Биотинhttps://chrismasterjohnphd.substack.com ... ore-biotinАвтоперевод.
Высокий протеин? Вам нужно больше биотина.Большинство из нас, вероятно, не получают достаточного количества биотина, и это особенно верно, если мы едим много белка. Эти воды мутные, но вот моя наилучшая оценка того, сколько нам нужно.
Биотин представляет собой водорастворимый витамин группы В, ранее известный как витамин Н, а теперь известный как витамин В7. Наиболее хорошо установленными обильными источниками являются печень и яичные желтки. Новые исследования показывают, что его также может быть очень много в натто и других ферментированных продуктах, и что пастбищное животноводство может иметь важное значение для его содержания в продуктах животного происхождения.
В мире пищевых добавок он широко известен как стимулятор здоровья кожи, волос и ногтей.
В медицине классическими признаками его дефицита являются чешуйчатая, красная, зудящая, обычно кандидозная сыпь вокруг ноздрей и рта, а также между анусом и гениталиями; конъюнктивит; выпадение волос; депрессия; вялость и потеря аппетита; покалывание или онемение в конечностях или ощущение ползания чего-то по коже. У младенцев и детей это приводит к задержке развития. В наиболее тяжелых случаях это приводит к галлюцинациям и судорогам, а у младенцев — к «синдрому вялого ребенка».
У лиц с генетическими нарушениями в его метаболизме невылеченный дефицит может привести к смерти.
Исследования также показывают, что биотин необходим для предотвращения врожденных дефектов и может быть ограничивающим фактором для большого числа беременных женщин.
Исследования также показывают, что он должен помочь стабилизировать уровень сахара в крови.
Результаты исследований пищевых добавок будут описаны в следующей статье. Это фокусируется на том, сколько мы должны стремиться получать из пищи, чтобы удовлетворить наши основные метаболические потребности.
В этой статье вы узнаете, почему белок обладает парадоксальным эффектом, который должен защищать от непереносимости глюкозы, которую предположительно вызывает дефицит биотина, но на самом деле увеличивает количество необходимого вам биотина. В этой статье подробно объясняется, почему в Cliff Notes ( бесплатно для участников Masterpass ) рекомендуется потребность в биотине, выраженная в расчете на 100 граммов белка, и почему в Cheat Sheet ( бесплатно для участников Masterpass ) используется бета-гидроксиизовалерат мочи в качестве маркера статуса биотина.
Если вы соблюдаете диету с высоким содержанием белка, вы, вероятно, не получаете достаточного количества биотина, и в этой статье вы узнаете, сколько вам нужно и как его получить.
Эта статья бесплатна только в течение 48 часов, до 12:00 по восточному времени в понедельник, 10 октября 2022 г.
Вот что вы найдете в этой статье:Биотин: никому нет дела
Беременные женщины (и другие!) должны заботиться!
Биотин: что он делает
Биотинсберегающий эффект различных белков
Биотин и белковый парадокс
Что является лучшим маркером статуса биотина?
Таинственное повторение 30 и 300
Сколько биотина нам нужно?
Потребность в биотине в зависимости от потребления белка
Увеличение потребности в биотине при беременности и лактации
Были ли люди в этих экспериментах действительно неполноценными?
Ваш микробиом не спасет вас
Лучшие продукты, богатые биотином
Эмпирическое правило биотина
Яичные белки и белковые добавки
Нижняя линия
Приложение: Биотин в пищевых продуктах, методологический кризис
Биотин: никому нет делаБиотин настолько повсеместно считается не имеющим отношения к современному питанию, что, когда я посмотрел в 2019 году, у Министерства сельского хозяйства США не было записи о нем в своей базе данных продуктов питания. В какой-то момент с тех пор он добавил довольно жалкий 3-страничный список записей, который даже не включает основные диетические источники питательных веществ.
Когда я учился в аспирантуре, заведующий кафедрой преподавал мне курс метаболизма макронутриентов. Я посмотрел на биохимию биотина, которую он преподавал, и сказал: «Может ли диабет быть просто дефицитом биотина?» Похоже на то, ответил он, но нет никаких доказательств того, что в современном обществе у кого-то есть дефицит биотина. Он производится кишечными бактериями, поэтому нам, вероятно, даже не нужно его есть.
В этом ключе отчет о дефиците биотина у человека в 1968 г. начинался с предложения: «Биотин настолько широко распространен в пищевых продуктах и так обильно вырабатывается кишечными бактериями, что было выражено сомнение относительно возникновения состояния дефицита у человека на основании неадекватное питание».
Обычно считается, что для того, чтобы ваша диета вызывала у вас дефицит, она должна содержать большое количество сырого яичного белка. Яичный белок содержит авидин, белок, который связывает биотин, и обычные способы приготовления пищи разрушают его большую часть, но не весь . В более старой литературе по биотину дефицит называется «повреждением яичного белка».
Совет по пищевым продуктам и питанию (FNB) Института медицины (IOM, ныне Медицинская академия) был настолько мало заинтересован в том, может ли взрослому человеку понадобиться больше биотина, что определил наше адекватное потребление на основе среднего потребления младенцами!
Когда у FNB есть убедительные доказательства того, сколько питательных веществ нам нужно, они устанавливают рекомендуемую диетическую норму (RDA). Это потребление, которое должно покрыть потребности 97,5% людей. Если это не так, они устанавливают адекватное потребление (AI). Это среднее потребление людей, которые, по-видимому, получают достаточно. Обычно, когда они устанавливают ИИ, они используют среднее или медианное потребление населения. Если бы они это сделали, ИИ для биотина составил бы 40-60 мкг в день. Однако в 1998 году они взяли среднее потребление для младенцев, скорректировали его в сторону увеличения в зависимости от массы тела и установили ИА для взрослых на уровне 30 микрограммов в день.
