生物素:定义,合成,吸收,转运和分布

是亲水性的(可溶)的B组维生素,并具有历史名称辅酶R,维生素BW,维生素B7和维生素H(对 皮肤)。 在20世纪初期,Wildirers发现了一种在酵母实验中生长所需的特定因子,该因子被称为“ Bios”,是Bios I(后来称为中肌醇),Bios II A(后来被确认为混合物)的混合物。 泛酸 (维生素B5))和Bios II B(实际 生物素。 1936年,科格尔和特尼斯(Tönnis)分离 生物素 从蛋黄。 在1940年至1943年之间,欧洲Kögl和美国Vigneaud周围的工作组对这种结构进行了说明。 在同一时期,动物实验表明,经常摄入生食 鸡蛋 与严重相关 皮肤变化 由于碱性糖蛋白抗生物素蛋白。 抗生物素蛋白是会损害生物素的生物素拮抗剂 吸收 通过形成复合物– 1个抗生物素蛋白分子结合4 分子 的生物素-从长远来看可能会导致生物素缺乏。 行政和支持部门 来自酵母的热稳定因子或 导致这种疾病的缓解(症状的暂时或永久减轻) 皮损。 生物素作为辅酶的生化功能,例如在氨基酸代谢,脂肪酸生物合成和糖异生中(新合成的 葡萄糖 来自有机非碳水化合物前体,例如 丙酮酸),直到20世纪下半叶才被认可。 生物素是杂环 尿素 由咪唑烷酮环和戊酸耦合的四氢噻吩环组成的衍生物(尿素的衍生物)[1、2、4-6、14]。 根据IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)分类,生物素的化学名称为顺式-六氢-2-氧代-1H-硫代(3,4-d)-咪唑-4-基-戊酸(分子公式:C10H16O3N2S)。 3不对称C()生物素原子可形成8种立体异构体,其中只有D-(+)-生物素存在于自然界且具有生物活性。 虽然生物素对空气,日光和热非常稳定,但维生素对紫外线敏感。 因此,生物素应避光保存。

综合

大多数人可以合成(形成)生物素 以及许多真菌和植物物种。 因此,维生素在自然界中分布广泛,但它们的 浓度 在食物中很低。 在人体中, 结肠 (大肠)能够合成生物素。 肠道自我合成的程度(肠道中生物素的形成)及其对生物素代谢的贡献均不清楚。 由于维生素主要在近端(上部)吸收(吸收) 小肠,微生物产生的生物素不能被充分利用,并且在粪便(粪便)中大量丢失。 最后,细菌生物素合成被认为在满足要求中仅起次要作用。

吸收

饮食,生物素以游离形式存在,但大多与 蛋白质。 为了被吸收,生物素必须从其结合蛋白中释放出来,并与生物素的ε(ε)-氨基(NH2)基团共价结合(通过紧密的原子键)。 赖氨酸 残基(生物素-ε-NH2-赖氨酸<[蛋白质])。 在食物通过期间 胃酸 和肽酶(蛋白质裂解 )(胃肠道),例如 胃蛋白酶胰蛋白酶, 通过释放含生物素的肽和生物素(生物素和氨基酸的化合物)来降解饮食蛋白(分解) 赖氨酸 –生物素-ε-赖氨酸)。 生物素肽尤其是生物素是水解的(通过与 )裂解成游离生物素 赖氨酸 在上方 小肠 通过生物素酶在胰腺(胰腺)中合成。 生物素酶的缺乏可以通过药理学量的游离生物素(5-10 mg /天)进行治疗。 如果没有治疗作用,则一周内血清生物素水平会急剧下降,从长远来看,生物素缺乏症的表现(表达)也将出现。吸收 近端(上部)游离生物素的数量 小肠尤其是在空肠(空肠)中,通过低摄入量或正常摄入量积极发生 依赖的载体介导的运输-载体(运输蛋白)-生物素-钠复合物-根据饱和动力学。 更高剂量后,生物素被肠细胞(小肠细胞)吸收 上皮)以被动扩散为主。 以...的速率 吸收 食物中主要是蛋白质结合的生物素,估计约为50%,而 生物利用度 不含治疗剂量的生物素后约为100%。

