Biotiin

Biotiin ehk H-vitamiin ehk B7-vitamiin ehk B8-vitamiin ehk koensüüm R on valdavalt endogeenne vesilahustuv B-rühma vitamiin, mis on mikrokogustes iga päev vajalik nii pro- kui ka eukarüootsete organismide füsioloogiliste protsesside normaalseks toimimiseks. Biotiin on paljude bakterite jaoks asendamatu kasvufaktor. Biotiin ja selle isomeerid on ka bioaktiivsed biomikromolekulid ja asendamatud koensüümid. Biotiini leidub paljudes taimsetes ja loomsetes toitainetes ning normaalse füsioloogiaga loomadel toimub biotiinisüntees mikroorganismide kaudu soolestikus. Biotiin on ka ravimpreparaatide, söödalisandite, vitamiinipreparaatide ja kosmeetikatoodete oluline koostisosa. Biotiini täielik puudumine (ka bioaktiivsuse minetanuna) toidus või kestev vaegus võib olla organismile kahjulik ja koguni ohtlik, kuid haiguslikke seisundeid põhjustab inimestel harva. Keemiline valem: C10H16N2O3S Molaarmass: 244,31 g/mol IUPACi süstemaatiline nimetus 5-[(3aS,4S,6aR)-2-oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoic acid CAS-number 58-85-5. ATC-kood A11HA05 ATCvet-kood QA11HA05 B7-vitamiin B8-vitamiin (prantsuse erialakirjandus) H-vitamiin koensüüm R jt. (3aS,4S,6aR)-biotiin Biopeiderm 5-[(3aS,4S,6aR)-2-Oxohexahydro-1H- thieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentansäure D-biotiin D(+)-biotiin S-faktor "munavalge kahjustuse sündroomi" kaitsefaktor Loomsete ja taimsete saadustega seedekulglasse sattuv H-vitamiin on valk-seotud. Valgu proteolüüsil seedekulglas jääb järele biotsütiin, mis biotinaasi toimel annab vaba H-vitamiini. Vaba biotiin imendub peamiselt Na-sõltuva aktiivse transpordina ja põhiosas peensoole ülaosast. Suuremate koguste puhul kasvab mõnevõrra difusioonina imenduv hulk. Soole mikrofloora toodetav biotiin jääb seotuks ja sellest imendub vaid 8–15%. Biotiinil on mitmeid analooge ja isomeere, kuid looduslikult leidub teda valdavalt (+)-biotiinina ja see on ka aktiivseim vitamiinilaadset bioloogilist toimet omav ühend. Toiduainetes leidub teda enim looma maksas, neerudes, paljudes munades ja pärmis. Imendumist pärsib liigne alkohol, antibiootikumid ja toore kanamuna glükoproteiin avidiin. Viimane seob biotiini ja tekkiv kompleks ei allu seedeensüümidele. Keetmine/praadimine lõhustab ja seega inaktiveerib avidiini. Imendunud biotiini transpordib organismis plasmaalbumiin. Biotiini akumuleerivad maks, neerud, ka neerupealised ja aju. Eritatakse uriini ja väljaheidetega. Bioroll avaldub karboksülaaside koensüümina. Biotiinisõltuvat karboksüülimist vajab: glükoosi ehk veresuhkru süntees rasvhapete süntees (sh ka pikaahelaliste PUFA-de süntees) hargnenud ahelaga aminohapete katabolism foolhappe, pantoteenhappe ja B12-vitamiini metabolism. Normaalse toitumise ja tervislike eluviiside korral biotiinivaegust (RHK-10 E53.8) ei esine. Siiski on nüüdisaja tingimustes selle kujunemise tendents. Selle põhjused on: biotiini biosaadavus taimsete allikate puhul on suhteliselt väike; üha enam esineb soolte tegevust pärssivaid olukordi – alkoholi liigtarvitamine, antibiootikumide kestev manustamine jne. Vaegus tekitab probleeme rasvhapete ja glükoosi sünteesis ning hargnenud ahelaga aminohapete katabolismis. Vaeguse esmatunnused: isutus, lihaste valulikkus, kuiv nahk, unetus. Süvenenud vaeguse tunnuseks on spetsiifiline seborroiline ekseem ehk seborröa ehk patoloogiline rasuvoolus rasunäärmetest. Toitumisest mittesõltuv ehk sekundaarne vaegus tekib biotinaasi (sh päriliku) vaeguse korral. See pärsib nii biotiini imendumist kui ka vabanemist ensüümvalkudest ja uuesti kasutamist. Biotinaasivaegust ilmneb imikutel, sümptomid on järgmised: hüpotoonia, lihasekrambid, ketendav dermatiit, silma sidekesta põletik, nägemise atroofia. Funktsionaalset taset organismis hinnatakse seerumi ja uriini biotiinitaseme määramise kaudu: biotiini, bisnorbiotini, BSO, BNBMK, biotin sulfone'i jt taseme määramise kaudu. Selle vaeguse korral on uriinis suures koguses laktaati, metüülkrotanaati, hüdroksüisovaleraati, propionaati (propionaatne atsideemia). RDA (Recommended Dietary Allowances) ehk soovitatav päevane annus on 0,30–0,55 mg. Manustamine on hädavajalik vaeguse tunnuste ilmnemisel. Selle oskuslik/adekvaatne manustamine võib ravi ühe komponendina olla efektiivne alkoholismi, mõlema diabeedi, dermatiitide, ekseemi jne korral. Teda peaks manustama koos tiamiini, foolhappe, pantoteenhappe, C-vitamiini, püridoksiini, niatsiini, tiamiini, E-vitamiini ja B12-vitamiiniga. Päevase ohutu koguannuse ülempiir on korduval manustamisel 500 mg. Ühekordset ei teata. Toksilisust ei teata. 