Частично они оправдывали это тем, что в статье от 1997 года эта доза якобы была адекватной для нормализации выделения 3-гидроксиизовалериановой кислоты, маркера дефицита биотина. По их словам, «этого значения должно быть достаточно для поддержания нормальной экскреции 3-гидроксиизовалериановой кислоты у взрослых (NI Mock et al., 1997)».
Этот аргумент цикличен и неверен:
- Он носит круговой характер, потому что в этой статье «нормальный» диапазон определялся как все, что выводится из организма людьми, у которых не было экспериментального дефицита. Все, что они показали, это то, что исходные значения в их исследовании с участием 11 человек были аналогичны исходным значениям в другом исследовании с участием 10 человек. Они не предоставили никаких доказательств того, что маркер был адекватно подавлен у этих людей, и они никогда не утверждали, что исходное потребление было адекватным.
- Это неправильно , потому что исследователи, написавшие эту статью, не контролировали потребление биотина, что приводило к «нормальному» выведению маркера. Они просто обнаружили, что испытуемые, соблюдающие обычную диету и принимающие приблизительно не содержащие биотин поливитамины в течение десяти дней, имели такое же «нормальное» выделение маркера, как и другие люди, которые ели то, что они обычно едят. Сами FNB заявили, что среднее потребление биотина составляет от 40 до 60 мкг в день. Авторы этого исследования указали диапазон от 30 до 70 в какой-то момент, а в другом месте статьи заявили, что среднее потребление считается равным 70. Если испытуемые ели то, что они обычно едят, то они ели что-то близкое к обычному потреблению. 30-70 или 40-60 и не имел среднего потребления 30.
Дух отвержения, пронизывающий все это, настолько остро ощущался в мире исследований биотина, что редакционная статья 1999 года в Американском журнале клинического питания , в которой пытались объяснить, почему мы должны беспокоиться о получении надежных данных о потребностях в биотине, была озаглавлена «Биотин. Биодоступность и предполагаемая средняя потребность: зачем беспокоиться?»
Давайте отойдем от этого систематического духа отвержения и откроем для себя возможность того, что многие люди могли бы использовать больше биотина, чем они получают.
Беременные женщины (и другие!) должны заботитьсяКак минимум, беременные женщины должны заботиться о биотине. У 50% из них во время беременности спонтанно появляются маркеры дефицита биотина. Эксперименты на животных показывают, что уровень дефицита биотина, наблюдаемый у многих беременных женщин, способствует врожденным дефектам.
Курильщики должны быть осторожны, потому что курение ускоряет оборот биотина и повышает маркеры дефицита.
Те, кто использует противосудорожный вальпроат, должны быть осторожны, потому что он предотвращает рециркуляцию биотина и вызывает дефицит.
Другие люди, которые определенно нуждаются в уходе, — это люди с чувствительными к биотину генетическими дефектами каждого из пяти биотинзависимых ферментов, описанных ниже, или ферментов, которые транспортируют и перерабатывают биотин, или фермента, который включает его в ферменты в качестве кофактора.
Люди, которые едят яичные белки, должны быть осторожны, потому что яичные белки содержат авидин, белок, который связывает биотин, и обычные методы приготовления пищи разрушают его большую часть, но не весь .
Ниже я приведу пример того, что остальные из нас тоже должны заботиться, но сначала немного биохимии.
Биотин: что он делаетБиотин является одним из двух витаминов, используемых для карбоксилирования молекул. Другой — витамин К. Карбоксильные группы — это молекулы углекислого газа, которые были присоединены к другим молекулам, поэтому карбоксилирование молекулы означает добавление к ней углекислого газа. Витамин К использует углекислый газ напрямую, в то время как биотин использует углекислый газ, растворенный в клеточной воде, для образования бикарбоната.
Ферменты, которые делают это, называются карбоксилазами. Есть пять карбоксилаз, которые зависят от биотина:
- Пропионил-КоА-карбоксилаза : этот фермент образует метилмалонил-КоА из жирных кислот с нечетным числом атомов углерода и из аминокислот изолейцина, метионина и валина. Метилмалонил-КоА впоследствии превращается в сукцинил-КоА с помощью фермента, зависимого от витамина В12, который затем может участвовать в цикле лимонной кислоты, способствуя энергетическому метаболизму. Метилмалоновая кислота, которая соединяет кофермент А (КоА) с образованием метилмалонил-КоА, используется в качестве обратного маркера статуса витамина В12. Поскольку для его производства необходим биотин, дефицит биотина может маскировать дефицит B12.
- Ацетил-КоА-карбоксилаза 1 и 2: этот фермент имеет две формы, которые используются вместе для координации перехода от окисления жирных кислот натощак к синтезу жирных кислот в состоянии сытости. Один из них играет регулирующую роль, отключая карнитиновый челнок в ответ на инсулин и высокий энергетический статус, что препятствует импорту жирных кислот в митохондрии для сжигания для получения энергии. Другой играет непосредственную роль в синтезе жирных кислот. Это используется не только для производства новых жирных кислот, но и для увеличения продолжительности существующих жирных кислот, например, при преобразовании незаменимых жирных кислот в растительных маслах в формы, содержащиеся в продуктах животного происхождения, таких как рыба, печень и яичные желтки. Именно эти более длинные формы необходимы нашему организму для предотвращения дефицита незаменимых жирных кислот.
- Бета-метилкротонил-КоА-карбоксилаза: этот фермент необходим для сжигания аминокислоты лейцина для получения энергии. Лейцин расщепляется в несколько этапов с образованием бета-метилкротонил-КоА. Биотин используется для добавления к нему углекислого газа, тем самым образуя бета-метилглутаконил-КоА, который может быть далее расщеплен на ацетоацетат кетоновых тел и ацетил-КоА, оба из которых затем могут быть сожжены для получения энергии с использованием цикла лимонной кислоты.
