Niatsiin on püridiin-3-karboksüülhappe keemiliste struktuuride koondnimetus, mis hõlmab järgmist: nikotiinhape, selle hape amiid nikotiinamiid ja bioloogiliselt aktiivsed koensüümid nikotiinamiidadeniindinukleotiid (NAD) ja nikotiinamiidadeniindinukleotiid fosfaat (NADP). Varasem vitamiini B3 nimetamine “PP-faktoriks” (pellagra tõkestav tegur) või “pellagra kaitsetegur” tuleneb 1920. aasta Goldbergeri avastusest, et pellagra on defitsiidihaigus ja selle põhjuseks on toiduteguri puudumine mais. Alles mitu aastat hiljem tõid eksperimentaalsed uuringud tõendeid selle kohta, et pellagra saab niatsiiniga elimineerida. Nikotiinamiidi leidub loomorganismis eelistatult koensüümide NAD ja NADP kujul. Nikotiinhapeseevastu leidub peamiselt taime kudedes, näiteks teraviljades ja kohv oad, kuid väiksemates kogustes ja seal on see peamiselt kovalentselt (fikseeritud aatomsideme abil) seotud makromolekulide - niatsiiniga, vormiga, mida inimorganism ei saa kasutada. Nikotiinhape ja nikotiinamiid on vahepealses ainevahetuses omavahel konverteeritavad ja koensümaatiliselt aktiivsed vastavalt NAD ja NADP kujul.
süntees
Inimorganism suudab NAD-d toota kolmel erineval viisil. NAD sünteesi lähteaineteks on lisaks asendamatule (elutähtsale) aminohappele nikotiinhape ja nikotiinamiid trüptofaan. Üksikud sünteesietapid on näidatud järgmiselt. NAD süntees L-trüptofaan.
- L-trüptofaan → formüülkünureniin → kinureniin → 3-hüdroksükünureniin → 3-hüdroksüantranüülhape → 2-amino-3-karboksümukoonhappe semialdehüüd → kinoliinhape.
- Kinoliinhape + PRPP (fosforibosüülpürofosfaat) → kinoliinhappe ribonukleotiid + PP (pürofosfaat).
- Kinoliinhappe ribonukleotiid → nikotiinhappe ribonukleotiid + CO2 (süsinik dioksiid).
- Nikotiinhappebinukleotiid + ATP (adenosiinitrifosfaat) → nikotiinhappe dinukleotiid + PP
- Nikotiinhappe adeniini dinukleotiid + glutaminaat + ATP → NAD + glutamaat + AMP (adenosiinmonofosfaat) + PP
NAD-i süntees nikotiinhappest (Preiss-Handleri rada).
- Nikotiinhape + PRPP → nikotiinhappe ribonukleotiid + PP.
- Nikotiinhappe ribonukleotiid + ATP → nikotiinhappe adeniini dinukleotiid + PP
- Nikotiinhappe adeniini dinukleotiid + glutaminaat + ATP → NAD + glutamaat + AMP + PP
NAD süntees nikotiinamiidist
- Nikotiinamiid + PRPP → nikotiinamiidi ribonukleotiid + PP
- Nikotiinamiidi ribonukleotiid + ATP → NAD + PP
NAD muundatakse NADP-ks fosforüülimise teel (a fosfaat rühm), kasutades ATP ja NAD kinaasi.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenosiin difosfaat).
