Nikotiiniamidi-adeniinidinukleotidi

Nikotiiniamidi-adeniinidinukleotidi on tärkeä koentsyymi energia-aineenvaihdunnassa, ja se on johdettu niasiinista (B3-vitamiini, nikotiinihappoamidi). Jos B3-vitamiinista puuttuu, pellagra-oireet ilmenevät.

Mikä on nikotiinamidi-adeniinidinukleotidi?

Nikotiinamidi-adeniinidinukleotidi on koentsyymi, joka siirtää hydridi-ionia (H-) osana energiametaboliaa. Sitä on jokaisessa solussa ja etenkin mitokondrioissa. Nikotiinamidi-adeniinidinukleotidi tai NAD on aina NAD + / NADH-tasapainossa.

NAD + on hapettunut ja NADH pelkistetty muoto. Hapetusreaktioissa NAD + pelkistetään NADH: ksi ottamalla protoni (H +) ja kaksi elektronia (2e-). Muodollisesti tämä on hydridi-ionin (H-) siirto. NADH on erittäin korkea energia ja siirtää energiansa ADP: hen ATP: n muodostuessa. Vaikka NAD + löytyy enimmäkseen sytosolista, NADH esiintyy pääasiassa mitokondrioissa. NAD koostuu kahdesta nukleotidistä.

Yksi nukleotidi sisältää typpipitoista edeniadeniinia, kun taas toinen nukleotidi-nikotiinihappoamidi on glykosidisesti sitoutunut sokeriin. Ribose toimii sokerina. Nämä kaksi nukleotidia on kytketty toisiinsa fosfaattiryhmien kautta. Renkaan typpi nikotiinihappoamiditähteessä on positiivisesti varautunut hapettuneessa muodossa. Tämä muoto (NAD +) on aromaattisesta renkaasta johtuen vähemmän energiaa kuin pelkistetty muoto (NADH).

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Nikotiinamidiadeniinidinukleotidi muodostaa redox-parin NAD + / NADH. Redox-potentiaali riippuu kahden komponentin suhteesta. Kun NAD + / NADH-suhde on suuri, hapetuskyky on korkea. Mitä pienempi suhde, sitä suuremmaksi pelkistysteho tulee.

Sekä hapettumisreaktioiden että pelkistysreaktioiden on tapahduttava samanaikaisesti biologisissa järjestelmissä. Tätä ei kuitenkaan voida taata yhdellä redox-parilla. Siksi yksittäiset reaktiot erilaisten redox-kofaktorien kanssa tapahtuvat erikseen. Hapettunut muoto löytyy pääasiassa sytosolista, kun taas pelkistynyt muoto on pääasiassa mitokondrioissa. Väliaikainen energian varastointi tapahtuu uudestaan ​​ja uudestaan ​​tässä redox-järjestelmässä. NAD + absorboi myös energiaa väliaikaiseen varastointiin hydriidi-ionin (protoni + 2 elektronia) kanssa. Energia tulee energiarikasten substraattien, kuten hiilihydraattien tai rasvahappojen hajoamisesta hengitysketjussa.

H- hapetuksen ja H-vapautumisen aikana energia siirtyy ADP: hen muodostaen energiarikkaita ATP: itä. ATP on tärkein energiavarasto, joka vapauttamalla energiansa ADP: n regression avulla joko stimuloi energiaa kuluttavia reaktioita (kehon omien aineiden kertyminen) tai mekaanista työtä (lihasten työ, sisäelinten liikkeet) tai kehon lämmöntuottoa. Redox-potentiaalinsa ansiosta nikotiinamidi-adeniinidinukleotidi varmistaa joukon redox-reaktioita, jotka mahdollistavat energian säännöllisen tuotannon hengitysketjussa. Energiaa varastoidaan toistuvasti väliaikaisesti ja annetaan tarvittaessa kohdennetulla tavalla.

Koulutus, esiintyminen ja ominaisuudet

NAD + on biosyntetisoitu nikotiinihaposta tai nikotiinihappoamidista (niasiini, B3-vitamiini) sekä aminohaposta tryptofaanista. Kehon on absorboitava molemmat aineet, koska niitä ei tuoteta aineenvaihdunnassa. Tryptofaani on välttämätön aminohappo ja niasiini on vitamiini. Jos näitä vaikuttavia aineita puuttuu ruokavaliosta, ilmenee vajavuusoireita. Päivittäinen B3-vitamiinin tarve riippuu kehon energiamenoista.

Mitä enemmän energiaa kehon tarvitsee, sitä enemmän niasiinia on toimitettava. Erityisesti siipikarja, kala, maitotuotteet, sienet ja munat sisältävät paljon niasiinia. B3-vitamiinia löytyy myös kahvista, maapähkinöistä ja palkokasveista. Puuteoireita esiintyy kuitenkin harvoin, koska aminohappo tryptofaani voi myös muodostaa NAD: n. Tryptofaania on myös riittävästi edellä mainituissa elintarvikkeissa. Nikotinaatti-D-ribonukleotidi voidaan syntetisoida molemmista lähtöaineista, mikä on lähtökohta NAD +: n synteesille.

Sairaudet ja häiriöt

Koska nikotiinamidi-adeniinidinukleotidilla on keskeinen rooli energian aineenvaihdunnassa, sen puutos johtaa vakaviin terveyshäiriöihin. Sen lisäksi, että se toimii välituoteenergian varastossa, se osallistuu koentsyyminä 1 yli 100 erilaiseen entsymaattisiin reaktioihin.

Sen lisäksi, että se vaikuttaa energiantuotantoon, se stimuloi myös välittäjäaineiden dopamiinin, adrenaliinin tai serotoniinin synteesiä. Sillä on stimuloiva vaikutus stressitilanteissa, hermostuneisuudessa ja väsymyksessä. Se myös vahvistaa immuunijärjestelmää, maksan toimintaa, hermostoa ja toimii myös antioksidanttina. Se parantaa aivojen toimintaa muodostamalla välittäjäaineita. Muisti, keskittymis- ja ajattelutaidot paranevat. Myös Parkinsonin taudista on saatu positiivisia kokemuksia.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että NADH: n antamisen jälkeen oireet paranivat. NAD-puutos on nykyään harvinainen, mutta se voi ilmetä erittäin yksipuolisella ruokavaliolla.Esimerkiksi 2000-luvun alkuun saakka salaperäinen tauti, nimeltään pellagra, ilmeni erityisesti Meksikossa. Kun ruokavalio muuttui maissiksi, suuri osa Meksikon väestöstä kärsi keskittymis- ja nukkumisvaikeuksista, ruokahaluttomuudesta, ärtyneisyydestä, ihonmuutoksista ihottuman kanssa, ripulista, masennuksesta ja suun ja maha-suolikanavan limakalvojen tulehduksesta. Syynä oli valtakunnallinen maissitarjonta.

Sekä niasiinia että tryptofaania esiintyy maississa vain pieninä määrinä. Tämä häiritsi NAD +: n muodostumista. Syyn selvittämisen jälkeen ruokavalio muutettiin uudelleen. Joskus B3-vitamiinin yliannostus johtaa verisuonia laajentavaan vaikutukseen, joka tunnetaan myös nimellä huuhtelu. Voit myös laskea verenpainetta ja huimausta. Nämä oireet ilmaisevat NAD +: n lisääntynyttä energiantuotantoa. Myrkyllisiä vaikutuksia ei kuitenkaan havaittu edes erittäin suurilla annoksilla.