Нікотинамід-аденінудинуклеотид

The Нікотинамід-аденінудинуклеотид є важливим коензимом в умовах енергетичного обміну, він отримується з ніацину (вітамін В3, амід нікотинової кислоти). Якщо є дефіцит вітаміну В3, проявляються симптоми пелагри.

Що таке нікотинамід-аденінунунуклеотид?

Нікотинамід-аденіновий динуклеотид - кофермент, який передає іон гідриду (H-) як частину енергетичного обміну. Він присутній у кожній клітині і особливо в мітохондріях. Нікотинамід-аденінудинуклеотид або НАД завжди знаходиться в балансі НАД + / НАДГ.

NAD + - це окислена, а NADH - відновлена ​​форма. В реакціях окислення NAD + знижується до NADH за рахунок поглинання протона (H +) та двох електронів (2e-). Формально це передача гідридного іона (H-). НАДГ енергія дуже висока і передає свою енергію в АДФ з утворенням АТФ. Хоча НАД + в основному міститься в цитозолі, НАДГ в основному знаходиться в мітохондріях. НАД складається з двох нуклеотидів.

Один нуклеотид містить азотисту основу аденіну, а інший нуклеотидний амід нікотинової кислоти глікозидно пов'язаний з цукром. Рибоза діє як цукор. Два нуклеотиди з'єднані між собою через фосфатні групи. Кільцевий азот на залишку аміду нікотинової кислоти позитивно заряджається в окисленій формі. Ця форма (NAD +) менша за енергією, ніж зменшена форма (NADH) за рахунок ароматичного кільця.

Функція, ефект та завдання

Нікотинамід-аденінунунуклеотид утворює окислювально-відновну пару NAD + / NADH. Окислювально-відновний потенціал залежить від співвідношення двох компонентів. Коли співвідношення NAD + / NADH велике, окислювальна здатність висока. Чим менше коефіцієнт, тим більшою стає зменшувальна потужність.

Реакції окислення та реакції відновлення мають відбуватися одночасно в біологічних системах. Однак цього не може гарантувати жодна окислювально-відновна пара. Ось чому індивідуальні реакції з різними окислювально-відновними кофакторами відбуваються окремо. Окислена форма в основному міститься в цитозолі, тоді як відновлена ​​форма переважає в мітохондріях. Проміжне зберігання енергії відбувається знову і знову в цій окислювально-відновлювальній системі. З іоном гідриду (протон + 2 електрони) НАД + також поглинає енергію для проміжного зберігання. Енергія надходить від розпаду багатих енергією субстратів, таких як вуглеводи або жирні кислоти в дихальному ланцюзі.

Під час окислення та вивільнення Н- енергія передається АТФ з утворенням енергозберігаючих АТФ. АТФ - найважливіший запас енергії, який, вивільняючи свою енергію при регресії АДФ, або стимулює енерговитратні реакції (накопичення власних речовин в організмі), або механічну роботу (робота м’язів, рух внутрішніх органів) або вироблення тепла в організмі. Завдяки окислювально-відновлювальному потенціалу, нікотинамід-адениновий динуклеотид забезпечує безліч окислювально-відновних реакцій, що дозволяють впорядкувати енергію в дихальному ланцюзі. Енергія багаторазово зберігається тимчасово і при необхідності віддається цільовим чином.

Освіта, виникнення та властивості

NAD + біосинтезується з нікотинової кислоти або аміду нікотинової кислоти (ніацин, вітамін В3), а також з амінокислоти триптофану. Обидві речовини повинні засвоюватися організмом, оскільки вони не утворюються в обміні речовин. Триптофан - незамінна амінокислота, а ніацин - вітамін. Якщо в їжі відсутні ці активні компоненти, виникають симптоми дефіциту. Добова потреба у вітаміні В3 залежить від енергетичних витрат організму.

Чим більше енергії потрібно організму, тим більше ніацину потрібно постачати. Домашня птиця, риба, молочні продукти, гриби та яйця містять багато ніацину. Вітамін В3 міститься також у каві, арахісі та бобових. Однак симптоми дефіциту рідко виникають, оскільки амінокислота триптофан також може утворювати НАД. Триптофан також міститься у достатній кількості у вищезгаданих продуктах. Нікотинат-D-рибонуклеотид може бути синтезований з обох вихідних матеріалів, що є вихідною точкою синтезу НАД +.

Хвороби та розлади

Оскільки динуклеотид нікотинаміду-аденіну відіграє центральну роль в енергетичному обміні, його дефіцит призводить до серйозних порушень здоров'я. Окрім функції проміжного запасу енергії, він бере участь як кофермент 1 у більш ніж 100 різних ферментативних реакціях.

Крім впливу на виробництво енергії, він також стимулює синтез нейротрансмітерів дофаміну, адреналіну або серотоніну. Він надає стимулюючу дію при стресових ситуаціях, нервозності та втомі. Він також зміцнює імунну систему, функції печінки, нервову систему, а також діє як антиоксидант. Він покращує функції мозку за рахунок утворення нейротрансмітерів. Пам'ять, концентрація та навички мислення покращуються. Позитивні враження також були зроблені з хворобою Паркінсона.

Дослідження показали, що симптоми покращилися після прийому НАДГ. Дефіцит НАД сьогодні рідкісний, але він може виникнути при надзвичайно однобічній дієті.Наприклад, до початку ХХ століття з'явилося загадкове захворювання, відоме як пелагра, особливо в Мексиці. Коли дієта перейшла на кукурудзу, значна частина мексиканського населення страждала від утрудненої концентрації та сну, втрати апетиту, дратівливості, зміни шкіри при дерматитах, діареї, депресії та запаленнях слизової оболонки рота та шлунково-кишкового тракту. Причиною стали загальнодержавні поставки кукурудзи.

І ніацин, і триптофан містяться лише в малій кількості кукурудзи. Це порушило формування НАД +. Після виявлення причини дієту знову змінили. Інколи передозування вітаміну B3 призводить до судинорозширювального ефекту, який також відомий як промивання. Ви також можете відчути падіння артеріального тиску та запаморочення. Ці симптоми є вираженням збільшення виробництва енергії за допомогою NAD +. Однак ніяких токсичних ефектів не спостерігалося навіть при дуже високих дозах.