L-trüptofaani NAD-süntees mängib rolli ainult maks ja neer. Seega on 60 mg L-trüptofaani ekvivalentne (ekvivalentne) inimesel keskmiselt ühe milligrammi nikotiinamiidiga. Seetõttu väljendatakse vitamiin B3 vajadus niatsiini ekvivalentides (1 niatsiini ekvivalent (NE) = 1 mg niatsiini = 60 mg L-trüptofaani). Kuid see suhe ei kehti trüptofaanivaeguste dieetide korral, kuna valgu biosüntees on piiratud (piiratud), kui trüptofaani tarbitakse vähe, ja asendamatut aminohapet kasutatakse ainult valgu biosünteesiks (uue valgu moodustumiseks), kuni ületab proteiinivajaduse biosüntees võimaldab NAD-i sünteesi [1-3, 7, 8, 11, 13]. Seetõttu tuleks tagada piisav trüptofaani tarbimine. Head trüptofaani allikad on peamiselt liha, kala, juust ja munad sama hästi kui pähklid ja kaunviljad. Lisaks tuleb tagada piisav foolhappe, riboflaviin (vitamiin B2) ja püridoksiin (vitamiin B6) on oluline, kuna need vitamiinid osalevad trüptofaani ainevahetuses. Valgu tarbimise kvaliteet ja kogus ning rasvhapete muster mõjutavad ka niatsiini sünteesi L-trüptofaanist. Kui trüptofaani muundumine NAD-ks suureneb küllastumata tarbimise suurenemisega rasvhapped, konversioonimäär (teisendamise määr) väheneb valgu koguse suurenemisega (> 30%). Eelkõige aminohappe liig leutsiin põhjustab häireid trüptofaani või niatsiini ainevahetuses, kuna leutsiin pärsib nii trüptofaani rakus omastamist kui ka kinoliinhappe fosforibosüültransferaasi aktiivsust ja seega ka NAD sünteesi. Tavapärane mais iseloomustab kõrge leutsiin ja vähene trüptofaanisisaldus. Aretusparandused on võimaldanud toota Opaque-2 mais sort, millel on suhteliselt palju valke ja trüptofaani kontsentratsioon ja madal leutsiin sisu. Nii saab vältida B3-vitamiini vaeguse sümptomite esinemist riikides, kus mais on põhitoit, näiteks Mehhikos. Lõpuks varieerub niatsiini endogeenne (keha enda) süntees L-trüptofaanist sõltuvalt dieet. Vaatamata keskmisele 60 mg trüptofaani muundumisele 1 mg niatsiiniks on kõikumise vahemik 34–86 mg trüptofaani. Seetõttu pole täpseid andmeid trüptofaanist B3-vitamiini omatoodangu kohta.
Absorptsioon
Nikotiinamiid imendub (imendub) kiiresti ja peaaegu täielikult vaba nikotiinhappena pärast koensüümide lagunemist juba kõht, kuid enamasti ülemises osas peensoolde pärast bakteriaalset hüdrolüüsi (lõhustamine reaktsiooniga vesi). Soolestik absorptsioon (imendumine soolestiku kaudu) limaskest rakud (limaskesta rakud) järgivad a annus-sõltuv topelttranspordimehhanism. Väikesed niatsiini annused imenduvad (võetakse üles) kandja abil, järgides küllastuskineetikat vastuseks a naatrium gradient, samal ajal kui niatsiini suured annused (3-4 g) imenduvad (võetakse üles) passiivse difusiooni teel. Absorptsioon vaba nikotiinhappe sisaldus toimub kiiresti ja peaaegu täielikult ka selle ülaosas peensoolde sama mehhanismi abil. The absorptsioon niatsiini määra mõjutab peamiselt toiduaine maatriks (toidu olemus). Nii on loomas toidus imendumine peaaegu 100%, teraviljasaadustes ja muudes taimsetes toiduainetes aga nikotiinhappe kovalentse seondumise tõttu makromolekulidega - niatsiiniga biosaadavus oodata on ainult umbes 30%. Teatud meetmed, näiteks leelistöötlus (töötlemine leelismetallidega või keemilised elemendidNagu naatrium, kaalium ja kaltsium) või vastavate toiduainete röstimine võib lõhustada kompleksühendi niatüütiini ja suurendada vaba nikotiinhappe osakaalu, mille tulemuseks on oluliselt suurem nikotiinhappe bioloogiline kasutatavus. Riikides, kus mais on niatsiini peamine allikas, näiteks Mehhikos, tuleb maisi eeltöödelda kaltsium hüdroksiidilahus annab põhitoidu, mis aitab oluliselt täita niatsiinivajadusi. Röstimine kohv demetüleerib metüülnikotiinhapet (trigonelliin), roheline kohv oad, mida inimesed ei saa kasutada, suurendades vaba nikotiinhappe sisaldust varasemalt 2 mg / 100 g rohelistest kohvioadest umbes 40 mg / 100 g röstitud kohvini. Samaaegne toitumine ei mõjuta nikotiinhappe ja nikotiinamiidi imendumist.
