Micronutrient Information Center

Español | 日本語

Summary

• A vízben oldódó biotin a köztes anyagcsere enzimeinek alapvető kofaktora és a génexpresszió kulcsfontosságú szabályozója. (További információ)
• A biotint nem tartalmazó parenterális táplálás és a nyers tojásfehérje tartós fogyasztása egyaránt a nyílt biotinhiány tüneteivel, többek között hajhullással, bőrgyulladással és bőrkiütéssel, ataxiával, görcsrohamokkal és egyéb neurológiai zavarokkal járt. (További információ)
• A biotinidázhiány egy ritka örökletes rendellenesség, amely károsítja a biotin felszívódását és újrahasznosítását, ami másodlagos biotinhiányt eredményez. (További információ)
• A biotin ajánlott megfelelő bevitele (AI) felnőtteknél 30 mikrogramm (μg)/nap. A biotinszükséglet terhesség és szoptatás alatt valószínűleg megnő. (További információ)
• Állatkísérletek kimutatták, hogy a biotin elégséges mennyisége elengedhetetlen a magzat normális fejlődéséhez. Az, hogy a terhesség alatti marginális biotinhiány növeli-e a veleszületett rendellenességek kockázatát az embernél, jelenleg aggodalom és vizsgálat tárgyát képezi. (További információ)
• A biotint a tiamintranszport egy öröklött rendellenességének, az úgynevezett biotin-rezisztens bazális ganglionbetegségnek a kezelésére használják, és jelenleg kísérletekben tesztelik a szklerózis multiplexben szenvedő egyének funkcionális fogyatékosságának korlátozására vagy visszafordítására. (További információ)
• Egyelőre nincs egyértelmű bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a biotin-pótlás javítja-e a glükóz- és lipid-homeosztázist a 2-es típusú diabetes mellitusban szenvedő egyéneknél, de sugallatos megfigyeléseket publikáltak. (További információ)
• A biotin nem szintetizálható az emlőssejtekben, ezért exogén forrásból kell beszerezni. A biotin széles körben megtalálható az élelmiszerekben, és jó étrendi források közé tartozik a tojássárgája, a máj, a teljes kiőrlésű gabonafélék és egyes zöldségek. (További információ)
• A hosszú távú görcsoldó (rohamellenes) kezelés növelheti a biotin étrendi szükségletét, mivel a görcsoldók zavarhatják a biotin bélrendszeri felszívódását és vese-visszaszívódását, és valószínűleg fokozzák a biotin inaktív metabolitokká történő lebomlását is. (További információ)

A biotin egy vízben oldódó vitamin, amelyet általában a B-komplex vitaminok közé sorolnak. Első, 1927-es felfedezése után 40 évnyi további kutatásra volt szükség ahhoz, hogy a biotint egyértelműen vitaminként határozzák meg (1). A biotinra minden szervezetnek szüksége van, de egyes baktériumtörzsek, élesztőgombák, penészgombák, algák és egyes növényfajok is képesek szintetizálni (2).

Funkció

Biotiniláció

A biotin kovalensen kötött kofaktorként működik, amely az öt ismert emlős biotinfüggő karboxiláz biológiai aktivitásához szükséges (lásd alább). Az ilyen nem fehérje kofaktort “protetikus csoportnak” nevezik. A biotin kovalens kötését az apokarboxilázhoz (azaz a katalitikusan inaktív karboxilázhoz) a holokarboxiláz-szintetáz (HCS) enzim katalizálja. A “biotinilálás” kifejezés a biotin kovalens hozzáadására utal bármely molekulához, beleértve az apokarboxilázokat és a hisztonokat is. A HCS katalizálja az egyes apokarboxilázok aktív helyén lévő lizinmaradék epsilon aminocsoportjának poszttranszlációs biotiniilálását, az inaktív apokarboxilázt teljesen aktív holokarboxilázzá alakítva (1a. ábra). A specifikus hisztonok N-terminális farkán belüli bizonyos lizinmaradványok, amelyek segítenek a DNS csomagolását az eukarióta sejtmagokban, szintén biotinilálhatók (3). A biotinidáz az az enzim, amely katalizálja a biotin felszabadulását a biotinilált hisztonokból és a holokarboxiláz lebontásának peptidtermékeiből (1b. ábra).

