Micronutrient Information Center

Español | 日本語

Souhrn

• Biotin rozpustný ve vodě je nezbytným kofaktorem enzymů v intermediárním metabolismu a klíčovým regulátorem genové exprese. (Další informace)
• Jak parenterální výživa postrádající biotin, tak dlouhodobá konzumace syrového vaječného bílku byly spojeny s příznaky otevřeného nedostatku biotinu, včetně vypadávání vlasů, dermatitidy a kožní vyrážky, ataxie, záchvatů a dalších neurologických dysfunkcí. (Další informace)
• Deficit biotinidázy je vzácná dědičná porucha, která narušuje vstřebávání a recyklaci biotinu, což vede k sekundárnímu nedostatku biotinu. (Další informace)
• Doporučený přiměřený příjem (AI) biotinu je u dospělých stanoven na 30 mikrogramů (μg)/den. Potřeba biotinu se pravděpodobně zvyšuje během těhotenství a kojení. (Další informace)
• Studie na zvířatech prokázaly, že dostatek biotinu je nezbytný pro normální vývoj plodu. Zda okrajový nedostatek biotinu během těhotenství zvyšuje riziko vrozených anomálií u lidí, je v současné době předmětem zájmu a zkoumání. (Další informace)
• Biotin se používá při léčbě dědičné poruchy transportu thiaminu, nazývané biotin-responzivní onemocnění bazálních ganglií, a v současné době se testuje ve studiích k omezení nebo zvrácení funkčního postižení u osob s roztroušenou sklerózou. (Další informace)
• Definitivní důkazy, které by stanovily, zda suplementace biotinem zlepšuje homeostázu glukózy a lipidů u jedinců s diabetes mellitus 2. typu, v současné době chybí, ale byla publikována sugestivní pozorování. (Další informace)
• Biotin nemohou syntetizovat savčí buňky a musí být získáván z exogenních zdrojů. Biotin se hojně vyskytuje v potravinách a mezi dobré zdroje v potravě patří vaječný žloutek, játra, celozrnné obiloviny a některé druhy zeleniny. (Další informace)
• Dlouhodobá antikonvulzivní (protizáchvatová) léčba může zvýšit potřebu biotinu ve stravě, protože antikonvulziva mohou narušovat střevní absorpci a renální reabsorpci biotinu a pravděpodobně také zvyšují degradaci biotinu na neaktivní metabolity. (Další informace)

Biotin je vitamin rozpustný ve vodě, který se obecně řadí mezi vitaminy B-komplexu. Po jeho prvním objevu v roce 1927 bylo zapotřebí 40 let dalšího výzkumu, aby byl biotin jednoznačně stanoven jako vitamin (1). Biotin je potřebný pro všechny organismy, ale může být syntetizován některými kmeny bakterií, kvasinek, plísní, řas a některými druhy rostlin (2).

Funkce

Biotinylace

Biotin funguje jako kovalentně vázaný kofaktor potřebný pro biologickou aktivitu pěti známých biotin-dependentních karboxylas savců (viz níže). Takový neproteinový kofaktor je znám jako „prostetická skupina“. Kovalentní připojení biotinu k apokarboxyláze (tj. katalyticky neaktivní karboxyláze) katalyzuje enzym holokarboxyláza syntetáza (HCS). Termín „biotinylace“ označuje kovalentní přidání biotinu k jakýmkoli molekulám, včetně apokarboxylas a histonů. HCS katalyzuje posttranslační biotinylaci epsilonové aminoskupiny lysinového zbytku v aktivním místě každé apokarboxylázy, čímž se neaktivní apokarboxyláza mění na plně aktivní holokarboxylázu (obrázek 1a). Určité lysinové zbytky v N-koncovém chvostu specifických histonů, které pomáhají balit DNA v eukaryotických jádrech, mohou být také biotinylovány (3). Biotinidasa je enzym, který katalyzuje uvolňování biotinu z biotinylovaných histonů a z peptidových produktů odbourávání holokarboxylázy (obrázek 1b).

