Витамин B7 (биотин): свойства и роль в организме¶

Витамин B7 — это водорастворимый витамин группы B, известный также под названиями биотин, витамин H и коэнзим R. Участвует в работе карбоксилаз и играет ключевую роль в метаболизме жиров, белков и углеводов, а также в поддержании здоровья кожи, волос и ногтей. Суточная потребность для взрослого человека составляет около 30–100 мкг.

¶Химические свойства и история открытия

Биотин — bicyclic соединение, состоящее из тетрагидротиофенового кольца и мочевины. Химическая формула — C₁₀H₁₆N₂O₃S, молярная масса — 244,31 г/моль. Вещество устойчиво к нагреванию, но разрушается под действием сильных щелочей и ультрафиолетового излучения.

История открытия биотина связана с изучением питания птиц. В 1920-х годах исследователи обнаружили, что у кур, получающих сырые яйца, развивается дерматит и выпадают перья. В 1936 году венгерский биохимик Пауль Генрих и его коллеги выделили из желтка яйца активное вещество, названное витамином H (от немецкого Haut — «кожа»). В том же году биотин был синтезирован химиками. Установлено, что в сыром яичном белке содержится белок авидин, который связывает биотин и препятствует его усвоению — именно это объясняло негативное влияние сырых яиц на оперение кур.

¶Метаболические функции

Биотин служит кофактором (простетической группой) четырёх карбоксилаз:

• Пируваткарбоксилазы — участвует в глюконеогенезе (синтезе глюкозы из неуглеводных предшественников).
• Ацетил-КоА-карбоксилазы — катализирует первый шаг синтеза жирных кислот.
• 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы — участвует в катаболизме лейцина и других разветвлённо-цепных аминокислот.
• Пропионил-КоА-карбоксилазы — обеспечивает превращение пропионата в сукцинат для работы цикла Кребса.

Кроме того, биотин участвует в процессах глюконеогенеза, синтезе пуринов, метаболизме лейцина. Он влияет на экспрессию генов через карбоксилирование гистонов — модификацию белков хроматина, что связывают с регуляцией клеточного цикла и дифференцировки.

¶Источники и усвоение

Биотин синтезируется кишечной микрофлорой человека, однако вклад синтезированных бактериями доз в обеспечение потребности оценивается учёными неоднозначно — часть исследователей считает, что этого недостаточно для покрытия суточной нормы.

Основные пищевые источники:

Для усвоения биотина необходим транспортный белок — биотинидаза, который высвобождает витамин из пищевых белков в кишечнике. Наследственный дефицит биотинидазы — редкое генетическое заболевание, приводящее к тяжёлым неврологическим и кожным проявлениям при отсутствии заместительной терапии.

¶Дефицит

Клинически значимый дефицит биотина у здоровых людей встречается редко, поскольку он поступает с разнообразной пищей и частично синтезируется микрофлорой. К факторам риска относят:

• длительное употребление сырых яичных белков (авидин связывает биотин);
• хронические заболевания кишечника, синдром мальабсорбции;
• беременность и кормление грудью — часть исследований показывает снижение уровня биотина у значительной доли беременных;
• длительный приём антибиотиков, нарушающий микрофлору;
• наследственный дефицит биотинидазы.

Симптомы дефицита: себорейный дерматит, выпадение волос (вплоть до алопеции), ломкость ногтей, конъюнктивит, неврологические нарушения (депрессия, сонливость, парестезии), повышение уровня холестерина.

¶Применение и дефицит доказательной базы

Биотин входит в состав поливитаминных комплексов и БАД, часто продающихся под маркетинговыми обещаниями улучшения состояния волос, кожи и ногтей. Клинические исследования эффективности биотина при выпадении волос у людей с нормальным уровнем витамина в организме, как правило, не показывают значимого эффекта. Исключение составляют случаи подтверждённого дефицита, при котором приём биотина действительно устраняет симптомы.

В медицинской практике биотин применяется для лечения наследственного дефицита биотинидазы, а также при определённых наследственных нарушениях обмена веществ. В диагностике уровень биотина в крови измеряется редко; чаще оценивают активность биотинидазы в сыворотке.

¶Взаимодействие с лекарственными средствами

Длительный приём противосудорожных препаратов (карбамазепин, фенитоин, фенобарбитал), а также системных антибиотиков может снижать уровень биотина. Антибиотики уменьшают бактериальную продукцию витамина в кишечнике, а противосудорожные средства, по данным ряда исследований, ускоряют его выведение.

¶Регуляция и нормы

В Российской Федерации и ряде других стран физиологические нормы потребления биотина для взрослых составляют 30–50 мкг в сутки. Верхний допустимый уровень потребления официально не установлен, поскольку токсичность биотина при избыточном поступлении не выявлена — избыток выводится с мочой.

История изучения биотина демонстрирует пример того, как наблюдения над питанием животных привели к открытию важного микронутриента, роль которого в ферментативных системах была впоследствии детально описана на молекулярном уровне.

Источники:

• Ладынина Е. А., Касаткина Е. П. «Витамины: свойства, роль в обмене веществ, источники»
• Губергриц Н. Б. «Витамины и минеральные вещества: справочное пособие»
• Шилов В. Н. «Биохимия: учебник для вузов»
• Биохимия белков и нуклеиновых кислот (раздел о коферментах карбоксилаз)
• Материалы ВОЗ по микронутриентам в питании