1901. aastal avastas Eugene Wildiers munakollases pärmi kasvufaktorid: bios I ja bios II B ehk bios. 1935.–1936. aastal õnnestus Saksa keemikul Fritz Köglil koos doktorant Benno Tönnisega 250 kilost kuivatatud munakollasepulbrist eraldada kristalse pulbrina 1,1 mg Wildiersi munakollase "bios-faktorit" ja nad nimetasid aine biotiiniks ("Über Wuchsstoffe der Auxin- und der Bios-Gruppe", Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 68 (1935) A 16–28). 1941. aastal eraldas Ungari päritolu Ameerika Ühendriikide mikrobioloog ja pediaater Paul György munakollases, maksas ja pärmis munavalge toimet inhibeeriva ning raviva faktori, mille ta nimetas H-vitamiiniks (saksa keeles die Haut ' nahk'). Rottidel, kelle sööda valguratsioon koosnes üksnes toorest munavalgest, tekkis ulatuslik dermatiit, millega kaasnesid närvisüsteemiga seotud haiguslikud seisundid ja kes ravita surid. Nn munavalge kahjustuse sündroomi (inglise: egg white injury) ravis ta, koos Vincent de Vigneaud ja teistega, Kögli ja Tönnise poolt munakollasest eraldatud biotiiniga (algselt pärmi kasvufaktor ja hilisem imetajate vitamiin). Seejärel tõestasid nad, et H-vitamiin, koensüüm-R ja biotiin on kas üks ja seesama ühend või väga lähedased ühendid. Mainitud ravivat faktorit on nimetatud ka teisiti: kaitsefaktor X (inglise keeles protective factor X), munavalge kahjustuse sündroomi kaitsefaktor (inglise: egg white injury protection factor), S-faktor, W-faktor (ehk Bw-vitamiin). ... Antivitamiinid B-rühma vitamiinid P. H. GRAHAM, "Vitamin Requirements of Root Nodule Bacteria"[alaline kõdulink], J . gen. Microbiol. (1963), 30, 245–248, Veebiversioon (vaadatud 30.08.2013) (inglise keeles) Radwan SS, Al-Muteirie AS, "Vitamin requirements of hydrocarbon-utilizing soil bacteria", Microbiol Res. 2001 Mar;155(4):301-7. Osaline veebiversioon (vaadatud 30.08.2013) (inglise keeles) Veebiversioon (vaadatud 24.08.2013) Veebiversioon (vaadatud 24.08.2013) "Veebiversioon (vaadatud 30.08.2013)". Originaali arhiivikoopia seisuga 4.03.2016. Vaadatud 4.08.2013. Jess G. Thoene, Small Molecule Therapy for Genetic Disease, Cambridge University Press, lk 64, 2010, Google`i raamatu osaline veebiversioon (vaadatud 30.08.2013) (inglise keeles) "Kögl, Fritz (1897–1959)", Veebiversioon (vaadatud 24.08.2013) M. Daniel Lane, "The Biotin Connection: Severo Ochoa, Harland Wood, and Feodor Lynen", doi:10.1074/jbc.X400005200 September 17, 2004 The Journal of Biological Chemistry, 279, 39187-39194. Veebiversioon (vaadatud 04.08.2013) Fritz Kögl, W. van Hasselt,"Über das Vorkommen von Biotin im tierischen Organismus. Mitteilung über pflanzliche Wachstumsstoffe.", Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für physiologische Chemie, 243, 1936, lk 189–194 Osaline veebiversioon (vaadatud 24.08.2013) (saksa keeles) Sunita Kothari, Characterization of BirA Gene of Pseudomonas Mutabilis and the Mutant, 1F9, lk 1, 2007, UMI, Google`i raamatu osaline veebiversioon (vaadatud 04.08.2013)[alaline kõdulink] Klaus Hofmann, VINCENT DU VIGNEAUD 1901–1978A Biographical Memoir, Biographical Memoir, 1987, National Academy of Scineces, Waschington D.C. Veebiversioon (vaadatud 17.07.2013) (inglise keeles) Lee Russell McDowell, "Vitamins in Animal and Human Nutrition", 2nd, lk 446,2000, Iowa State University Press / Ames Google'i raamatu osaline veebiversioon (vaadatud 30.08.2013) (inglise keeles)