Español | 日本語
- Sammanfattning
- Funktion
- Biotinylering
- Enzyme cofactor
- Reglering av kromatinstruktur och genuttryck
- Brist
- Tecken och symtom på biotinbrist
- Riskfaktorer för biotinbrist
- Medfödda ämnesomsättningsstörningar
- Biotinidasbrist
- Holokarboxylas-syntetas (HCS)-brist
- Biotintransportbrist
- Phenylketonuri (PKU)
- Markörer för biotinstatus
- Det adekvata intaget (AI)
- Sjukdomsförebyggande
- Anomalier hos medfödda barn
- Sjukdomsbehandling
- Biotinresponsiv basalgangliasjukdom
- Multipel skleros
- Diabetes mellitus
- Spröda fingernaglar (onychorrhexis)
- Håravfall (alopeci)
- Källor
- Livsmedelskällor
- Bakteriesyntes
- Kosttillskott
- Säkerhet
- Toxicitet
- Växelverkan mellan näringsämnen
- Läkemedelsinteraktioner
- Linus Pauling Institute Rekommendation
- Äldre vuxna (>50 år)
- Författare och granskare
Sammanfattning
- Vattenlösligt biotin är en viktig kofaktor för enzymer i intermediärmetabolismen och en viktig regulator av genuttryck. (Mer information)
- Både parenteral nutrition utan biotin och långvarig konsumtion av rå äggvita har förknippats med symtom på uppriktig biotinbrist, inklusive håravfall, dermatit och hudutslag, ataxi, kramper och andra neurologiska dysfunktioner. (Mer information)
- Biotinidasbrist är en sällsynt ärftlig sjukdom som försämrar biotinabsorptionen och återvinningen av biotin, vilket resulterar i sekundär biotinbrist. (Mer information)
- Det rekommenderade adekvata intaget (AI) av biotin är satt till 30 mikrogram (μg)/dag för vuxna. Biotinbehovet ökar sannolikt under graviditet och amning. (Mer information)
- Djurstudier har visat att biotintillräcklighet är viktigt för normal fosterutveckling. Huruvida marginell biotinbrist under graviditet ökar risken för medfödda avvikelser hos människor är för närvarande ett område som oroar och undersöks. (Mer information)
- Biotin används vid behandling av en ärftlig störning av tiamintransporten, kallad biotinresponsiv basalgangliasjukdom, och testas för närvarande i försök för att begränsa eller vända funktionshinder hos personer med multipel skleros. (Mer information)
- Definitiva bevis som fastställer om biotintillskott förbättrar glukos- och lipidhomeostasen hos personer med typ 2-diabetes mellitus saknas för närvarande, men suggestiva observationer har publicerats. (Mer information)
- Biotin kan inte syntetiseras av däggdjursceller och måste erhållas från exogena källor. Biotin finns i stor utsträckning i livsmedel och goda kostkällor är bland annat äggula, lever, fullkorns spannmål och vissa grönsaker. (Mer information)
- Långvarig behandling med antikonvulsiva medel (mot kramper) kan öka kostbehovet av biotin eftersom antikonvulsiva medel kan störa tarmabsorptionen och den renala återabsorptionen av biotin och sannolikt också öka nedbrytningen av biotin till inaktiva metaboliter. (Mer information)
Biotin är ett vattenlösligt vitamin som i allmänhet klassificeras som ett B-komplex vitamin. Efter dess första upptäckt 1927 krävdes ytterligare 40 års forskning för att entydigt fastställa biotin som ett vitamin (1). Biotin behövs av alla organismer men kan syntetiseras av vissa stammar av bakterier, jäst, mögel, alger och vissa växtarter (2).
Funktion
Biotinylering
Biotin fungerar som en kovalent bunden kofaktor som krävs för den biologiska aktiviteten hos de fem kända biotinberoende karboxylaserna hos däggdjur (se nedan). En sådan icke-proteinkofaktor är känd som en ”protetisk grupp”. Den kovalenta bindningen av biotin till apokarboxylaset (dvs. katalytiskt inaktivt karboxylas) katalyseras av enzymet holokarboxylasyntetas (HCS). Termen ”biotinylering” avser kovalent tillsats av biotin till alla molekyler, inklusive apokarboxylaser och histoner. HCS katalyserar den posttranslationella biotinyleringen av epsilonaminogruppen i en lysinrest på den aktiva platsen för varje apokarboxylas, vilket omvandlar det inaktiva apokarboxylaset till ett fullt aktivt holokarboxylas (figur 1a). Vissa lysinrester i den N-terminala svansen av specifika histoner, som hjälper till att paketera DNA i eukaryota kärnor, kan också biotinyleras (3). Biotinidas är det enzym som katalyserar frisättningen av biotin från biotinylerade histoner och från peptidprodukterna från holokarboxylasets nedbrytning (figur 1b).
Enzyme cofactor
Fem karboxylaser från däggdjur som katalyserar viktiga metaboliska reaktioner:
– Både acetyl-Coenzym A (CoA) karboxylas 1 (ACC1) och acetyl-CoA karboxylas 2 (ACC2) katalyserar omvandlingen av acetyl-CoA till malonyl-CoA med hjälp av bikarbonat och ATP; Malonyl-CoA som genereras via ACC1 är ett hastighetsbegränsande substrat för syntesen av fettsyror i cytosolen, och malonyl-CoA som genereras via ACC2 hämmar CPT1, ett enzym i det yttre mitokondriemembranet som är viktigt för fettsyraoxidationen (figur 2). ACC1 finns i alla vävnader och är särskilt aktiv i lipogena vävnader (dvs. lever, vit fettvävnad och bröstkörtel), hjärta och bukspottskörteln. ACC2 är särskilt rikligt förekommande i skelettmuskulatur och hjärta (4).
