Niacinas yra bendras piridino-3-karboksirūgšties cheminių struktūrų terminas, kuris apima: nikotino rūgštis, jo rūgštis amidas nikotinamidas ir biologiškai aktyvūs kofermentai nikotinamido adenino dinukleotidas (NAD) ir nikotinamido adenino dinukleotidas fosfatas (NADP). Ankstesnis vitamino B3 įvardijimas kaip „PP faktorius“ (pelagros prevencijos faktorius) arba „apsaugantis nuo pelagros faktoriaus“ grįžta į 1920 m. Goldbergerio atradimą, kad pelagra yra trūkumo liga ir dėl to, kad nėra dietinio faktoriaus kukurūzai. Tik po daugelio metų eksperimentiniai tyrimai pateikė įrodymų, kad pelagra gali būti pašalinta niacinu. Nikotinamidas pirmiausia randamas gyvūno organizme kofermentų NAD ir NADP pavidalu. Nikotino rūgštis, kita vertus, daugiausia yra augalų audiniuose, pavyzdžiui, javuose ir kava pupelių, tačiau mažesniais kiekiais ir ten jis daugiausia yra kovalentiškai (fiksuoto atominio ryšio dėka) sujungtas su makromolekulėmis - niacitinu, kurio forma negali būti naudojama žmogaus organizme. Nikotino rūgštis ir nikotinamidas yra tarpusavyje konvertuojami tarpinio metabolizmo metu ir koenzimatiškai aktyvūs atitinkamai NAD ir NADP pavidalu.
sintezė
Žmogaus organizmas gali gaminti NAD trimis skirtingais būdais. Pradiniai NAD sintezės produktai yra nikotino rūgštis ir nikotinamidas, be pagrindinės (gyvybiškai svarbios) amino rūgšties triptofanas. Atskiri sintezės etapai parodyti taip. NAD sintezė iš L-triptofanas.
- L-triptofanas → formilkinureninas → kinureninas → 3-hidroksikinureninas → 3-hidroksiantranilo rūgštis → 2-amino-3-karboksimukono rūgšties semialdehidas → chinolino rūgštis.
- Chinolino rūgštis + PRPP (fosforibosilpirofosfatas) → chinolino rūgšties ribonukleotidas + PP (pirofosfatas).
- Chinolino rūgšties ribonukleotidas → nikotino rūgšties ribonukleotidas + CO2 (anglis dioksidas).
- Nikotino rūgšties binukleotidas + ATP (adenozino trifosfatas) → nikotino rūgšties dinukleotidas + PP
- Nikotino rūgšties adenino dinukleotidas + glutaminatas + ATP → NAD + glutamatas + AMP (adenozino monofosfatas) + PP
NAD sintezė iš nikotino rūgšties (Preiss-Handlerio kelias).
- Nikotino rūgštis + PRPP → nikotino rūgšties ribonukleotidas + PP.
- Nikotino rūgšties ribonukleotidas + ATP → nikotino rūgšties adenino dinukleotidas + PP
- Nikotino rūgšties adenino dinukleotidas + glutaminatas + ATP → NAD + glutamatas + AMP + PP
NAD sintezė iš nikotinamido
- Nikotinamidas + PRPP → nikotinamido ribonukleotidas + PP
- Nikotinamido ribonukleotidas + ATP → NAD + PP
NAD paverčiamas NADP fosforilinant (a fosfatas grupė), naudojant ATP ir NAD kinazę.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenozino difosfatas).
