Niacina és un terme col·lectiu per a les estructures químiques de l'àcid piridina-3-carboxílic, que inclou àcid nicotínic, el seu àcid amida nicotinamida i els coenzims biològicament actius nicotinamida adenina dinucleòtid (NAD) i nicotinamida adenina dinucleòtid fosfat (NADP). La designació anterior de la vitamina B3 com a "factor PP" (factor de prevenció de la pellagra) o "factor protector de la pellagra" es remunta al descobriment de Goldberger el 1920 que la pellagra és una malaltia per deficiència i es deu a l'absència d'un factor dietètic en blat de moro. No va ser fins molts anys després que els estudis experimentals van proporcionar proves que la pellagra podia ser eliminada per la niacina. La nicotinamida es troba preferentment en l’organisme animal en forma de coenzims NAD i NADP. Àcid nicotínic, en canvi, es troba principalment en teixits vegetals, com ara cereals i cafè fesols, però en quantitats més petites i allà es troba principalment lligada covalentment (mitjançant un enllaç atòmic fix) a les macromolècules: la niacitina, una forma que l’organisme humà no pot utilitzar. Àcid nicotínic i la nicotinamida són interconvertibles en el metabolisme intermedi i coenzimàticament actives en forma de NAD i NADP, respectivament.
Síntesi
L’organisme humà pot produir NAD de tres maneres diferents. Els productes de partida per a la síntesi de NAD són l’àcid nicotínic i la nicotinamida, a més de l’aminoàcid (vital) essencial triptòfan. Els passos de síntesi individuals es mostren de la següent manera. Síntesi de NAD a partir de L-triptòfan.
- L-triptòfan → formilquinurenina → cinurenina → 3-hidroxiquinurenina → àcid 3-hidroxiantrànil → àcid 2-amino-3-carboximucònic semialdehid → àcid quinolinic.
- Àcid quininòlic + PRPP (fosforibosil pirofosfat) → ribonucleòtid d’àcid quinolinic + PP (pirofosfat).
- Ribonucleòtid d'àcid quininínic → ribonucleòtid d'àcid nicotínic + CO2 (carboni diòxid).
- Binucleòtid d’àcid nicotínic + ATP (adenosina trifosfat) → dinucleòtid d’àcid nicotínic + PP
- Àcid nicotínic adenina dinucleòtid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP (adenosina monofosfat) + PP
Síntesi de NAD a partir d’àcid nicotínic (via Preiss-Handler).
- Àcid nicotínic + PRPP → ribonucleòtid d’àcid nicotínic + PP.
- Ribonucleòtid d'àcid nicotínic + ATP → àcid nicotínic adenina dinucleòtid + PP
- Àcid nicotínic adenina dinucleòtid + glutaminat + ATP → NAD + glutamat + AMP + PP
Síntesi de NAD a partir de nicotinamida
- Nicotinamida + PRPP → ribonucleòtid de nicotinamida + PP
- Niconinamida ribonucleòtid + ATP → NAD + PP
NAD es converteix en NADP per fosforilació (fitxer adjunt de fosfat grup) utilitzant ATP i NAD quinasa.
- NAD + + ATP → NADP + + ADP (adenosina difosfat).
La síntesi de NAD a partir de L-triptòfan només té un paper a la fetge i ronyó. Per tant, 60 mg de L-triptòfan equivalen (equivalents) a un mil·ligram de nicotinamida en humans de mitjana. Per tant, els requisits de vitamina B3 s’expressen en equivalents de niacina (1 equivalent en niacina (NE) = 1 mg de niacina = 60 mg de L-triptòfan). Tanmateix, aquesta proporció no s’aplica a les dietes deficients en triptòfan perquè la biosíntesi de proteïnes és limitada (restringida) quan la ingesta de triptòfan és baixa i l’aminoàcid essencial s’utilitza exclusivament per a la biosíntesi de proteïnes (formació de proteïnes noves) fins a un excés sobre el requisit de proteïna. la biosíntesi permet la síntesi de NAD [1-3, 7, 8, 11, 13]. En conseqüència, s’hauria d’assegurar una ingesta adequada de triptòfan. Les bones fonts de triptòfan són principalment carn, peix, formatge i ous així com nous i llegums. A més, un subministrament adequat de folat, riboflavina (vitamina B2) i piridoxina (vitamina B6) és important perquè aquestes vitamines participen en el metabolisme del triptòfan. La qualitat i la quantitat de consum de proteïnes, així com el patró d’àcids grassos, també influeixen en la síntesi de niacina a partir del L-triptòfan. Mentre que la conversió de triptòfan a NAD augmenta amb un augment de la ingesta d’insaturats àcids grassos, la taxa de conversió (taxa de conversió) disminueix amb un augment de la quantitat de proteïna (> 30%). En particular, un excés d’aminoàcid leucina causa alteracions en el metabolisme del triptòfan o de la niacina, perquè la leucina inhibeix tant la captació cel·lular del triptòfan com l’activitat de la fosforibosil transferasa de l’àcid quinolinic i, per tant, la síntesi de NAD. Convencional blat de moro es caracteritza per una alta leucina i baix contingut en triptòfan. Les millores en la cria han permès produir l'Opaque-2 blat de moro varietat, que té una proteïna i triptòfan relativament elevats concentració i una baixa leucina contingut. D'aquesta manera, es pot prevenir l'aparició de símptomes de deficiència de vitamina B3 en països on el blat de moro és un aliment bàsic, com ara Mèxic. Finalment, la síntesi endògena (pròpia del cos) de niacina a partir del L-triptòfan varia en funció de la qualitat del dieta. Tot i una conversió mitjana de 60 mg de triptòfan a 1 mg de niacina, el rang de fluctuació oscil·la entre els 34 i els 86 mg de triptòfan. En conseqüència, no es disposa de dades precises sobre l’autoproducció de vitamina B3 a partir del triptòfan.