– Pyruvatkarboxylas är ett kritiskt enzym i glukoneogenesen – bildandet av glukos från andra källor än kolhydrater, till exempel pyruvat, laktat, glycerol och de glukogena aminosyrorna. Pyruvatkarboxylas katalyserar den ATP-beroende inkorporeringen av bikarbonat i pyruvat, varvid oxaloacetat bildas. Pyruvatkarboxylas är därför anaplerotiskt för citronsyracykeln (figur 3). Oxaloacetat kan sedan omvandlas till fosfenolpyruvat och slutligen till glukos.
– Metylcrotonyl-CoA-carboxylas katalyserar ett viktigt steg i katabolismen av leucin, en essentiell förgrenad aminosyra. Detta biotinhaltiga enzym katalyserar produktionen av 3-metylglutaconyl-CoA från metylcrotonyl-CoA (figur 4a).
– Propionyl-CoA-carboxylas producerar D-malonylmalonyl-CoA från propionyl-CoA, en biprodukt vid β-oxidation av fettsyror med ett udda antal kolatomer (figur 4a). Omvandlingen av propionyl-CoA till D-malonylmalonyl-CoA krävs också i de kataboliska vägarna för två grenade aminosyror (isoleucin och valin), metionin, treonin och kolesterolets sidokedja (figur 4a och 4b).
Reglering av kromatinstruktur och genuttryck
I eukaryota kärnor paketeras DNA i kompakta strukturer för att bilda nukleosomer – grundläggande enheter i kromatin. Varje nukleosom består av 147 baspar DNA som är lindade runt åtta histoner (parvisa histoner: H2A, H2B, H3 och H4). Ytterligare en histon, kallad H1-linkern, finns på den yttre ytan av varje nukleosom och fungerar som ett ankare för att fixera DNA:t runt histonkärnan. Kromatins kompakta förpackning måste luckras upp från tid till annan för att biologiska processer som DNA-replikation och transkription ska kunna äga rum. Kemiska modifieringar av DNA och histoner påverkar kromatinets veckning och ökar eller minskar DNA:s tillgänglighet för de faktorer som är inblandade i de ovannämnda processerna. Tillsammans med DNA-metylering ändrar ett antal kemiska modifieringar i den N-terminala svansen av kärnhistoner deras elektriska laddning och struktur, vilket förändrar kromatinets konformation och genernas transkriptionsaktivitet.
De olika modifieringarna av histonens svansar, inklusive acetylering, metylering, fosforylering, ubiquitinering, SUMOylering, ADP-ribosylering, karbonylering, deimineringsbehandling, hydroxylering och biotinylering, har olika regleringsfunktioner. Flera platser för biotinylering har identifierats i histonerna H2A, H3 och H4 (5). Bland dem verkar histon H4-biotinylering vid lysin (K) 12 (noterat H4K12bio) vara berikad i heterokromatin, ett tätt kondenserat kromatin som är förknippat med upprepningsregioner i (peri)centromerer och telomerer och med transposerbara element som kallas långa terminala upprepningar (3). Dessutom samlokaliseras biotinyleringsmärken med välkända genrepressionsmarkeringar som metylerat lysin 9 i histon H3 (H3K9me) i transkriptionellt kompetent kromatin (6). H4K12bio kan till exempel hittas vid promotorn för genen SLC5A6 som kodar för den transportör som medierar biotinupptag i celler, den humana natriumberoende multivitamintransportören (hSMVT). När biotin finns i överflöd kan HCS biotinylera histoner H4 i SLC5A6-promotorn, vilket stoppar hSMVT-syntesen och minskar biotinupptaget. Omvänt, i biotinfattiga celler avlägsnas biotinyleringsmärken i SLC5A6-promotorn så att genuttryck kan ske, vilket möjliggör syntesen av hSMVT och därefter ökar upptaget av biotin (7).
Brist
Och även om uppenbar biotinbrist är mycket sällsynt har människans behov av biotin i kosten påvisats i tre olika situationer: långvarig intravenös matning (parenteral) utan biotintillskott, spädbarn som matas med en elementär formel utan biotin och konsumtion av rå äggvita under en längre period (många veckor till år) (8). Rå äggvita innehåller ett antimikrobiellt protein som kallas avidin och som kan binda biotin och förhindra dess absorption. Tillagning av äggvita denaturerar avidin, vilket gör det mottagligt för matsmältning och därför inte kan förhindra absorptionen av kostens biotin (5).
Tecken och symtom på biotinbrist
Signaler på uppenbar biotinbrist är bland annat håravfall (alopeci) och ett fjällande, rött utslag runt ögon, näsa, mun och könsorganen. Neurologiska symtom hos vuxna har inkluderat depression, letargi, hallucinationer, domningar och stickningar i extremiteterna, ataxi och kramper. Det karakteristiska ansiktsutslaget, tillsammans med en ovanlig fettfördelning i ansiktet, har av vissa forskare kallats ”biotinbristfacies” (1). Personer med ärftliga störningar i biotinmetabolismen (se Medfödda metaboliska störningar) som resulterar i funktionell biotinbrist har ofta liknande fysiska fynd, liksom kramper och tecken på nedsatt immunförsvar och ökad känslighet för bakterie- och svampinfektioner (9, 10).
Riskfaktorer för biotinbrist
Bortsett från långvarig konsumtion av rå äggvita eller totalt intravenöst näringsstöd som saknar biotin kan andra tillstånd öka risken för biotinbrist. Rökning har förknippats med ökad katabolism av biotin (11). De snabbt delande cellerna i fostret under utveckling behöver biotin för syntesen av viktiga karboxylaser och histonbiotinylering; därför är biotinbehovet sannolikt ökat under graviditeten. Forskning tyder på att ett betydande antal kvinnor utvecklar marginell eller subklinisk biotinbrist under normal graviditet (se även Sjukdomsförebyggande) (8, 12, 13). Dessutom kan vissa typer av leversjukdomar minska biotinidasaktiviteten och teoretiskt sett öka biotinbehovet. I en studie av 62 barn med kronisk leversjukdom och 27 friska kontroller konstaterades att biotinidasaktiviteten i serum var onormalt låg hos dem med allvarligt nedsatt leverfunktion på grund av skrumplever (14). Denna studie gav dock inga bevis för biotinbrist. Vidare ökar antikonvulsiva läkemedel, som används för att förhindra anfall hos personer med epilepsi, risken för biotinbrist (för mer information om biotin och antikonvulsiva läkemedel, se Läkemedelsinteraktioner).