Enzimkofaktor

Öt emlősökben található karboxiláz, amelyek alapvető metabolikus reakciókat katalizálnak:

– Mind az acetil-Coenzim A (CoA) karboxiláz 1 (ACC1), mind az acetil-CoA karboxiláz 2 (ACC2) katalizálják az acetil-CoA átalakítását malonyl-CoA-vá bikarbonát és ATP felhasználásával; az ACC1 révén keletkező malonyl-CoA a citoszolban a zsírsavak szintézisének sebességkorlátozó szubsztrátja, az ACC2 révén keletkező malonyl-CoA pedig gátolja a CPT1-et, a zsírsavak oxidációjában fontos külső mitokondriális membránenzimet (2. ábra). Az ACC1 minden szövetben megtalálható, és különösen aktív a lipogén szövetekben (azaz a májban, a fehér zsírszövetben és az emlőmirigyben), a szívben és a hasnyálmirigy-szigetekben. Az ACC2 különösen nagy mennyiségben fordul elő a vázizomzatban és a szívben (4).

– A piruvát-karboxiláz kritikus enzim a glükoneogenezisben – a glükóz szénhidrátokon kívüli forrásokból, például piruvátból, laktátból, glicerinből és a glükogén aminosavakból történő képződésében. A piruvát-karboxiláz katalizálja a bikarbonát ATP-függő beépülését a piruvátba, oxalacetátot termelve; ezért a piruvát-karboxiláz anaplerotikus a citromsavciklushoz (3. ábra). Az oxalacetát ezután foszfenolpiruváttá és végül glükózzá alakítható.

– A metil-krotonyl-CoA-karboxiláz katalizálja a leucin, egy esszenciális elágazó láncú aminosav katabolizmusának egyik lényeges lépését. Ez a biotin-tartalmú enzim katalizálja a 3-metilglutakonil-CoA előállítását metilkrotonyl-CoA-ból (4a. ábra).

– A propionil-CoA-karboxiláz D-malonylmalonyl-CoA-t állít elő propionil-CoA-ból, amely a páratlan számú szénatomot tartalmazó zsírsavak β-oxidációjának mellékterméke (4a. ábra). A propionil-CoA D-malonyl-malonyl-CoA-vá történő átalakítása szükséges a két elágazó láncú aminosav (izoleucin és valin), a metionin, a treonin és a koleszterin oldalláncának katabolikus útvonalaiban is (4a. és 4b. ábra).

A kromatin szerkezetének és a génexpressziónak a szabályozása

Az eukarióta sejtmagokban a DNS kompakt szerkezetekbe csomagolva nukleoszómákat – a kromatin alapvető egységeit – alkot. Minden nukleoszóma 147 bázispár DNS-ből áll, amely nyolc hiszton (párosított hisztonok: H2A, H2B, H3 és H4) köré van tekerve. Egy másik hiszton, az úgynevezett H1 linker, minden nukleoszóma külső felületén található, és horgonyként rögzíti a DNS-t a hisztonmag körül. A kromatin kompakt csomagolását időről időre lazítani kell ahhoz, hogy a biológiai folyamatok, például a DNS-replikáció és a transzkripció végbemehessen. A DNS és a hisztonok kémiai módosításai befolyásolják a kromatin összehajtását, növelve vagy csökkentve a DNS hozzáférhetőségét a fent említett folyamatokban részt vevő faktorok számára. A DNS-metilációval együtt a maghisztonok N-terminális farkán belül számos kémiai módosítás módosítja az elektromos töltésüket és szerkezetüket, ezáltal megváltoztatva a kromatin konformációját és a gének transzkripciós aktivitását.

A hisztonfarok különböző módosításai, köztük az acetiláció, metiláció, foszforiláció, ubikvitináció, SUMOiláció, ADP-riboziláció, karboniláció, deimináció, hidroxiláció és biotiniláció, különböző szabályozó funkciókkal rendelkeznek. A H2A, H3 és H4 hisztonokban számos biotinilációs helyet azonosítottak (5). Ezek közül a H4 hiszton H4 lizin (K) 12-es biotiniilációja (H4K12bio) feldúsulni látszik a heterokromatinban, egy szorosan kondenzált kromatinban, amely a (peri)centromerek és telomerek ismétlődő régióihoz, valamint a hosszú terminális ismétlődésekként ismert transzpozíciós elemekhez kapcsolódik (3). Ezenkívül a biotinilációs jelek együtt lokalizálódnak a jól ismert génrepressziós jelekkel, mint például a H3-hiszton metilált 9-es lizinjével (H3K9me) a transzkripciósan kompetens kromatinban (6). Például a H4K12bio megtalálható az SLC5A6 gén promóterénél, amely a sejtekbe történő biotinfelvételt közvetítő transzportert, a humán nátriumfüggő multivitamin transzportert (hSMVT) kódolja. Ha a biotin bőséges, a HCS képes biotinilálni a H4 hisztonokat az SLC5A6 promóterében, ami leállítja a hSMVT szintézisét és csökkenti a biotinfelvételt. Ezzel szemben biotinhiányos sejtekben az SLC5A6 promóterében lévő biotinilációs jelek eltűnnek, így a génexpresszió létrejöhet, ami lehetővé teszi a hSMVT szintézisét, és ezt követően növeli a biotinfelvételt (7).

