Witamina B7 – poznaj 9 właściwości biotyny

Biotyna jest niezbędną witaminą z grupy B, która pośredniczy w produkcji energii. Dowiedz się, jak wpływa na zdrowie.

Poznaj 9 właściwości biotyny – witaminy B7

Biotyna nazywana inaczej witaminą B7 należy do witamin z grupy B i podobnie jak pozostałe z nich pomaga metabolizować węglowodany, tłuszcze i białka w celu produkcji energii. Odgrywa także rolę w utrzymaniu zdrowej skóry, włosów i funkcji układu nerwowego.

Witamina B7- biotyna

Biotyna jest rozpuszczalną w wodzie witaminą B, uczestniczy we wzroście i rozwoju organizmu [1]. Organizm nie może syntetyzować biotyny, więc musi być regularnie pozyskiwany z diety [2].

Wykazano, że biotyna jest ważna dla wielu czynników zdrowotnych, w tym wspierania funkcji neurologicznych, stabilizowania poziomu cukru we krwi, stabilności DNA oraz włosów, skóry i zdrowia paznokci [3, 4].

Chociaż niedobór biotyny występuje rzadko, wpływa negatywnie na zdrowie i są powiązane z opóźnieniem wzrostu, dysfunkcjami neurologicznymi, wypadaniem włosów, wysypką skórną, bólem mięśni [5].

Osoby szczególnie narażone na niedobór biotyny to osoby nadużywające alkoholu, palące, kobiety w ciąży i osoby z nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit [6, 7, 8, 9].

Wchłanianie i dystrybucja biotyny

Biotyna jest absorbowana przez zależny od transportera sodu w jelicie cienkim i grubym [10]. Po wchłonięciu w jelitach transportowana jest do krążenia ogólnoustrojowego, następnie pobierana przez wątrobę i ostatecznie przenika barierę krew-mózg do ośrodkowego układu nerwowego [11].

Witaminy B7 w postaci suplementów jest dobrze wchłaniania nawet przy dużych dawkach (81,9 mikromoli przyjmowanych doustnie lub 18,4 mikromoli przyjmowanych dożylnie) [12].

Wkrótce po spożyciu przez ludzi pojedyncze duże dawki biotyny (600 mikrogramów i 900 mikrogramów) są eliminowane z krążenia, co prowadzi do znacznego wzrostu wydalania z moczem. Dlatego w celu przedłużonego utrzymania poziomu biotyny we krwi zaleca się niższe dawki (300 mikrogramów) każdego dnia przez tydzień [13].

Biotyna a mitochondria

Jako koenzym enzymów karboksylazy, biotyna bierze udział w metabolizmie kwasów tłuszczowych, aminokwasów i węglowodanów [14].

Karboksylazy – enzymy zależne od biotyny znajdują się w mitochondriach [15] i pomagają wytworzyć związki pośrednie w cyklu Krebsa [kwasu trójkarboksylowego (TCA)]. Biotyna uczestniczy w produkcji hemu i aminokwasów. Niedobór biotyny obniża syntezę hemu i zakłóca funkcje mitochondriów [16].

Witamina B7, wraz z innymi witaminami B, jest potrzebna do przekształcenia spożywanego pokarmu w użyteczną energię, która wspiera zdrowy metabolizm. [17]

Witamina B7 (biotyna) – właściwości

Biotyna jest niezbędna do metabolizmu energetycznego

Biotyna jest koenzymem dla karboksylaz, enzymów wspomagających metabolizm tłuszczów, białek i węglowodanów w produkcji energii [18].

Enzymy te są niezbędne w następujących procesach:

  • Mitochondrialnej produkcji energii [19].
  • Glukoneogenezy szlaku, w którym wytwarzana jest glukoza ze źródeł innych niż węglowodany, w tym aminokwasy [20].
  • Syntezy i rozkładu kwasów tłuszczowych na energię [21].
  • Produkcji neuroprzekaźników przy użyciu aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach (np. leucyny, izoleucyny i waliny) [22].
  • Uwalniania insuliny [23].