Medfödda ämnesomsättningsstörningar
Biotinidasbrist
Det finns flera olika sätt på vilka den ärftliga störningen biotinidasbrist leder till sekundär biotinbrist. Den intestinala absorptionen minskar eftersom brist på biotinidas förhindrar frisättning av biotin från kostprotein (15). Återvinningen av det egna biotinet som är bundet till karboxylaser och histoner försämras också, och urinförlusten av biocytin (N-biotinyl-lysin) och biotin ökar (se figur 1 ovan) (5). Biotinidasbrist reagerar enhetligt på kompletterande biotin. Oralt tillskott med så mycket som 5 till 10 milligram (mg) biotin dagligen krävs ibland, även om mindre doser ofta är tillräckliga (granskas i 16).
Holokarboxylas-syntetas (HCS)-brist
Vissa former av HCS-brist reagerar på tillskott med farmakologiska doser av biotin. HCS-brist resulterar i minskad bildning av alla holokarboxylaser vid fysiologiska biotinkoncentrationer i blodet; därför krävs högdostillskott av biotin (10-80 mg biotin dagligen) (10).
Prognosen för dessa två störningar är vanligtvis god om biotinbehandling sätts in tidigt (spädbarn eller barndom) och fortsätter livet ut (10).
Biotintransportbrist
Det har funnits en fallrapport om ett barn med biotintransportbrist som svarade på högdostillskott av biotin (17). Noterbart är att förekomsten av en defekt human natriumberoende multivitamintransportör (hSMVT) uteslutits som orsak till biotintransportbrist.
Phenylketonuri (PKU)
Abnormalt förhöjda koncentrationer av aminosyran fenylalanin i blodet hos PKU-berörda personer kan hämma biotinidasets aktivitet. Schulpis et al. spekulerade i att den seborrheiska dermatit som är förknippad med låg biotinidasaktivitet hos dessa patienter skulle försvinna vid efterlevnad av en speciell proteinfattig kost men inte vid biotintillskott (18).
Markörer för biotinstatus
Fyra mått på marginell biotinbrist har validerats som indikatorer för biotinstatus: (1) minskad urinutsöndring av biotin och vissa av dess kataboliter, (2) hög urinutsöndring av en organisk syra, 3-hydroxi-isovalerinsyra, och dess derivat, carnityl-3-hydroxi-isovalerinsyra, vilka båda återspeglar minskad aktivitet av biotinberoende metylcrotonyl-CoA-karboxylas; (3) minskad aktivitet av propionyl-CoA-karboxylas i perifera blodlymfocyter (5), och (4) minskade nivåer av holo-metylcrotonyl-CoA-karboxylas och holo-propionyl-CoA-karboxylas i lymfocyter – de mest tillförlitliga indikatorerna på biotinstatus (19). Dessa markörer har endast validerats hos män och icke-gravida kvinnor, och de återspeglar kanske inte exakt biotinstatus hos gravida och ammande kvinnor (12).
Det adekvata intaget (AI)
Det saknas tillräckligt vetenskapligt underlag för att uppskatta kostbehovet av biotin; därför har inget rekommenderat intag (RDA) för biotin fastställts. I stället har Food and Nutrition Board (FNB) vid Institute of Medicine (IOM) fastställt rekommendationer för ett adekvat intag (AI; tabell 1). Det AI för vuxna (30 mikrogram/dag) extrapolerades från AI för spädbarn som uteslutande får människomjölk och förväntas överskatta biotinbehovet i kosten hos vuxna. Kostintaget hos generellt sett friska vuxna har uppskattats till 40-60 μg/dag biotin (1). Behovet av biotin under graviditet kan vara ökat (20).
Livsstadium | Ålder | Hannar (μg/dag) | Kvinnor (μg/dag) |
---|---|---|---|
Sommarbarn | 0-6 månader | 5 | 5 |
Spädbarn | 7-12 månader | 6 | 6 |
Barn | 1-3 år | 8 | 8 |
Barn | 4-8 år | 12 | 12 |
Barn | 9-13 år | 20 | 20 |
Ungdomar | 14-18 år | 25 | 25 |
Vuxna | 19 år och äldre | 30 | 30 |
Graviditet | Alla åldrar | – | 30 |
Avdelning | alla åldrar | – | 35 |
Sjukdomsförebyggande
Anomalier hos medfödda barn
Aktuell forskning tyder på att minst en tredjedel av kvinnorna utvecklar marginell biotinbrist under graviditeten (8), men man vet inte om detta kan öka risken för medfödda anomalier. Små observationsstudier på gravida kvinnor har rapporterat en onormalt hög urinutsöndring av 3-hydroxyisovalerinsyra i både tidig och sen graviditet, vilket tyder på minskad aktivitet av biotinberoende metylcrotonyl-CoA-karboxylas (21, 22). I en randomiserad, enkelblindad interventionsstudie på 26 gravida kvinnor begränsade tillskott av 300 μg/dag biotin i två veckor utsöndringen av 3-hydroxyisovalerinsyra jämfört med placebo, vilket bekräftade att ökad utsöndring av 3-hydroxyisovalerinsyra verkligen avspeglade marginell biotinbrist under graviditeten (23). I en liten tvärsnittsstudie på 22 gravida kvinnor rapporterades en förekomst av låg lymfocytpropionyl-CoA-karboxylasaktivitet (en annan markör för biotinbrist) på mer än 80 % (13). Även om nivån av biotinbrist inte är förknippad med uppenbara tecken på brist hos gravida kvinnor är sådana observationer källor till oro eftersom subklinisk biotinbrist har visat sig orsaka gomspalt och hypoplasi av lemmar hos flera djurarter (granskad i 13). Dessutom har biotinbrist visat sig undertrycka uttrycket av biotinberoende karboxylaser, ta bort biotinmarkeringar från histoner och minska proliferationen i humana embryonala palatala mesenkymala celler i kultur (24). Försämrad karboxylasaktivitet kan leda till förändringar i lipidmetabolismen, vilket har kopplats till gomspalt och skelettmissbildningar hos djur. Vidare kan biotinbrist som leder till minskad histonbiotinylering vid specifika genomiska loci möjligen öka den genomiska instabiliteten och resultera i kromosomavvikelser och missbildningar hos foster (13).