Hiány

Bár a nyílt biotinhiány nagyon ritka, a táplálékkal bevitt biotin emberi szükségletét három különböző helyzetben mutatták ki: hosszan tartó intravénás (parenterális) táplálás biotinpótlás nélkül, biotint nem tartalmazó elemi tápszerrel táplált csecsemők és nyers tojásfehérje fogyasztása hosszabb ideig (sok héttől évekig) (8). A nyers tojásfehérje egy avidin nevű antimikrobiális fehérjét tartalmaz, amely képes megkötni a biotint és megakadályozni annak felszívódását. A tojásfehérje főzése denaturálja az avidint, így az érzékennyé válik az emésztésre, és így nem képes megakadályozni az étrendi biotin felszívódását (5).

A biotinhiány jelei és tünetei

A nyílt biotinhiány jelei közé tartozik a hajhullás (alopecia) és a szem, az orr, a száj és a nemi szervek körüli hámló vörös kiütések. Felnőtteknél a neurológiai tünetek közé tartozik a depresszió, letargia, hallucinációk, a végtagok zsibbadása és bizsergése, ataxia és rohamok. A jellegzetes arckiütést, valamint az arc szokatlan zsíreloszlását egyes kutatók “biotinhiányos arcnak” nevezték el (1). A biotin-anyagcsere örökletes rendellenességeiben (lásd: veleszületett anyagcserezavarok) szenvedő, funkcionális biotinhiányt okozó egyéneknél gyakran hasonló fizikai leletek, valamint görcsrohamok és az immunrendszer károsodott működésének és a bakteriális és gombás fertőzésekre való fokozott fogékonyságnak a jelei fordulnak elő (9, 10).

A biotinhiány kockázati tényezői

A nyers tojásfehérje tartós fogyasztása vagy a biotinhiányos teljes intravénás táplálkozási támogatás mellett más állapotok is növelhetik a biotinhiány kockázatát. A dohányzást fokozott biotin-katabolizmussal hozták összefüggésbe (11). A fejlődő magzat gyorsan osztódó sejtjei biotint igényelnek az esszenciális karboxilázok szintéziséhez és a hiszton biotinilációjához; ezért a terhesség alatt valószínűleg megnő a biotinszükséglet. A kutatások szerint a nők jelentős részénél a normális terhesség során marginális vagy szubklinikai biotinhiány alakul ki (lásd még Betegségmegelőzés) (8, 12, 13). Ezenkívül a májbetegségek bizonyos típusai csökkenthetik a biotinidáz aktivitást, és elméletileg növelhetik a biotinszükségletet. Egy 62 krónikus májbetegségben szenvedő gyermek és 27 egészséges kontrollszemély bevonásával végzett vizsgálat szerint a szérum biotinidáz aktivitása kórosan alacsony volt a májcirrózis miatt súlyosan károsodott májfunkciójú gyermekeknél (14). Ez a vizsgálat azonban nem bizonyította a biotinhiányt. Továbbá az epilepsziás egyéneknél a rohamok megelőzésére alkalmazott görcsoldó gyógyszerek növelik a biotinhiány kockázatát (a biotinról és a görcsoldókról bővebben lásd: Gyógyszerkölcsönhatások).

Veleszületett anyagcserezavarok

Biotinidázhiány

Az örökletes rendellenesség, a biotinidázhiány többféleképpen vezet másodlagos biotinhiányhoz. A bélrendszeri felszívódás csökken, mert a biotinidáz hiánya megakadályozza a biotin felszabadulását a táplálékfehérjéből (15). A karboxilázokhoz és hisztonokhoz kötött saját biotin újrahasznosítása is károsodik, és a vizelettel a biocitin (N-biotinil-lizin) és a biotin vesztesége megnő (lásd a fenti 1. ábrát) (5). A biotinidázhiány egységesen reagál a kiegészítő biotinra. Néha napi 5-10 milligramm (mg) biotin szájon át történő pótlása szükséges, bár gyakran kisebb adagok is elegendőek (áttekintve a 16. fejezetben).