NAD sintezė iš L-triptofano vaidina tik vaidmenį kepenys ir inkstas. Taigi vidutiniškai 60 mg L-triptofano yra lygiavertis (ekvivalentas) vienam miligramui nikotinamido žmonėms. Vitamino B3 poreikiai yra išreikšti niacino ekvivalentais (1 niacino ekvivalentas (NE) = 1 mg niacino = 60 mg L-triptofano). Tačiau šis santykis netaikomas dietoms, kuriose trūksta triptofano, nes baltymų biosintezė yra ribota (ribota), kai triptofano suvartojama nedaug, o būtina aminorūgštis naudojama tik baltymų biosintezei (naujų baltymų susidarymui), kol bus viršytas baltymų poreikis. biosintezė įgalina NAD sintezę [1-3, 7, 8, 11, 13]. Atitinkamai turėtų būti užtikrintas pakankamas triptofano suvartojimas. Geri triptofano šaltiniai yra daugiausia mėsa, žuvis, sūris ir kiaušiniai taip pat riešutai ir ankštinių augalų. Be to, pakankamas folatų, riboflavinas (vitaminas B2) ir piridoksino (vitaminas B6) yra svarbus, nes šie vitaminai dalyvauja triptofano apykaitoje. Baltymų vartojimo kokybė ir kiekis, taip pat riebalų rūgščių modelis taip pat turi įtakos niacino sintezei iš L-triptofano. Nors triptofano virtimas NAD didėja, nes padidėja nesočiųjų kiekis riebalų rūgštys, perskaičiavimo kursas (perskaičiavimo greitis) mažėja, padidėjus baltymų kiekiui (> 30%). Visų pirma, amino rūgšties perteklius leucinas sukelia triptofano ar niacino metabolizmo sutrikimus, nes leucinas slopina triptofano pasisavinimą ląstelėse ir chinolino rūgšties fosforibozilo transferazės aktyvumą, taigi ir NAD sintezę. Sutartinis kukurūzai būdingas aukštas leucinas ir mažai triptofano. Veisimo patobulinimai leido gaminti „Opaque-2“ kukurūzai veislė, kurioje yra gana daug baltymų ir triptofano koncentracija ir žemas leucinas turinys. Tokiu būdu galima išvengti vitamino B3 trūkumo simptomų tose šalyse, kur kukurūzai yra pagrindinis maistas, pavyzdžiui, Meksikoje. Galiausiai, endogeninė (paties organizmo) niacino sintezė iš L-triptofano skiriasi priklausomai nuo dieta. Nepaisant to, kad vidutiniškai 60 mg triptofano paverčiama 1 mg niacino, svyravimo ribos yra tarp 34 ir 86 mg triptofano. Atitinkamai nėra tikslių duomenų apie vitamino B3 gamybą iš triptofano.
Absorbcija
Nikotinamidas greitai ir beveik visiškai absorbuojamas (pasisavinamas) kaip laisva nikotino rūgštis, suskaidžius kofermentus jau skrandis, bet dažniausiai viršutinėje plonoji žarna po bakterijų hidrolizės (skilimas reaguojant su vanduo). Žarnynas absorbcija (įsisavinimas per žarnyną) į gleivinė ląstelės (gleivinės ląstelės) seka a dozė- priklausomas dvigubo transporto mechanizmas. Mažos niacino dozės aktyviai absorbuojamos (pasisavinamos) nešikliu, atsižvelgiant į prisotinimo kinetiką, reaguojant į a natris gradientas, o didelės niacino dozės (3-4 g) papildomai absorbuojamos (pasisavinamos) pasyvios difuzijos būdu. Absorbcija laisvos nikotino rūgšties taip pat greitai ir beveik visiškai atsiranda viršutinėje dalyje plonoji žarna tuo pačiu mechanizmu. The absorbcija niacino normai daugiausia įtakos turi maisto matrica (maisto pobūdis). Taigi gyvūniniuose maisto produktuose absorbcija yra beveik 100%, o grūdų produktuose ir kituose augalinės kilmės maisto produktuose dėl kovalentinio nikotino rūgšties prisijungimo prie makromolekulių - niacitino -. biologinis prieinamumas tikimasi tik apie 30 proc. Tam tikros priemonės, pvz., Apdorojimas šarmais (apdorojimas šarminiais metalais arba cheminiai elementai, Pavyzdžiui, natris, kalis ir kalcis) arba skrudinant atitinkamus maisto produktus, gali suskaidyti sudėtinį niacitino junginį ir padidėti laisvos nikotino rūgšties dalis, dėl ko žymiai padidėja nikotino rūgšties biologinis tinkamumas. Šalyse, kuriose kukurūzai yra pagrindinis niacino šaltinis, pavyzdžiui, Meksikoje, išankstinis kukurūzų apdorojimas kalcis hidroksido tirpalas suteikia pagrindinį maistą, kuris reikšmingai prisideda prie niacino poreikių tenkinimo. Skrudinimas kava demetilina metilnikotino rūgštį (trigoneliną), esančią žalios kavos pupelių, kuri nėra naudojama žmonėms, padidindama laisvos nikotino rūgšties kiekį nuo anksčiau 2 mg / 100 g žalių kavos pupelių iki maždaug 40 mg / 100 g skrudintos kavos. Kartu vartojamas maistas neturi įtakos nikotino rūgšties ir nikotinamido absorbcijai.