- Пируваткарбоксилаза. Этот фермент играет две роли в метаболизме глюкозы:
* Когда вы сжигаете глюкозу для получения энергии, вы расщепляете ее на две молекулы пирувата. Затем пируват может быть декарбоксилирован с образованием ацетата, который присоединяется к КоА с образованием ацетил-КоА, или может быть карбоксилирован с образованием оксалоацетата. Оксалоацетат разжигает цикл лимонной кислоты, представляющий собой метаболическое пламя, в котором сжигается вся энергия пищи.
* Вторая роль - в глюконеогенезе. Лактат и некоторые аминокислоты генерируют пируват, а несколько перестроек позволяют гликолизу идти в обратном направлении. Первая перестройка — это превращение пирувата в оксалоацетат, который затем направляется в «обратный гликолиз», а не используется в цикле лимонной кислоты.
В дополнение к этим биотинзависимым ферментам существует несколько других ферментов, важных для метаболизма биотина. Холокарбоксилаза-синтетаза добавляет биотин к аминокислоте лизину в биотин-зависимых ферментах, описанных выше. Он также добавляет биотин к белкам, называемым гистонами, которые координируют ДНК внутри ядра. Это играет роль в регуляции экспрессии генов. Когда биотин-зависимые ферменты перевариваются как внутри наших клеток, так и в нашем желудочно-кишечном тракте, биотин высвобождается, связанный с лизином. Этот комплекс известен как биоцитин. Фермент биотинидаза необходим для освобождения биотина от лизина. Таким образом, биотинидаза важна как для извлечения биотина из пищевых продуктов, так и для переработки биотина в организме.
Продукты содержат некоторое количество свободного биотина, а также некоторое количество биоцитина или белка, связанного с биотином, который высвобождает биоцитин во время пищеварения. Как только весь биотин высвобождается, он должен быть поглощен натрий-зависимым переносчиком поливитаминов , который также помогает транспортировать его внутрь организма и в почках предотвращает его потерю с мочой.
Короче говоря, без биотина вы не можете расщеплять лейцин для получения энергии, вы не можете синтезировать жирные кислоты, вы не можете превращать жирные кислоты растительного масла в необходимые вам формы незаменимых жирных кислот, вы не можете производить новую глюкозу, когда она вам нужна, вы не можете хранить глюкоза в виде жира, и вы не можете правильно сжечь ее для получения энергии. Если у вас дефицит B12, вы можете не знать об этом, используя метилмалоновую кислоту в качестве маркера.
То, что вы не можете ни хранить глюкозу в виде жира, ни сжигать ее для получения энергии, — вот что вызвало у меня в аспирантуре вопрос о том, может ли это играть роль в диабете. Это, по-видимому, вызовет разрушительные последствия для утилизации глюкозы.
Кожная сыпь, обычно инфицированная кандидозом, очень похожа на ту, что наблюдается при дефиците рибофлавина, В6 и «незаменимых жирных кислот». У крыс от него защищает линолевая кислота.. Полагаю, это объясняется тем, что рибофлавин нужен для превращения растительной формы В6 (пиридоксин) в животную форму и нужный нам (пиридоксаль), который нужен вместе с биотином для превращения линолевой кислоты в арахидоновую. Арахидоновая кислота, в свою очередь, необходима для выработки простагландина Е2 (ПГЕ2), сигнализирующего об образовании плотных контактов между клетками кожи. Если какие-либо звенья в цепи, сходящейся на синтезе ПГЕ2, отсутствуют, эпителиальные барьеры открываются, кожа становится проницаемой для воды, которая испаряется, оставляя кожу сухой; любые микробы на поверхности кожи пользуются возможностью для вторжения и заражают очаг поражения. Линолевая кислота, вероятно, помогает, просто наполняя низкофункциональные ферменты достаточным количеством субстрата, чтобы продвинуть немного арахидоновой кислоты.
Самым действенным способом обойти всю эту схему будет употребление в пищу печени и яичных желтков. Они не только являются наиболее хорошо зарекомендовавшими себя источниками биотина, но и обходятся без необходимости превращения линолевой кислоты в арахидоновую кислоту, потому что они также являются лучшими источниками самой арахидоновой кислоты.
Исследования генетических дефектов пируваткарбоксилазы ( Saudubray , стр. 189) показывают, что дефектный синтез жира нарушает синтез миелина и может привести к широко распространенной демиелинизации. Я также хотел бы отметить, что метаболизм глюкозы через цикл лимонной кислоты является основным источником глутамата и ГАМК , и что энергия в форме АТФ необходима для регуляции всех нейротрансмиттеров. Таким образом, я подозреваю, что неврологические последствия краткосрочного дефицита, от которого можно легко избавиться, связаны с дефектами нейротрансмиттеров, а такие последствия долговременного дефицита, которые труднее восстановить, являются результатом демиелинизации.
Предположительно, потребление мясных субпродуктов, особенно головного мозга (без болезней), помогло бы компенсировать дефекты синтеза многих различных липидов.
Глядя только на глюкозу, дефицит биотина должен предрасполагать к эпизодам гипогликемии натощак и к непереносимости глюкозы натощак.
Тем не менее, есть выходной клапан: белок.
Белок не очень поможет при гипогликемии, потому что для глюконеогенеза из белка требуется пируваткарбоксилаза.