Enzymový kofaktor

Pět savčích karboxyláz, které katalyzují základní metabolické reakce:

– Jak acetyl-koenzym A (CoA) karboxyláza 1 (ACC1), tak acetyl-CoA karboxyláza 2 (ACC2) katalyzují přeměnu acetyl-CoA na malonyl-CoA pomocí bikarbonátu a ATP; malonyl-CoA generovaný prostřednictvím ACC1 je substrátem omezujícím rychlost syntézy mastných kyselin v cytosolu a malonyl-CoA generovaný prostřednictvím ACC2 inhibuje CPT1, enzym vnější mitochondriální membrány důležitý pro oxidaci mastných kyselin (obr. 2). ACC1 se vyskytuje ve všech tkáních a je aktivní zejména v lipogenních tkáních (tj. v játrech, bílé tukové tkáni a mléčné žláze), srdci a ostrůvcích slinivky břišní. ACC2 se vyskytuje zejména v kosterním svalstvu a srdci (4).

– Pyruvátkarboxyláza je kritickým enzymem v glukoneogenezi – tvorbě glukózy z jiných zdrojů než sacharidů, jako je pyruvát, laktát, glycerol a glukogenní aminokyseliny. Pyruvátkarboxyláza katalyzuje na ATP závislou inkorporaci bikarbonátu do pyruvátu za vzniku oxalacetátu; pyruvátkarboxyláza je tedy anaplerotická pro cyklus kyseliny citronové (obr. 3). Oxaloacetát pak může být přeměněn na fosfoenolpyruvát a nakonec na glukózu.

– Methylkrotonyl-CoA karboxyláza katalyzuje základní krok v katabolismu leucinu, esenciální větvené aminokyseliny. Tento enzym obsahující biotin katalyzuje produkci 3-methylglutakonyl-CoA z methylkrotonyl-CoA (obrázek 4a).

– Propionyl-CoA karboxyláza produkuje D-malonylmalonyl-CoA z propionyl-CoA, vedlejší produkt při β-oxidaci mastných kyselin s lichým počtem atomů uhlíku (obrázek 4a). Přeměna propionyl-CoA na D-malonylmalonyl-CoA je rovněž nutná v katabolických drahách dvou větvených aminokyselin (isoleucinu a valinu), methioninu, threoninu a postranního řetězce cholesterolu (obr. 4a a 4b).

Regulace struktury chromatinu a genové exprese

V eukaryotických jádrech je DNA zabalena do kompaktních struktur a tvoří nukleosomy – základní jednotky chromatinu. Každý nukleozom se skládá ze 147 párů bází DNA obalených osmi histony (párové histony: H2A, H2B, H3 a H4). Další histon, nazývaný H1 linker, se nachází na vnějším povrchu každého nukleozomu a slouží jako kotva k fixaci DNA kolem histonového jádra. Kompaktní obal chromatinu se musí čas od času uvolnit, aby mohly probíhat biologické procesy, jako je replikace DNA a transkripce. Chemické modifikace DNA a histonů ovlivňují skládání chromatinu, čímž zvyšují nebo snižují dostupnost DNA pro faktory zapojené do výše uvedených procesů. Spolu s metylací DNA mění řada chemických modifikací v rámci N-koncového ocasu jádra histonů jejich elektrický náboj a strukturu, čímž mění konformaci chromatinu a transkripční aktivitu genů.

Různé modifikace histonových ocasů, včetně acetylace, metylace, fosforylace, ubikvitinace, SUMOylace, ADP-ribosylace, karbonylace, deiminace, hydroxylace a biotinylace, mají různé regulační funkce. V histonech H2A, H3 a H4 bylo identifikováno několik míst biotinylace (5). Mezi nimi se zdá, že biotinylace histonu H4 na lysinu (K) 12 (označovaná H4K12bio) je obohacena v heterochromatinu, pevně kondenzovaném chromatinu spojeném s oblastmi repetic v (peri)centromerách a telomerách a s transponovatelnými elementy známými jako dlouhé terminální repetice (3). Kromě toho se biotinylační značky kolokují s dobře známými značkami genové represe, jako je metylovaný lysin 9 v histonu H3 (H3K9me), v transkripčně kompetentním chromatinu (6). Například H4K12bio lze nalézt u promotoru genu SLC5A6, který kóduje transportér zprostředkovávající příjem biotinu do buněk, lidský sodík-dependentní multivitaminový transportér (hSMVT). Když je biotinu hodně, HCS může biotinylovávat histony H4 v promotoru SLC5A6, což zastaví syntézu hSMVT a sníží příjem biotinu. Naopak v buňkách s nedostatkem biotinu jsou biotinylační značky v promotoru SLC5A6 odstraněny, takže může dojít k expresi genu, což umožňuje syntézu hSMVT a následně zvyšuje příjem biotinu (7).