Men även om gravida kvinnor rekommenderas att inta tillägg av folsyra före och under graviditeten för att förebygga neuralrörsdefekter (se Folat), skulle det också vara klokt att säkerställa ett tillräckligt biotinintag under hela graviditeten. Den nuvarande AI för gravida kvinnor är 30 μg/dag av biotin, och ingen toxicitet har någonsin rapporterats vid denna intagsnivå (se Säkerhet).
Sjukdomsbehandling
Biotinresponsiv basalgangliasjukdom
Biotinresponsiv basalgangliasjukdom, även kallad tiaminmetabolismens dysfunktionssyndrom-2, orsakas av mutationer i genen som kodar för tiamintransportör-2 (THTR-2). De kliniska dragen uppträder runt tre till fyra års ålder och inkluderar subakut encefalopati (förvirring, sömnighet och förändrad medvetandenivå), ataxi och kramper. En retrospektiv studie av 18 drabbade individer från samma familj eller samma stam i Saudiarabien genomfördes nyligen. Uppgifterna visade att biotinmonoterapi (5-10 mg/kg/dag) effektivt upphävde sjukdomens kliniska manifestationer, även om en tredjedel av patienterna led av återkommande akuta kriser. Ofta förknippade med dåliga resultat observerades inga akuta kriser efter att tiamintillskott påbörjats (300-400 mg/dag) och under en femårig uppföljningsperiod. Tidig diagnostik och omedelbar behandling med biotin och tiamin ledde till positiva resultat (25). Mekanismen för den positiva effekten av biotintillskott har ännu inte klarlagts.
Multipel skleros
Multipel skleros (MS) är en autoimmun sjukdom som kännetecknas av progressiva skador på myelinskidan som omger nervfibrerna (axoner) och neuronala förluster i hjärnan och ryggmärgen hos drabbade individer. Progressionen av neurologiska funktionshinder hos MS-patienter bedöms ofta med hjälp av Expanded Disability Status Scale (EDSS) med poäng från 1 till 10, från minimala tecken på motorisk dysfunktion (poäng 1) till död till följd av MS (poäng 10). ATP-brist på grund av mitokondriell dysfunktion och ökad oxidativ stress kan delvis vara ansvarig för den progressiva degenerationen av neuroner vid MS (26). Med tanke på dess roll i intermediärmetabolismen och fettsyrasyntesen (som krävs för myelinbildning) (se Funktion) har man antagit att biotin skulle kunna utöva positiva effekter som skulle begränsa eller vända MS-associerade funktionsnedsättningar (26).
En icke-randomiserad, okontrollerad pilotstudie på 23 patienter med progressiv MS fann att höga doser biotin (100-600 mg/dag) var förknippade med ihållande kliniska förbättringar hos 5 (av 5) patienter med progressiv synförlust och 16 (av 18) patienter med partiell förlamning av lemmarna efter i genomsnitt tre månader efter behandlingsstart (27). Dessutom visade de preliminära resultaten från en multicenter, randomiserad, placebokontrollerad studie på 154 personer med progressiv MS att 13 av 103 patienter som randomiserats för att få daglig oral biotin (300 mg) i 48 veckor uppnådde en sammansatt funktionell endpoint som inkluderade en minskning av EDSS-poängen. I jämförelse visade ingen av de 51 patienter som randomiserats till placebogruppen signifikanta kliniska förbättringar (28). Två pågående prövningar utvärderar effekten av högdostillskott av biotin vid behandling av MS (se prövningarna NCT02220933 och NCT02220244 på www.clinicaltrials.gov).
Diabetes mellitus
Overt biotinbrist har visat sig försämra glukosutnyttjandet hos möss (29) och orsaka dödlig hypoglykemi hos kycklingar. Overt biotinbrist orsakar sannolikt också avvikelser i glukosregleringen hos människor (se Funktion). I en tidig studie på människa rapporterades lägre biotinkoncentrationer i serum hos 43 patienter med typ 2-diabetes mellitus jämfört med 64 icke-diabetiska kontrollpersoner, samt ett omvänt förhållande mellan fasteblodsocker och biotinkoncentrationer (30). I en liten, randomiserad, placebokontrollerad interventionsstudie på 28 patienter med typ 2-diabetes resulterade ett dagligt tillskott av 9 milligram (mg) biotin under en månad i en genomsnittlig minskning av fasteblodsglukoskoncentrationerna med 45 % (30). En annan liten studie på 10 patienter med typ 2-diabetes och 7 icke-diabetiska kontroller fann dock ingen effekt av biotintillskott (15 mg/dag) under 28 dagar på fasteblodsglukoskoncentrationerna i någon av grupperna (31). En nyare dubbelblind, placebokontrollerad studie av samma forskargrupp visade att samma biotinbehandling sänkte triglyceridkoncentrationerna i plasma hos både diabetiska och icke-diabetiska patienter med hypertriglyceridemi (32). I denna studie påverkade biotinadministrationen inte blodglukoskoncentrationerna i någon av patientgrupperna. Dessutom har ett fåtal studier visat att samkomplettering med biotin och krompikolinat kan vara en fördelaktig tilläggsbehandling hos patienter med typ 2-diabetes (33-36). Administrering av enbart krom picolinat har dock visat sig förbättra den glykemiska kontrollen hos diabetiker (se artikeln om krom) (37).
