Cá nhân biotin-cacboxylase phụ thuộc - pyruvat, propionyl-CoA, 3-metylcrotonyl-CoA, và acetyl-CoA carboxylase - là những chất cần thiết cho quá trình tạo gluconeogenes, tổng hợp axit béo và phân hủy axit amin, tương ứng. biotin-chứa các peptide, bao gồm cả biocytin quan trọng. Điều này sau đó được chuyển đổi trở lại thành biotin bởi enzyme biotinidase, có trong hầu hết các mô và tách ra lysine hoặc peptit lysil. Nó có thể liên kết từng biotin phân tử đến lịch sử (protein xung quanh DNA được bao bọc) hoặc để tách chúng khỏi histone. Theo cách này, biotin transferase được cho là có thể ảnh hưởng đến chất nhiễm sắc cấu trúc (khung chuỗi của DNA), sửa chữa DNA và gen biểu hiện. Sự thiếu hụt biotinidase - khiếm khuyết bẩm sinh di truyền lặn trên autosomal, cực kỳ hiếm - dẫn đến không thể chiết xuất biotin từ biocytin. Do nhu cầu biotin tăng lên, trẻ em bị ảnh hưởng phụ thuộc vào việc cung cấp lượng biotin tự do dược lý. Biotin chủ yếu được hấp thu ở phần gần ruột non. Vì tự tổng hợp trong đại tràng bởi các vi sinh vật sản xuất biotin, sự bài tiết hàng ngày của biotin và các chất chuyển hóa của nó trong nước tiểu và phân vượt quá lượng cung cấp cùng với thức ăn.
Coenzyme trong phản ứng cacboxyl hóa
Chức năng thiết yếu của biotin là hoạt động như một đồng yếu tố hoặc một nhóm giả của bốn carboxylase xúc tác sự liên kết của một nhóm cacboxyl (bicarbonate - CO2) vô cơ. axit. Do đó, vitamin B tham gia vào một số quá trình trao đổi chất thiết yếu của tất cả các nhóm chất dinh dưỡng và chất quan trọng cung cấp năng lượng.Biotin là thành phần của các phản ứng carboxylase sau:
- Pyruvate carboxylase - thành phần quan trọng trong cả quá trình tạo gluconeogenesis và tổng hợp axit béo (lipogenesis).
- Propionyl-CoA carboxylase - cần thiết cho glucose tổng hợp và do đó để cung cấp năng lượng.
- 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase - cần thiết cho sự phân hủy của axit amin thiết yếu (leucine dị hóa).
- Acetyl-CoA carboxylase - thành phần quan trọng trong quá trình tổng hợp axit béo.
Pyruvate carboxylasePyruvate carboxylase nằm trong mitochondria, "nhà máy điện" của các tế bào. Ở đó, enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình carboxyl hóa pyruvate thành oxaloacetate. Oxaloacetate là nguyên liệu ban đầu và do đó là thành phần thiết yếu của quá trình tạo gluconeogenesis. Sự hình thành của mới glucose diễn ra chủ yếu ở gan và thận, và do đó hoạt động cao nhất của pyruvate carboxylase được tìm thấy trong hai cơ quan này. Do đó, pyruvate carboxylase đóng vai trò như một loại enzyme quan trọng trong quá trình hình thành mới của glucose và có liên quan đến quy định của máu mức đường huyết. Glucose là chất cung cấp năng lượng quan trọng nhất của sinh vật. Đặc biệt, hồng cầu (đỏ máu ô), não, và tủy thận dựa vào glucose để cung cấp năng lượng. Sau quá trình đường phân, chất chuyển hóa acetyl-CoA được hình thành trong mitochondria bằng cách khử cacboxyl oxy hóa (phân cắt một nhóm cacboxyl) của pyruvate. Điều này “đã được kích hoạt A-xít a-xê-tíc”(Dư lượng axit axetic liên kết với coenzyme) đại diện cho sự khởi đầu của xitrat cycluś trong mitochondria và do đó là nguyên liệu ban đầu cho quá trình sinh tổng hợp chất béo. Để đi qua màng ty thể, acetyl-CoA phải được chuyển đổi thành citrate (muối của axit citric), có thể thấm qua màng. Phản ứng này được thực hiện nhờ citrate synthetase, trong đó enzyme, là kết quả của sự phân hủy acetyl-CoA, chuyển phần dư acetyl thành oxaloacetate - sự ngưng tụ của oxaloacetate với sự hình thành của citrate. Bước phản ứng này của xitrat cycluś giải phóng năng