Nieodpowiedni poziom biotyny w organizmie może spowolnić metabolizm, co prowadzi do zmęczenia, problemów trawiennych i przyrostu masy ciała [24].

Biotyna pomaga zmniejszyć ryzyko chorób serca

Biotyna zmniejsza ekspresję wątrobowej karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej, kluczowego enzymu glukoneogennego, który stymuluje wytwarzanie glukozy przez wątrobę. Odpowiednie dostarczanie biotyny jest zaangażowane w utrzymanie homeostazy glukozy i lipidów. Niedobór biotyny związany jest z upośledzoną tolerancją glukozy i zmniejszonym jej wykorzystaniem [25].

Biotyna, regulując metabolizm tłuszczów, wpływa na profil lipidowy, co ma kluczowe znaczenie dla zachowania zdrowia serca i naczyń krwionośnych [26].  

W połączeniu z chromem biotyna może pomóc w zmniejszeniu czynników ryzyka chorób serca poprzez zwiększenie stężenia lipoprotein o dużej gęstości (HDL) i obniżenie poziomu lipoprotein o małej gęstości (LDL), szczególnie u pacjentów z cukrzycą z chorobami serca [27, 28].

Biotyna wspomaga funkcję mózgu i zapobiega spadkowi funkcji poznawczych

Niedobór biotyny może prowadzić do szeregu objawów neurologicznych, w tym drgawek, braku koordynacji, trudności w uczeniu się, halucynacji, depresji i ospałości. Większość tych stanów można łagodzić za pomocą suplementacji biotyną [29, 30, 31].

Biotyna jest niezbędna do tworzenia otoczki mielinowej, substancji, która otacza nerwy i ułatwia przewodzenie impulsów nerwowych. Niedobór biotyny może opóźnić mielinizację [32].

Stwardnienie rozsiane jest zaburzeniem charakteryzującym się uszkodzeniem osłonek mielinowych. Biorąc pod uwagę rolę biotyny w syntezie kwasów tłuszczowych i produkcji energii oraz naprawy mieliny, zbadano skuteczność biotyny w zahamowaniu lub ograniczeniu uszkodzeń włókien nerwowych związanych ze stwardnieniem rozsianym [33].

Niektóre badania wykazały, że leczenie biotyną w wysokich dawkach było w stanie odwrócić postęp choroby i złagodzić objawy u pacjentów z postępującym stwardnieniem rozsianym [34, 35].

Biotyna w leczeniu i profilaktyce cukrzycy typu 2

Codzienna suplementacja biotyną zmniejszała stężenie cukru we krwi na czczo średnio o około 45% u pacjentów z cukrzycą typu 2 [36].

Biotyna pomaga obniżyć poziom cukru we krwi, zwiększając wytwarzanie insuliny oraz wychwyt glukozy w komórkach mięśniowych i stymulując glukokinazę, enzym w wątrobie, który promuje syntezę glikogenu [37, 38, 39].

Biotyna jest potrzebna dla układu odpornościowego

Biotyna jest potrzebna do rozwoju białych krwinek, a jej niedobór jest związany z upośledzoną funkcją immunologiczną i zwiększonym ryzykiem zakażenia [40, 41].  

Biotyna zwiększa wytwarzanie cytokin Th1, takich jak IL-1β i IFN-γ, które są niezbędne do wywołania odpowiedzi immunologicznej w celu zwalczania zakażeń bakteryjnych i wirusowych [42].

Nieodpowiednie poziomy biotyny są związane ze zmniejszoną syntezą przeciwciał, rozpadem komórek T oraz niższymi ilościami komórek odpornościowych produkowanych w śledzionie i limfocytów T [43].

Biotyna hamuje stan zapalny i może łagodzić zaburzenia alergiczne

Badania dowodzą, że niedobory biotyny powodują, że białe krwinki zwiększają wytwarzanie prozapalnych cytokin i co nasila stany zapalne [44, 45].