Som en kofaktor till karboxylaser som krävs för fettsyrasyntesen kan biotin öka utnyttjandet av glukos för fettsyntesen. Biotin har visat sig stimulera glukokinas, ett leverenzym som ökar syntesen av glykogen, lagringsformen av glukos. Biotin verkade också utlösa insulinutsöndringen i bukspottkörteln hos råttor och förbättra glukoshomeostasen (38). Ändå skulle minskad aktivitet av ACC1 och ACC2 förväntas minska fettsyrasyntesen respektive öka fettsyraoxidationen. Inte överraskande är det för närvarande oklart om farmakologiska doser av biotin skulle kunna gynna hanteringen av hyperglykemi hos patienter med nedsatt glukostolerans. Dessutom återstår det att bevisa om tillskott av biotin sänker risken för kardiovaskulära komplikationer hos diabetespatienter genom att minska serumtriglycerider och LDL-kolesterol (32-34).
Spröda fingernaglar (onychorrhexis)
Fyndet att biotintillskott var effektivt för att behandla klövavvikelser hos klövdjur föreslog att biotin även skulle kunna hjälpa till med att förstärka spröda fingernaglar hos människor (39-41). Tre okontrollerade studier som undersöker effekterna av biotintillskott (2,5 mg/dag i flera månader) hos kvinnor med sköra naglar har publicerats (42-44). I två av studierna rapporterades subjektiva tecken på klinisk förbättring hos 67-91 % av de deltagare som fanns tillgängliga för uppföljning i slutet av behandlingsperioden (42, 43). En studie som använde skanningselektronmikroskopi för att bedöma fingernaglarnas sprödhet rapporterade mindre splittring av fingernaglarna och en 25-procentig ökning av nagelplattans tjocklek hos patienter som fick biotintillskott i 6 till 15 månader (44). Biotintillskott (5 mg/dag) visade sig också vara effektivt för att kontrollera ostyrigt hår och spruckna naglar hos två småbarn med ärftligt syndrom för ostyrigt hår (45). Även om preliminära bevis tyder på att biotintillskott kan bidra till att stärka sköra naglar, behövs större placebokontrollerade studier för att bedöma effekten av högdostillskott av biotin för behandling av sköra naglar.
Håravfall (alopeci)
Biotinadministrering visade sig reversera alopeci hos barn som behandlades med antikonvulsivämnet valproinsyra (se Läkemedelsinteraktioner). Men även om håravfall är ett symptom på allvarlig biotinbrist (se Brist) finns det inga publicerade vetenskapliga studier som stöder påståendet att högdostillskott av biotin är effektivt för att förebygga eller behandla håravfall hos män eller kvinnor (46).
Källor
Livsmedelskällor
Biotin finns i många livsmedel, antingen i fri form som tas upp direkt av enterocyter eller som biotin bundet till kostproteiner. Äggula, lever och jäst är rika källor till biotin. Uppskattningar av det genomsnittliga dagliga intaget av biotin från små studier varierade mellan 40 och 60 mikrogram (μg) per dag hos vuxna (1). I USA:s nationella näringsundersökningar har man dock ännu inte kunnat uppskatta biotinintaget på grund av att det finns få och otillförlitliga uppgifter om biotininnehållet i livsmedel. Tabellerna över livsmedlens sammansättning för biotin är ofullständiga, vilket innebär att intaget via kosten inte kan uppskattas på ett tillförlitligt sätt för människor. I en studie av Staggs et al. (47) användes en högpresterande vätskekromatografimetod i stället för bioassays (48) och rapporterade relativt olika biotininnehåll för vissa utvalda livsmedel. I tabell 2 förtecknas några livsmedelskällor med biotin och deras innehåll i μg.
Livsmedel | Servering | Biotin (μg) |
---|---|---|
Jäst | 1 paket (7 gram) | 1.4-14 |
Helsvetebröd | 1 skiva | 0.02-6 |
Ägg, kokta | 1 stort | 13-25 |
Kost, cheddar | 1 uns | 0.4-2 |
Lever, kokt | 3 uns* | 27-35 |
Svin, kokt | 3 uns* | 2-4 |
Salmon, kokt | 3 uns* | 4-5 |
Avokado | 1 hel | 2-6 |
Haspelsbär | 1 kopp | 0.2-2 |
Kålblommor, rå | 1 kopp | 0.2-4 |
*En portion kött på tre gram är ungefär lika stor som en kortlek. |
Bakteriesyntes
En majoritet av de bakterier som normalt koloniserar tunn- och tjocktarmen (kolon) syntetiserar biotin (49). Huruvida biotinet frigörs och absorberas av människor i meningsfulla mängder är fortfarande okänt. Upptag av fritt biotin i tarmceller via den humana natriumberoende multivitamintransportören (hSMVT) har identifierats i odlade celler som härrör från tunntarmens och tjocktarmens slemhinna (50), vilket tyder på att människor kan absorbera biotin som produceras av tarmbakterier – ett fenomen som dokumenterats hos svin.
Kosttillskott
Biotin finns tillgängligt som ett enskilt näringstillskott i olika doser och ingår ofta i B-komplex och multivitamin-mineraltillskott (MVM). Många MVM-tillskott innehåller 30 μg biotin (51).
Säkerhet
Toxicitet
Biotin är inte känt för att vara giftigt. Hos personer utan störningar i biotinmetabolismen var doser på upp till 5 mg/dag i två år inte förknippade med biverkningar (52). Oralt biotintillskott har tolererats väl i doser upp till 200 mg/dag (nästan 7 000 gånger AI) hos personer med ärftliga störningar i biotinmetabolismen (1). Dagligt tillskott med en högkoncentrerad formulering av biotin (100-600 mg) under flera månader har också visat sig tolereras väl hos personer med progressiv multipel skleros (27, 28). Det finns dock en fallrapport om livshotande eosinofil pleuroperikardiell utgjutning hos en äldre kvinna som tog en kombination av 10 mg/dag biotin och 300 mg/dag pantotensyra (vitamin B5) i två månader (53). Eftersom rapporter om biverkningar saknades när Dietary Reference Intakes (DRI) för biotin fastställdes 1998, fastställde Institute of Medicine ingen tolerabel övre intagsnivå (UL) för biotin (1).
