Биотин

Основные сведения

Синонимы

Биотин - водорастворимый член группы витаминов В, известный также под названиями витамин Н, витамин В8 и кофермент R. Хотя существуют восемь различных форм биотина, только одна из них, а именно, D-биотин, встречается в природных соединениях и проявляет полный спектр биологической активности.

Основные природные источники

В малых количествах биотин обнаруживается в большинстве пищевых продуктов. Наиболее богатыми его источниками являются дрожжи, печень и почки. Также много его содержится в яичном желтке, соевых бобах, орехах и крупах. Данные, полученные в экспериментах на животных, демонстрируют, что биологическая доступность биотина варьируется в значительных пределах.

Микроорганизмы, вырабатывающие биотин, находятся в толстом кишечнике, но роль и масштаб его энтерального синтеза во всём метаболизме биотина не известны.

Запасы в организме

Биотин усваивается в неизменённом виде в верхней части тонкого кишечника и распределяется во всех его тканях. Наивысшие его концентрации обнаруживаются в печени и почках. Мало что известно о переносе и хранении биотина в организмах животных и человека. Опубликованные данные об уровне биотина в крови и моче сильно между собой различаются и не могут служить надёжным показателем его ценности для питания. Тем не менее, в исследуемых группах был обнаружен его низкий уровень содержания в крови по сравнению с контрольной группой при использовании одного и того же метода анализа.

Измерение

Известно несколько способов количественной оценки биотина. Обычно применяются микробиологические пробы на бактериях и дрожжах. В литературе описаны также методы использования биопроб, основанный на наблюдениях за ростом крыс и цыплят, испытывающих дефицит биотина, но эти методы трудоёмки и недостаточно точны. Применяются и другие методы, такие как ферментный, радиоизотопный, колориметрический, метод связывания белков и газовая хроматография.

Стабильность

Биотин относительно стабилен. В большинстве пищевых продуктов он связан в белках, из которых он выделяется в кишечнике в результате гидролиза протеина и действия особого фермента, биотинидазы. В процессе приготовления блюд потери биотина незначительны, в большинстве своём они происходят в результате выщелачивания воды в процессе варки. Обработка пищевых продуктов, как например, консервирование вызывает умеренное снижение содержания биотина.

Основные антагонисты

Авидин, гликопротеин, содержащийся в белке сырого яйца, связывается с биотином и делает его неабсорбируемым. Таким образом, всасывание больших количеств сырого яичного белка кишечником в течение долгого времени может привести к дефициту биотина.

Отмечалось также, что применение антибактериальных препаратов, вредящих микрофлоре кишечника может понизить уровень биотина. В то же время, результаты испытаний на людях не дают возможности утверждать это категорически. Сообщается также о взаимодействии биотина с некоторыми противосудорожными препаратами.

Функции

Биотин формирует часть некоторых ферментных комплексов и необходим для нормализации роста и функций организма. Он играет ключевую роль в процесах обмена углеводов, жиров и белков. Один из биотин-зависимых ферментов является катализатором синтеза жирных кислот, другой играет основную роль в энергетическом обмене и в синтезе аминокислот и глюкозы.

Симптомы дефицита

У человека дефицит биотина встречается крайне редко. Симптомами дефицита являются потеря аппетита, тошнота, рвота, воспаление языка, бледность, депрессия, сухой чешуйчатый дерматит и (в случае длительного протекания серьёзного дефицита биотина) облысение (алопеция).

У пациентов-добровольцев, находившихся на биотиндефицитной диете и получавших большие количества белка сырых яиц, через 3-4 недели начиналось шелушение тонких чешуек с кожи без ощущения зуда. Через 10 недель такой диеты участники эксперимента испытывали утомление, депрессию и сонливость при тошноте и потере аппетита. Имели место мышечные боли, гиперестезия и парестезия без изменения рефлексов или других объективных признаков невропатии. Язык становился бледным, со сглаженными сосками, кожа сухая и шелушащаяся. Развивались анемия и гиперхолистеринемия.