Holokarboxiláz-szintetáz (HCS) hiány

A HCS-hiány egyes formái reagálnak a biotin farmakológiai dózisú pótlására. A HCS-hiány az összes holokarboxiláz csökkent képződését eredményezi fiziológiás vérbiotinkoncentráció mellett; ezért nagy dózisú biotin-pótlásra (napi 10-80 mg biotin) van szükség (10).

A két rendellenesség prognózisa általában jó, ha a biotin-terápiát korán (csecsemő- vagy gyermekkorban) vezetik be és egy életen át folytatják (10).

Biotintranszport-hiány

Egy esetről számoltak be, amikor egy biotintranszport-hiányos gyermek reagált a nagy dózisú biotinpótlásra (17). Megjegyzendő, hogy a hibás humán nátriumfüggő multivitamin transzporter (hSMVT) jelenlétét kizárták a biotintranszporthiány okaként.

Fenilketonúria (PKU)

A PKU-val érintett egyének vérében a fenilalanin nevű aminosav kórosan magas koncentrációja gátolhatja a biotinidáz aktivitását. Schulpis és munkatársai azt feltételezték, hogy az alacsony biotinidáz-aktivitással járó seborrheás dermatitis ezeknél a betegeknél speciális, fehérjeszegény diéta betartásával megszűnik, de biotin-pótlással nem (18).

A biotin-státusz markerei

A biotin-státusz mutatójaként a marginális biotinhiány négy mérőszámát validálták: (1) a biotin és néhány katabolitjának csökkent vizeletkiválasztása; (2) egy szerves sav, a 3-hidroxi-izovalerinsav és származéka, a karnityl-3-hidroxi-izovalerinsav magas vizeletkiválasztása, amelyek mindkettő a biotinfüggő metilkrotonyl-CoA-karboxiláz csökkent aktivitását tükrözi; (3) csökkent propionil-CoA-karboxiláz aktivitás a perifériás vér limfocitáiban (5); és (4) csökkent holo-metil-krotonyl-CoA-karboxiláz és holo-propionil-CoA-karboxiláz szintje a limfocitákban – a biotin-státusz legmegbízhatóbb mutatói (19). Ezeket a markereket csak férfiaknál és nem terhes nőknél validálták, és nem biztos, hogy pontosan tükrözik a biotinstátuszt terhes és szoptató nőknél (12).

A megfelelő bevitel (AI)

Nem áll rendelkezésre elegendő tudományos bizonyíték a biotin étrendi szükségletének becsléséhez, ezért nem állapították meg a biotin ajánlott étrendi bevitelét (RDA). Ehelyett az Institute of Medicine (IOM) Food and Nutrition Board (FNB) ajánlásokat fogalmazott meg a megfelelő bevitelre (AI; 1. táblázat). A felnőttekre vonatkozó AI-t (30 mikrogramm/nap) a kizárólag emberi tejjel táplált csecsemőkre vonatkozó AI-ból extrapolálták, és várhatóan túlbecsüli a felnőttek biotinszükségletét. Az általában egészséges felnőttek táplálékbevitelét 40-60 μg/nap biotinra becsülték (1). A terhesség alatti biotinszükséglet megnövekedhet (20).

1. táblázat. Biotin megfelelő bevitele (AI)

Élettartam	Kor	Férfiak (μg/nap)	Nők (μg/nap)
Csecsemők	0-6 hónapos	5	5
Csecsemők	7-12 hónap	6	6
Gyermekek	1-3 év	8	8
gyermekek	4-8 év	12	12
gyermekek	9-13 év	20	20
Kamaszok	14-18 éves	25	25
Felnőtt	19 éves és idősebb	30	30
Terhesség	minden korosztály	–	30
Szoptatás	minden korosztály	–	35