Biotyna wspomaga zdrowie skóry, włosów i paznokci

Niedobór biotyny jest związany z szeregiem chorób skóry, w tym łojotokowym zapaleniem skóry i egzemą, co może wynikać z roli biotyny w syntezie i metabolizmie kwasów tłuszczowych, które mają kluczowe znaczenie dla zdrowia skóry [46, 47].  

Nieodpowiednie poziomy biotyny mogą również prowadzić do utraty włosów, której można zapobiec lub odwrócić dzięki odpowiedniej suplementacji [48, 49, 50, 51]. Biotyna może poprawiać jakość łamliwych paznokci [52, 53].

Biotyna może chronić przed rakiem

Biotyna kowalencyjnie wiąże się z histonami, białkami wiążącymi DNA, które pomagają zwijać i upakować DNA [54]. Dodatek biotyny do histonów odgrywa istotną rolę w proliferacji komórek, wyciszaniu genów oraz naprawie i stabilności DNA [55, 56].  

Niski poziom biotyny może prowadzić do niedostatecznej biotynylacji histonów, co może skutkować niestabilnością genomu i nieprawidłowościami w produkcji komórkowa, a tym samym zwiększa ryzyko mutacji [57]. Działanie stabilizujące DNA biotyny zależy od dawki [58].  

Zapotrzebowanie na witaminę B7 (RDA)

Dzienna zalecana dawka B7 według National Institute of Science’s Institute of Medicine [59]:

  • dla niemowląt: 5 µg/dobę
  • dla niemowląt od 7 miesięcy do 3 lat: 6-8 µg/dobę
  • dla dzieci w wieku 4-13 lat: 12-20 µg/dobę
  • dla młodzieży 25 µg/dobę
  • dla dorosłych mężczyzn i kobiet powyżej 19 lat 30 µg/dobę
  • dla kobiet w ciąży 30 µg/dobę
  • dla kobiet karmiących piersią 35 µg/dobę

Źródła biotyny

9 najlepszych źródeł biotyny w żywności: [60]

  • Wątróbka: 27-35 mg/ 100 g
  • Jajka – 1 sztuka: 13-25 mg
  • Łosoś – 4-5 mg / 100 g
  • Ser – 0,4-2 mg /30 g
  • Awokado – 1 sztuka: 2-6 mg
  • Maliny – 1 szklanka: 0,2-2 mg
  • Kalafior – 1 szklanka: 0,2-2 mg

Dodatkowo uważa się, że inne jagody, grzyby i inne rodzaje ryb są dobrymi źródłami biotyny.

Objawy niedoboru biotyny

Bez wystarczającej ilości witaminy B7 w organizmie dochodzi do spowolnionego metabolizmu, co skutkuje niskim poziomem energii, zmęczeniem, przyrostem masy ciała, problemami trawiennymi, podwyższonym ryzykiem cukrzycy.

  • brak energii lub chroniczne zmęczenie
  • sucha skóra
  • łamliwe włosy i paznokcie  
  • problemy ze strony przewodu pokarmowego i jelit
  • uszkodzenie nerwów
  • bóle mięśni
  • skurcze
  • mrowienie w kończynach
  • upośledzenie funkcji poznawczych
  • zmiany nastroju

Skutki uboczne

Biotyna jest ogólnie uważana za bezpieczną i nie zgłoszono żadnej toksyczności dla dawek do 300 mg / dzień doustnie i 20 mg dożylnie [61, 62].

Ponieważ jest to witamina rozpuszczalna w wodzie, przedawkowanie biotyny jest mało prawdopodobne, ponieważ nadmiar jest wydalany z moczem [63].

Interakcje z lekami

Długotrwałe stosowanie antybiotyków, takich jak tetracyklina i sulfonamidy, może obniżyć poziom biotyny, ponieważ zabijają bakterie produkujące biotynę w jelitach [64].