Växelverkan mellan näringsämnen
Stora doser pantotensyra (vitamin B5) har potential att konkurrera med biotin för intestinal och cellulär upptagning av den humana natriumberoende multivitamintransportören (hSMVT) (54, 55). Biotin delar också hSMVT med α-liponsyra (56). Farmakologiska (mycket höga) doser α-liponsyra har visat sig minska aktiviteten hos biotinberoende karboxylaser hos råttor, men en sådan effekt har inte påvisats hos människor (57).
Läkemedelsinteraktioner
Individen som står på långvarig behandling med antikonvulsiva (kramplösande) medel har enligt uppgift minskade biotinkoncentrationer i blodet samt en ökad urinutsöndring av organiska syror (t.ex. 3-hydroxyisovalerinsyra) som indikerar minskad karboxylasaktivitet (se Markörer för biotinstatus) (5). Potentiella mekanismer för biotinbrist genom antikonvulsiva medel, primidon (Mysoline), fenytoin (Dilantin) och karbamazepin (Carbatrol, Tegretol), innefattar hämning av biotinabsorptionen i tarmen och renal reabsorption samt ökad biotinkatabolism (51). Användning av antikonvulsiva valproinsyra hos barn har resulterat i håravfall som vänds genom biotintillskott (58-61). Långvarig behandling med antibakteriella sulfonamidläkemedel (sulfa) eller andra antibiotika kan minska den bakteriella syntesen av biotin. Men med tanke på att man inte vet i vilken utsträckning bakteriesyntesen bidrar till biotinintaget hos människor, förblir effekterna av antimikrobiella läkemedel på näringsstatusen för biotin osäkra (51).
Linus Pauling Institute Rekommendation
Det är föga känt när det gäller den mängd biotin i kosten som krävs för att främja optimal hälsa eller förebygga kronisk sjukdom. Linus Pauling Institute stöder rekommendationen från Institute of Medicine, som är 30 mikrogram (μg) biotin per dag för vuxna. En varierad kost bör ge tillräckligt med biotin för de flesta människor. Att följa Linus Pauling-institutets rekommendation att ta ett dagligt multivitamin-mineraltillskott ger dock i allmänhet ett intag av minst 30 μg/dag av biotin.
Äldre vuxna (>50 år)
För närvarande finns det inga indikationer på att äldre vuxna har ett ökat behov av biotin. Om biotinintaget via kosten inte är tillräckligt ger ett dagligt multivitamin-mineraltillskott i allmänhet ett intag av minst 30 μg biotin per dag.
Författare och granskare
Originellt skrivet år 2000 av:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University
Uppdaterad i juni 2004 av:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University
Uppdaterad i augusti 2008 av:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University
Uppdaterad i augusti 2008 av:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University
Uppdaterad i juli 2015 av:
Barbara Delage, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University
Reviewed in September 2015 by:
Donald Mock, M.D., Ph.D.
Professor
Avdelningar för biokemi och molekylärbiologi och barnmedicin
University of Arkansas for Medical Sciences
Sist uppdaterad 21/10/15 Copyright 2000-2021 Linus Pauling Institute
1. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Biotin. Dietary Reference Intakes: Tiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, vitamin B12, pantotensyra, biotin och kolin. Washington, D.C.: National Academy Press; 1998:374-389. (National Academy Press)
2. Mock DM. Biotin. Handbook of vitamins. 4th ed. Boca Raton, FL: CRC Press; 2007:361-383.
3. Zempleni J, Teixeira DC, Kuroishi T, Cordonier EL, Baier S. Biotin requirements for DNA damage prevention. Mutat Res. 2012;733(1-2):58-60. (PubMed)
4. Saggerson D. Malonyl-CoA, en viktig signalmolekyl i däggdjursceller. Annu Rev Nutr. 2008;28:253-272. (PubMed)
5. Zempleni J, Wijeratne SSK, Kuroishi T. Biotin. I: Erdman JWJ, Macdonald IA, Zeisel SH, eds. Nuvarande kunskap om näringslära. 10th ed.: John Wiley & Sons, Inc.; 2012:359-374.
6. Zempleni J, Li Y, Xue J, Cordonier EL. Holokarboxylasyntetasets roll för genomets stabilitet förmedlas delvis av epigenomiska synergier mellan metylerings- och biotinyleringshändelser. Epigenetik. 2011;6(7):892-894. (PubMed)
7. Zempleni J, Gralla M, Camporeale G, Hassan YI. Natriumberoende multivitamintransportörgen regleras på kromatinnivå av histonbiotinylering i mänskliga Jurkat lymfoblastomceller. J Nutr. 2009;139(1):163-166. (PubMed)
8. Mock DM. Biotin. In: Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, Tucker KL, Ziegler TR, eds. Modern Nutrition in Health and Disease. 11th ed.: Lippincott Williams & Wilkins; 2014:390-398.
9. Baumgartner ER, Suormala T. Ärftliga defekter i biotinmetabolismen. Biofaktorer. 1999;10(2-3):287-290. (PubMed)
10. Elrefai S, Wolf B. Störningar i biotinmetabolismen. In: Rosenberg RN, Pascual JM, eds. Rosenbergs Molekylär och genetisk grund för neurologiska och psykiatriska sjukdomar. 5th ed. Förenta staterna: Elsevier; 2015:531-539.