Однако это должно притупить скачок сахара в крови, который возникает при употреблении углеводов. Обычно глюкоза обеспечивает все необходимое для собственного метаболизма: если оксалоацетата достаточно, вы превращаете пируват в ацетил-КоА и сжигаете его для получения энергии; если нет, вы используете биотин, чтобы сделать больше. Однако в состоянии дефицита биотина белок может поддерживать цикл лимонной кислоты . Аминокислоты аспарагин и аспартат являются альтернативными источниками оксалоацетата; аргинин, гистидин, пролин, глутамин и глутамат могут поступать в виде альфа-кетоглутарата; тирозин и фенилаланин могут поступать в виде фумарата. Все это поможет генерировать оксалоацетат, который может переносить ацетил-КоА из глюкозы в цикл лимонной кислоты для сжигания для получения энергии.
Таким образом, белок должен предотвращать непереносимость глюкозы при дефиците биотина.
Если мы вернемся к неврологическим проблемам, белок, вероятно, также защитит от дисбаланса нейротрансмиттеров, поддерживая цикл лимонной кислоты.
Биотинсберегающий эффект различных белковЯ проанализировал соотношение аминокислот, экономящих биотин, и аминокислот, требующих биотина, в нескольких различных белках, выбранных на основе удобства сравнительной таблицы, предоставленной источником в электронной таблице.
Для этого анализа лейцин, изолейцин, метионин и валин считались биотин-требующими.
Аминокислоты, которые генерируют ацетил-КоА или пируват, но не имеют альтернативных путей в цикле лимонной кислоты, считались нейтральными. Хотя они зависят от биотина (ацетил-КоА должен сочетаться с оксалоацетатом; пируват должен быть преобразован в ацетил-КоА или оксалоацетат), их ничто не может заменить, чтобы изменить это. Замените их жиром, и вы получите ацетил-КоА. Замените их углеводами, и вы получите пируват и ацетил-КоА. Таким образом, им требуется биотин, но они по существу эквивалентны углеводам и примерно эквивалентны жирам.
Аминокислоты, которые могут входить в цикл лимонной кислоты любым путем, не зависящим от биотина, считались биотинсберегающими. К ним относятся аргинин, гистидин, глутамин, глутамат, пролин, тирозин, фенилаланин, аспарагин и аспартат.
Отношение биотинсберегающих аминокислот к биотин-потребляющим аминокислотам дает индекс биотинсберегающего.
Безусловно, самым биотинсберегающим белком является желатин. Его биотинсберегающий индекс составляет 6,5.
Большинство растительных белков были между 2,3 и 2,8. Однако картофель выделялся на уровне 3,9, а пшеничная мука - на уровне 4,3. Примечательно, что эти продукты богаты углеводами, поэтому, если вы пытаетесь защититься от непереносимости глюкозы, вам нужно использовать изолированные растительные белки, а не цельные продукты.
Большинство животных белков были аналогичны большинству растительных белков, но немного ниже, в диапазоне от 2,1 до 2,4. Помимо желатина, свиное молоко выделялось 3,4, но его никто не использует. Сывороточный белок был типичным на уровне 2,3.
В целом, растительные белки немного более скудны, чем животные белки, но цельные растительные продукты содержат гораздо меньше белков и больше углеводов, чем цельные продукты животного происхождения, поэтому их нецелесообразно использовать.
Любой цельный пищевой белок животного происхождения или любой белковый изолят животного или растительного происхождения, вероятно, будет работать, и желатин, по-видимому, будет лучшим.
Конечно, я не предлагаю никому избегать устранения дефицита биотина по какой-либо другой причине, кроме научной. Скорее, я просто подчеркиваю, что человек в состоянии дефицита биотина, который потребляет больше белка, с меньшей вероятностью будет страдать от непереносимости глюкозы и неврологических проблем, чем человек в том же состоянии, потребляющий меньше белка.
Кроме того, я считаю, что мы должны изучить непереносимость глюкозы, реагирующую на белок, как потенциальный показатель дефицита биотина.
Биотин и белковый парадоксСудя по биохимии, белок должен быть клапаном, помогающим предотвратить непереносимость глюкозы и нормализовать нейротрансмиттеры, но он вряд ли решит основную проблему.
Во-первых, дефицит биотина ставит под угрозу способность лейцина, изолейцина, метионина и валина вступать в цикл лимонной кислоты, вызывая недостаточную активность пропионил-КоА и бета-метилкротонил-КоА-карбоксилаз.
Это также ставит под угрозу способность аминокислот, которые метаболизируются до ацетил-КоА (триптофан и лизин) или пирувата (аланин, цистеин, серин, глицин и треонин), проникать, предотвращая образование оксалоацетата пируваткарбоксилазой.
Во-вторых, когда активность бета-метилкротонил-КоА-карбоксилазы отсутствует, бета-метилкротонил-КоА заимствует другой фермент из окисления жирных кислот, чтобы способствовать его метаболизму. Этот фермент представляет собой еноил-КоА-гидратазу, которая превращает его в 3-гидроксиизовалерил-КоА. Скорее всего, это в некоторой степени ингибирует окисление жирных кислот, что может предрасполагать к увеличению веса, усталости, ожирению печени или гипогликемии. Причина, по которой это может способствовать гипогликемии, заключается в том, что, хотя белок обеспечивает строительные блоки для глюконеогенеза, окисление жирных кислот обеспечивает примерно половину энергии.
В-третьих, все эти не полностью расщепленные молекулы токсичны.
Всякий раз, когда путь энергетического метаболизма не может быть завершен, промежуточные продукты остаются связанными с КоА. Это приводит к голоданию клеточного энергетического метаболизма, который зависит от надежного снабжения свободным КоА. По сути, это как пассажиры, которые отказываются выходить из автобуса. Если достаточное количество пассажиров отказывается выходить из достаточного количества автобусов, они могут остановить общественный транспорт целого города.
