitamin B2) er en hydrofil (Vann-oppløselig) vitamin i B-gruppen. Det skilles visuelt fra det mest hydrofile vitaminer av sin intense gule fluorescerende farge, som gjenspeiles i navnet (flavus: gul). Historiske navn på riboflavin inkluderer ovoflavin, laktoflavin og uroflavin, som refererer til den første isolasjonen av dette stoffet. I 1932 fikk Warburg og Christian den “gule gjæringen” fra gjær og identifiserte den som et koenzymatisk aktivt flavinmononukleotid (FMN). Strukturen til riboflavin ble belyst i 1933-34 av Kuhn og Wagner-Jauregg og syntetisert i 1935 av Kuhn, Weygand og Karrer. I 1938 ble oppdagelsen av flavinadenindinukleotid (FAD) som et koenzym av D-aminosyreoksidase gjort av Wagner. Den grunnleggende strukturen til vitamin B2 er det trisykliske isoalloksazinringsystemet, som har uttalt redoksegenskaper (reduksjons- / oksidasjonsegenskaper). Festet til N10-atomet i isoalloksazinmolekylet er ribitol, et pentavalent alkohol sukker det er avgjørende for vitamineffektivitet. Den biologisk aktive forbindelsen av vitamin B2 er 7,8-dimetyl-10- (1-D-ribityl) isoalloksazin. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) foreslo begrepet riboflavin som et kort navn. I likhet med tiamin (vitamin B1) har riboflavin en høy grad av strukturell spesifisitet, slik at selv små endringer i molekylstrukturen kan ledsages av en reduksjon eller tap av vitamineffektivitet eller - i visse tilfeller - av en antagonistisk (motsatt) virkemåte. Erstatning av ribitylresten med galaktose (→ galaktoflavin) gir den sterkeste antagonistiske effekten og fører raskt til klinisk vitamin B2-mangel. Når man bytter ut ribitolsidekjeden med andre karbohydratanaloger, som arabinose og lyxose, er antagonismen svakere og i noen tilfeller kun uttalt i noen dyrearter, som for eksempel rotte. For å utfolde biologisk aktivitet må riboflavin fosforyleres ved C5-atomet i ribitolsidekjeden under påvirkning av riboflavinkinase (enzym som overfører en fosfat rester ved spaltning adenosin trifosfat (ATP)) (→ flavin mononukleotid, FMN) og deretter adenylert (→ flavin adenin dinukleotid, FAD) av en pyrofosforylase (enzym som overfører en adenosin monofosfat (AMP) rest mens du bruker ATP). FMN og FAD er hovedderivatene (derivatene) av riboflavin og fungerer som koenzymer av oksidaser og dehydrogenaser. I dyre- og planteorganismer, mer enn 100 enzymerog hos pattedyr er mer enn 60 enzymer kjent for å være henholdsvis FMN- eller FAD-avhengige - såkalte flavoproteiner eller flavin-enzymer. Vitamin B2 er veldig varmestabilt, oksygen følsom og svært følsom for UV-lys sammenlignet med andre vitaminer. Riboflavin og ikke-proteinbundne flavinderivater nedbrytes lett fotolytisk (spaltning av et molekyl under påvirkning av UV-lys) til vitamininaktiv lumikrom (dimetylisoalloksazin) eller lumiflavin (trimetylisoalloksazin), der den alifatiske sidekjeden er spaltet delvis . Av denne grunn bør produkter som inneholder vitamin B2 lagres i en lufttett beholder og beskyttes mot lys.
Syntese
Riboflavin syntetiseres av planter og mikroorganismer og kommer inn i dyreorganismen gjennom næringskjeden. Følgelig er vitamin B2 bredt distribuert i planter og dyr og finnes i mange matvarer.
