Nikotiinamiidadeniini dinukleotiid on selle kontekstis oluline koensüüm energia metabolism. See on saadud niatsiinist (vitamiin B3, nikotiinhape amiid). Puudus vitamiin B3 tulemuseks on pellagra sümptomid.
Mis on nikotiinamiidadeniindinukleotiid?
Nikotiinamiidadeniindinukleotiid on koensüüm, mis kannab hüdriidioon (H-) energia metabolism. Seda leidub igas rakus ja eriti mitokondrid. Nikotiinamiidadeniini dinukleotiid või NAD on alati tasakaalus NAD + / NADH. Siin on NAD + oksüdeeritud vorm ja NADH redutseeritud vorm. Oksüdatsioonireaktsioonides redutseeritakse NAD + NADH-ks, aktsepteerides ühte prootonit (H +) ja kahte elektroni (2e-). Formaalselt on see hüdriidioon (H-) ülekandmine. NADH on väga energiline ja kannab ATP moodustamiseks oma energia ADP-le. Kui tsütosoolis esineb peamiselt NAD +, siis peamiselt NADH-d mitokondrid. NAD koosneb kahest nukleotiidist. Üks nukleotiid sisaldab lämmastik aluse adeniin, samas kui teises nukleotiidis on nikotiinamiid glükosiidselt seotud suhkur. Riboos toimib suhkur. Need kaks nukleotiidi on omavahel seotud fosfaat rühmadesse. Sõrmus lämmastik kohta nikotiinhape amiid jääk on oksüdeeritud kujul positiivselt laetud. Selle vormi (NAD +) energia on madalam kui redutseeritud kujul (NADH) aromaatse ringi tõttu.
Funktsioon, tegevus ja rollid
Nikotiinamiidadeniindinukleotiid moodustab redokspaari NAD + / NADH. Selles protsessis sõltub redokspotentsiaal kahe komponendi suhtest. Kui NAD + / NADH suhe on suur, on kõrge oksüdeerumisvõime. Mida väiksem on suhe, seda suurem on redutseerimisvõime. Bioloogilistes süsteemides peavad samaaegselt toimuma nii oksüdatsioonireaktsioonid kui ka redutseerimisreaktsioonid. Kuid üks redokspaar ei saa seda garanteerida. Seetõttu toimuvad individuaalsed reaktsioonid erinevate redoks-kofaktoritega eraldi. Tsütosoolis on peamiselt oksüdeeritud vorm, samas kui mitokondrid ülekaalus on taandatud vorm. Selles redokssüsteemis toimub energia puhverdamine ikka ja jälle. NAD + neelab vahepealseks säilitamiseks samaaegselt energiat koos hüdriidiooniga (prooton + 2 elektroni). Energia pärineb selliste energiarikaste substraatide lagunemisest nagu süsivesikuid or rasvhapped hingamisahela osana. Kui H- oksüdeerub ja vabaneb, viiakse energia ADP-sse, et moodustada energiarikas ATP. ATP on kõige olulisem energiavaru, mis vabastades ADP tagasi moodustades oma energia, stimuleerib kas energiat tarbivaid reaktsioone (keha ainete ülesehitamine) või mehaanilist tööd (lihastöö, siseorganid) või soojuse moodustumine kehas. Läbi oma redokspotentsiaali tagab nikotiinamiidadeniini dinukleotiid suure hulga redoksreaktsioonid mis võimaldavad korrektselt toota energiat hingamisahelas. Energiat salvestatakse ajutiselt korduvalt ja vabastatakse vajadusel valikuliselt.
Teke, esinemine ja omadused
NAD + biosüntees toimub alates nikotiinhape või nikotiinamiid (niatsiin, vitamiin B3) kui ka aminohappest trüptofaan. Mõlemad ained peab organism omastama, kuna need ei teki ainevahetuse käigus. trüptofaan on asendamatu aminohape ja niatsiin on vitamiin. Kui need toimeained puuduvad dieet, ilmnevad defitsiidi sümptomid. B3-vitamiini päevane vajadus sõltub energia metabolism keha. Mida rohkem keha vajab energiat, seda rohkem tuleb niatsiini varustada. Linnuliha, kala, piimatooted, seened ja munad sisaldavad eriti palju niatsiini. Kuid B3-vitamiini leidub ka kohv, maapähklid ja kaunviljad. Defitsiitsümptomeid esineb siiski harva, kuna aminohape trüptofaan võib moodustada ka NAD. Trüptofaani on piisavas koguses ka eespool nimetatud toitudes. Nikotinaat-D-ribonukleotiidi saab sünteesida mõlemast lähteainest, mis on NAD + sünteesi lähtepunkt.
Haigused ja häired
Kuna nikotiinamiidadeniindinukleotiidil on energia metabolismis keskne roll, põhjustab selle defitsiit tõsist tervis häired. Lisaks vahepealse energiavaruna toimimisele osaleb see koensüümina 1 enam kui 100 erinevas ensümaatilises reaktsioonis. Lisaks energiatootmisele avaldatavale mõjule stimuleerib see ka neurotransmitterite sünteesi dopamiini, adrenaliin or serotoniini. Seega on tal stressiolukordades, närvilisuses, väsimus. See tugevdab ka immuunsüsteemi, maks funktsioonid närvisüsteem ja toimib ka kui antioksüdant. Neurotransmitterite moodustumise kaudu see paraneb aju funktsioone. The mälu tulemuslikkust, kontsentratsioon ja mõtlemisvõime muutuvad paremaks. Positiivseid kogemusi on tehtud ka aastal Parkinsoni tõbi. Uuringud on näidanud, et sümptomid paranevad pärast NADH-i haldamine. Kuigi NAD-i puudus on tänapäeval haruldane, võib see ilmneda äärmiselt tasakaalustamata dieedi korral. Näiteks kuni XNUMX. sajandi alguseni esines salapärane haigus nimega pellagra, eriti Mehhikos. Muutusega dieet et mais, kannatas suur osa Mehhiko elanikkonnast kontsentratsioon ja unehäired, isukaotus, ärrituvus, naha muutused dermatiidiga, kõhulahtisus, depressioonja põletik suu kaudu ja seedetraktist limaskest. Põhjuseks oli laialt levinud mais. sisse mais, nii niatsiini kui ka trüptofaani leidub ainult väikestes kogustes. Selle tulemusena oli NAD + moodustumine häiritud. Pärast põhjuse väljaselgitamist dieet muudeti uuesti. Mõnikord põhjustab B3-vitamiini üleannustamine a nahk vasodilataatoriefekt, mida tuntakse ka loputusena. Tilk sisse veri rõhk ja pearinglus võib ka tekkida. Need sümptomid väljendavad NAD + energiatootmise suurenemist. Kuid toksilisi toimeid pole täheldatud isegi väga suurte annuste korral.