Niektóre leki przeciwdrgawkowe, takie jak prymidon i karbamazepina, hamują wchłanianie biotyny. Przewlekłe stosowanie może również zwiększyć rozkład biotyny [65].

Kwas liponowy współzawodniczy z biotyną o wiązanie z zależnym od sodu transporterem multiwitaminowym (SMVT) w jelicie, więc długotrwałe stosowanie kwasu liponowego może spowodować obniżenie poziomu biotyny [65]. Duże dawki witaminy B5 (kwasu pantotenowego) mogą potencjalnie konkurować z biotyną o wchłanianie [66].  Surowe białka jaj zawierają awidynę – białko, które wiąże biotynę i hamuje jej wchłanianie [67].

Częste spożywanie alkoholu może hamować absorpcję biotyny w jelitach [68]. Palenie papierosów przyspiesza rozpad biotyny, szczególnie u kobiet, powodując niedobór biotyny [69].

Genetyka

Gen BTD koduje biotynidazę, enzym, który odzyskuje biotynę. Biotynidaza transportuje wolną biotynę przez krew i przyłącza biotynę do innych białek [70].

W genie BTD może dochodzić do polimorfizmów. Niektóre z nich związane są z podatnością na choroby:

  • RS2455826 – Ten wariant genu jest związany ze zwiększoną zapadalnością na łuszczycę [71].
  • RS7651039 – Allel „C” jest związany z większą częstością występowania choroby niedokrwiennej serca [72].
     

Gen SLC5A6 koduje zależny od sodu transporter multiwitaminowy, który pomaga transportować biotynę do komórek [73].

Gen HLCS – koduje syntetazę holokarboksylazy (HLCS), enzym, który łączy cząsteczki biotyny z histonami i enzymami karboksylazy. Mutacje w tym genie mogą zmniejszać wiązanie biotyny z cząsteczkami i tłumić aktywność karboksylazy, powodując upośledzenie metabolizmu białka, tłuszczu i węglowodanów. Mogą również wpływać na produkcję genów ważnych dla normalnego rozwoju [74, 75].

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2646215/
  3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15992685/
  4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095528630300130X
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15447901/
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3064116/
  8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25122647/
  9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2500847/
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2646215/
  11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3098919/
  12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10075337/
  13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2722429/
  14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22869039/
  15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17182796/
  16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17182796/
  17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15992683/
  18. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3508090/
  19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19727438/
  20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18613815/
  21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15968460/
  22. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15930469/
  23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19727438/
  24. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15992683/
  26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7011260/
  27. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17496732/
  28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17684468/
  29. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21696988/
  30. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0883073807300307
  31. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18545994/
  32. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18545994/
  33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18545994/
  34. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25787192/
  35. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5098693/
  36. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcbn1986/14/3/14_3_211/_pdf
  37. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22841397/
  38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10540872/
  39. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0003986168901951
  40. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9497186/
  41. https://academic.oup.com/jn/article/130/2/335S/4686371
  42. https://academic.oup.com/jn/article/130/2/335S/4686371
  43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/88554/
  44. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26168302/
  45. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajpcell.00141.2016
  46. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1545716/
  47. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1764357/
  48. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19727438/
  49. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3509882/
  50. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26705444/
  51. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4989391/
  52. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8477615/
  53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2648686/
  54. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1226983/
  55. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19727438/
  56. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  57. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16177192/
  58. https://academic.oup.com/carcin/article/26/5/991/2390856
  59. https://academic.oup.com/carcin/article/26/5/991/2390856
  60. https://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/biotin
  61. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25787192/
  62. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114297/
  63. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  64. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2726758/
  65. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15539280/
  66. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23578027/
  67. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14747666/
  68. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3064116/
  69. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15447901/
  70. https://medlineplus.gov/genetics/gene/btd/
  71. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25574825/
  72. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21378990/
  73. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25809983/
  74. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20095979/
  75. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16134170/