Absorpsjon
I mat forekommer riboflavin i fri form, men først og fremst som proteinbundet FMN og FAD - flavoprotein. Riboflavin er utgitt av magesyre og uspesifikke fosfataser og pyrofosfataser (enzymer som hydrolytisk (med Vann retensjon) klyve fosfat rester) av øvre del tynntarm. De absorpsjon (opptak via tarmen) av gratis riboflavin i øvre del tynntarm, spesielt i proksimal jejunum (tom tarm), er underlagt en dose-avhengig dobbel transportmekanisme. I det fysiologiske (normale for metabolisme) -området opp til ca. 25 mg, absorberes riboflavin aktivt som respons på en natrium gradient ved hjelp av en bærer som følger metningskinetikken. Over fysiologiske doser, absorpsjon av vitamin B2 skjer i tillegg ved passiv diffusjon [1, 2, 4-6, 8]. De absorpsjon frekvensen av riboflavin etter inntak av fysiologiske doser er i gjennomsnitt mellom 50-60%. Opptak av B-vitamin i diettkompositt og tilstedeværelse av gallesyrer fremme absorpsjon. Antagelig spiller forsinket gastrisk tømming og forlenget gastrointestinalt transittid en rolle for å fremme kontakt med den absorberende overflaten. I tarmen slimhinne celler (slimhinneceller), blir en del av absorbert (inntatt) fritt riboflavin omdannet til FMN av riboflavinkinase og deretter til FAD av en pyrofosforylase for å holde konsentrasjon av så lite vitamin B2 som mulig og for å sikre ytterligere absorpsjon. Imidlertid omdannes flertallet av absorbert fritt vitamin B2 til sine koenzymatisk aktive former FMN og FAD i leveren etter portal blodåre transportere.
Transport og distribusjon i kroppen
Gratis riboflavin, FMN og FAD frigjøres fra leveren inn i blodet. Der er det meste av vitamin B2 til stede som FAD (70-80%) og FMN og bare 0.5-2% i fri form. Riboflavin og dets derivater transporteres i blod plasma i proteinbundet form. Hovedbindingspartnere er plasmaalbuminer (80%), etterfulgt av spesifikk riboflavin-binding proteiner (RFBP) og globuliner, spesielt immunoglobuliner. For transport inn i målceller defosforyleres vitamin B2 under påvirkning av plasmatiske fosfataser (enzymer som hydrolytisk (under Vann retensjon) klyve fosfat rester), siden bare fritt, ikke-fosforyleret riboflavin kan passere cellemembraner ved diffusjon. Intracellularly (inne i cellen), konvertering og fiksering til koenzymformene skjer igjen - metabolsk fangst. Nesten alle vev er i stand til å danne FMN og FAD. Spesielt høye konverteringsfrekvenser finnes i leveren, nyreog hjerte, som derfor har de høyeste konsentrasjonene av riboflavin-70-90% som FAD, <5% som fri riboflavin. Som med alle hydrofile (vannløselige) vitaminer, med unntak av kobalamin (vitamin B12), er lagringskapasiteten til vitamin B2 lav. Vevsforretninger eksisterer i form av protein- eller enzymbundet riboflavin. Ved mangel på apoprotein eller apoenzym, kan ikke overflødig riboflavin lagres, noe som resulterer i redusert riboflavinmasse. Hos voksne mennesker retineres ca. 123 mg vitamin B2 (beholdes av nyre). Denne mengden er tilstrekkelig til å forhindre kliniske mangelsymptomer i ca. 2-6 uker - med en biologisk halveringstid på ca. 16 dager. Riboflavin-binding proteiner (RFBP) er viktige for både transportprosesser og metabolisme (metabolisme) av vitamin B2. I leveren og nyreDet er demonstrert spesifikke aktivt fungerende transportsystemer som bidrar til enterohepatisk sirkulasjon (lever-gut sirkulasjon) og tubulær reabsorpsjon (reabsorpsjon i nyretubuli) av riboflavin til en viss grad i henhold til individuelle krav. I følge dyreforsøk transporteres riboflavin til sentralen nervesystemet (CNS) er også underlagt en aktiv mekanisme og homeostatisk regulering (selvregulering) som beskytter CNS fra både under- og overforsyning. Hos kvinner i graviditet (graviditet), har spesifikke RFBPer blitt oppdaget for å opprettholde en gradient i blod serum fra mors (mors) til føtale (føtale) sirkulasjon. Dermed, selv om mors vitamin B2-tilførsel er utilstrekkelig, er riboflavintilførselen som er nødvendig for fosterets vekst og utvikling i stor grad sikret. østrogener stimulere syntesen av RFBP, dårlig ernæringsstatus fører til RFBP-mangel.