Deficit

Ačkoli je zjevný nedostatek biotinu velmi vzácný, lidská potřeba biotinu ve stravě byla prokázána ve třech různých situacích: dlouhodobé intravenózní krmení (parenterální) bez suplementace biotinem, kojenci krmeni elementární výživou bez biotinu a konzumace syrového vaječného bílku po delší dobu (mnoho týdnů až let) (8). Syrový vaječný bílek obsahuje antimikrobiální bílkovinu známou jako avidin, která může vázat biotin a bránit jeho vstřebávání. Vařením vaječného bílku dochází k denaturaci avidinu, čímž se stává citlivým na trávení, a proto není schopen zabránit vstřebávání biotinu ze stravy (5).

Příznaky a symptomy nedostatku biotinu

Mezi příznaky zjevného nedostatku biotinu patří vypadávání vlasů (alopecie) a šupinatá červená vyrážka kolem očí, nosu, úst a genitálií. Neurologické příznaky u dospělých zahrnují depresi, letargii, halucinace, necitlivost a brnění končetin, ataxii a záchvaty. Charakteristická obličejová vyrážka spolu s neobvyklým rozložením tuku v obličeji byla některými badateli označena jako „biotin deficientní obličej“ (1). Jedinci s dědičnými poruchami metabolismu biotinu (viz Vrozené metabolické poruchy), které vedou k funkčnímu nedostatku biotinu, mají často podobné fyzické nálezy, stejně jako záchvaty a známky zhoršené funkce imunitního systému a zvýšenou náchylnost k bakteriálním a plísňovým infekcím (9, 10).

Rizikové faktory nedostatku biotinu

Kromě dlouhodobé konzumace syrového vaječného bílku nebo celkové intravenózní výživy s nedostatkem biotinu mohou riziko deplece biotinu zvyšovat i další stavy. Kouření je spojeno se zvýšeným katabolismem biotinu (11). Rychle se dělící buňky vyvíjejícího se plodu vyžadují biotin pro syntézu základních karboxyláz a biotinylaci histonů; proto je potřeba biotinu během těhotenství pravděpodobně zvýšená. Výzkumy naznačují, že u značného počtu žen dochází během normálního těhotenství k marginálnímu nebo subklinickému nedostatku biotinu (viz také Prevence nemocí) (8, 12, 13). Kromě toho mohou některé typy jaterních onemocnění snižovat aktivitu biotinidázy a teoreticky zvyšovat potřebu biotinu. Studie 62 dětí s chronickým onemocněním jater a 27 zdravých kontrol zjistila, že aktivita biotinidázy v séru je abnormálně nízká u dětí s těžce poškozenou funkcí jater v důsledku cirhózy (14). Tato studie však neposkytla důkaz o nedostatku biotinu. Dále antikonvulziva, používaná k prevenci záchvatů u jedinců s epilepsií, zvyšují riziko deplece biotinu (více informací o biotinu a antikonvulzivech naleznete v části Lékové interakce).

Vrozené metabolické poruchy

Deficit biotinidázy

Existuje několik způsobů, jak dědičná porucha, nedostatek biotinidázy, vede k sekundárnímu nedostatku biotinu. Střevní absorpce je snížená, protože nedostatek biotinidázy zabraňuje uvolňování biotinu z bílkovin v potravě (15). Je také narušena recyklace vlastního biotinu vázaného na karboxylázy a histony a zvyšuje se ztráta biocytinu (N-biotinyl-lysinu) a biotinu močí (viz obrázek 1 výše) (5). Deficit biotinidázy reaguje jednotně na suplementaci biotinu. Někdy je nutná perorální suplementace až 5 až 10 miligramy (mg) biotinu denně, i když často postačí i menší dávky (přehled v 16).

