Niacin je skupni izraz za kemične strukture piridin-3-karboksilne kisline, ki vključuje nikotinska kislina, njegova kislina amid nikotinamid in biološko aktivni koencimi nikotinamid adenin dinukleotid (NAD) in nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP). Prejšnja označitev vitamina B3 kot „faktorja PP“ (faktor za preprečevanje pelagre) ali „zaščitni faktor pelagre“ sega do odkritja Goldbergerja leta 1920, da je pelagra bolezen pomanjkanja in je posledica odsotnosti prehranskega dejavnika v koruza. Šele mnogo let kasneje so eksperimentalne študije pokazale, da je lahko pelagra odstranjena z niacinom. Nikotinamid najdemo v živalskem organizmu prednostno v obliki koencimov NAD in NADP. Nikotinska kislinapo drugi strani pa najdemo predvsem v rastlinskih tkivih, kot so žita in kava fižol, toda v manjših količinah je tam večinoma kovalentno vezan (s pomočjo fiksne atomske vezi) na makromolekule - niacitin, ki ga človeški organizem ne more izkoristiti. Nikotinska kislina in nikotinamid sta medsebojno pretvorljiva v vmesni presnovi in koencimatsko aktivna v obliki NAD oziroma NADP.
Sinteza
Človeški organizem lahko proizvaja NAD na tri različne načine. Začetna produkta za sintezo NAD sta poleg bistvene (vitalne) aminokisline nikotinska kislina in nikotinamid. triptofan. Posamezni koraki sinteze so prikazani na naslednji način. Sinteza NAD iz L-triptofan.
- L-triptofan → formilkinurenin → kinurenin → 3-hidroksikinurenin → 3-hidroksiantranilna kislina → 2-amino-3-karboksimukonska kislina semialdehid → kinolinska kislina.
- Kinolinska kislina + PRPP (fosforibozil pirofosfat) → ribonukleotid kinolinske kisline + PP (pirofosfat).
- Kinolinska kislina ribonukleotid → ribonukleotid nikotinske kisline + CO2 (ogljika dioksid).
- Binukleotid nikotinske kisline + ATP (adenozin trifosfat) → dinukleotid nikotinske kisline + PP
- Nikotinska kislina adenin dinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP (adenozin monofosfat) + PP
Sinteza NAD iz nikotinske kisline (Preiss-Handlerjeva pot).
- Nikotinska kislina + PRPP → ribonukleotid nikotinske kisline + PP.
- Nikotinska kislina ribonukleotid + ATP → nikotinska kislina adenin dinukleotid + PP
- Nikotinska kislina adenin dinukleotid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP + PP
Sinteza NAD iz nikotinamida
- Nikotinamid + PRPP → nikotinamid ribonukleotid + PP
- Nikotinamid ribonukleotid + ATP → NAD + PP
NAD se pretvori v NADP s fosforilacijo (pritrditev a fosfat skupina) z uporabo ATP in NAD kinaze.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenozin difosfat).
Sinteza NAD iz L-triptofana igra vlogo le pri jetra in ledvice. Tako je 60 mg L-triptofana v povprečju enakovredno (ekvivalentno) enemu miligramu nikotinamida pri ljudeh. Potrebe po vitaminu B3 so zato izražene v ekvivalentih niacina (1 ekvivalent niacina (NE) = 1 mg niacina = 60 mg L-triptofana). Vendar to razmerje ne velja pri dietah s pomanjkanjem triptofana, ker je biosinteza beljakovin omejena (omejena), kadar je vnos triptofana majhen, esencialna aminokislina pa se uporablja izključno za biosintezo beljakovin (tvorba novih beljakovin), dokler ne preseže potrebe po beljakovinah biosinteza omogoča sintezo NAD [1-3, 7, 8, 11, 13]. V skladu s tem je treba zagotoviti ustrezen vnos triptofana. Dobri viri triptofana so predvsem meso, ribe, sir in jajca tako dobro, kot oreški in stročnice. Poleg tega je ustrezna zaloga folata, riboflavina (vitamin B2) in piridoksin (vitamin B6) je pomemben, ker ti vitamini so vključeni v presnovo triptofana. Kakovost in količina porabe beljakovin ter vzorec maščobnih kislin prav tako vplivata na sintezo niacina iz L-triptofana. Medtem ko se pretvorba triptofana v NAD poveča s povečanjem vnosa nenasičenih maščobne kisline, se stopnja pretvorbe (stopnja pretvorbe) zmanjša s povečanjem količine beljakovin (> 30%). Zlasti presežek aminokisline levcin povzroča motnje v presnovi triptofana ali niacina, ker levcin zavira tako celični prevzem triptofana kot aktivnost fosforibozil transferaze kinolinske kisline in s tem sintezo NAD. Konvencionalno koruza je značilna visoka levcin in nizko vsebnostjo triptofana. Izboljšave vzreje so omogočile proizvodnjo Opaque-2 koruza sorta, ki ima razmeroma veliko beljakovin in triptofana koncentracija in nizko levcin vsebino. Na ta način lahko v državah, kjer je koruza osnovno živilo, na primer v Mehiki, preprečimo pojav simptomov pomanjkanja vitamina B3. Na koncu se endogena (lastna telesna) sinteza niacina iz L-triptofana razlikuje glede na kakovost prehrana. Kljub povprečni pretvorbi 60 mg triptofana v 1 mg niacina je območje nihanja med 34 in 86 mg triptofana. V skladu s tem ni na voljo natančnih podatkov o samoproizvodnji vitamina B3 iz triptofana.