metabolisme
Metabolismen av riboflavin styres av hormoner og RFBP, avhengig av individuell vitamin B2-status. Riboflavin-binding proteiner og hormoner, slik som trijodtyronin (T3, skjoldbruskkjertelhormon) og aldosteron (binyrebarkhormon), regulerer dannelsen av FMN ved å stimulere riboflavinkinaseaktivitet. Påfølgende syntese av FAD med pyrofosforylase kontrolleres av sluttproduktinhibering for å forhindre FAD-overskudd. Koenzymerne FMN og FAD tilveiebringes ved å modulere (modifisere) aktiviteten til de respektive enzymene bare i den grad det kreves av organismen i henhold til dens behov. Under betingelser med reduserte serum T3 nivåer og / eller reduserte konsentrasjon av RFBP, som i underernæring (underernæring / underernæring) og anoreksi (nedsatt matlyst; anorexia nervosa: anoreksi), en reduksjon i plasma FAD konsentrasjon og en betydelig økning i fritt riboflavin, vanligvis bare til stede i spormengder, i erytrocytter (rød blod celler) blir observert.
utskillelse
Utskillelse av vitamin B2 skjer overveiende gjennom nyrene som fritt riboflavin. Så mye som 30-40% 7-hydroksymetyl-, 8-hydroksymetyl- eller 8-alfa-sulfonylriboflavin og spormengder av andre metabolitter (mellomprodukter) elimineres renalt (utskilles av nyrene). Etter høy-dose tilskudd av vitamin B2, 10-hydroksyetylflavin kan vises i urinen som et resultat av bakteriell nedbrytning. Koenzymet danner FMN og FAD kan ikke påvises i urinen. Klaringsdata (utskillelse) indikerer at omtrent halvparten av plasmatisk riboflavin elimineres i urinen. Renal clearance er høyere enn glomerulær filtrering. En sunn voksen utskiller 120 µg riboflavin eller mer i urinen på 24 timer. Riboflavinutskillelse <40 mg / g kreatinin er en indikator på vitamin B2-mangel. Pasienter som trenger det dialyse på grunn av nyresvikt (Kronisk nyresvikt/akutt nyresvikt) har økt risiko for vitamin B2-mangel fordi riboflavin går tapt under dialyse (blodrensing). Mindre enn 1% av vitamin B2 elimineres i galle med avføring (via avføring). De eliminering eller plasmahalveringstid (tiden som går mellom maksimal konsentrasjon av et stoff i blodplasma til fall til halvparten av denne verdien) avhenger av riboflavinstatus og dose medfølgende. Mens en rask eliminering halveringstiden er 0.5-0.7 timer, en langsom plasmahalveringstid varierer fra 3.4-13.3 timer. Det er ingen lineær sammenheng mellom vitamin B2-inntak og renal riboflavinutskillelse. Mens det er under vevsmetning (≤ 1.1 mg vitamin B2 / dag), er frekvensen av eliminering endres bare ubetydelig, det er en markant økning i riboflavinutskillelse - brytpunkt (> 1.1 mg vitamin B2 / dag) når metning er nådd. I graviditet (graviditet), på grunn av induksjon (innføring, i betydningen økt dannelse) av riboflavinbindende proteiner, reduseres utskillelsen av vitamin B2 via nyrene. En redusert utskillelsesrate er også funnet i tumorsykdom (kreft) fordi pasienter har økt serumkonsentrasjon av immunoglobuliner som binder vitamin B2.
Lipidløselige derivater av riboflavin
Lipidløselige (fettløselige) forbindelser, slik som tetrabutyrsyre eller tetranikotinylderivater av riboflavin, kan fremstilles ved forestring av hydroksyl (OH) gruppene i ribitolsidekjeden. Sammenlignet med det innfødte (originale), hydrofile (vannløselige) vitaminet, har de lipofile (fettløselige) riboflavinderivatene bedre membranpermeabilitet (membran-traversabilitet), forbedret retensjon (retensjon) og lavere omsetning (omsetning). Foreløpige studier viser gunstige effekter av disse derivatene i blodkoagulasjon lidelser og behandling av dyslipidemi. I tillegg er bruken av de lipidløselige riboflavinforbindelsene alene eller i kombinasjon med vitamin E-kan forhindre akkumulering (opphopning) av lipid peroksider som et resultat av eksponering for karbon tetraklorid eller til karsinostatiske midler, slik som adriamycin.