lượng, một mặt ở dạng GTP (giống như ATP là “nguồn cung cấp năng lượng chung” của tế bào) và mặt khác ở dạng tương đương khử (NADH + H + và FADH2). Các chất thứ hai sau đó được sử dụng trong chuỗi hô hấp để tạo thành ATP hơn nữa phân tử, là năng lượng thu được chính trong quá trình hô hấp tế bào. Sau khi citrate đi từ ty thể vào tế bào, nó được chuyển đổi trở lại thành acetyl-CoA với sự trợ giúp của lyase citrate. cần thiết cho sự hình thành citrat. Cuối cùng, acetyl-CoA chỉ có thể xâm nhập vào tế bào dưới dạng muối của axit citric để bắt đầu tổng hợp axit béo. men cacboxylase dường như đóng một vai trò quan trọng như một đồng yếu tố trong não trưởng thành do chức năng thiết yếu của nó trong tổng hợp axit béo (cung cấp oxaloacetate để chuyển acetyl-CoA thành citrate) và trong quá trình tổng hợp dẫn truyền thần kinh acetylcholine. Hơn nữa, oxaloacetate cần thiết cho sự tổng hợp de novo của aspartate, một chất kích thích (cung cấp năng lượng) dẫn truyền thần kinh. Propionyl-CoA cacboxylase Propionyl-CoA carboxylase là một enzym quan trọng được bản địa hóa trong ty thể trong quá trình xúc tác methylmalonyl-CoA từ propionyl-CoA. Trong các mô của con người, axit propionic là kết quả của quá trình oxy hóa các số lẻ axit béo, sự suy thoái của một số amino axit – methionine, isoleucine, và valine - và sản xuất bởi vi sinh vật đường tiêu hóa.Methylmalonyl-CoA tiếp tục bị phân hủy thành succinyl-CoA và oxaloacetate. Oxaloacetate dẫn đến glucose hoặc carbon điôxít (CO2) và nước (H2O) Theo đó, propionyl-CoA carboxylase là một thành phần quan trọng của quá trình tổng hợp glucose cũng như cung cấp năng lượng. 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase3-methylcrotonyl-CoA carboxylase cũng là một enzym ty thể. Nó chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi 3-metylcrotonyl-CoA thành 3-metylglutaconyl-CoA, đóng một vai trò trong sự phân hủy của leucine. 3-Methylglutaconyl-CoA và 2-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA sau đó được chuyển thành acetoacetate và acetyl-CoA. Sau cùng là một thành phần thiết yếu của xitrat cycluś. 3-Methylcrotonyl-CoA có thể bị phân hủy độc lập với biotin thành ba hợp chất khác, do đó được sản xuất thường xuyên hơn trong trường hợp thiếu hụt biotin. Acetyl-CoA carboxylaseAcetyl-CoA carboxylase được tìm thấy trong cả ty thể và tế bào. Enzyme này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình carboxyl hóa acetyl-CoA phụ thuộc ATP, khu trú trong tế bào thành malonyl-CoA. Phản ứng này thể hiện sự khởi đầu của quá trình tổng hợp axit béo. Bằng cách chuyển đổi chuỗi dài không bão hòa đa axit béo bằng cách kéo dài chuỗi, malonyl-CoA rất quan trọng đối với sự hình thành tiền chất của prostaglandin. Prostaglandin thuộc nhóm eicosanoids (dẫn xuất oxy hóa của chất không bão hòa đa axit béo) ảnh hưởng đến chức năng cơ trơn tử cung và hệ cơ.
Các hiệu ứng khác:
- Ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen không phụ thuộc biotin enzyme.
- Ảnh hưởng đến tăng trưởng và duy trì máu tế bào, tuyến bã nhờn và mô thần kinh.
- Ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch - bằng cách bổ sung biotin 750 µg / ngày trong 14 ngày và 2 mg / ngày trong 21 ngày, có cả sự gia tăng biểu hiện của các gen đối với interleukin-1ß và interferon-y và giảm biểu hiện của gen. cho interleukin-4 trong tế bào máu; ngoài ra, việc phát hành các interleukin khác nhau đã bị ảnh hưởng
- Bổ sung biotin dẫn đến cải thiện kết cấu da trong một số nghiên cứu
- Hàng ngày quản lý 2.5 mg biotin trong 6 tháng được phát hiện là làm dày và cải thiện cấu trúc của móng