Не только это, но и многие промежуточные соединения ингибируют важные ферменты. Наиболее хорошо охарактеризованным примером этого является цикл мочевины. Цикл мочевины - это то, как вы избавляетесь от аммиака из белкового обмена. Ацетил-КоА необходим для активации этого цикла путем образования N-ацетилглутамата, который действует как выключатель цикла. Если заблокированный метаболический путь приводит к дефициту свободного пула КоА, вы не можете производить ацетил-КоА для этого процесса. Хуже того, многие небольшие промежуточные соединения будут в достаточной степени напоминать ацетил-КоА, чтобы действовать как «неправильный ключ», который застревает в замочной скважине и посредством процесса, известного как конкурентное ингибирование, предотвращает использование того небольшого количества доступного ацетил-КоА. Этот двойной удар прерывает цикл мочевины и вызывает повышение уровня аммиака. Это может вызвать неприятный запах изо рта и утомляемость, если она умеренная, или кому и смерть, если она очень тяжелая.
Клетка сделает все возможное, чтобы защитить свободный пул КоА, перенося эти промежуточные продукты на глицин или карнитин. Вот почему многие метаболические дефекты диагностируются по профилям ацилкарнитина в плазме или профилям ацилглицина в моче. Это профили всех различных промежуточных продуктов, которые можно детоксифицировать карнитином или глицином.
Но это также означает, что вы теряете карнитин и глицин. Потеря карнитина является еще одним ударом по метаболизму жирных кислот, а потеря глицина может иметь всевозможные негативные последствия для костей, сахара в крови, сна, настроения и психического здоровья.
Белковый парадокс заключается в следующем: хотя белок, вероятно, защищает от гипергликемии и некоторых неврологических последствий дефицита биотина, он повышает вашу потребность в биотине , усиливая биотин-зависимое окисление аминокислот с разветвленной цепью (BCAA, лейцин, изолейцин, и валин) и метионин.
Вам может быть интересно, как я только что назвал белок биотинсберегающим, если я сейчас говорю, что это повышает потребность в биотине?
Проблема в том, что биотинсберегающие аминокислоты помогут вам сжечь углеводы для получения энергии, но они совсем не помогут вам сжечь биотин-требующие аминокислоты для получения энергии.
Это потому, что это две отдельные биохимические проблемы. Ограничением углеводного обмена является реакция пируваткарбоксилазы, и биотинсберегающие аминокислоты полностью обходят эту реакцию, поставляя альтернативные источники оксалоацетата. Напротив, ограничение двух других карбоксилаз заключается в том, что вы не можете очистить пропионил-КоА или бета-метилкротонил-КоА, и эти реакции находятся вне цикла лимонной кислоты, поэтому разжигание пламени этого цикла не помогает. Поскольку резервирование в этих путях токсично для энергетического метаболизма, проталкивание по ним белка без достаточного количества биотина создает собственную уникальную проблему.
Таким образом, для большинства белков каждые 40 граммов помощи, которые вы оказываете метаболизму глюкозы в цикле лимонной кислоты, дают вам 20 граммов несвязанного побочного ущерба, и они не усредняют и не компенсируют друг друга.
Исключением является желатин и, соответственно, любой коллаген или белковая пища на основе коллагена: на каждые 40 граммов помощи он вызывает только 6 граммов побочного ущерба.
У вас может возникнуть еще один вопрос. Вы можете посмотреть на пять ферментов и спросить, почему углеводы (через пируваткарбоксилазу или ацетил-КоА-карбоксилазу) или жирные кислоты с нечетной цепью (через пропионил-КоА-карбоксилазу) не увеличивают потребность в биотине таким же образом.
Причины следующие:
- Реакция пируваткарбоксилазы обусловлена спросом, а не предложением. Диета с низким содержанием белка, вероятно, увеличит потребность в пируваткарбоксилазе, но при прочих равных условиях диета с высоким содержанием углеводов этого не сделает.
- Хотя жирные кислоты с нечетной цепью действительно увеличивают потребность в биотине, они содержатся лишь в следовых количествах в молочных продуктах, рыбе и некоторых растениях, а среднее их потребление составляет менее грамма в день, что намного ниже, чем 20 граммов в день. биотин-требующие аминокислоты, которые встречаются в каждых 100 граммах неколлагенового белка.
- В то время как липогенез de novo, преобразование углеводов в жир, действительно требует биотина для реакции ацетил-КоА-карбоксилазы, у людей это, как правило, второстепенный путь.. За исключением исключительно редких случаев, когда чье-то общее потребление углеводов превышает их общую потребность в калориях (например, соревнование по поеданию булочек с хот-догами или племенной ритуал откорма), оно колеблется от 2 до 10 граммов в день. Он самый высокий у тех, кто страдает ожирением, во время фолликулярной фазы менструального цикла женщины или у тех, кто потребляет примерно 60% калорий в виде сахара. В то время как ожирение и диета с высоким содержанием сахара, вероятно, значительно увеличивают потребность в биотине, и хотя потребность в биотине, вероятно, значительно возрастет в фолликулярной фазе менструального цикла женщины, самое большее, что эти факторы в сумме добавят, это, как правило, примерно дополнительно синтезируется 8 граммов жира. Это имеет смысл, но гораздо меньше, чем эффект от употребления дополнительного белка.
Было бы более точным скорректировать эти сравнения грамм к грамму для размера каждой вовлеченной молекулы, но это не изменило бы вывод о том, что диета с высоким содержанием белка имеет гораздо больший потенциал для повышения уровня биотина, чем диета с высоким содержанием углеводов или белков. диета с высоким содержанием жиров.
Из этого следует, что количество белка в рационе является одним из основных факторов, определяющих потребность в биотине, а потребность в биотине, вероятно, лучше всего выражается в пересчете на 100 г белка в день.
Но сколько нам нужно?