Betegségmegelőzés

Congenitalis anomáliák

A jelenlegi kutatások szerint a nők legalább egyharmadánál a terhesség alatt marginális biotinhiány alakul ki (8), de nem ismert, hogy ez növelheti-e a veleszületett rendellenességek kockázatát. Terhes nőkön végzett kisebb megfigyeléses vizsgálatok a 3-hidroxi-izovalerinsav abnormálisan magas vizeletkiválasztásáról számoltak be a terhesség korai és késői szakaszában egyaránt, ami a biotinfüggő metil-krotonyl-CoA-karboxiláz csökkent aktivitására utal (21, 22). Egy 26 terhes nőn végzett randomizált, egyszeri vak intervenciós vizsgálatban a 300 μg/nap biotinnal való kiegészítés két héten át korlátozta a 3-hidroxi-izovaleriánsav kiválasztását a placebóhoz képest, megerősítve, hogy a fokozott 3-hidroxi-izovaleriánsav-kiválasztás valóban a terhesség alatti marginális biotinhiányt tükrözi (23). Egy 22 terhes nőn végzett kis keresztmetszeti vizsgálat a nyiroksejtek alacsony propionil-CoA-karboxiláz-aktivitásának (a biotinhiány másik markere) 80%-nál nagyobb gyakoriságáról számolt be (13). Bár a biotinhiány mértéke nem jár együtt a hiány nyílt jeleivel a terhes nőknél, az ilyen megfigyelések aggodalomra adnak okot, mivel a szubklinikai biotinhiány számos állatfajban szájpadhasadékot és végtaghipopláziát okoz (áttekintve: 13). Ezenkívül a biotinhiányról kiderült, hogy elnyomja a biotinfüggő karboxilázok expresszióját, eltávolítja a biotinjeleket a hisztonokról, és csökkenti a humán embrionális szájpadlás mesenchymasejtek proliferációját kultúrában (24). A károsodott karboxiláz-aktivitás a lipidanyagcsere megváltozását eredményezheti, ami állatokban szájpadhasadékkal és csontrendszeri rendellenességekkel hozható összefüggésbe. Továbbá a biotinhiány, amely csökkent hiszton-biotinilációhoz vezet bizonyos genomiális lokuszokon, esetleg növelheti a genomiális instabilitást, és kromoszóma-anomáliákat és magzati rendellenességeket eredményezhet (13).

Míg a terhes nőknek javasolt a terhesség előtt és alatt kiegészítő folsav fogyasztása a neurális csőhibák megelőzése érdekében (lásd folsav), bölcs dolog lenne a megfelelő biotinbevitel biztosítása is a terhesség során. A terhes nők számára a jelenlegi AI 30 μg/nap biotin, és ennél a beviteli szintnél még nem jelentettek toxicitást (lásd Biztonságosság).

Betegség kezelése

Biotin-rezisztens bazális ganglionbetegség

A biotin-rezisztens bazális ganglionbetegséget, más néven tiamin-metabolikus diszfunkciós szindróma-2, a tiamin transzporter-2-t (THTR-2) kódoló gén mutációi okozzák. A klinikai tünetek három-négy éves kor körül jelentkeznek, és szubakut encephalopathia (zavartság, álmosság és megváltozott tudatszint), ataxia és görcsrohamok tartoznak hozzájuk. A közelmúltban Szaúd-Arábiában egy családból vagy törzsből származó 18 érintett egyén retrospektív vizsgálatát végezték el. Az adatok azt mutatták, hogy a biotin-monoterápia (5-10 mg/kg/nap) hatékonyan megszüntette a betegség klinikai tüneteit, bár a betegek egyharmada visszatérő akut krízisekben szenvedett. A gyakran rossz kimenetellel járó akut kríziseket a tiaminpótlás megkezdése után (300-400 mg/nap) és az ötéves követési időszak alatt nem észlelték. A korai diagnosztika és az azonnali biotin- és tiamin-kezelés pozitív kimenetelhez vezetett (25). A biotin-pótlás kedvező hatásának mechanizmusát még nem sikerült tisztázni.

Sclerosis multiplex

A sclerosis multiplex (MS) autoimmun betegség, amelyet az érintettek agyában és gerincvelőjében az idegrostokat körülvevő myelinhüvely (axonok) progresszív károsodása és neuronvesztés jellemez. Az MS-betegek neurológiai fogyatékosságának progresszióját gyakran az EDSS-skálával (Expanded Disability Status Scale) értékelik, amelynek pontszámai 1-től 10-ig terjednek, a motoros diszfunkció minimális jeleitől (1-es pontszám) az MS okozta halálig (10-es pontszám). A mitokondriális diszfunkció és a fokozott oxidatív stressz miatti ATP-hiány részben felelős lehet a neuronok progresszív degenerációjáért az MS-ben (26). Tekintettel a köztes anyagcserében és a zsírsavszintézisben (amely a mielinképződéshez szükséges) betöltött szerepére (lásd: Funkció), feltételezték, hogy a biotin olyan jótékony hatásokat fejthet ki, amelyek korlátozhatják vagy visszafordíthatják az MS-hez társuló funkcionális károsodásokat (26).