Transportas ir pasiskirstymas kūne
Absorbuotas niacinas, daugiausia kaip nikotino rūgštis, patenka į kepenys per portalą kraujas, kur vyksta konversija į kofermentus NAD ir NADP [2-4, 7, 11]. Be to kepenys, eritrocitai (raudona kraujas ląstelės) ir kiti audiniai taip pat dalyvauja saugant niaciną NAD (P) pavidalu. Tačiau vitamino B3 rezervinė talpa yra ribota ir suaugusiesiems yra apie 2–6 savaites. Kepenys reguliuoja NAD kiekį audiniuose, priklausomai nuo tarpląstelinio (esančio už ląstelės ribų) nikotinamido koncentracija - kai reikia, jis skaido NAD iki nikotinamido, kuris tiekia kitus kraujotakos audinius. Vitaminas B3 yra ryškus pirmojo leidimo apykaita (medžiagos konversija per pirmąjį jo praeinimą per kepenis) taip, kad žemoje dozė nikotinamidas yra išskiriamas iš kepenų į sisteminę sistemą cirkuliacija tik kofermentų NAD ir (arba) NADP pavidalu. Eksperimentų su žiurkėmis metu nustatyta, kad po intraperitoninės administracija (medžiagos įvedimas į pilvo ertmę) 5 mg / kg kūno svorio pažymėtos nikotino rūgšties, šlapime nepakitusi tik nedidelė dalis. Išgėrus dideles dozes (500 mg niacino) arba esant pusiausvyrinei būklei (geriamasis) dozė 3 g niacino per parą), kita vertus, daugiau kaip 88% suvartotos dozės buvo nustatyta nepakitusio ir metabolizuoto (metabolizuoto) pavidalo šlapime, o tai rodo beveik visišką absorbciją. Nikotino rūgštis, skirtingai nei nikotinamidas, negali pereiti per kraujas-smegenys barjeras (fiziologinis barjeras tarp kraujotakos ir centrinės nervų sistema) ir pirmiausia per NAD turi būti paversti nikotinamidu.
Išsiskyrimas
Fiziologinėmis sąlygomis niacinas daugiausia išsiskiria:
- N1-metil-6-piridon-3-karboksamidas.
- N1-metil-nikotinamidas ir
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamidas pašalinamas inkstas.
Išgėrus didesnes dozes (3 g vitamino B3 per parą), metabolitų (skilimo produktų) išsiskyrimo modelis pasikeičia taip, kad pirmiausia:
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamidas,
- Nikotinamido-N2-oksido ir
- Šlapime atsiranda nepakitęs nikotinamidas.
Bazinėmis sąlygomis žmonės per parą išskiria apie 3 mg metilintų metabolitų inkstas. Jei trūksta (trūksta) vitamino B3, inkstų pašalinimas (išsiskyrimas per inkstus) piridono sumažėja anksčiau nei metilo nikotinamido. Nors N1-metil-nikotinamido išsiskyrimas 17.5–5.8 µmol per parą rodo ribinį niacino statusą, pašalinimas <5.8 µmol N1-metil-nikotinamido per parą yra vitamino B3 trūkumo rodiklis. pašalinimas arba plazmos pusinės eliminacijos laikas (laikas praeina tarp maksimalaus koncentracija kraujo plazmoje iki pusės šios vertės sumažėjimo) priklauso nuo niacino būklės ir tiekiamos dozės. Vidutiniškai ji trunka apie 1 valandą. Lėtinis dializė gydymas (kraujo valymo procedūra), naudojamas pacientams, sergantiems lėtiniu inkstų nepakankamumas gali sukelti pastebimus niacino nuostolius ir dėl to sumažinti nikotinamido kiekį serume.