Absorció
La nicotinamida s'absorbeix ràpidament i gairebé completament (captada) com a àcid nicotínic lliure després de la descomposició de coenzims ja estómac, però en la seva major part a la part superior intestí prim després de la hidròlisi bacteriana (escissió per reacció amb aigua). Intestinal absorció (absorció per l’intestí) cap a mucosa cèl·lules (cèl·lules mucoses) segueix a dosi-mecanisme de transport dual dependent. Les baixes dosis de niacina s’absorbeixen activament (es prenen) mitjançant un portador després de la cinètica de saturació en resposta a sodi gradient, mentre que dosis elevades de niacina (3-4 g) s’absorbeixen addicionalment (es prenen) per difusió passiva. Absorció d’àcid nicotínic lliure també es produeix ràpidament i gairebé completament a la part superior intestí prim pel mateix mecanisme. El absorció la taxa de niacina està influenciada principalment per la matriu alimentària (naturalesa dels aliments). Així, en els aliments d’origen animal s’observa una absorció de gairebé el 100%, mentre que en els productes de cereals i altres aliments d’origen vegetal, a causa de la unió covalent de l’àcid nicotínic a les macromolècules - biodisponibilitat només es pot esperar aproximadament un 30%. Algunes mesures, com ara el tractament alcalí (tractament amb metalls alcalins o elements químics, Com ara sodi, potassi i calci) o el rostit dels aliments corresponents, pot trencar el complex compost niacitina i augmentar la proporció d’àcid nicotínic lliure, resultant en una usabilitat biològica significativament més gran de l’àcid nicotínic. Als països on el blat de moro és la principal font de niacina, com ara Mèxic, el pretractament del blat de moro calci La solució d'hidròxid proporciona un aliment bàsic que contribueix significativament a satisfer les necessitats de niacina. Torrats cafè desmetila l 'àcid metilnicotínic (trigonelina) que conté cafè verd els grans, que no són utilitzables pels humans, augmentant el contingut d’àcid nicotínic lliure des de 2 mg / 100 g de grans de cafè verd fins a uns 40 mg / 100 g de cafè torrat. La ingesta dietètica simultània no té cap efecte sobre l’absorció d’àcid nicotínic i nicotinamida.
Transport i distribució al cos
La niacina absorbida, principalment com a àcid nicotínic, entra al fetge a través del portal sang, on es produeix la conversió als coenzims NAD i NADP [2-4, 7, 11]. A més del fetge, eritròcits (vermell sang cèl·lules) i altres teixits també participen en l’emmagatzematge de niacina en forma de NAD (P). Tot i això, la capacitat de reserva de la vitamina B3 és limitada i és d’unes 2-6 setmanes en adults. El fetge regula el contingut de NAD als teixits en funció de la nicotinamida extracel·lular (situada fora de la cèl·lula) concentració - quan es necessita, descompon el NAD en nicotinamida, que serveix per subministrar els altres teixits del torrent sanguini. La vitamina B3 té un pronunciat metabolisme de primer pas (conversió d’una substància durant el seu primer pas pel fetge), de manera que a la baixa dosi La gamma de nicotinamida s’allibera del fetge al sistema circulació només en forma de coenzims NAD i / o NADP. En experiments en rates, es va comprovar que després de l’interperitoneal administració (administració d’una substància a la cavitat abdominal) de 5 mg / kg de pes corporal d’àcid nicotínic marcat, només una petita porció apareix inalterada a l’orina. Després de dosis elevades (500 mg de niacina) o en condicions d’equilibri (oral dosi de 3 g de niacina / dia), en canvi, més del 88% de la dosi administrada es va trobar de forma inalterada i metabolitzada (metabolitzada) a l’orina, cosa que suggereix una absorció gairebé completa. L’àcid nicotínic, a diferència de la nicotinamida, no pot sang-cervell barrera (barrera fisiològica entre el torrent sanguini i la central sistema nerviós) i primer s’ha de convertir a nicotinamida mitjançant NAD per fer-ho.
Excreció
En condicions fisiològiques, la niacina s'excreta principalment com:
- N1-metil-6-piridona-3-carboxamida.
- N1-metil-nicotinamida i
- N1-metil-4-piridona-3-carboxamida eliminada per la ronyó.
Després de dosis més altes (3 g de vitamina B3 / dia), el patró d’excreció dels metabòlits (productes de degradació) canvia de manera que principalment:
- N1-metil-4-piridona-3-carboxamida,
- Nicotinamida-N2-òxid i
- La nicotinamida sense canvis apareix a l’orina.
En condicions basals, els éssers humans excreten aproximadament 3 mg de metabòlits metilats diàriament a través del ronyó. En aportació deficient (deficient) de vitamina B3, renal eliminació (l'excreció pel ronyó) de la piridona disminueix abans que la de la metil nicotinamida. Tot i que una excreció de N1-metil-nicotinamida de 17.5-5.8 µmol / dia indica l’estat de la niacina límit, un eliminació <5.8 µmol de N1-metil-nicotinamida / dia és un indicador de la deficiència de vitamina B3. El eliminació o vida mitjana plasmàtica (temps transcorregut entre el màxim concentració d’una substància al plasma sanguini fins a la meitat d’aquest valor) depèn de l’estat de la niacina i de la dosi subministrada. Fa aproximadament 1 hora de mitjana. Crònica diàlisi tractament (procediment de purificació de la sang) utilitzat en pacients amb malaltia crònica insuficiència renal pot provocar pèrdues apreciables de niacina i, per tant, menors nivells sèrics de nicotinamida.
