Природа участия биотина во многих из этих реакций остается неясной. Все

перечисленные процессы имеют одну общую черту: при изучении in vitro они не

тормозятся авидином. На основании этих данных считается, что биотин

оказывает.непрямое действие на указанные превращения, которые

катализируются ферментами, не содержащими этого витамина.

Ввиду чрезвычайной важности нeкоторых из этих реакций для жизне-

деятельности организма необходимо рассмотреть их. Рядом авторов отмечено,

что при недостаточности биотина в рационе крыс снижается включение в белок

меченых аминокислот. Так, включение (С14-метионина, С14-лейцина и С14-

лизина в тканевые белки снижается на 20—40% причем недостаточность биотина

влияет на стадию образования амино-ацил-транспортной РНК. Препараты тРНК из

печени нормальных крыс включают значительно больше меченых аминокислот, чем

препараты печени авитаминозных животных (Dakshinainurti, Misty, 1964). Еще

ранее было установлено, что у авитаминозных животных нарушается синтез

амилазы в поджелудочной железе и сывороточного альбумина в печени, причем

однократное введение 100 мкг биотина восстанавливает способность тканей к

синтезу указанных белков. Добавление in vitro ?-кетоглутарата и фумарата

также восстанавливает образование амилазы и сывороточного альбумина (А. А.

Познанская, 1957).

Эти данные показали, что биотин не принимает прямого участия в синтезе

белка de novo, а его влияние на этот процесс, по-видимому, определяется

вовлечением биотина в синтез субстратов трикарбонового цикла. Такое

предположение нашло подтверждение в опытах на цыплятах: скармливание

сукцината авитаминозным птицам восстанавливало до нормы включение

аминокислот в тканевые белки и РНК. Так как образование С4-дикарбоновых

кислот в организме животных протекает через фиксацию СО2, осуществляемую

биотиновыми ферментами, то становятся ясными причины нарушения синтеза

белка при биотиновой недостаточности. В организме авитаминозных цыплят

значительно снижены скорость окисления глюкозы до СО2 и включение ее в

гликоген печени. Имеются указания на снижение глюкокиназной активности при

недостаточности биотина, хотя витамин не был обнаружен в препаратах

кристаллического фермента. Возможно, что участие биотина в обмене.

углеводов является непрямым. В результате нарушения утилизации глюкозы в

организме животных при исключении биотина из корма нарушается превращение D-

глюкозы в L-аскорбиновую кислоту.

При недостаточности биотина содержание липидов в печени животных

снижается на 30°/о, что обусловлено снижением синтеза жирных кислот.

Отсутствие биотина в корме цыплят приводит к повышению содержания

триглицеридов, пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот в печени, а также

соотношения жирных кислот СО16, СО18 соотношение между насыщенными жирными

кислотами при этом снижается. Включение введенных СО14-стеариновой и СО14-

пальмитиновой кислот в фосфолипиды значительно повышается при

недостаточности биотина, а включение их в триглицериды—снижается. При этом

общее количество жирных кислот по сравнению с контролем понижено. В печени

авитаминозных крыс снижено включение СО14-ацетата в липиды и наблюдается

большее содержание ненасыщенных жирных кислот СО16:1 и СО18:2, тогда как

уровень стеариновой кислоты снижен. Исключение биотина из корма крыс в

течение 60 дней приводит к значительному снижению уровня цитидиловых,

адениловых и гуаниловых нуклеотидов в печени. Содержание уридиловых

нуклеотидов при этом почти не изменяется, а инозиловых — немного

повышается. В то же время отсутствие биотина в рационе не влияет на

содержание РНК и ДНК, а также на включение в них Р32, введенного

внутрибрюшинно в виде Na2HP32O4.

Наконец, в гомогенатах печени авитаминозных крыс резко снижено

образование цитруллина, которое полностью восстанавливается через 24 часа

после введения животным биотина. Однако биотин не обнаружен в препаратах

ферментов, участвующих в синтезе мочевины (карбамилфосфатсинтетаза,

орнитинтранскарбамилаза и др.) и, по-видимому, в данном случае оказывает

непрямое действие на эту реакцию.

