Ниацин также известен как витамин B3. Он участвует во многих процессах в организме, например, в энергетическом обмене и делении клеток. Строго говоря, термин ниацин означает не один витамин, а никотиновую кислоту и никотинамид, а также их соединения.
Что такое ниацин?
Ниацин относится к группе водорастворимых витаминов группы В. Более конкретно, ниацин является собирательным термином для различных соединений, а именно никотиновой кислоты и никотинамида, а также производных от них соединений. Ниацин содержится в пище и вырабатывается организмом человека в печени из незаменимой аминокислоты триптофан.
Однако это не витамин в классическом смысле, так как он может вырабатываться самим организмом человека (в печени) из аминокислоты триптофан. Ниацин содержится во всех живых клетках человеческого организма. В высоких концентрациях содержится в печени, жировой ткани и почках.
Каковы функции ниацина в организме?
Как компонент важных коферментов, ниацин участвует в реакциях во всех клетках организма. К ним относятся процессы деления клеток, накопление и расщепление углеводов, аминокислот, жирных кислот, а также иммунный ответ.
Ниацин помогает организму восстановиться, особенно когда речь идет о процессах регенерации мышц, обновлении кожи, нервов и ДНК. Он поддерживает образование веществ-посредников в мозге, которые транспортируют информацию между нервными клетками. Существуют доказательства того, что ниацин может защищать от немеланомных опухолей кожи, вызванных ультрафиолетовым излучением.
Какова суточная потребность в ниацине?
Сколько ниацина необходимо организму, зависит от возраста, пола и энергетических потребностей. Больше всего в витамине нуждаются молодые люди в возрасте от 15 до 17 лет, а также беременные и кормящие женщины. Ниацин относительно стабилен — длительное хранение, нагрев и приготовление пищи не разрушают его.
Рекомендуется принимать от 11 до 17 миллиграммов в день. Эти значения могут быть легко достигнуты при сбалансированной диете: 17 миллиграммов витамина содержатся в:
- 150 г жареной скумбрии;
- 2 ломтиках цельнозернового хлеба;
- 2 чашках кофе;
- 25 г арахиса;
- 100 грамм жареных вешенок.
Продукты, богатые ниацином:
- анчоусы;
- лосось;
- тунец;
- скумбрия;
- постная говядина, телятина и свинина;
- домашняя птица;
- печень;
- кофе;
- цельнозерновые продукты;
- арахис;
- грибы;
- картофель;
- пивные дрожжи.
В наших широтах спрос на ниацин в основном покрывается мясом, хлебом и кофе.
Применение в медицине
В основном, никотиновая кислота использовалась в качестве гиполипидемического средства для лекарственной терапии на протяжении десятилетий. Комбинация никотиновой кислоты со статином оказывает положительное влияние на липидный профиль крови. Некоторые врачи также используют никотинамид при остеоартрозе, артрите коленного сустава, при легкой форме полиморфного дерматоза.
Никотиновая кислота (NS) — ниацин — и никотинамид (NA) являются метаболически активными витамерами. Их коферментные пары играют ключевую роль в более чем 200 окислительно-восстановительных ферментах.
В любом случае, NADH (никотинамид-адениндинуклеотид) вместе с флавопротеинами и коэнзимом Q10 играют центральную роль в метаболизме митохондриальной энергии, а именно в качестве передатчика окислительно-восстановительных эквивалентов, которые возникают при расщеплении питательных веществ в бета-окислении жирных кислот и цикле цитрата.
Как проявляется дефицит ниацина?
Поскольку организм может вырабатывать ниацин из самого триптофана (60 мг триптофана = 1 мг ниацина), дефицит витамина В3 встречается относительно редко. В основном это происходит у людей в развивающихся странах со скудным питанием и высокой долей кукурузы и кукурузных продуктов (содержащийся в них связанный ниацин может быть не полностью расщеплен в желудочно-кишечном тракте).
Такие заболевания, как анорексия, хроническая диарея, цирроз печени, алкоголизм и наследственное нарушение обмена веществ также могут нарушать усвоение витамина B3.
Определенные лекарства, такие как изониазид, парацетамол, диазепам, контрацептивы, L-допа, фенитоин, фенобарбитал, бенсерацид и карбидопа, также могут быть ответственны за дефицит витамина.
Первыми признаками являются потеря аппетита, расстройство желудка и физическая слабость. В дальнейшем могут возникать: депрессия, диарея и изменение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.
Как проявляется избыток ниацина?
Чрезмерное потребление ниацина в форме никотиновой кислоты может привести к вазодилатации с симптомами приливов (ощущение жара, покраснение кожи и зуда).
При очень высоких дозах (несколько граммов никотиновой кислоты) могут возникать диарея, тошнота и рвота. В худшем случае долгосрочными последствиями являются желтуха, повреждение печени или проблемы с метаболизмом глюкозы.
