Biotina
Biotina
La biotina, il cui termine nella nomenclatura ufficiale IUPAC è: acido 5-[(3aS,4S,6aR)-2-oxoexaidro-1H-tieno[3,4-d]imidazol-4-il]pentanoico e la cui formula bruta o molecolare è: C10H16N2O3S è conosciuta soprattutto col nome di Vitamina B8 o Vitamina H.
Dal punto di vista chimico la biotina è una molecola in cui due anelli, uno tiofenico ed uno imidazolidinonico, sono tra loro condensati. All’anello tiofenico vi è poi collegata una catena laterale di acido valerianico.
Dal punto di vista fisico la biotina è solubile in acqua e in questo stato è resistente al calore, alle basi ed agli acidi; si decompone invece per azione della luce ultravioletta e di forti ossidanti.
La biotina venne scoperta a seguito di alcuni studi riguardanti le alterazioni cutanee e della crescita verificatesi in animali nutriti esclusivamente con albume d’uovo crudo o proteine da esso estratte. Questo fattore, responsabile della cosiddetta “malattia da bianco d’uovo” venne individuato nel 1931. Successivamente si è compreso che la biotina è indispensabile per la corretta crescita dei mammiferi. Il fenomeno che sta alla base di questa patologia è legato al legame tra la biotina e l’avidina, una glicoproteina dell’albume d’uovo. Infatti l’avidina è resistente all’azione proteolitica dell’apparato gastrointestinale per cui il legame con la biotina impedisce l’assorbimento di quest’ultima.
La biotina è presente in natura sia nel regno animale che in quello vegetale ma la si ritrova anche nel latte umano e di mucca, nei latticini, nel tuorlo dell’uovo e nei frutti di mare. La biotina è prodotta in elevate quantità anche dai batteri intestinali.
Nei vegetali la biotina è legata in maniera energica alle proteine per cui la sua biodisponibilità è più bassa.
In generale la biotina è presente in alimenti come: carne di pollo, cereali, fegato, formaggio, frutta fresca e secca, latte, legumi, lievito di birra, uova, semi di soia, verdura (cottura e/o raffinazione non ne disperdono alcuna quantità).
La carenza di biotina, fattore alquanto raro, si può verificare in individui che assumono grandi quantità di uova crude o alla coque. Nelle uova cotte invece il calore della cottura denatura l’avidina.
Altri casi di carenza si sono manifestati in individui nutriti solo per via parenterale. Inoltra anche la somministrazione di alte dosi di sulfamidici pare che possa provocare carenza di biotina per l’alterazione massiccia della flora batterica che si può verificare. La carenza di biotina nell’adulto può dare origine a manifestazioni cutanee (desquamazioni).
Una sua carenza può portare calo dell’umore, stanchezza e dolori muscolari.
Per quanto riguarda gli eventuali eccessi, non si conoscono fenomeni di tossicità dovuti ad elevati assunzioni di biotina. Infatti visto che la biotina è presente in molti alimenti e che i batteri intestinali ne possono produrre alte quantità, non è al momento ben chiaro quali possono essere i livelli di assunzione raccomandabili. In effetti le diverse fonti al momento non sono concordi e riportano livelli altamente variabili nell’intervallo di 30-100 µg giornalieri.
La biotina svolge dei ruoli biochimici importanti. Risulta fondamentale per la sintesi di acidi grassi, aminoacidi e glucosio, per una buona e sana crescita psico-fisica e contro l’invecchiamento. Regola inoltre la produzione di emoglobina influenzando il trasporto di ossigeno nel sangue.
La biotina svolge il ruolo di cofattore di diverse carbossilasi ATP-dipendenti. Essa è legata al sito attivo dell’enzima tramite un legame peptidico che si forma tra il gruppo carbossilico dell’acido valerianico ed un gruppo aminico di un residuo di lisina. La reazione di carbossilazione, in cui interviene la biotina, prevede il trasferimento di una molecola di CO2 da un donatore ad un accettore, passando per un intermedio in cui la vitamina fissa la CO2 su uno degli atomi di azoto dell’anello imidazolico, formando così la carbossibiotina.
La formazione della carbossibiotina avviene tramite l’ausilio di bicarbonato, ioni magnesio ed ATP. Infatti il bicarbonato lega su di sé la CO2 tramite una reazione richiedente energia, fornita dall’idrolisi di una molecola ATP. La molecola di carbonilfosfato creatasi cede poi CO2 alla biotina, idrolizzando il gruppo fosfato.
La biotina viene utilizzata, nell’uomo, da quattro carbossilasi:
– la piruvato carbossilasi, per la trasformazione di piruvato in ossalacetato e quindi per la risintesi dei glucidi;
– la propionil CoA carbossilasi per la trasformazione di propionil-CoA in metilmalonil-CoA;
– la metilcrotonil carbossilasi;
– la acetil-CoA carbossilasi per trasformare acetil-CoA in malonil-CoA, importante nella sintesi degli acidi grassi.
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