Содержание
Начнем с того, что такое биотин? Это витамин Н. Также его называют витамин В7.
История открытия
Очень любопытна история открытия биотина — витамина Н. Все началось в далеком 1875 году, когда замечательный Луи Пастер — именитый химик и основоположник новой науки — микробиологии, ставил эксперименты по изучению брожения, в процессе которых он задался целью удешевить питательную среду, необходимую для выращивания дрожжевых грибов. Для этого Пастер смешал соли аммония, являющиеся поставщиком азота, сахар и остатки от сгоревших дрожжей. Ученый рассчитывал на то, что при сгорании дрожжей в золе остаются только их минеральные составляющие, необходимые дрожжевым клеткам. Но, как показала практика, на такой питательной среде дрожжи не стали расти. В связи с этим Луи Пастер добавил в смесь незначительное количество живых дрожжевых грибов и процесс размножения начался! Отсюда следовал вывод, что в дрожжевых клетках имеется какое-то особое вещество, необходимое для их деления (размножения).
Однако знаменитый немецкий химик Юстус Либиг, повторяя опыты Пастера, не смог получить такой же эффект от добавления к питательной среде свежих дрожжей; он добился роста дрожжевых клеток только после прибавления к среде мясного бульона. Казалось, Пастер ошибся. Но в 1901 году Вилидье в ряде опытов доказал, что прав был все-таки Пастер, а не Либиг (и гениальным ученым бывает свойственно ошибаться!): последний добавлял в питательную среду недостаточное количество свежих дрожжей. При добавлении достаточного их количества Вилидье получил такие же результаты, как Пастер. Таким образом было доказано, что дрожжи выделяют некий субстрат, способствующий их росту и размножению. Данное вещество стали называть «биос» (в переводе с греческого — «жизнь»).
В 1904 году русский ученый Яков Яковлевич Никитинский обнаружил, что питательная среда, на которой выращиваются культуры плесневых грибов, обогащается какими-то продуктами их жизнедеятельности, которые, подобно биосу дрожжей, стимулируют развитие новых культур этих грибов, способствуют размножению клеток. За этим последовало открытие стимуляторов роста различных низших растений и веществ, способствующих развитию высших растений, процессов их цветения, образования семян.
Вполне естественно, что биос вызывал неподдельный интерес. Ведь узнав его сущность, можно было бы снабдить сельхозиндустрию и микробиологию стимуляторами роста растений и микроорганизмов. Однако химический состав биоса стал известным только через три-четыре десятилетия. И оказалось, что биос — это не отдельное вещество, а смесь витаминов группы В:
- биотина,
- инозита,
- тиамина,
- пантотеновой кислоты.
Независимо от этих изысканий, начиная с 1916 года, шла другая линия исследований, которая в итоге тоже замкнулась на биотине. В экспериментах было показано, что если в качестве белка крысам давать яичный белок, то у них сначала поражается кожа, а потом и нервная система, из-за чего животные погибали. Англичанка Боас выяснила, что крысы на такой яичнобелковой диете не будут страдать от поражения нервной системы и кожи, если в их рацион добавлять некоторые количества дрожжей или печени. Содержащийся в них фактор, предохраняющий животных от яичнобелковой интоксикации, в 1931 году назвали витамином Н. А дальнейшие исследования химиков выявили, что витамин Н — это биотин. Тот же самый биотин, который является одним из компонентов биоса. Затем биотин обнаружили в почках и других органах и тканях животных, где он находится в весьма прочной связи с белком.
Были объяснены также причины яичнобелковой интоксикации и профилактического влияния на нее биотина. В яйцах кур содержится белок авидин («avis» — по-латыни «птица»), который обладает большим сродством к биотину. Связывая биотин, авидин, так сказать, выключает его из действия, не дает ему соединяться с белком-апоферментом. Биотин — кофермент целой группы биотиновых ферментов. Его отсутствие в тканях или блокирование авидином вызывает тяжелые изменения обменных процессов и соответствующее заболевание — абиотиноз (авитаминоз витамина Н).
Недостаток биотина (авитаминоз витамина Н)
У маленьких детей недостаток витамина Н проявляется дерматитом: кожа приобретает пепельный оттенок, шелушится. Дети утрачивают аппетит, малоподвижны, их мучают тошнота, повышается чувствительность по ходу нервных стволов, падает число эритроцитов и концентрация в них гемоглобина.
Картина недостатка биотина была изучена у взрослых людей, которым в течение трех-четырех недель давали с пищей по 200 грамм сухого яичного белка в день. У них развивались нервно-трофические изменения:
- мелкое шелушение кожи, приобретавшей бледно-пепельный оттенок,
- атрофия сосочков языка,
- сонливость,
- потеря аппетита,
- мышечная слабость,
- болезненность мышц,
- рвота, малокровие.
Введение всего 0,15 миллиграмма биотина в течение 3-4 дней устраняло депрессию, миалгии, восстанавливало аппетит.
Механизм действия витамина Н
Механизм включения биотина в биохимические системы состоит в следующем: биотиновые ферменты катализируют реакции отщепления углекислоты и присоединения ее углерода к молекулам различных веществ. С их участием в организме синтезируются такие необходимые соединения, как пуриновые кольца нуклеиновых кислот, жирные кислоты.
Суточная потребность в биотине
Поразительна биологическая активность биотина и как фактора роста микробов, и как компонента ряда ферментов в организме человека и животных. Рост азотфиксирующих бактерий, живущих на корешках бобовых растений (они способствуют накоплению в почве азота) заметно увеличивается при добавлении одной части биотина на сто миллиардов частей питательной среды, в которой выращиваются эти бактерии. Суточная потребность цыпленка в биотине составляет приблизительно 2 мкг, другими словами, одного грамма чистого витамина Н достаточно для того, чтобы обеспечить потребность в нем полумиллиона цыплят в сутки. Потребность человека в биотине окончательно еще не установлена, но она, по-видимому, покрывается суточной дозой, не превышающей трехсот миллионных долей грамма (300 мкг), то есть одного грамма витамина Н достаточно для удовлетворения суточной потребности около 3 тысяч людей…
Где содержится витамин Н
Витамин Н содержится во многих пищевых продуктах, кроме того, он синтезируется в организме за счет жизнедеятельности кишечных микробов. Поэтому при хорошо сбалансированном питании у здорового взрослого человека нет опасности развития Н-витаминной недостаточности. Богаты биотином пивные дрожжи, печень, соя, чай, какао, арахис, миндаль, черная смородина, немалые его количества содержатся в помидорах, горохе, малине, пшенице, грецких орехах.
Применение биотина
