بيوتين

تنظيم وضع العلامات الغذائية

علاوةً على ذلك، في الولايات المتحدة، تحدد كمية البيوتين في الحصة الواحدة من الطعام أو المكملات الغذائية على هيئة نسبة مئوية من القيمة اليومية. في السابق، كانت 100% من القيمة اليومية للبيوتين تعادل 300 ميكروغرامًا في اليوم. ولكن ابتداء من 27 مايو 2016 عُدلت وأصبحت 30 ميكروغرامًا في اليوم، توافقًا مع المدخول الكافي. أصبح الامتثال للوائح الجديدة الخاصة بوضع العلامات الغذائية إلزاميًا منذ 1 يناير 2020 للشركات التي تتجاوز مبيعاتها السنوية من الأغذية 10 ملايين دولار أمريكي، ومنذ 1 يناير 2021 للشركات الأقل مبيعًا.

الأمان

إضافةً إلى ذلك، تقدر الأكاديمية الوطنية الأمريكية للطب الحدود العليا المسموح بها للفيتامينات والمعادن عندما تتوفر أدلة على وجود ضرر بعد تجاوز هذه الحدود. لم تُحدد الأكاديمية قيمة عليا للبيوتين، بسبب عدم وجود أدلة كافية على وجود ضرر ناتج من استهلاك كميات كبيرة منه. توصلت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية إلى النتيجة ذاتها.

العوامل التي تؤثر على الحاجة من البيوتين

علاوةً على ذلك، يرتبط الاستخدام المزمن للكحول بانخفاض ملحوظ في مستويات البيوتين في الدم. ويبدو أن امتصاص البيوتين في الأمعاء يتأثر بتناول أدوية الصرع مثل كاربامازبين وبريميدون. سُجلت مستويات منخفضة نسبيًا من البيوتين في البول أو البلازما لدى مرضى خضعوا لجراحة استئصال جزئي للمعدة أو لديهم غياب إفراز حمض المعدة، وكذلك لدى المصابين بالحروق وكبار السن والرياضيين. قد تزداد الحاجة إلى البيوتين في فترة الحمل والإرضاع. خلال الحمل، يُعتقد أن ازدياد أيض البيوتين يزيد الحاجة اليومية منه، أما خلال الإرضاع، فالسبب غير واضح تمامًا. أظهرت الدراسات احتمال حدوث نقص بسيط في البيوتين خلال الحمل، ويتجلى ذلك بازدياد طرح حمض 3 هيدروكسي إيزوفاليريك في البول، وانخفاض إطراح البيوتين وبيسنوربيوتين، فضلًا عن انخفاض تركيز البيوتين في الدم.

الوصف الكيميائي

من جانب آخر، يُصنف البيوتين على أنه مركب حلقي غير متجانس، إذ يحتوي على حلقة تتراهيدروثيوفين مشبعة تحتوي على الكبريت، ترتبط بمجموعة يوريا، وتتصل بالحلقة الأولى سلسلة جانبية من حمض كربوكسيلي خماسي الكربون. تحتوي حلقة اليوريا على مجموعة نتروجين-أكسيد كربون-نتروجين، وظيفتها نقل ثنائي أكسيد الكربون في تفاعلات إضافة الكربوكسيل. يُعد البيوتين مساعدًا إنزيميًا لخمسة إنزيمات كربوكسيلاز، تشارك في تحلل الأحماض الأمينية والدهنية وتخليق الأحماض الدهنية وتكوين الغلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية «الاستحداث الحيوي للغلوكوز». تؤدي إضافة البيوتين إلى بروتينات الهستون في الكروماتين النووي دورًا في استقرار الكروماتين وتنظيم التعبير الجيني.

أهميته الحيوية

وفي السياق ذاته، هذا الفيتامين مهم لأنه يعمل كمساعد إنزيم لإنزيمات الكربوكسيليز الأربعة المعتمدة على البيوتين وهي:

من جانب آخر، 2. أسيتيل كو إيه كربوكسيليز Acetyl-CoA carboxylase الذي يكون الأحماض الدهنية.

ومن ناحية أخرى، 3. بروبيونيل كو-أ كربوكسيليز Propionyl-CoA carboxylase الذي يشارك في دورة حمض الستريك.

إضافةً إلى ذلك، 1. بيروفات كربوكسيليز Pyruvate carboxylase الذي يعمل على التفاعل الأول في تكوين الجلوكوز من الجزيئات العضوية الأخرى gluconeogenesis ويجدد حمض الأوكسالوأسيتيك لدورة حمض الستريك.