Deficit syntetázy holokarboxylázy (HCS)

Některé formy deficitu HCS reagují na suplementaci farmakologickými dávkami biotinu. Deficit HCS vede ke snížené tvorbě všech holokarboxyláz při fyziologických koncentracích biotinu v krvi; proto je nutná suplementace vysokými dávkami biotinu (10-80 mg biotinu denně) (10).

Prognóza těchto dvou poruch je obvykle dobrá, pokud je léčba biotinem zavedena včas (v kojeneckém nebo dětském věku) a pokračuje po celý život (10).

Deficit transportu biotinu

Existuje jedna kazuistika dítěte s deficitem transportu biotinu, které reagovalo na suplementaci vysokými dávkami biotinu (17). Za zmínku stojí, že jako příčina nedostatku transportu biotinu byla vyloučena přítomnost defektního lidského sodík-dependentního multivitaminového transportéru (hSMVT).

Fenylketonurie (PKU)

Normálně zvýšené koncentrace aminokyseliny fenylalaninu v krvi jedinců postižených PKU mohou inhibovat aktivitu biotinidázy. Schulpis a spol. předpokládali, že seboroická dermatitida spojená s nízkou aktivitou biotinidázy u těchto pacientů ustoupí při dodržování speciální nízkobílkovinné diety, ale ne při suplementaci biotinem (18).

Markery stavu biotinu

Čtyři míry marginálního nedostatku biotinu byly validovány jako indikátory stavu biotinu: (1) snížené vylučování biotinu a některých jeho katabolitů močí; (2) vysoké vylučování organické kyseliny, kyseliny 3-hydroxyisovalerové, a jejího derivátu, kyseliny karnityl-3-hydroxyisovalerové, v moči, které odrážejí sníženou aktivitu biotin-dependentní methylkrotonyl-CoA karboxylázy; (3) snížená aktivita propionyl-CoA karboxylázy v lymfocytech periferní krve (5) a (4) snížené hladiny holo-methylkrotonyl-CoA karboxylázy a holo-propionyl-CoA karboxylázy v lymfocytech – nejspolehlivější ukazatele stavu biotinu (19). Tyto markery byly ověřeny pouze u mužů a netěhotných žen a nemusí přesně odrážet stav biotinu u těhotných a kojících žen (12).

Přiměřený příjem (AI)

Pro odhad potřeby biotinu ve stravě chybí dostatek vědeckých důkazů, a proto nebyla stanovena doporučená dávka biotinu ve stravě (RDA). Místo toho Rada pro potraviny a výživu (FNB) Lékařského institutu (IOM) stanovila doporučení pro adekvátní příjem (AI; tabulka 1). AI pro dospělé (30 mikrogramů/den) byla extrapolována z AI pro kojence krmené výhradně lidským mlékem a očekává se, že nadhodnocuje potřebu biotinu ve stravě dospělých. Příjem biotinu ve stravě obecně zdravých dospělých se odhaduje na 40-60 μg/den (1). Potřeba biotinu v těhotenství může být zvýšená (20).

Tabulka 1. Adekvátní příjem (AI) pro biotin

Životní fáze	Věk	Muži (μg/den)	Ženy (μg/den)
Kojenci	0-.6 měsíců	5	5
Kojenci	7-12 měsíců	6	6
Děti	1-3 roky	8	8
Děti	4-8 let	12	12
Děti	9-13 let	20	20
Dospívající	14-18 let	25	25
Dospělí	19 let a starší	30	30
Těhotenství	všechny věkové kategorie	–	30
Kojení	všechny věkové kategorie	–	35