11. Sealey WM, Teague AM, Stratton SL, Mock DM. Rökning påskyndar biotin-katabolismen hos kvinnor. Am J Clin Nutr. 2004;80(4):932-935. (PubMed)
12. Perry CA, West AA, Gayle A, et al. Graviditet och amning förändrar biomarkörer för biotinmetabolism hos kvinnor som äter en kontrollerad kost. J Nutr. 2014;144(12):1977-1984. (PubMed)
13. Mock DM. Marginell biotinbrist är vanlig vid normal graviditet hos människor och är starkt teratogen hos möss. J Nutr. 2009;139(1):154-157. (PubMed)
14. Pabuccuoglu A, Aydogdu S, Bas M. Serumbiotinidasaktivitet hos barn med kronisk leversjukdom och dess kliniska betydelse. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002;34(1):59-62. (PubMed)
15. Zempleni J, Hassan YI, Wijeratne SS. Biotin och biotinidasbrist. Expert Rev Endocrinol Metab. 2008;3(6):715-724. (PubMed)
16. Wolf B. Biotinidasbrist: ”Om man måste ha en ärftlig metabolisk sjukdom är det denna man ska ha”. Genet Med. 2012;14(6):565-575. (PubMed)
17. Mardach R, Zempleni J, Wolf B, et al. Biotinberoende på grund av en defekt i biotintransporten. J Clin Invest. 2002;109(12):1617-1623. (PubMed)
18. Schulpis KH, Nyalala JO, Papakonstantinou ED, et al. Försämrad biotinåtervinning hos fenylketonuriska barn med seborrheisk dermatit. Int J Dermatol. 1998;37(12):918-921. (PubMed)
19. Eng WK, Giraud D, Schlegel VL, Wang D, Lee BH, Zempleni J. Identifiering och bedömning av markörer för biotinstatus hos friska vuxna. Br J Nutr. 2013;110(2):321-329. (PubMed)
20. Mock DM. Adekvat intag av biotin under graviditeten: varför bry sig? J Nutr. 2014;144(12):1885-1886. (PubMed)
21. Mock DM, Stadler DD. Motstridiga indikatorer på biotinstatus från en tvärsnittsstudie av normal graviditet. J Am Coll Nutr. 1997;16(3):252-257. (PubMed)
22. Mock DM, Stadler DD, Stratton SL, Mock NI. Biotinstatus som bedöms longitudinellt hos gravida kvinnor. J Nutr. 1997;127(5):710-716. (PubMed)
23. Mock DM, Quirk JG, Mock NI. Marginell biotinbrist under normal graviditet. Am J Clin Nutr. 2002;75(2):295-299. (PubMed)
24. Takechi R, Taniguchi A, Ebara S, Fukui T, Watanabe T. Biotinbrist påverkar spridningen av mänskliga embryonala palatala mesenkymala celler i kultur. J Nutr. 2008;138(4):680-684. (PubMed)
25. Alfadhel M, Almuntashri M, Jadah RH, et al. Biotinresponsive basal ganglia disease should be renamed biotin-thiamine-responsive basal ganglia disease: a retrospective review of the clinical, radiological and molecular findings of 18 new cases. Orphanet J Rare Dis. 2013;8:83. (PubMed)
26. Sedel F, Bernard D, Mock DM, Tourbah A. Targeting demyelination and virtual hypoxia with high-dose biotin as a treatment for progressive multiple sclerosis. Neuropharmakologi. 2015. (PubMed)
27. Sedel F, Papeix C, Bellanger A, et al. Höga doser biotin vid kronisk progressiv multipel skleros: en pilotstudie. Mult Scler Relat Disord. 2015;4(2):159-169. (PubMed)
28. Tourbah A LFC, Edan G, Clanet M, Papeix C, Vukusic S, et al. Effekten av MD1003 (höga doser biotin) vid progressiv multipel skleros: resultat av en pivotal fas III randomiserad dubbelblind placebokontrollerad studie. Konferensbidrag presenterat vid: American Association of Neurological Surgeons (AANS) Annual Scientific Meeting 2015; Washington, D.C. Available at: http://www.neurology.org/content/84/14_Supplement/PL2.002. Tillgänglig 17/9/15.
29. Larrieta E, Vega-Monroy ML, Vital P, et al. Effekter av biotinbrist på morfologi av bukspottkörtelns öar, insulinkänslighet och glukoshomeostas. J Nutr Biochem. 2012;23(4):392-399. (PubMed)
30. Maebashi M, Makino Y, Furukawa Y, Ohinata K, Kimura S, Sato T. Terapeutisk utvärdering av effekten av biotin på hyperglykemi hos patienter med icke-insulinberoende diabetes mellitus. J Clin Biochem Nutr. 1993;14:211-218.
31. Baez-Saldana A, Zendejas-Ruiz I, Revilla-Monsalve C, et al. Effekter av biotin på pyruvatkarboxylas, acetyl-CoA-karboxylas, propionyl-CoA-karboxylas och markörer för glukos- och lipidhomeostas hos typ 2-diabetiker och icke-diabetiker. Am J Clin Nutr. 2004;79(2):238-243. (PubMed)
32. Revilla-Monsalve C, Zendejas-Ruiz I, Islas-Andrade S, et al. Biotintillskott minskar plasmatriacylglycerol och VLDL hos typ 2-diabetiker och hos icke-diabetiker med hypertriglyceridemi. Biomed Pharmacother. 2006;60(4):182-185. (PubMed)
33. Geohas J, Daly A, Juturu V, Finch M, Komorowski JR. Kombinationen av krompikolinat och biotin minskar det aterogena indexet i plasma hos patienter med typ 2-diabetes mellitus: en placebokontrollerad, dubbelblindad, randomiserad klinisk studie. Am J Med Sci. 2007;333(3):145-153. (PubMed)
34. Albarracin C, Fuqua B, Geohas J, Juturu V, Finch MR, Komorowski JR. Kombination av krom och biotin förbättrar koronära riskfaktorer hos hyperkolesterolemiska typ 2-diabetes mellitus: en placebokontrollerad, dubbelblind randomiserad klinisk studie. J Cardiometab Syndr. 2007;2(2):91-97. (PubMed)
35. Singer GM, Geohas J. Effekten av krom picolinat och biotintillskott på den glykemiska kontrollen hos dåligt kontrollerade patienter med typ 2-diabetes mellitus: en placebokontrollerad, dubbelblindad, randomiserad studie. Diabetes Technol Ther. 2006;8(6):636-643. (PubMed)