Определение, синтез, поглощение, транспорт и распределение
Никотинамид предпочтительно находится в организме в форме коферментов NAD и NADP. Никотиновая кислота, с другой стороны, встречается главным образом в тканях растений, таких как злаки и кофейные зерна, но в меньших количествах и в основном ковалентно связана с макромолекулами (посредством связи с фиксированным атомом ) — ниацитином, формой, которая не может использоваться организмом человека.
Никотиновая кислота и никотинамид могут превращаться друг в друга при промежуточном метаболизме.
Синтез
Организм человека может производить НАД тремя различными способами. Исходные материалы для синтеза НАД, кроме незаменимой (жизненно важной) аминокислоты триптофана, никотиновой кислоты и никотинамида.
Синтез NAD из L-триптофана
- L-триптофан → формилкинуренин → кинуренин → 3-гидроксикинуренин → 3-гидроксиантраниловая кислота → 2-амино-3-карбоксимуконовая кислота, полуальдегид → хинолиновая кислота
- Хинолиновая кислота + PRPP (фосфорибозилпирофосфат) → рибонуклеотид хинолиновой кислоты + PP (пирофосфат)
- Рибонуклеотид хинолиновой кислоты → рибонуклеотид никотиновой кислоты + CO 2 (диоксид углерода)
- Никотиновая кислота рибонуклеотид + АТФ (аденозинтрифосфат) → никотиновая кислота аденин динуклеотид + PP
- Никотиновая кислота адениндинуклеотид + глутаминат + АТФ → НАД + глутамат + АМФ (аденозинмонофосфат) + ПП
Синтез НАД из никотиновой кислоты
- Никотиновая кислота + PRPP → рибонуклеотид никотиновой кислоты + PP
- Никотиновая кислота рибонуклеотид + АТФ → Никотиновая кислота адениндинуклеотид + РР
- Никотиновая кислота адениндинуклеотид + глутаминат + АТФ → НАД + глутамат + АМФ + ПП
Синтез NAD из никотинамида
- Никотинамид + PRPP → Никотинамид рибонуклеотид + PP
- Никотинамид рибонуклеотид + АТФ → НАД + ПП
NAD превращается в NADP путем фосфорилирования (присоединения фосфатной группы) с использованием АТФ и NAD-киназы. У людей в среднем 60 мг L-триптофана эквивалентно одному миллиграмму никотинамида. Поэтому потребность в витамине B3 указывается в эквивалентах ниацина (1 эквивалент ниацина (NA) = 1 мг ниацина = 60 мг L-триптофана). Однако это соотношение не относится к диете с низким содержанием триптофана, поскольку биосинтез белка ограничен, когда потребление триптофана низкое, а незаменимая аминокислота используется исключительно для биосинтеза белка до тех пор, пока не возникнет избыток по сравнению с потребностью в биосинтезе белка.
Достаточное количество фолата, рибофлавина (витамин В2) и пиридоксина (витамин В6) является важным фактором, так как эти витамины также участвуют в метаболизме триптофана.
При увеличении потребления ненасыщенных жирных кислот увеличивается конверсия триптофана в НАД, уменьшается с увеличением количества белка (> 30%). В частности, избыток аминокислоты лейцина вызывает нарушения метаболизма триптофана или ниацина, поскольку лейцин ингибирует как клеточное поглощение триптофана, так и активность фосфорибозилтрансферазы хинолиновой кислоты и, следовательно, синтез NAD.
Абсорбция и поглощение
Никотинамид после расщепления коэнзимов уже в желудке (по большей части) а также в верхнем отделе тонкого кишечника путем бактериального гидролиза (расщепления по реакции с водой) в виде свободной никотиновой кислоты быстро и почти полностью абсорбируется.
Кишечное поглощение (поглощение через кишечник) клетками слизистой оболочки подчиняется дозозависимому двойному транспортному механизму. В зависимости от градиента натрия низкие дозы ниацина активно поглощаются носителем в соответствии с кинетикой насыщения, а высокие дозы ниацина (3-4 г) дополнительно поглощаются путем пассивной диффузии.
Поглощение свободной никотиновой кислоты происходит быстро и почти полностью в верхней тонкой кишке по тому же механизму.
На скорость абсорбции ниацина в основном влияет пищевая матрица (характер пищи). В продуктах животного происхождения поглощение составляет почти 100%, в то время как в зерновых продуктах и других продуктах растительного происхождения из-за ковалентного связывания никотиновой кислоты с макромолекулами (ниацитином) можно ожидать биодоступность около 30%.
Посредством определенных мер, таких как щелочная обработка (обработка щелочными металлами или химическими элементами, такими как натрий, калий и кальций) или путем обжарки соответствующих пищевых продуктов комплексное соединение ниацитин может расщепляться, и доля свободной никотиновой кислоты увеличивается, что приводит к значительному повышению биологической применимости никотиновой кислоты.
При обжиге кофе деметилируется метилникотиновая кислота (тригонеллин), содержащаяся в зеленых кофейных зернах, которая не может использоваться людьми, что увеличивает содержание свободной никотиновой кислоты с ранее 2 мг / 100 г зеленых кофейных зерен до приблизительно 40 мг / 100 г жареного кофе.