Egy nem randomizált, nem kontrollált kísérleti vizsgálat 23 progresszív MS-ben szenvedő betegnél azt találta, hogy a nagy dózisú biotin (100-600 mg/nap) tartós klinikai javulással járt 5 (5-ből 5) betegnél progresszív látásvesztéssel és 16 (18-ból 16) betegnél részleges végtagbénulással a kezelés megkezdését követő átlagosan három hónap elteltével (27). Ezenkívül egy 154 progresszív MS-ben szenvedő személyen végzett multicentrikus, randomizált, placebokontrollált vizsgálat előzetes eredményei azt mutatták, hogy a 103 betegből, akiket 48 héten keresztül napi 300 mg szájon át szedhető biotinra (300 mg) randomizáltak, 13 elérte az EDSS-pontszámok csökkenését is magában foglaló összetett funkcionális végpontot. Ehhez képest a placebocsoportba randomizált 51 beteg közül egyik sem mutatott jelentős klinikai javulást (28). Két folyamatban lévő vizsgálatban vizsgálják a nagy dózisú biotin-pótlás hatását az SM kezelésében (lásd az NCT02220933 és NCT02220244 vizsgálatokat a www.clinicaltrials.gov oldalon).

Diabetes mellitus

A nyílt biotinhiányról kimutatták, hogy egerekben károsítja a glükóz hasznosulását (29) és csirkékben végzetes hipoglikémiát okoz. A nyílt biotinhiány valószínűleg emberekben is rendellenességeket okoz a glükózszabályozásban (lásd: Funkció). Egy korai humán vizsgálat 43 2-es típusú diabetes mellitusban szenvedő betegnél alacsonyabb szérum biotinkoncentrációról számolt be 64 nem cukorbeteg kontrollszemélyhez képest, valamint inverz kapcsolatról az éhomi vércukorszint és a biotinkoncentráció között (30). Egy kis, randomizált, placebo-kontrollált intervenciós vizsgálatban 28 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegnél a napi 9 milligramm (mg) biotin egy hónapon át történő pótlása az éhomi vércukor koncentrációjának átlagosan 45%-os csökkenését eredményezte (30). Egy másik, 10 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegen és 7 nem diabéteszes kontrollszemélyen végzett kis vizsgálat azonban egyik csoportban sem talált hatást a biotin-kiegészítésnek (15 mg/nap) 28 napon át az éhgyomri vércukor-koncentrációra (31). Ugyanennek a kutatócsoportnak egy újabb, kettős vak, placebokontrollos vizsgálata azt mutatta, hogy ugyanaz a biotinkúra csökkentette a plazma trigliceridkoncentrációját mind cukorbeteg, mind nem cukorbeteg, hipertrigliceridémiás betegeknél (32). Ebben a vizsgálatban a biotin adása egyik betegcsoportban sem befolyásolta a vércukorszintet. Ezenkívül néhány vizsgálat kimutatta, hogy a biotin és króm-pikolinát együttes pótlása előnyös kiegészítő terápia lehet 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél (33-36). A króm-pikolinát önmagában történő adása azonban bizonyítottan javítja a cukorbetegek glikémiás kontrollját (lásd a krómról szóló cikket) (37).

A zsírsavszintézishez szükséges karboxilázok kofaktoraként a biotin növelheti a glükóz zsírszintézisre történő felhasználását. Kiderült, hogy a biotin serkenti a glükokinázt, egy olyan májenzimet, amely növeli a glükóz tároló formájának, a glikogénnek a szintézisét. Úgy tűnt, hogy a biotin patkányok hasnyálmirigyében az inzulin kiválasztását is beindítja, és javítja a glükóz-homeosztázist (38). Mégis, az ACC1 és az ACC2 csökkent aktivitása várhatóan csökkenti a zsírsavszintézist, illetve növeli a zsírsavoxidációt. Nem meglepő módon jelenleg nem világos, hogy a biotin farmakológiai dózisai előnyösek lehetnek-e a csökkent glükóztoleranciájú betegeknél a hiperglikémia kezelésében. Továbbá még nem bizonyított, hogy a szérum trigliceridek és az LDL-koleszterinszint csökkentése révén a kiegészítő biotin csökkenti-e a szív- és érrendszeri szövődmények kockázatát cukorbetegeknél (32-34).