36. Albarracin CA, Fuqua BC, Evans JL, Goldfine ID. Kombinationen av krompikolinat och biotin förbättrar glukosmetabolismen hos behandlade, okontrollerade överviktiga till feta patienter med typ 2-diabetes. Diabetes Metab Res Rev. 2008;24(1):41-51. (PubMed)
37. Suksomboon N, Poolsup N, Yuwanakorn A. Systematisk genomgång och metaanalys av effekten och säkerheten av kromtillskott vid diabetes. J Clin Pharm Ther. 2014;39(3):292-306. (PubMed)
38. Lazo de la Vega-Monroy ML, Larrieta E, German MS, Baez-Saldana A, Fernandez-Mejia C. Effekter av biotintillskott i kosten på insulinsekretion, genuttryck i öarna, glukoshomeostas och betacellproportion. J Nutr Biochem. 2013;24(1):169-177. (PubMed)
39. Randhawa SS, Dua K, Randhawa CS, Randhawa SS, Munshi SK. Effekten av biotintillskott på hovhälsa och ceramidsammansättning hos mjölkkor. Vet Res Commun. 2008;32(8):599-608. (PubMed)
40. Reilly JD, Cottrell DF, Martin RJ, Cuddeford DJ. Effekten av kompletterande biotin i kosten på hovtillväxt och hovtillväxthastighet hos ponnyer: en kontrollerad studie. Equine Vet J Suppl. 1998(26):51-57. (PubMed)
41. Zenker W, Josseck H, Geyer H. Histologisk och fysisk bedömning av dålig hovhornskvalitet hos Lipizzanerhästar och ett terapeutiskt försök med biotin och placebo. Equine Vet J. 1995;27(3):183-191. (PubMed)
42. Romero-Navarro G, Cabrera-Valladares G, German MS, et al. Biotinreglering av glukokinas och insulin från bukspottkörteln i primärt odlade öar från råttor och i biotinbristande råttor. Endokrinologi. 1999;140(10):4595-4600. (PubMed)
43. Floersheim GL. . Z Hautkr. 1989;64(1):41-48. (PubMed)
44. Hochman LG, Scher RK, Meyerson MS. Sköra naglar: svar på dagligt biotintillskott. Cutis. 1993;51(4):303-305. (PubMed)
45. Boccaletti V, Zendri E, Giordano G, Gnetti L, De Panfilis G. Familial Uncombable Hair Syndrome: Ultrastructural Hair Study and Response to Biotin. Pediatr Dermatol. 2007;24(3):E14-16. (PubMed)
46. Famenini S, Goh C. Bevis för kompletterande behandlingar vid androgenetisk alopeci. J Drugs Dermatol. 2014;13(7):809-812. (PubMed)
47. Staggs CG, Sealey WM, McCabe BJ, Teague AM, Mock DM. Bestämning av biotininnehållet i utvalda livsmedel med hjälp av noggrann och känslig HPLC/avidinbindning. J Food Compost Anal. 2004;17(6):767-776. (PubMed)
48. Briggs DR, Wahlqvist ML. Food facts: the complete no-fads-plain-facts guide to healthy eating. Victoria, Australien: Penguin Books; 1988.
49. Magnusdottir S, Ravcheev D, de Crecy-Lagard V, Thiele I. Systematisk genombedömning av biosyntesen av B-vitaminer tyder på samarbete mellan tarmmikroberna. Front Genet. 2015;6:148. (PubMed)
50. Said HM. Cell- och molekylära aspekter av mänsklig intestinal biotinabsorption. J Nutr. 2009;139(1):158-162. (PubMed)
51. Naturläkemedel. Biotin/läkemedelsinteraktioner. http://www.naturaldatabase.com/. 2014 ed.; 2014
52. Koutsikos D, Agroyannis B, Tzanatos-Exarchou H. Biotin för diabetisk perifer neuropati. Biomed Pharmacother. 1990;44(10):511-514. (PubMed)
53. Debourdeau PM, Djezzar S, Estival JL, Zammit CM, Richard RC, Castot AC. Livshotande eosinofil pleuropericardial effusion relaterad till vitamin B5 och H. Ann Pharmacother. 2001;35(4):424-426. (PubMed)
54. Chirapu SR, Rotter CJ, Miller EL, Varma MV, Dow RL, Finn MG. Hög specificitet i svaret från den natriumberoende multivitamintransportören på derivat av pantotensyra. Curr Top Med Chem. 2013;13(7):837-842. (PubMed)
55. Said HM, Ortiz A, McCloud E, Dyer D, Moyer MP, Rubin S. Biotinupptag av humana kolonepitelceller NCM460: en transportörmedierad process som delas med pantotensyra. Am J Physiol. 1998;275(5 Pt 1):C1365-1371. (PubMed)
56. Prasad PD, Wang H, Kekuda R, et al. Kloning och funktionellt uttryck av ett cDNA som kodar för en natriumberoende vitamintransportör från däggdjur som förmedlar upptaget av pantotenat, biotin och lipoat. J Biol Chem. 1998;273(13):7501-7506. (PubMed)
57. Zempleni J, Trusty TA, Mock DM. Liponsyra minskar aktiviteterna hos biotinberoende karboxylaser i råttlever. J Nutr. 1997;127(9):1776-1781. (PubMed)
58. Castro-Gago M, Gomez-Lado C, Eiris-Punal J, Diaz-Mayo I, Castineiras-Ramos DE. Biotinidasaktivitet i serum hos barn som behandlas med valproinsyra och karbamazepin. J Child Neurol. 2010;25(1):32-35. (PubMed)
59. Castro-Gago M, Perez-Gay L, Gomez-Lado C, Castineiras-Ramos DE, Otero-Martinez S, Rodriguez-Segade S. The influence of valproic acid and carbamazepine treatment on serum biotin and zinc levels and on biotinidase activity. J Child Neurol. 2011;26(12):1522-1524. (PubMed)
60. Schulpis KH, Karikas GA, Tjamouranis J, Regoutas S, Tsakiris S. Låg biotinidasaktivitet i serum hos barn som får monoterapi med valproinsyra. Epilepsia. 2001;42(10):1359-1362. (PubMed)
61. Yilmaz Y, Tasdemir HA, Paksu MS. Inverkan av valproinsyrabehandling på zinknivåer i hår och serum samt biotinidasaktivitet i serum. Eur J Paediatr Neurol. 2009;13(5):439-443. (PubMed)