Prevence nemocí

Vrozené vady

Současné výzkumy ukazují, že nejméně u jedné třetiny žen se během těhotenství objeví mezní nedostatek biotinu (8), Není však známo, zda to může zvyšovat riziko vrozených anomálií. Malé observační studie u těhotných žen zaznamenaly abnormálně vysoké vylučování kyseliny 3-hydroxyisovalerové močí v časném i pozdním těhotenství, což naznačuje sníženou aktivitu methylkrotonyl-CoA karboxylázy závislé na biotinu (21, 22). V randomizované, jednoslepé intervenční studii u 26 těhotných žen suplementace 300 μg/den biotinu po dobu dvou týdnů omezila vylučování kyseliny 3-hydroxyisovalerové ve srovnání s placebem, což potvrdilo, že zvýšené vylučování kyseliny 3-hydroxyisovalerové skutečně odráží marginální nedostatek biotinu v těhotenství (23). Malá průřezová studie u 22 těhotných žen zaznamenala výskyt nízké aktivity propionyl-CoA karboxylázy v lymfocytech (další marker nedostatku biotinu) vyšší než 80 % (13). Ačkoli míra nedostatku biotinu není u těhotných žen spojena s otevřenými příznaky nedostatku, jsou tato pozorování zdrojem obav, protože bylo prokázáno, že subklinický nedostatek biotinu způsobuje u několika druhů zvířat rozštěp patra a hypoplazii končetin (přehled v 13). Kromě toho bylo zjištěno, že deplece biotinu potlačuje expresi biotin-dependentních karboxyláz, odstraňuje biotinové značky z histonů a snižuje proliferaci u lidských embryonálních palatinálních mezenchymálních buněk v kultuře (24). Zhoršená aktivita karboxyláz může mít za následek změny v metabolismu lipidů, které byly u zvířat spojeny s rozštěpem patra a abnormalitami skeletu. Dále by nedostatek biotinu vedoucí ke snížené biotinylaci histonů ve specifických genomových lokusech mohl pravděpodobně zvýšit genomovou nestabilitu a vyústit v chromozomové anomálie a malformace plodu (13).

Ačkoli se těhotným ženám doporučuje konzumovat doplňkovou kyselinu listovou před těhotenstvím a během těhotenství, aby se předešlo defektům neurální trubice (viz Foláty), bylo by také rozumné zajistit dostatečný příjem biotinu během celého těhotenství. Současná AI pro těhotné ženy je 30 μg/den biotinu a při této úrovni příjmu nebyla nikdy hlášena žádná toxicita (viz Bezpečnost).

Léčba onemocnění

Onemocnění bazálních ganglií reagující na biotin

Onemocnění bazálních ganglií reagující na biotin, nazývané také syndrom dysfunkce metabolismu thiaminu-2, je způsobeno mutacemi v genu kódujícím thiaminový transportér-2 (THTR-2). Klinické příznaky se objevují kolem třetího až čtvrtého roku života a zahrnují subakutní encefalopatii (zmatenost, ospalost a změněnou úroveň vědomí), ataxii a záchvaty. Nedávno byla provedena retrospektivní studie 18 postižených jedinců ze stejné rodiny nebo stejného kmene v Saúdské Arábii. Údaje ukázaly, že monoterapie biotinem (5-10 mg/kg/den) účinně odstranila klinické projevy onemocnění, ačkoli jedna třetina pacientů trpěla opakovanými akutními krizemi. Akutní krize, často spojené se špatnými výsledky, nebyly pozorovány po zahájení suplementace thiaminem (300-400 mg/den) a během pětiletého období sledování. Včasná diagnostika a okamžitá léčba biotinem a thiaminem vedla k pozitivním výsledkům (25). Mechanismus příznivého účinku suplementace biotinem dosud nebyl objasněn.

Roztroušená skleróza

Roztroušená skleróza (RS) je autoimunitní onemocnění charakterizované progresivním poškozením myelinové pochvy obklopující nervová vlákna (axony) a úbytkem neuronů v mozku a míše postižených osob. Progrese neurologického postižení u pacientů s RS se často hodnotí pomocí rozšířené stupnice stavu postižení (Expanded Disability Status Scale, EDSS) se skóre od 1 do 10, od minimálních známek motorické dysfunkce (skóre 1) až po smrt v důsledku RS (skóre 10). Nedostatek ATP v důsledku mitochondriální dysfunkce a zvýšeného oxidačního stresu může být částečně zodpovědný za progresivní degeneraci neuronů u RS (26). Vzhledem k jeho úloze v intermediárním metabolismu a syntéze mastných kyselin (potřebných pro tvorbu myelinu) (viz Funkce) se předpokládá, že biotin by mohl mít příznivé účinky, které by omezily nebo zvrátily funkční poruchy spojené s RS (26).