Absorpcija
Nikotinamid se hitro in skoraj v celoti absorbira (absorbira) kot prosta nikotinska kislina po razgradnji koencimov, ki so že v želodec, vendar večinoma v zgornjem Tanko črevo po bakterijski hidrolizi (cepitev po reakciji z vode). Črevesje absorpcija (sprejem skozi črevesje) v sluznica celice (celice sluznice) sledi a Odmerek-odvisen dvojni transportni mehanizem. Nizki odmerki niacina se aktivno absorbirajo (prevzamejo) s pomočjo nosilca po kinetiki nasičenja kot odgovor na natrijev gradienta, medtem ko se visoki odmerki niacina (3-4 g) dodatno absorbirajo (prevzamejo) s pasivno difuzijo. Absorpcija proste nikotinske kisline se tudi hitro in skoraj popolnoma pojavi v zgornjem delu Tanko črevo z istim mehanizmom. The absorpcija na stopnjo niacina vpliva predvsem živilski matriks (narava hrane). Tako v živalski hrani najdemo skoraj 100-odstotno absorpcijo, medtem ko v žitnih izdelkih in drugih živilih rastlinskega izvora zaradi kovalentne vezave nikotinske kisline na makromolekule - niacitin - biološko uporabnost pričakuje le približno 30%. Določeni ukrepi, kot je alkalna obdelava (obdelava z alkalnimi kovinami oz kemični elementi, Kot je natrijev, kalij in kalcij) ali praženje ustreznih živil, lahko cepi kompleksno spojino niacitin in poveča delež proste nikotinske kisline, kar ima za posledico znatno večjo biološko uporabnost nikotinske kisline. V državah, kjer je koruza glavni vir niacina, na primer v Mehiki, predobdelava koruze z kalcij raztopina hidroksida zagotavlja osnovno hrano, ki bistveno prispeva k izpolnjevanju potreb po niacinu. Praženje kava demetilira metilnikotinsko kislino (trigonelin), ki jo vsebuje zelena kava fižola, ki ga ljudje ne moremo uporabiti, povečujemo vsebnost proste nikotinske kisline s predhodno 2 mg / 100 g zelenih kavnih zrn na približno 40 mg / 100 g pražene kave. Sočasni vnos s hrano nima vpliva na absorpcijo nikotinske kisline in nikotinamida.
Prevoz in porazdelitev v telesu
Absorbirani niacin, predvsem kot nikotinska kislina, vstopi v jetra prek portala kri, kjer pride do pretvorbe v koencime NAD in NADP [2-4, 7, 11]. Poleg jetra, eritrocitov (rdeča kri celice) in druga tkiva sodelujejo tudi pri shranjevanju niacina v obliki NAD (P). Vendar je rezervna sposobnost vitamina B3 omejena in pri odraslih znaša približno 2-6 tednov. Jetra uravnavajo vsebnost NAD v tkivih, odvisno od zunajceličnega (ki se nahaja zunaj celice) nikotinamida koncentracija - po potrebi razgradi NAD na nikotinamid, ki služi oskrbi drugih tkiv v krvnem obtoku. Vitamin B3 ima izrazito metabolizem prvega prehoda (pretvorba snovi med prvim prehodom skozi jetra), tako da v nizki Odmerek nikotinamid sprosti iz jeter v sistemsko kroženje samo v obliki koencimov NAD in / ali NADP. V poskusih na podganah je bilo ugotovljeno, da po intraperitonealni uprava (dajanje snovi v trebušno votlino) 5 mg / kg telesne mase označene nikotinske kisline, le majhen del se v urinu zdi nespremenjen. Po velikih odmerkih (500 mg niacina) ali v stanju dinamičnega ravnovesja (peroralno Odmerek 3 g niacina / dan), po drugi strani pa je bilo več kot 88% uporabljenega odmerka v nespremenjeni in presnovljeni (presnovljeni) obliki v urinu, kar kaže na skoraj popolno absorpcijo. Nikotinska kislina v nasprotju z nikotinamidom ne more kri-možganov pregrada (fiziološka pregrada med krvnim obtokom in centralno živčni sistem) in ga je treba najprej pretvoriti v nikotinamid preko NAD.
Izločanje
V fizioloških pogojih se niacin izloča predvsem kot:
- N1-metil-6-piridon-3-karboksamid.
- N1-metil-nikotinamid in
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamid, odstranjen z ledvice.
Po večjih odmerkih (3 g vitamina B3 / dan) se način izločanja presnovkov (razgradnih produktov) spremeni, tako da predvsem:
- N1-metil-4-piridon-3-karboksamid,
- Nikotinamid-N2-oksid in
- V urinu se pojavi nespremenjen nikotinamid.
V bazalnih razmerah ljudje dnevno izločijo približno 3 mg metiliranih presnovkov ledvice. Pri pomanjkljivem (pomanjkljivem) vnosu vitamina B3, ledvice odprava (izločanje skozi ledvice) piridona se zmanjša prej kot pri metil nikotinamidu. Medtem ko izločanje N1-metil-nikotinamida v višini 17.5-5.8 µmol / dan kaže na mejni status niacina, odprava <5.8 µmol N1-metil-nikotinamida / dan je pokazatelj pomanjkanja vitamina B3. The odprava ali razpolovni čas v plazmi (čas preteče med največjim koncentracija snovi v krvni plazmi, da pade na polovico te vrednosti), je odvisno od statusa niacina in doziranega odmerka. V povprečju znaša približno 1 uro. Kronično dializo zdravljenje (postopek čiščenja krvi), ki se uporablja pri bolnikih s kronično odpoved ledvic lahko povzroči občutne izgube niacina in zato zniža koncentracijo nikotinamida v serumu.