Что является лучшим маркером статуса биотина?Исследования, которые пытаются определить потребность в биотине, используют различные маркеры. В лимфоцитах измерения включают активность биотинзависимых ферментов, степень увеличения их активности после добавления большего количества биотина или концентрацию ферментов, которые, как подтверждено, связаны с биотином. В крови или моче измерения включают биотин, продукты распада биотина или побочные продукты метаболизма, возникающие в результате дефицита биотина. Главным среди них является аномальный метаболит лейцина 3-гидроксиизовалериановая кислота (3-HIA), а также его аналог, конъюгированный с карнитином, 3-гидрокси-изовалерилкарнитин.
Часто в исследованиях дефицит биотина индуцировали экспериментально, кормя высушенным распылением яичным белком, растворенным в напитке, таком как апельсиновый сок.
Важно помнить, что 3-HIA конъюгирован с карнитином именно потому, что это токсичный аномальный побочный продукт метаболизма лейцина, от которого организм пытается избавиться, чтобы защитить собственный энергетический обмен.
Хотя возможно, что в моче всегда присутствует какой-то базовый уровень этого метаболита, который никакое количество биотина не уберет, мы должны быть готовы к тому, что его оптимальная концентрация равна нулю. Как минимум, нас должно интересовать количество биотина, необходимое для его максимального подавления.
Вот краткое изложение того, что исследования показали полезность этих различных маркеров:
- Десять взрослых , восемь из которых были женщинами, потребляли достаточное количество яичного белка, чтобы связать в 7-8 раз больше биотина в своем рационе в течение 28 дней. Единственными маркерами, которые достигли 100% чувствительности, то есть они охватили всех без ложноотрицательных результатов, были активность пропионил-КоА-карбоксилазы лимфоцитов и 3-ГИА в моче в конце четвертой недели. Через две недели 3-гидроксиизовалерилкарнитин в моче оказался лучшим маркером, но он так и не достиг 100% чувствительности. Уровни 3-гидроксиизовалерилкарнитина в плазме работают аналогично концентрациям в моче, но они также не достигают 100% чувствительности.
- Большое количество таких же небольших исследований ( здесь , здесь и здесь ) показало, что 3-гидроксиизовалериановая кислота в моче не идеальна. При большем размере выборки он охватывает около 90% людей, у которых в течение месяца возник дефицит биотина. Один из них показал, что только у 35% испытуемых развился низкий уровень биотина в сыворотке. Таким образом, сывороточный биотин гораздо менее ценен, чем мочевой 3-ГИА.
- В более позднем рандомизированном перекрестном исследовании семь мужчин и десять женщин получали диету с низким содержанием биотина, диету с достаточным содержанием биотина (30 мкг в день) или диету с добавками биотина (600 мкг в день). Они использовали примерно вдвое меньше авидина, а их фаза истощения длилась 3 недели, а не 4 недели, как в предыдущих исследованиях. Мочевой 3-HIA поднялся выше нормы только у половины субъектов. Это могло быть связано с тем, что их истощение биотина было недостаточно сильным или длительным, или могло быть связано с тем, что статус биотина не полностью возвращался к исходному уровню между испытаниями, из-за чего перекрестный дизайн вносил слишком много вариаций. Они показали, что активируемые биотином ферменты в лимфоцитах были затронуты, но они не определили для них нормальные диапазоны и не показали, насколько они чувствительны.
Мы вернемся к некоторым из этих исследований в ближайшее время, но основной вывод из этих данных заключается в том, что если вы истощаете биотин достаточно сильно и достаточно долго, лучшим маркером является повышенный уровень 3-ГИА в моче, в то время как его аналог, связанный с карнитином, в крови или моче может быть снижен. лучше улавливать более незначительный дефицит, и необходимо провести дополнительные исследования относительной ценности биотин-связанных карбоксилаз в лимфоцитах.
Таинственное повторение 30 и 300В этих исследованиях очень странное повторение двух чисел: 30 и 300 микрограммов.
30 микрограммов в день стали ИИ в 1998 году, основываясь на статье 1997 года группы Дональда Мока . Как упоминалось выше, в этой статье не было оснований для 30-микрограммового ИИ.
В этой статье Mock, 1997, не использовалась нагрузочная доза, а использовался яичный белок для истощения. В конце исследования всем давали по 300 мкг в день в течение десяти дней, не объясняя, почему выбрали именно эту дозу. После этого они ничего не измеряли, так что, похоже, они сделали это для здоровья своих подданных.
После того, как 30 микрограммов стали ИИ, в более позднем исследовании группа Мока использовала 300 микрограммов в день в качестве нагрузочной дозы, чтобы убедиться, что ни у кого уже не было дефицита биотина, когда они начали истощение. Они указали 30 микрограммов как ИИ и оправдали 300 как десятикратное увеличение ИИ. То есть 300 точно более чем достаточно.
В еще более позднем исследовании они снизили нагрузочную дозу до 30 мкг, AI. Точно так же другое исследование другой группы назвало 30 микрограммов «достаточными», потому что это ИА.
Эти два числа на самом деле имеют огромное значение, хотя ни в одной из этих статей они никогда четко не объясняются.
Суточные значения FDA, используемые для упаковки пищевых продуктов, были привязаны к биотину на уровне 300 микрограммов в день до 2016 года, когда оно было изменено на 30 .
Их первоначальная дневная стоимость была опубликована в 1993 году и основывалась на 9-м издании RDA, опубликованном в 1980 году.
В 2016 году они, наконец, согласовали этикетки продуктов питания с работой, которую FNB проделал с середины 1990-х годов, чтобы установить эталонные нормы потребления (DRI), которые включают RDA и AI. В результате они, наконец, изменили суточную норму с 300 микрограммов, основанных на RDA 1980 года, на 30 микрограммов, основанных на RDA 1998 года.
RDA 1980 года недоступны в Интернете, и в настоящее время у меня нет к ним доступа.
