Nikotinamid adenin-dinukleotid

A Nikotinamid adenin-dinukleotid fontos koenzim az energiacserében, és niacinból származik (B3-vitamin, nikotinsav-amid). Ha hiányzik a B3-vitamin, akkor a pellagra tünetei jelentkeznek.

Mi a nikotinamid adenin-dinukleotid?

A nikotinamid-adenin-dinukleotid egy koenzim, amely az energia metabolizmus részeként átadja a hidrid-iont (H-). Minden sejtben megtalálható, különösen a mitokondriumokban. A nikotinamid adenin-dinukleotid vagy NAD mindig a NAD + / NADH egyensúlyban van.

A NAD + az oxidált és a NADH a redukált forma. Az oxidációs reakciók során a NAD + proton (H +) és két elektron (2e-) felvételével NADH-ra redukálódik. Formálisan ez egy hidrid-ion (H-) átadása. A NADH nagyon magas energiájú, és energiáját az ADP-hez továbbítja az ATP kialakulásával. Míg a NAD + elsősorban a citoszolban található, addig a NADH elsősorban a mitokondriumokban található meg. A NAD két nukleotidból áll.

Az egyik nukleotid a nitrogéntartalmú adenint tartalmazza, míg a másik nukleotid nikotinsav-amid glikozidosan kötődik a cukorhoz. A ribóz cukorként működik. A két nukleotid a foszfátcsoportokon keresztül kapcsolódik egymáshoz. A nikotinsav-amid-maradék gyűrűn nitrogénje oxidált formában pozitív töltésű. Ez a forma (NAD +) alacsonyabb energiájú, mint a redukált forma (NADH) az aromás gyűrű miatt.

Funkció, hatás és feladatok

A nikotinamid adenin-dinukleotid a NAD + / NADH redox párt képezi. A redoxpotenciál a két komponens arányától függ. Ha a NAD + / NADH arány nagy, az oxidáló képesség magas. Minél kisebb az arány, annál nagyobb lesz a redukáló teljesítmény.

Az oxidációs és a redukciós reakcióknak egyidejűleg kell zajlaniuk a biológiai rendszerekben. Ezt azonban egyetlen redox pár nem garantálhatja. Ez az oka annak, hogy a különféle redox-kofaktorokkal kapcsolatos egyedi reakciók külön-külön zajlanak. Az oxidált forma elsősorban a citoszolban található, míg a redukált forma a mitokondriumokban dominál. A közbenső energiatárolás újra és újra megtörténik ebben a redox rendszerben. A NAD + abszorbeálja az energiát a hidrid-ion (közbenső proton + 2 elektron) közbenső tárolásához. Az energia az energiaban gazdag szubsztrátok, például szénhidrátok vagy zsírsavak lebontásából származik.

Az oxidáció és a H- felszabadulás során az energia az ADP-be kerül, és energiagazdag ATP-k képződnek. Az ATP a legfontosabb energiatároló, amely az ADP regressziójával történő energiájának felszabadításával vagy energiafogyasztó reakciókat (a test saját anyagának felhalmozódása), vagy mechanikai munkát (izommunka, belső szervek mozgása) vagy a test hőtermelését serkenti. Redox potenciáljának köszönhetően a nikotinamid adenin-dinukleotid számos redox reakciót biztosít, amelyek lehetővé teszik az energia szabályos előállítását a légzőláncban. Az energiát többször ideiglenesen tárolják, és szükség szerint célzott módon adják el.

Oktatás, előfordulás és tulajdonságok

A NAD + bioszintetizálódik nikotinsavból vagy nikotinsav-amidból (niacin, B3-vitamin) és a triptofán aminosavból. Mindkét anyagot a testnek fel kell abszorbeálnia, mivel ezek nem alakulnak ki az anyagcserében. A triptofán nélkülözhetetlen aminosav, a niacin pedig vitamin. Ha ezeknek a hatóanyagoknak hiányzik az étrendben, akkor hiány tünetek fordulnak elő. A B3-vitamin napi igénye a test energiafelhasználásától függ.

Minél több energiára van szükség a testnek, annál több niacint kell biztosítani. Különösen a baromfi, a halak, a tejtermékek, a gombák és a tojások tartalmaznak sok niacint. A B3-vitamin megtalálható a kávéban, a földimogyoróban és a hüvelyesekben is. A hiányossági tünetek azonban ritkán fordulnak elő, mert a triptofán aminosav NAD-t is képezhet. A triptofán elegendő mennyiségben található a fent említett élelmiszerekben is. A nikotinát-D-ribonukleotid mindkét kiindulási anyagból szintetizálható, amely a NAD + szintézisének kiindulópontja.

Betegségek és rendellenességek

Mivel a nikotinamid-adenin-dinukleotid központi szerepet játszik az energia-anyagcserében, hiánya súlyos egészségügyi rendellenességeket eredményez. Közbenső energiatárolóként történő működése mellett több mint 100 különböző enzimatikus reakcióban vesz részt az 1. koenzimként.

Az energiatermelésre gyakorolt ​​hatása mellett stimulálja a dopamin, adrenalin vagy szerotonin neurotranszmitterek szintézisét. Ösztönző hatású stresszes helyzetekben, idegességben és fáradtságban. Erősíti az immunrendszert, a máj működését, az idegrendszert, és antioxidánsként is szolgál. Javítja az agy működését a neurotranszmitterek képződése révén. Javul a memória, a koncentráció és a gondolkodás képessége. A Parkinson-kórral kapcsolatban pozitív tapasztalatok is vannak.

A tanulmányok kimutatták, hogy a NADH beadása után javultak a tünetek. A NAD hiánya manapság ritka, de rendkívül egyoldalú étrend esetén fordulhat elő.Például a huszadik század elejéig egy rejtélyes betegség, a pellagra néven ismert, különösen Mexikóban. Amikor az étrend kukoricára váltott, a mexikói lakosság nagy részén nehézségekbe ütközött a koncentráció és az alvás, étvágytalanság, ingerlékenység, dermatitiszben fellépő bőrváltozások, hasmenés, depresszió, valamint a száj- és gastrointestinalis nyálkahártya gyulladása. Ennek oka az országos kukoricaellátás volt.

A niacint és a triptofánt is csak kis mennyiségben találják meg a kukoricában. Ez megszakította a NAD + képződését. Az ok felfedezése után az étrend megváltozott. Időnként a B3-vitamin túladagolása vazodilatáló hatást vált ki, amelyet öblítésnek is hívnak. Vérnyomáscsökkenést és szédülést is tapasztalhat. Ezek a tünetek a NAD + megnövekedett energiatermelésének kifejeződését jelentik. Ugyanakkor nem tapasztaltak toxikus hatásokat még nagyon magas dózisok esetén sem.