Transport ja jaotumine kehas
Neeldunud niatsiin, peamiselt nikotiinhappena, siseneb maks portaali kaudu veri, kus toimub muundumine koensüümideks NAD ja NADP [2-4, 7, 11]. Lisaks maks, erütrotsüüdid (punane veri rakud) ja muud koed on samuti seotud niatsiini säilitamisega NAD (P) kujul. B3-vitamiini reservvõimsus on siiski piiratud ja täiskasvanutel on see umbes 2-6 nädalat. Maks reguleerib NAD sisaldust kudedes sõltuvalt rakuvälisest (väljaspool rakku asuvast) nikotiinamiidist kontsentratsioon - vajadusel lagundab see NAD nikotiinamiidiks, mis varustab vereringe teisi kudesid. Vitamiin B3 on väljendunud esmase läbimise ainevahetus (aine muundumine maksa esimesel läbimisel), nii et madalal annus nikotiinamiid vabaneb maksast süsteemsesse süsteemi ringlus ainult koensüümide NAD ja / või NADP kujul. Rottidega tehtud katsetes leiti, et pärast intraperitoneaalset haldamine (aine manustamine kõhuõõnde) 5 mg / kg kehamassi märgistatud nikotiinhapet, näib uriinis muutumatuna ainult väike osa. Pärast suuri annuseid (500 mg niatsiini) või püsiseisundis (suukaudne) annus 3 g niatsiini päevas) leiti seevastu uriinis muutumatul kujul ja metaboliseerunud (metaboliseeritud) kujul üle 88% manustatud annusest, mis viitab peaaegu täielikule imendumisele. Erinevalt nikotiinamiidist ei saa nikotiinhape ületada veri-aju barjäär (füsioloogiline barjäär vereringe ja tsentraalse vereringe vahel) närvisüsteem) ja tuleb selleks kõigepealt NAD-i kaudu nikotiinamiidiks muuta.
Eritumine
Füsioloogilistes tingimustes eritub niatsiin peamiselt järgmiselt:
- N1-metüül-6-püridoon-3-karboksamiid.
- N1-metüül-nikotiinamiid ja
- N1-metüül-4-püridoon-3-karboksamiid elimineeritakse neer.
Pärast suuremaid annuseid (3 g B3-vitamiini päevas) muutub metaboliitide (laguproduktide) eritumismuster nii, et peamiselt:
- N1-metüül-4-püridoon-3-karboksamiid,
- Nikotiinamiid-N2-oksiid ja
- Muutumatu nikotiinamiid ilmub uriini.
Basaaltingimustes eritavad inimesed ööpäevas umbes 3 mg metüleeritud metaboliite neer. Puuduliku (puuduliku) vitamiini B3 tarbimise korral neerude kaudu kõrvaldamine (eritumine neerude kaudu) väheneb püridooni varem kui metüülnikotiinamiidil. Kui N1-metüül-nikotiinamiidi eritumine 17.5–5.8 µmol / päevas näitab piiriülest niatsiini seisundit, kõrvaldamine <5.8 µmol N1-metüül-nikotiinamiidi päevas on B3-vitamiini puuduse näitaja. The kõrvaldamine või plasma poolväärtusaeg (maksimaalse vahemiku vahele jääv aeg) kontsentratsioon vereplasmas oleva aine langus poole võrra sellest väärtusest) sõltub niatsiini staatusest ja manustatud annusest. Keskmiselt on see umbes 1 tund. Krooniline dialüüs ravi (vere puhastamise protseduur), mida kasutatakse kroonilise haigusega patsientidel neerupuudulikkus võib põhjustada märkimisväärset niatsiini kadu ja seetõttu madalamat nikotiinamiidi taset seerumis.