Тем не менее, исследование Мока 1997 года было первым исследованием истощения биотина, проведенным с 1942 года. В этом исследовании Сиденстрикер и его коллеги использовали диету, содержащую 133 грамма общего белка и 139 граммов обезвоженного яичного белка на каждые 2000 калорий, чтобы вызвать дефицит биотина у животных. четыре предмета. В течение 11 недель у них периодически появлялись симптомы сухости или шелушения кожи. У всех развилась гиперестезия (повышенная чувствительность к раздражителям) и парестезии (мурашки по коже). Их мышцы болят. Они стали анемичными. У них появились колющие боли в левой половине грудной клетки возле сердца. Они впадали в депрессию, а затем впадали в сонливость. У двоих из них развилось легкое паническое расстройство. У них развился «поразительный рост уровня холестерина в сыворотке». После десятой недели у них началась анорексия.
Авторы экспериментировали, по-видимому, по прихоти, вводя от 75 до 300 мкг биотина в день трем из четырех испытуемых. «150 микрограммов, — писали они, — кажется минимальной дозой, необходимой для быстрого облегчения». Он устранял кожную сыпь, боли в груди, анорексию и большинство неврологических проблем за три-пять дней. Холестерин нормализовался за неделю. Они не говорят, насколько, но в несвязанном отчете о дефиците биотина уровень холестерина в сыворотке вырос со 172 до 745 мг/дл.
Экскреция биотина с мочой составляла 3-5 мкг в сутки при дефиците, 55 мкг в сутки при инъекциях по 150 мкг и 140-150 мкг при увеличении авторами вводимой дозы до 300 мкг в сутки.
Это говорит о том, что организм может накапливать около 100-150 мкг биотина в день и что накопление не менее 100 мкг в день необходимо для быстрого восстановления после тяжелого дефицита. Поскольку биотин вводился инъекционно, и в то время было мало известно о том, насколько хорошо биотин всасывается из пищи, и поскольку всегда будет некоторая обязательная потеря с мочой, было бы разумно постулировать потребность в 150-300 мкг/сут. день.
Однако количество, необходимое для предотвращения дефицита, может быть значительно меньше, чем количество, необходимое для быстрого восстановления после него.
Между экспериментами с дефицитом 1942 и 1997 годов также было опубликовано несколько отчетов о случаях дефицита биотина, в двух из которых ( здесь и здесь ) для лечения использовалось количество биотина в миллиграммах. Минимальная используемая лечебная доза составляла 200 мкг в сутки внутривенно.
Давайте более подробно рассмотрим исследования, проведенные с 1997 года, и учтем две вещи:
- 300 микрограммов в день были RDA до 1998 года и были дневной нормой FDA до 2016 года, а не какое-то дико большое число, взятое исследователями из воздуха.
- 30 мкг в день были взяты ФНБ практически из воздуха в 1998 году.
Итак, давайте не будем особо зацикливаться на 30 мкг и не будем убирать 300 мкг со стола.
Сколько биотина нам нужно?В 2002 году группа Дональда Мока опубликовала статью , посвященную маркерам дефицита биотина после введения лейцина во время истощения и восполнения запасов.
Прежде чем они провели основное исследование, которое само по себе было небольшим, они провели гораздо меньшее исследование, чтобы решить, какую дозу лейцина использовать для испытания. По одному человеку было выбрано из каждого из трех условий: «нормальный» статус биотина на «смешанной общей диете», который предположительно составлял где-то между 30 и 70 мкг в день; «дефицитные», вызванные кормлением яичным белком; и «дополненный» с использованием 300 микрограммов, старой RDA.
Вот результаты экскреции 3-HIA при 35 миллиграммах лейцина на килограмм массы тела:
https://substackcdn.com/image/fetch/f_a ... 16x988.pngРезультаты кажутся очевидными. «Нормальный» статус биотина является дефицитным. Это не такой дефицит, как «недостаток» биотина, но при лейциновой нагрузке уровень 3-HIA утроился, в то время как у человека, принимающего добавку, этот показатель вообще никуда не делся.
Конечно, при n, равном 1 в каждой группе, этого недостаточно, чтобы делать какие-либо однозначные выводы. Тем не менее, доза-реакция настолько ясна, что очень трудно не принять это, пока не будет более убедительных доказательств, как действие биотина.
Когда это было повторено при 70 миллиграммах лейцина на килограмм массы тела, результаты полностью совпали:
https://substackcdn.com/image/fetch/f_a ... 34x946.pngУ человека, принимавшего добавки, он повышался, но едва превышал 10 миллимолей на моль (ммоль/моль) креатинина, что чуть выше, чем два измерения, проведенные до и после более низкой дозы лейцина. У человека с «нормальным» статусом он поднялся немного выше, чем при более низкой дозе лейцина. У неполноценного человека это зашкаливало.
Лейцин составляет примерно 8-12% животных белков и 6-12% растительных белков . Беря 10% как типичный животный белок, более низкая доза эквивалентна 70-килограммовому взрослому человеку, потребляющему 24,5 грамма животного белка. Более высокая доза эквивалентна 49 граммам белка. Мы могли бы округлить их до ближайших 10 и сказать, что эти две дозы лейцина эквивалентны 25 или 50 граммам белка за один прием пищи.
Таким образом, две дозы являются довольно точным описанием типичного потребления белка за один прием пищи при более низкой и более высокой сторонах среднего значения. Они будут усваиваться быстрее, если их принимать в качестве добавки, и, вероятно, будут окисляться с большей скоростью. Тем не менее, даже при низкой дозе «нормальный» выглядит недостаточным, поэтому «нормальный» статус биотина, вероятно, недостаточен для обработки 50-граммовой белковой нагрузки за один прием пищи, даже если это цельные продукты, которые перевариваются медленно.