Группы риска

Помимо лиц, употребляющих в пищу большое количество сырого яичного белка, в группу, наиболее подверженную риску дефицита биотина, входят дети в возрасте до 6 месяцев. У детей, испытывающих недостаток биотинидазы (врождённое заболевание обмена веществ), потенциально может иметь место летальный исход. Клиническая картина у таких детей выражается в плохом выкармливании, непрекращающейся рвоте, мышечной гипотонии, слабых реакциях, летаргии и коме. У детей старшего возраста наблюдаются кетоацидоз, алопеция и задержка в развитии.

Большое число исследований показало положительное действие биотина в случаях себорейной экземы у детей и болезни Лейнера-Муссу, которая является генерализованной и сильно развитой себорейной экземы.

Также общеизвестно, что возможна связь между биотином и этиологией и "синдромом внезапной младенческой смерти", являющимся обычной причиной смерти младенцев на первом году жизни. Большинство детей, страдающих биотиновой недостаточностью, выкармливались искусственно. У пациентов, в течение долгого времени получавших питание парентерально наблюдались симптомы биотиновой недостаточности до тех пор, пока биотин не был включён в их рацион. Обычно у таких пациентов наблюдаются изменения кожного покрова, выпадение волос и проявления депрессии, поддающиеся биотиновой терапии.

У алкоголиков, пациентов с кишечно-желудочными расстройствами, ожогами также наблюдается низкий уровень циркуляции биотина в организме, а также в результате продолжительного лечения некоторыми противосудорожными препаратами.

Рекомендуемая профилактическая доза

Впервые ежедневная дозировка безопасного и необходимого введения продуктов, содержащих биотин, была установлена в 1980 году Отделом продовольствия и питания Национального исследовательского совета США. В соответствии с существующими в настоящее время в США рекомендациями (1989) она составляет 30-100 мкг в день для взрослых и детей старше 11 лет, и 10-30 мкг в день для детей и младенцев. Во Франции и Южной Африке рекомендуемая ежедневная доза биотина составляет до 300 мкг, в Сингапуре - до 400 мкг.

В других странах, в том числе в Федеративной Республике Германия, считается, что диета и внутрикишечный синтез обеспечивают достаточное количество биотина.

Добавки

Биотин часто применяется в комбинации с другими витаминами группы В. В некоторых странах биотин доступен в пероральных и парентеральных формах.

Терапевтическое применение

Терапевтические дозы биотина для пациентов с биотиновой недостаточностью варьируются в пределах от 5 до 20 мг ежедневно. Дети с себорейной экземой и болезнью Лейнера-Муссу поддаются лечению дозами 5 мг. Для пациентов с биотиновой недостаточностью требуется пожизненная биотиновая терапия дозами миллиграммового порядка. Дозы для перорального введения определяются в индивидуальном порядке.

Пациентам, получающим полное парентеральное питание, для поддержания нормального уровня плазмы рекомендуются ежедневные добавки в дозах 60 мкг для взрослых и 20 мкг для детей. Для лечения ломкости ногтей с успехом применялись дозы 0,25 мг биотина.

Безопасность

Токсичность биотина для людей в экспериментах не определялась. На практике, биотин вводился дозами 40 мг/день без ощутимого вреда для пациентов.

Промышленное производство

Синтез биотина в коммерческом масштабе основан на методе, разработанном Голдбергом и Штернбахом в 1949 году, и использующем в качестве исходного материала фумаровую кислоту. В результате этого метода получают чистый D-биотин, идентичный природному соединению.

Витаминизация пищи

Биотин добавляют к молочным смесям и другим пищевым продуктам для детей и к диетическим продуктам.

Другие применения

Рост хлебопекарных дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) находится в зависимости от биотина. Поэтому биотин, в качестве стимулятора роста, добавляется в питательную среду, используемую для ферментирования дрожжей. От биотина также зависят многие из микроорганизмов, применяемых в современной промышленной биотехнологии. Поэтому, в этом качестве, он добавляется в среду роста.

В косметике биотин употребляется как компонент составов для ухода за волосами.

История