من جانب آخر، 4. بيتا ميثيل كو-أ كربوكسيليز Beta-methyl-CoA carboxylase الذي يهدم الحمض الأميني ليوسين وبعض المركبات الأيزوبرينويدية.

الامتصاص

إضافةً إلى ذلك، بعد الامتصاص، يُنقل البيوتين إلى الكبد بواسطة ناقل متعدد الفيتامينات معتمد على الصوديوم، وهو الناقل ذاته الذي ينقل حمض بانتوثينيك (فيتامين بي 5)، لذا فإن تناول كميات كبيرة من أحد هذين المركبين قد يعيق امتصاص الآخر.

ومن جهة أخرى، في الطعام، يكون البيوتين مرتبطًا بالبروتينات. تفكك الإنزيمات الهاضمة البروتينات إلى ببتيدات مرتبطة بالبيوتين. يحرر إنزيم «بيوتينيداز» الموجود في عصارة البنكرياس وعلى الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة، البيوتين، ليُمتص فيما بعد في الأمعاء الدقيقة. عندما يُؤخذ البيوتين على هيئة مكمل غذائي، يكون الامتصاص غير قابل للإشباع، أي يمكن امتصاص كميات كبيرة منه. وتجري عملية النقل عبر الصائم على نحو أسرع من اللفائفي.

من جانب آخر، تنتج الكائنات الدقيقة في الأمعاء الغليظة كميات من البيوتين تقارب الكمية المتناولة في الغذاء، وتكون نسبة كبيرة منها حرة غير مرتبطة بالبروتين، ما يجعلها قابلة للامتصاص. لا يُعرف مقدار ما يُمتص منها لدى الإنسان، ولكن الدراسات أظهرت قدرة الكولون على امتصاص البيوتين في المختبر.

الأيض والإطراح

ومن جهة أخرى، يحدث تقويض البيوتين بواسطة مسارين أساسيين، نزع السلسة الجانبية من الحمض الكربوكسيلي، فينتج مركب بيسنوربيوتين، وأكسدة ذرة الكبريت، فينتج مركب بيوتين سلفوكسيد. تُطرح نصف كمية البيوتين في البول على هيئة بيوتين، ويُطرح الباقي على هيئة بيسنوربيوتين وبيوتين سلفوكسيد وكميات ضئيلة من نواتج أيضية أخرى.

الآثار الجانبية

وفي السياق ذاته، بعض الأدوية المضادة للتشنجات anticonvulsant drugs التي تثبط نقل البيوتين في الأغشية المخاطية المعوية وتسرع هدم البيوتين.

أسباب نقص البيوتين:

ومن ناحية أخرى، الاستعمال طويل المدى للمضادات الحيوية المؤثرة على البكتيريا المعوية.

وعلى صعيد آخر، التغذية غير المعوية الكاملة Total parenteral nutrition الخالية من إضافة البيوتين.

ومن ناحية أخرى، نقص البيوتين يكون غالباً نتيجة عيوب في استخدامه وليس لنقصه في الغذاء لأنه يصنع بواسطة البكتيريا المعوية. ونقص البيوتين نادر لأن كمية كبيرة منه يعاد استخدامها عدة مرات قبل إخراجها في البول أو البراز.

وفي هذا السياق، تناول بياض البيض النئ الذي يحتوي على بروتين افيدين avidin الذي يرتبط بقوة بالفيتامين بي7 مانعاً امتصاصه وهذا الارتباط قوي وغير ممكن عكسه ولهذا لا يتم امتصاص المركب المتكون ويتم إخراجه في البراز.

الأعراض:

كذلك، فيتامين بيوتين مسؤول عن عمليات التمثيل الغذائي، وعن صحة الجلد والأظافر والشعر، ونقصه يؤدي إلى تساقط الشعر والتهابات في الجلد ونقص الشهية، والشعور بالدوران وحتى علامات الاكتئاب. يحتاج المرء منه بين 30 إلى 60 ميكروغرام يوميا. ويوجد في صفار البيض والفول السوداني والجزر.

الفيزيولوجيا

ومن جهة أخرى، البيوتين من فيتامينات بي قابل للذوبان في الماء. بعد تناول كميات كبيرة منه، يُمتص ويُطرح في البول على هيئة بيوتين، بينما يُطرح البيوتين المأخوذ من مصادر طبيعية على هيئة بيوتين ومُستقلباته في البول.