Nerandomizovaná, nekontrolovaná pilotní studie u 23 pacientů s progresivní RS zjistila, že vysoké dávky biotinu (100-600 mg/den) byly spojeny s trvalým klinickým zlepšením u 5 (z 5) pacientů s progresivní ztrátou zraku a 16 (z 18) pacientů s částečným ochrnutím končetin po průměrně třech měsících od zahájení léčby (27). Předběžné výsledky multicentrické, randomizované, placebem kontrolované studie u 154 osob s progresivní RS navíc ukázaly, že 13 ze 103 pacientů randomizovaných k dennímu perorálnímu podávání biotinu (300 mg) po dobu 48 týdnů dosáhlo složeného funkčního koncového bodu, který zahrnoval snížení skóre EDSS. Pro srovnání, u žádného z 51 pacientů randomizovaných do skupiny s placebem nedošlo k významnému klinickému zlepšení (28). Dvě probíhající studie hodnotí účinek suplementace vysokými dávkami biotinu při léčbě RS (viz studie NCT02220933 a NCT02220244 na www.clinicaltrials.gov).

Diabetes mellitus

Ukázalo se, že nedostatek biotinu zhoršuje využití glukózy u myší (29) a způsobuje fatální hypoglykémii u kuřat. Overtovaný nedostatek biotinu pravděpodobně způsobuje abnormality v regulaci glukózy také u lidí (viz Funkce). Jedna z prvních studií na lidech uvádí nižší sérové koncentrace biotinu u 43 pacientů s diabetes mellitus 2. typu ve srovnání s 64 kontrolními osobami bez diabetu a také inverzní vztah mezi hladinou glukózy v krvi nalačno a koncentrací biotinu (30). V malé, randomizované, placebem kontrolované intervenční studii u 28 pacientů s diabetem 2. typu vedla denní suplementace 9 miligramy (mg) biotinu po dobu jednoho měsíce k průměrnému snížení koncentrací glukózy v krvi nalačno o 45 % (30). Jiná malá studie u 10 pacientů s diabetem 2. typu a 7 nediabetických kontrol však nezjistila žádný účinek suplementace biotinem (15 mg/den) po dobu 28 dnů na koncentrace glukózy v krvi nalačno ani u jedné ze skupin (31). Novější dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie stejné výzkumné skupiny ukázala, že stejný režim podávání biotinu snížil plazmatické koncentrace triglyceridů u diabetických i nediabetických pacientů s hypertriglyceridemií (32). V této studii podávání biotinu neovlivnilo koncentrace glukózy v krvi ani u jedné skupiny pacientů. Několik studií navíc ukázalo, že současná suplementace biotinem a pikolinátem chromu může být prospěšnou doplňkovou léčbou u pacientů s diabetem 2. typu (33-36). Bylo však prokázáno, že podávání samotného pikolinátu chromu zlepšuje kontrolu glykémie u diabetiků (viz článek o chromu) (37).

Jako kofaktor karboxyláz potřebných pro syntézu mastných kyselin může biotin zvyšovat využití glukózy pro syntézu tuků. Bylo zjištěno, že biotin stimuluje glukokinázu, jaterní enzym, který zvyšuje syntézu glykogenu, zásobní formy glukózy. Ukázalo se také, že biotin spouští sekreci inzulinu ve slinivce břišní potkanů a zlepšuje homeostázu glukózy (38). Přesto by se dalo očekávat, že snížená aktivita ACC1 a ACC2 sníží syntézu mastných kyselin, respektive zvýší oxidaci mastných kyselin. Není překvapivé, že v současné době není jasné, zda by farmakologické dávky biotinu mohly prospět léčbě hyperglykémie u pacientů s poruchou glukózové tolerance. Navíc ještě nebylo prokázáno, zda doplňkový biotin snižuje riziko kardiovaskulárních komplikací u diabetických pacientů tím, že snižuje sérové triglyceridy a LDL-cholesterol (32-34).