在体内的运输和分配

吸收的生物素通过载体机制进入血流,其中大部分为游离形式(81%),在较小程度上与血清生物素酶共价结合(12%)而与血浆非特异性结合 白蛋白 和球蛋白(7%)。 红细胞 (红 血液 细胞)含有约10%的血清生物素 浓度。 生物素可能会通过特定的能量吸收而吸收到目标组织的细胞中,类似于肠道吸收(通过肠道吸收)。 依赖的载体机制。 增殖过程(细胞分裂和生长) 增加生物素转运的表达 蛋白质,而生物素血清水平的升高伴随着生物素载体细胞表达的降低。 生物素跨胎盘运输至 胎儿 是由积极工作所调解 依赖的载体,也可以运输硫辛酸(抗氧化剂 辅酶)和 泛酸 (维生素B5)。 在的第18-24周 怀孕生物素 浓度 在胎儿 血液 是母体血液中的3至17倍。 在靶细胞中,生物素在一系列羧化酶反应中充当辅酶,其中将羧基(COOH)基插入有机化合物中。 在以下两个步骤中,全羧化酶合成酶催化(加速)生物素与脱羧羧化酶赖氨酸的ε-氨基的共价结合。

  • 生物素+ ATP(腺苷 三磷酸)→生物素5'-腺苷酸+ PP(焦磷酸)。
  • 生物素5'-腺苷酸+载脂蛋白羧化酶的赖氨酸残基→生物素-ε-NH2-赖氨酸<[载脂蛋白羧化酶](生物活性全羧化酶)+ AMP(腺苷 一磷酸)。

作为生理细胞更新的一部分,全羧纤维素被蛋白水解降解(通过蛋白质裂解) ),除含有生物素的肽外,还生产生物胞素,将其水解(通过与 )通过细胞内生物素酶的作用释放出生物素和赖氨酸。 因此,生物素可用于进一步的羧化反应(将COOH基团酶促插入有机化合物中)。

排泄

生物素主要通过肾脏以游离和代谢(代谢)形式排泄。 在生物素降解过程中,戊酸链的β-氧化(脂肪酸降解)会产生双降生物素和双降生物素甲基酮,而 在四氢噻吩环中产生生物素d,1-亚砜和生物素砜。 列出的生物素代谢产物没有维生素活性,并且在两种物质中都可以检测到 血液 血浆和尿液。 另外,其他生物素代谢物通过肾脏经肾脏排泄,其中一些尚未被发现。 在生理摄入下,尿中生物素排泄量在6至90 µg / 24小时之间变化。 在缺乏状态下,肾脏生物素排泄(排泄)降至5 µg / 24小时,而尿中3-羟基异戊酸浓度升高是由于生物素依赖性3-甲基巴豆酰-CoA羧化酶(催化羧化的酶( (甲基巴豆酰基-CoA的COOH基团插入β-甲基戊二酰基-CoA)。 在怀孕期间(怀孕),肾脏生物素明显减少 消除 尽管有3%的女性血清生物素水平升高,但仍有50%的女性尿中XNUMX-羟基异戊酸排泄量增加。 早孕 比非怀孕的控制。 每天补充(补充摄入)300 µg生物素可减少3-羟基异戊酸的排泄量。 由于微生物中生物素的合成 结肠 (大肠),尿液和粪便中排泄的生物素的量通常超过饮食(饮食)生物素的摄入量。 消除 或血浆半衰期(血浆中某种物质的最大浓度与降至该值一半之间所经历的时间)取决于生物素 剂量 供应和个别生物素状态。 口服摄入26 µg / kg体重生物素大约需要100个小时。 在生物素酶缺乏症中, 消除 在相同剂量下,半衰期减少到10-14小时。