Транспорт и распределение в организме
Поглощенный ниацин, в основном в виде никотиновой кислоты, попадает в печень, где он превращается в коферменты NAD и NADP. Помимо печени, эритроциты (эритроциты) и другие ткани также участвуют в хранении ниацина в форме NAD (P). Однако резервная емкость витамина В3 ограничена и составляет около 2-6 недель у взрослых.
В экспериментах на крысах было обнаружено, что после внутрибрюшинного введения (введения вещества в брюшную полость) 5 мг / кг массы тела меченой никотиновой кислоты только небольшая часть остается неизменной в моче. Однако после высоких доз (500 мг ниацина) или в стационарных условиях (пероральная доза 3 г ниацина / день) более 88% введенной дозы было обнаружено в неизмененной и метаболизированной форме в моче, что указывает на почти полное ее поглощение.
Лечение диализом (процедура очистки крови), которое используется у пациентов с хронической почечной недостаточностью, может привести к значительной потере ниацина и, следовательно, к снижению уровня никотинамида в сыворотке.
В отличие от никотинамида, никотиновая кислота не может проникать через гематоэнцефалический барьер (физиологический барьер между кровотоком и центральной нервной системой) и должна сначала превращаться в никотинамид через НАД.
Часто возникающие вопросы о ниацине
Каковы эквиваленты ниацина?
Содержание ниацина в пище и информация о потреблении ниацина приведены как «эквиваленты ниацина». Термин ниациновые эквиваленты учитывает, что организм не только использует предварительно приготовленный ниацин из пищи, но и сам формирует егг: продукты, содержащие белок, обеспечивают аминокислоту триптофан, которая превращается в ниацин в печени. Считается, что около 1 мг ниацина получается из 60 мг триптофана:
- 1 мг ниацина = 60 мг триптофана.
Количество ниациновых эквивалентов (мг) рассчитывается как ниацин (мг) = никотинамид (мг) + никотиновая кислота (мг) + 1/60 триптофан (мг).
Для чего организму нужен ниацин?
Ниацин является компонентом важных коферментов для реакций во всех клетках организма. Например, ниацин участвует в энергетическом обмене, накоплении и расщеплении углеводов, аминокислот и жирных кислот. Процессы клеточного деления и передачи сигнала в клетке зависят от ниацина. Ниацин также влияет на иммунный ответ и, возможно, высвобождение инсулина в поджелудочной железе.
Существует ли недостаток ниацина у современного человека?
Дефицит ниацина встречается редко в промышленно развитых странах и чаще всего в результате болезней, которые ухудшают снабжение, утилизацию или метаболизм ниацина и / или триптофана. К ним относятся алкоголизм, анорексия, хроническая диарея, цирроз печени и наследственное нарушение обмена веществ.
Дефицит ниацина в основном наблюдается у людей в развивающихся странах с неразнообразным питанием с высоким потреблением кукурузы и кукурузных продуктов, поскольку ниацин присутствует в этих продуктах в составе, который желудочно-кишечный тракт с трудом усваивает.
Какие продукты естественно богаты ниацином?
Рыба (анчоусы, тунец, лосось, макрель), мясо (постная говядина, телятина, свинина, птица) и субпродукты содержат большое количество ниацина. При обычном питании основными поставщиками ниацина являются мясо, кофе и хлеб.
Как можно достичь контрольного значения для потребления ниацина?
При сбалансированном рационе легко достичь минимального значения потребления ниацина. Подростки в возрасте от 15 до 19 лет имеют наивысшую контрольную величину для потребления с 17 мг ниациновыми эквивалентами в день. Этой цифры можно достичь, потребляя:
- 150 г скумбрии (жареной), 2 ломтика (100 г) цельнозернового хлеба и 2 чашки кофе;
- 25 г арахиса и 100 г вешенок (жареные);
- 1 булочка из цельного зерна с семечками и 150 г грудки индейки (жареные).
Критические замечания
Согласно рекламе, ниацин поддерживает здоровье сердца, снижает уровень плохого холестерина, способствует умственной энергии, мотивации, хорошему настроению и концентрации, а также обеспечивает здоровую, красивую кожу и волосы. Но большинство из этих рекламных обещаний не являются научно обоснованными.
После рассмотрения Европейским органом по безопасности пищевых продуктов (EFSA) Комиссия ЕС подтвердила, что ниацин способствует:
- нормальному энергетическому обмену;
- нормальному функционированию нервной системы;
- поддержанию здоровья кожи и слизистых оболочек;
- уменьшению усталости.
Никотиновая кислота, другая форма этого витамина, также используется для лечения определенных нарушений при обмене жиров и холестерина. Однако это лекарственные средства, а не пищевые добавки, и терапевтическое использование таких препаратов должно контролироваться врачом.
Почему витамин С возвели в ранг короля витаминов