Křehké nehty (onychorrhexis)

Zjištění, že doplňky biotinu jsou účinné při léčbě abnormalit kopyt u kopytníků, naznačuje, že biotin by mohl být užitečný také při posilování křehkých nehtů u lidí (39-41). Byly publikovány tři nekontrolované studie zkoumající účinky suplementace biotinem (2,5 mg/den po dobu několika měsíců) u žen s lámavými nehty (42-44). Ve dvou z těchto studií byly subjektivní známky klinického zlepšení zaznamenány u 67-91 % účastnic, které byly k dispozici pro sledování na konci období léčby (42, 43). Jedna studie, která k hodnocení lámavosti nehtů použila skenovací elektronovou mikroskopii, zaznamenala menší štěpení nehtů a 25% nárůst tloušťky nehtové ploténky u pacientů, kteří dostávali biotin po dobu 6 až 15 měsíců (44). Bylo také zjištěno, že suplementace biotinem (5 mg/den) je účinná při kontrole nepoddajných vlasů a štěpení nehtů u dvou batolat s dědičným syndromem nelámavých vlasů (45). Ačkoli předběžné důkazy naznačují, že doplňkový biotin může pomoci posílit lámavé nehty, k posouzení účinnosti suplementace vysokými dávkami biotinu při léčbě lámavých nehtů jsou zapotřebí rozsáhlejší placebem kontrolované studie.

Vypadávání vlasů (alopecie)

Bylo zjištěno, že podávání biotinu zvrátilo alopecii u dětí léčených antikonvulzivem, kyselinou valproovou (viz Lékové interakce). Přestože je vypadávání vlasů příznakem závažného nedostatku biotinu (viz Nedostatek), neexistují žádné publikované vědecké studie, které by podporovaly tvrzení, že doplňky stravy s vysokými dávkami biotinu jsou účinné při prevenci nebo léčbě vypadávání vlasů u mužů nebo žen (46).

Zdroje

Potravinové zdroje

Biotin se nachází v mnoha potravinách, a to buď ve volné formě, která je přímo přijímána enterocyty, nebo jako biotin vázaný na bílkoviny stravy. Bohatými zdroji biotinu jsou vaječný žloutek, játra a kvasnice. Odhady průměrného denního příjmu biotinu z malých studií se pohybují mezi 40 a 60 mikrogramy (μg) denně u dospělých (1). Národní průzkumy výživy v USA však zatím nebyly schopny odhadnout příjem biotinu kvůli nedostatku a nespolehlivosti údajů o obsahu biotinu v potravinách. Tabulky složení potravin pro biotin jsou neúplné, takže příjem biotinu ve stravě nelze u lidí spolehlivě odhadnout. Studie Staggse a spol. (47) použila místo biotestů metodu vysokoúčinné kapalinové chromatografie (48) a uvedla relativně rozdílný obsah biotinu u některých vybraných potravin. V tabulce 2 jsou uvedeny některé potravinové zdroje biotinu spolu s jejich obsahem v μg.

Tabulka 2. Některé potravinové zdroje biotinu (47, 48)

Potravina	Potravina	Biotin (μg)
Jídlo	1 balení (7 g)	1.4-14
Celozrnný chléb	1 plátek	0.02-6
Vejce, vařené	1 velké	13-25
Sýr, čedar	1 unce	0.4-2
Játra, vařená	3 unce*	27-35
Vepřové maso, vařené	3 unce*	2-4
Losos, vařený	3 unce*	4-5
Avocado	1 celé	2-6
Rasinky	1 šálek	0.2-2
Květák, syrový	1 šálek	0,2-4
*Tříuncová porce masa je velká asi jako balíček karet.

Bakteriální syntéza

Většina bakterií, které běžně kolonizují tenké a tlusté střevo (colon), syntetizuje biotin (49). Zda se biotin uvolňuje a vstřebává u člověka ve významném množství, není známo. V kultivovaných buňkách odvozených ze sliznice tenkého a tlustého střeva bylo zjištěno vychytávání volného biotinu do střevních buněk prostřednictvím lidského multivitaminového transportéru závislého na sodíku (hSMVT) (50), což naznačuje, že lidé mohou být schopni absorbovat biotin produkovaný střevními bakteriemi – tento jev byl zdokumentován u prasat.

Doplňky stravy

Biotin je k dispozici jako samostatný doplněk stravy v různých dávkách a je často součástí B-komplexu a multivitaminominerálních (MVM) doplňků stravy. Mnoho doplňků MVM obsahuje 30 μg biotinu (51).

