Biotin, také známý jako vitamín H nebo B7, má chemický vzorec C10H16N2O3S (Biotin; koenzym R, Biopeiderm), je ve vodě rozpustný vitamín B-komplexu, který je složen z ureidového (tetrahydroimidizalonového) kruhu spojeného s tetrahydrothiofenovým kruhem. Na jeden z uhlíkových atomů tetrahydrothiofenového kruhu je navázán substituent kyseliny valerové. Biotin je důležitý při katalýze základních metabolických reakcí na syntézu mastných kyselin, při glukoneogenezi a při metabolizaci leucinu.
Biotin se používá při růstu buněk, produkci mastných kyselin, metabolismu tuků a aminokyselin. Hraje roli v Krebsově cyklu, což je proces, při kterém se uvolňuje energie z potravy.
Biotin nejen pomáhá při různých metabolických chemických přeměnách, ale také pomáhá při přenosu oxidu uhličitého. Biotin také pomáhá při udržování stálé hladiny cukru v krvi. Biotin se často doporučuje pro posílení vlasů a nehtů. V důsledku toho se nachází v mnoha kosmetických a zdravotních přípravcích pro vlasy a pokožku.
Nedostatek je extrémně vzácný, protože střevní bakterie obvykle produkují více, než je denní potřeba organismu. Z tohoto důvodu statutární orgány v mnoha zemích (např. australské ministerstvo zdravotnictví a stárnutí) nepředepisují doporučený denní příjem.
Biotinové doplňky jsou často doporučovány jako přírodní produkt k řešení problému vypadávání vlasů jak u dětí, tak u dospělých. Neexistují však žádné studie, které by prokázaly nějaký přínos v každém případě, kdy subjekt ve skutečnosti nemá nedostatek biotinu. Mezi známky a příznaky nedostatku biotinu patří vypadávání vlasů, jehož závažnost postupuje až ke ztrátě očních řas a očního obočí u subjektů se závažným nedostatkem. K dispozici jsou některé šampony, které obsahují biotin, ale je sporné, zda by měly nějaký užitečný účinek, protože biotin není dobře vstřebáván kůží.
Čepice kolébky (seborrhoická dermatitida)
U dětí se vzácnou dědičnou metabolickou poruchou zvanou fenylketonurie (PKU; při níž člověk není schopen odbourávat aminokyselinu fenylalanin) se často vyvinou kožní onemocnění, jako je ekzém a seboroická dermatitida v jiných částech těla, než je pokožka hlavy. Šupinaté kožní změny, které se objevují u lidí s PKU, mohou souviset se špatnou schopností používat biotin. Je známo, že zvýšení obsahu biotinu v potravě v těchto případech zlepšuje seboroickou dermatitidu.
Lidé s diabetem 2. typu mají často nízké hladiny biotinu. Biotin se může podílet na syntéze a uvolňování inzulinu. Předběžné studie na zvířatech i lidech naznačují, že biotin může pomoci zlepšit kontrolu hladiny cukru v krvi u osob s diabetem, zejména s diabetem 2. typu.[Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text] Campbell, R. Keith (listopad 2006). [www.uspharmacist.com A Critical Review of Chromium Picolinate and Biotin]. U.S. Pharmacist 31 (11).
Nedostatek biotinu je vzácná metabolická genetická porucha. Nedostatek biotinu může mít velmi závažný, až smrtelný následek, pokud se nechá postupovat bez léčby. Známky a příznaky nedostatku biotinu se mohou rozvinout u osob jakéhokoli věku, rasy nebo pohlaví. Nedostatek biotinu se zřídka vyskytuje u zdravých jedinců, protože denní potřeby biotinu jsou nízké, mnoho potravin obsahuje dostatečné množství, střevní bakterie syntetizují malé množství a tělo účinně čistí a recykluje biotin z tělesného odpadu. Nedostatek však může být způsoben nadměrnou konzumací syrových bílků po dlouhou dobu (měsíce až roky). Bílek obsahuje vysoké hladiny avidinu, bílkoviny, která se na biotin silně váže. Jakmile se vytvoří biotin-avidinový komplex, je vazba v podstatě nevratná. Biotin-avidinový komplex se při trávení nerozpadá ani neuvolňuje a biotin-avidinový komplex se ztrácí ve výkalech. Po uvaření se vaječný bílek avidin denaturuje a stává se zcela netoxickým.
Pokud se neléčí, mohou se rozvinout neurologické příznaky, včetně:
Léčbou nedostatku biotinu je jednoduše začít užívat některé doplňky biotinu.
Připojení biotinu na různá chemická místa, tzv. biotinylace, může být použito jako důležitá laboratorní technika ke studiu různých procesů včetně transkripce a replikace DNA. O samotném biotinu je známo, že biotinyluje histony, ale nenachází se přirozeně na DNA.
Biotin se velmi těsně váže na tetramerický protein streptavidin s disociační konstantou Kd v řádu 10-15 mol/l (Bonjour, 1977; Green 1975; a Roth, 1985). Ten se často používá v různých biotechnologických aplikacích. Až do roku 2005 byly k přetržení vazby biotin-streptavidin nutné velmi drsné podmínky (Holmberg et al, 2005).
V biologické laboratoři je biotin někdy chemicky spojen nebo značen s molekulou nebo proteinem pro biochemické testy. Protože se avidin a streptavidin vážou přednostně na biotin, mohou být molekuly značené biotinem extrahovány ze vzorku smícháním s kuličkami pokrytými avidinem nebo strepavidinem a odplavením všeho nevázaného na kuličky.
Například biotin lze označit na sledovanou molekulu (např. protein) a tato modifikovaná molekula bude smíchána se složitou směsí proteinů. Do směsi se přidají avidinové nebo streptavidinové kuličky a biotinylovaná molekula se naváže na kuličky. Jakékoli jiné proteiny, které se navážou na biotinylovanou molekulu, také zůstanou s kuličkami. Všechny ostatní nenavázané proteiny lze odplavit a vědec může použít celou řadu metod k určení, které proteiny se na biotinylovanou molekulu navázaly.
Biotinylované protilátky se používají k zachycení avidinu nebo streptavidinu v metodách ELISPOT i ELISA.