6.1 Взаимодействие с другими витаминами. Установлена связь биотина с

другими витаминами, в частности с фолиевой кислотой, витамином B12 -

аскорбиновой кислотой, тиамином и пантотеновой кислотой. 0собенно тесные

взаимоотношения существуют между биотином и фолиевой кислотой. Сначала было

показано, что при недостатке биотина в печени крыс значительно снижено

общее содержание веществ, обладающих активностью фолиевой кислоты. и что

биотин стимулирует биосинтез этого витамина с флорой. Позднее было

установлено, что у биотинавитаминозных крыс значительно снижено содержание

коферментны.х форм фолиевой кислоты, а именно N5 и N10-формилтетрагидро-

фолатов, тетрагидрофолата, N5_ и N10_ формилтетрагидроптероилглутаминовых

кислот. Биотин стимулирует синтез метионина из серина и гомоцистеина и

процессы метилирования вообще, способствуя накоплению коферментных форм

фолиевой кислоты. Таким образом, при недостаточности биотина нарушена

утилизация организмом фолиевой кислоты и превращение ее в активные

коферментные формы. По-видимому, биотин принимает непосредственное участие

в ферментативных процессах превращения фолиевой кислоты в ее коферментные

производные (Marchetti e. а., 1966). Биотин благоприятно влияет на общее

состояние организма и сохранение аскорбиновой кислоты в тканях цинготных

морских свинок. В свою очередь аскорбиновая кислота замедляет, хотя и не

предотвращает развитие авитаминоза биотина у крыс. При недостаточности

биотина снижается содержание тиамина в печени, селезенке,. почках и мозге

животных. У крыс, содержавшихся на рационе, лишенном биотина, содержание

витамина B12 было выше, чем у контрольных животных, получавших биотин. Эти

два витамина тесно связаны между собой в обмене пропионовой кислоты у

микроорганизмов и животных. Существует тесная связь между биосинтезом

биотина и пантотеновой кислоты у микроорганизмов и зеленых растений (В. В.

Филиппов, 1962). Биотин облегчает симптомы пантотеновой недостаточности и,

наоборот, пантотеновая кислота смягчает проявление авитаминоза биотина.

7. Потребность организма в биотине.

Биотин необходим для человека, животных, растений и большого числа

микроорганизмов. Он является фактором роста для многих штаммов, а также

многих грибов и бактерий. Однако некоторые дрожжи, грибы и бактерии

способны его синтезировать. Потребность в биотине у птиц и животных

покрывается за счет синтеза его бактериями желудочно-кишечного тракта. У

коров, овец и лошадей, содержащихся на обычном рационе, практически

исключена недостаточность биотина. У свиней и птиц недостаточность биотина

может создаваться при использовании кормов, бедных витаминами.

Потребность в биотине у человека покрывается за счет синтеза его

микрофлорой кишечника, поэтому ее трудно оценить. С известной долей

приближения можно считать, что (минимальной ежедневной дозой биотина для

животных и человека являются следующие величины (Gyorgy, 1954): для

человека— 150—200 мкг, обезьян—20 мкг, крыс— 0,5—3 мкг, цыплят — 0,65—1

мкг, свинец — 100 мкг.

В период беременности и лактации Потребность в биотине у женщин

повышается до 250— 300 мкг в день. По другим данным, потребность в биотине

значительно ниже и составляет для взрослого человека 30— 40 мкг в сутки.

7.1 Проявление недостаточности биотина

Наиболее подробно недостаточность биотина изучена в опытах на крысах и

цыплятах при скармливании рационов с большим содержанием сырого яичного

белка. Биотиновый авитаминоз у животных характеризуется прекращением роста

и падением веса тела (до 40%), покраснением и шелушением кожи, выпадением

шерсти или перьев, образованием красного отечного ободка вокруг глаз в виде

«очков», атактической походкой, отеком лапок и типичной позой животного с

согбенной (кенгу-руподобной) спиной. Дерматит, который развивается у

животных при недостаточности биотина, может быть охарактеризован как

себорея десквамационного типа, сходная с той, которая наблюдается у детей.

У крыс авитаминоз биотина развивается через 4—5 недель скармливания

опытного рациона, а у цыплят первые признаки авитаминоза появляются через 3

недели.

Помимо внешних признаков, биотиновый авитаминоз вызывает глубокие

морфологические изменения в тканях и органах, а также нарушения в обмене

веществ. Известны изменения в зобной железе, коже и мышцах крыс. Характерны

обильный гиперкератоз, акантез и отеки. Разрушенные волосяные стволы

перемешаны с гиперкератозными пластинками. Установлено расширение волосяных

сумок, отверстия которых закупорены гиперкератозным материалом. В последней

фазе развития авитаминоза наблюдается атрофия жира в гиперкератозных

пластинках. Недостаток биотина в рационе крыс приводит к уменьшению его

содержания в тканях. В печени и мышцах количество витамина снижается в 5

раз, а в мозговой ткани—на 15%. В крови авитаминозных крыс накапливается

пировиноградная кислота, развивается ацидоз и снижается концентрация

сахара. При этом глюкозурия не наблюдается, но уменьшается содержание

редуцирующих Сахаров в печени при нормальном содержании их в мышцах; у

животных развивается креа-тинурия.

Человек полностью удовлетворяет свою потребность в биотине за счет

синтеза его микрофлорой кишечника, поэтому гиповитаминоз можно получить

только в эксперименте. Экспериментальную недостаточность биотина у человека

наблюдали Sydenstricker и соавторы (1942) путем включения в диету ежедневно

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8