Bezpečnost

Toxicita

Není známo, že by byl biotin toxický. U lidí bez poruch metabolismu biotinu nebyly dávky do 5 mg/den po dobu dvou let spojeny s nežádoucími účinky (52). Perorální suplementace biotinem byla dobře tolerována v dávkách až 200 mg/den (téměř 7000násobek AI) u lidí s dědičnými poruchami metabolismu biotinu (1). Bylo také zjištěno, že denní suplementace vysoce koncentrovaným preparátem biotinu (100-600 mg) po dobu několika měsíců byla dobře tolerována u osob s progresivní roztroušenou sklerózou (27, 28). Existuje však jedna kazuistika život ohrožujícího eozinofilního pleuroperikardiálního výpotku u starší ženy, která užívala kombinaci 10 mg/den biotinu a 300 mg/den kyseliny pantotenové (vitamin B5) po dobu dvou měsíců (53). Vzhledem k tomu, že v roce 1998, kdy byly stanoveny dietní referenční dávky (DRI) biotinu, chyběly zprávy o nežádoucích účincích, nestanovil Lékařský institut pro biotin tolerovatelnou horní hranici příjmu (UL) (1).

Interakce živin

Velké dávky kyseliny pantotenové (vitamin B5) mají potenciál soutěžit s biotinem o střevní a buněčné vychytávání pomocí lidského multivitaminového transportéru závislého na sodíku (hSMVT) (54, 55). Biotin také sdílí hSMVT s kyselinou α-lipoovou (56). Bylo zjištěno, že farmakologické (velmi vysoké) dávky kyseliny α-lipoové snižují aktivitu biotin-dependentních karboxyláz u potkanů, ale u lidí takový účinek prokázán nebyl (57).

Lékové interakce

U osob dlouhodobě léčených antikonvulzivy (proti záchvatům) je údajně snížená koncentrace biotinu v krvi a zvýšené vylučování organických kyselin (např. kyseliny 3-hydroxyisovalerové) močí, což svědčí o snížené aktivitě karboxylázy (viz Markery stavu biotinu) (5). Potenciální mechanismy deplece biotinu antikonvulzivy, primidonem (Mysoline), fenytoinem (Dilantin) a karbamazepinem (Carbatrol, Tegretol), zahrnují inhibici střevní absorpce a renální reabsorpce biotinu a také zvýšený katabolismus biotinu (51). Užívání antikonvulzivní kyseliny valproové u dětí vedlo ke ztrátě vlasů, kterou zvrátila suplementace biotinem (58-61). Dlouhodobá léčba antibakteriálními sulfonamidovými (sulfa) léky nebo jinými antibiotiky může snížit bakteriální syntézu biotinu. Avšak vzhledem k tomu, že není známo, do jaké míry se bakteriální syntéza podílí na příjmu biotinu u lidí, zůstávají účinky antimikrobiálních léků na nutriční stav biotinu nejisté (51).

Doporučení Institutu Linuse Paulinga

Málo je známo o množství biotinu ve stravě potřebném k podpoře optimálního zdraví nebo prevenci chronických onemocnění. Linus Pauling Institute podporuje doporučení vydané Institute of Medicine, které činí 30 mikrogramů (μg) biotinu denně pro dospělé. Pestrá strava by měla většině lidí poskytnout dostatek biotinu. Dodržování doporučení Linus Pauling Institute užívat denně multivitaminový minerální doplněk však obecně zajistí příjem alespoň 30 μg/den biotinu.

Starší dospělí (>50 let)

V současné době nic nenasvědčuje tomu, že by starší dospělí měli zvýšenou potřebu biotinu. Pokud není příjem biotinu ve stravě dostatečný, denní multivitamino-minerální doplněk obvykle zajistí příjem alespoň 30 μg biotinu denně.

Autoři a recenzenti

Původní text napsal v roce 2000:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Aktualizováno v červnu 2004:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Aktualizováno v srpnu 2008::
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Updated in July 2015 by:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Reviewed in September 2015 by:
Donald Mock, M.D., Ph.D.
profesor
oddělení biochemie a molekulární biologie a pediatrie
University of Arkansas for Medical Sciences

Poslední aktualizace 21.10.2015 Copyright 2000-2021 Linus Pauling Institute