Törékeny körmök (onychorrhexis)

A megállapítás, hogy a biotin-kiegészítők hatásosak a pata rendellenességek kezelésében patás állatoknál, azt sugallta, hogy a biotin az embereknél is hasznos lehet a törékeny körmök erősítésében (39-41). Három nem kontrollált vizsgálatot publikáltak, amelyek a biotin-pótlás (2,5 mg/nap több hónapon keresztül) hatását vizsgálták törékeny körmű nőknél (42-44). Két vizsgálatban a klinikai javulás szubjektív bizonyítékáról számoltak be a kezelési időszak végén nyomon követhető résztvevők 67-91%-ánál (42, 43). Az egyik vizsgálat, amely pásztázó elektronmikroszkópiát használt a köröm törékenységének értékelésére, kevesebb körömrepedésről és a körömlemez vastagságának 25%-os növekedéséről számolt be a 6-15 hónapig biotinnal kiegészített betegeknél (44). A biotin-pótlás (5 mg/nap) szintén hatékonynak bizonyult a rakoncátlan haj és a töredező körmök megfékezésében két kisgyermeknél, akik öröklött, fésülhetetlen haj szindrómában szenvedtek (45). Bár az előzetes bizonyítékok arra utalnak, hogy a kiegészítő biotin segíthet a törékeny körmök megerősítésében, nagyobb placebo-kontrollált vizsgálatokra van szükség a nagy dózisú biotin-pótlás hatékonyságának értékeléséhez a törékeny körmök kezelésében.

Hajhullás (alopecia)

Úgy találták, hogy a biotin adása visszafordítja az alopeciát a valproinsavval kezelt görcsoldóval kezelt gyermekeknél (lásd Gyógyszerkölcsönhatások). Ugyanakkor, bár a hajhullás a súlyos biotinhiány egyik tünete (lásd: Hiány), nincs olyan publikált tudományos vizsgálat, amely alátámasztaná azt az állítást, hogy a nagy dózisú biotin-kiegészítők hatékonyan megelőzik vagy kezelik a férfiak vagy nők hajhullását (46).

Források

Élelmiszerforrások

A biotin számos élelmiszerben megtalálható, vagy szabad formában, amelyet az enterociták közvetlenül vesznek fel, vagy a táplálék fehérjéihez kötött biotin formájában. A tojássárgája, a máj és az élesztő gazdag biotinforrások. A biotin napi átlagos bevitelére vonatkozó, kisebb vizsgálatokból származó becslések felnőtteknél napi 40 és 60 mikrogramm (μg) között mozogtak (1). Az amerikai nemzeti táplálkozási felmérések azonban még nem tudták megbecsülni a biotinbevitelt az élelmiszerek biotintartalmára vonatkozó adatok ritkasága és megbízhatatlansága miatt. A biotinra vonatkozó élelmiszer-összetételi táblázatok hiányosak, így az étrendi bevitelt nem lehet megbízhatóan megbecsülni az emberek esetében. Staggs és munkatársai (47) tanulmánya (48) biotesztek helyett nagy teljesítményű folyadékkromatográfiás módszert alkalmazott, és viszonylag eltérő biotintartalomról számolt be néhány kiválasztott élelmiszer esetében. A 2. táblázat felsorol néhány élelmiszer-forrást, valamint a biotintartalmukat μg-ban kifejezve.

2. táblázat. Néhány élelmiszer-biotinforrás (47, 48)

Élelmiszer	Adag	Biotin (μg)
Élesztő	1 csomag (7 gramm)	1.4-14
Kenyér, teljes kiőrlésű	1 szelet	0.02-6
Tojás, főtt	1 nagy	13-25
Sajt, cheddar	1 uncia	0.4-2
Máj, főtt	3 uncia*	27-35
Sertéshús, főtt	3 uncia*	2-4
Lazac, főtt	3 uncia*	4-5
Avokádó	1 egész	2-6
Málna	1 csésze	0.2-2
Karfiol, nyers	1 csésze	0,2-4
*Egy három unciás adag hús körülbelül akkora, mint egy pakli kártya.

Bakteriális szintézis

A vékony- és vastagbélben (colon) normálisan megtelepedő baktériumok többsége biotint szintetizál (49). Az, hogy a biotin jelentős mennyiségben szabadul-e fel és szívódik-e fel az emberekben, továbbra sem ismert. A szabad biotin bélsejtekbe történő felvételét a humán nátriumfüggő multivitamin transzporteren (hSMVT) keresztül azonosították a vékonybél és a vastagbél béléséből származó tenyésztett sejtekben (50), ami arra utal, hogy az ember képes lehet az enterális baktériumok által termelt biotin felszívására – ez a jelenség sertéseknél dokumentált.

Kiegészítők

A biotin egytápanyag-kiegészítőként különböző dózisokban kapható, és gyakran szerepel a B-komplex és multivitamin-ásványi anyag (MVM) kiegészítőkben. Sok MVM-kiegészítő 30 μg biotint tartalmaz (51).

Biztonság

Toxicitás

A biotin nem ismert toxikus hatása. A biotin metabolizmusának rendellenességeivel nem rendelkező embereknél két éven át legfeljebb 5 mg/nap dózis nem járt káros hatásokkal (52). A biotin metabolizmus örökletes rendellenességeiben szenvedő embereknél a szájon át történő biotin-pótlás 200 mg/nap (az AI közel 7000-szerese) dózisig jól tolerálható volt (1). A magas koncentrációjú biotin-készítmény (100-600 mg) több hónapon át történő napi pótlása szintén jól tolerálhatónak bizonyult progresszív szklerózis multiplexben szenvedő egyéneknél (27, 28). Egy esetben azonban életveszélyes eozinofil pleuroperikardiális folyadékgyülemről számoltak be egy idős nőnél, aki 10 mg/nap biotin és 300 mg/nap pantoténsav (B5-vitamin) kombinációját szedte két hónapon keresztül (53). Mivel a biotin étrendi referenciabevitelének (DRI) 1998-as megállapításakor nem érkeztek jelentések mellékhatásokról, az Institute of Medicine nem állapított meg tolerálható felső beviteli szintet (UL) a biotinra (1).

Tápanyag kölcsönhatások

A pantoténsav (B5-vitamin) nagy dózisai versenyezhetnek a biotinnal a humán nátriumfüggő multivitamin transzporter (hSMVT) bél- és sejtfelvételéért (54, 55). A biotin szintén osztozik a hSMVT-n az α-liponsavval (56). Az α-liponsav farmakológiai (nagyon magas) dózisai patkányokban csökkentik a biotinfüggő karboxilázok aktivitását, de ilyen hatást emberekben nem mutattak ki (57).

Gyógyszerkölcsönhatások

A hosszú távú antikonvulzív (görcsoldó) kezelés alatt álló egyéneknél a jelentések szerint csökkent a vér biotinkoncentráció, valamint a szerves savak (pl. 3-hidroxi-izovaleriánsav) fokozott vizeletkiválasztása, ami csökkent karboxiláz-aktivitásra utal (lásd A biotin-státusz markerei) (5). A görcsoldók, a primidon (Mysoline), a fenitoin (Dilantin) és a karbamazepin (Carbatrol, Tegretol) által okozott biotincsökkenés lehetséges mechanizmusai közé tartozik a biotin bélrendszeri felszívódásának és vese-visszaszívódásának gátlása, valamint a biotin fokozott katabolizmusa (51). A görcsoldó valproinsav alkalmazása gyermekeknél hajhullást eredményezett, amelyet biotin-pótlással visszafordítottak (58-61). Az antibakteriális szulfonamid (szulfa) gyógyszerekkel vagy más antibiotikumokkal végzett hosszú távú kezelés csökkentheti a biotin bakteriális szintézisét. Mivel azonban nem ismert, hogy a bakteriális szintézis milyen mértékben járul hozzá az emberek biotinbeviteléhez, az antimikrobiális gyógyszerek hatása a biotin tápláltsági állapotára továbbra is bizonytalan (51).

Linus Pauling Intézet ajánlása

Az optimális egészség elősegítéséhez vagy a krónikus betegségek megelőzéséhez szükséges étrendi biotin mennyiségéről keveset tudunk. A Linus Pauling Intézet támogatja az Institute of Medicine által megfogalmazott ajánlást, amely 30 mikrogramm (μg) biotin naponta felnőttek számára. A változatos étrendnek a legtöbb ember számára elegendő biotint kell biztosítania. A Linus Pauling Intézet ajánlását követve azonban a napi multivitamin-ásványianyag-kiegészítő szedése általában legalább 30 μg/nap biotin bevitelét biztosítja.

Idősebb felnőttek (>50 év)

Pillanatnyilag nincs arra utaló jel, hogy az idősebb felnőtteknek fokozott biotinigényük lenne. Ha az étrendi biotinbevitel nem elegendő, a napi multivitamin-ásványianyag-kiegészítő általában legalább napi 30 μg biotin bevitelét biztosítja.

Autorok és recenzensek

Eredetileg 2000-ben írta:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Frissítette 2004 júniusában:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Frissítette 2008 augusztusában:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Frissítette 2015 júliusában:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Felülvizsgálta 2015 szeptemberében:
Donald Mock, M.D., Ph.D.
Professzor
Biokémiai és Molekuláris Biológiai és Gyermekgyógyászati Tanszék
Arkansasi Orvostudományi Egyetem

Mutolsó frissítés: 15.10.21. Copyright 2000-2021 Linus Pauling Intézet