Еще один момент в этом мини-эксперименте заключается в том, что две задачи выполнялись последовательно. Это означает, что человек, получавший добавки, продолжал принимать 300 микрограммов в день, в то время как их уровень 3-HIA натощак снизился с 6,8 до 1,8. Это согласуется с возможностью того, что 3-HIA не подавляется максимально при «нормальном» потреблении биотина и что «ноль» должен быть указан как возможная оптимальная концентрация в моче.
К сожалению, у нас нет данных об измерении экскреции 3-HIA у людей, рандомизированных в группы с разным потреблением биотина в группах, превышающих n=1. Тем не менее, мы можем сделать некоторые выводы с низкой достоверностью, взглянув на различные значения 24-часовой 3-HIA, измеренные в микромолях, полученные в исследованиях истощения-восполнения, проведенных группой Мока:
- В исследовании Мока 1997 года нагрузочная доза не применялась, а исходный уровень 3-HIA среди 11 участников составил 115.
- Это было очень похоже на их исследование 1993 года , в котором 3-HIA для десяти разных людей, не получавших добавки, составило 112.
- В их исследовании 2002 года нагрузочная доза 300 мкг в день в течение недели с последующим вымыванием в течение одной недели привела к исходному среднему значению 100. После истощения яичного белка 2-3 недели приема 80 мкг в день дневная добавка во время фазы насыщения снизила его до 84.
- В своем исследовании 2005 года они заменили нагрузочную дозу в 300 мкг на 30 мкг. Это привело к базовому среднему значению 3-HIA, равному 117. Хотя в рамках этого исследования они выполняли протокол истощения-восполнения, они не сообщали о 24-часовом 3-HIA в течение периода восполнения.
- В 2011 году они одновременно опубликовали данные этих двух последних исследований. Нормализованный по креатинину, а не выраженный как сумма за 24 часа, уровень 3-ГИА в моче фактически удвоился в исследовании с более низкой нагрузочной дозой, но не был статистически значимым из-за высокой вариабельности. Оказалось, что на тенденцию во втором исследовании мог повлиять участник с невыявленным гетерозиготным генетическим дефицитом бета-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, и они не опубликовали никаких данных об удалении этого человека.
Сравнивая эти исследования, мы можем получить намек на то, что 30 мкг в день, добавленных к обычному пищевому рациону, недостаточно для снижения среднего 24-часового 3-HIA ниже диапазона 112-117, в то время как одна неделя 300 мкг в день снизит его до 100, а 2-3 недели по 80 мкг снизят до 84.
Если мы отбросим нагрузочную дозу в 30 мкг на том основании, что на это открытие мог повлиять человек с генетическим заболеванием, вырисовывается следующая картина:
Типичное потребление биотина, около 50 мкг в день, приводит к среднему 24-часовому 3-HIA в моче где-то около 115, в то время как добавление 80 мкг в день снижает это число на 10 пунктов в неделю, а добавление 300 мкг, по-видимому, снижает скидка 15 баллов в неделю.
Поскольку ни одно из этих сравнений не является рандомизированным и поскольку у нас нет ни большого числа людей, ни статистических тестов для сравнения, выводы являются слабыми.
Однако они становятся значительно сильнее, когда мы смотрим на этот результат рандомизированного перекрестного исследования, опубликованного в 2013 году другой группой:
https://substackcdn.com/image/fetch/f_a ... 8x1364.pngНа рисунке показана концентрация активированной биотином бета-метилкротонил-КоА-карбоксилазы в каждой из трех групп.
17 испытуемых придерживались диеты с низким содержанием биотина в течение двух недель, а затем были рандомизированы для одного из трех различных видов потребления биотина, каждое из которых длилось три недели, с двухнедельными периодами вымывания между ними, когда испытуемые ели все, что хотели. Напитки из яичного белка использовались для истощения биотина в группе с дефицитом. В достаточной группе напитки из яичного белка и добавки с биотином были скорректированы таким образом, чтобы получать 30 мкг всасываемого биотина в день. Тот же подход был использован для группы, получавшей добавки, только 600 мкг в день.
Группа, получавшая добавки, имеет на 83% большую среднюю концентрацию биотин-активируемого фермента, который предотвращает накопление 3-HIA.
Это служит доказательством того, что 30 микрограммов в день не максимизируют способность метаболизировать лейцин.
Это также обеспечивает механистическую основу, укрепляющую вывод о том, что потребление выше этого помогает уменьшить 24-часовую 3-HIA.
Поскольку исследования группы Дональда Мока предполагают снижение этого маркера в зависимости от времени, и поскольку никто не тестировал какие-либо добавки в течение более трех недель, еще предстоит выяснить, можно ли снизить его до нуля или какова точка максимального значения. подавление есть.
Наши количественные выводы еще не сильны , но у нас нет ничего лучше, так что давайте посмотрим, что мы можем из них выжать.
Если среднее потребление биотина составляет 30-70 мкг в день, давайте использовать среднее значение 50.
Прибавляя это к дополнительным дозам 30, 80 и 300 мкг, получаем общее потребление 80, 130 и 350 мкг.
При сравнении исследований группы Мока увеличение общего потребления с 50 до 80 кажется недостаточным для снижения уровня 3-HIA за одну неделю. 130 мкг снижают его в течение 2-3 недель. Несмотря на то, что 350 мкг в 2,7 раза больше дозы, они работают только на 50% быстрее.
Это говорит о том, что 130 мкг могут приближаться к максимуму, который может хорошо усваиваться, использоваться и сохраняться, по крайней мере, относительно потребностей участников этого исследования.
Как и в статье 2013 года , тот факт, что концентрация связанной с биотином бета-метилкротонил-КоА-карбоксилазы в лимфоцитах более чем удваивается при переходе от дефицита к 30 мкг, но менее чем удваивается при переходе от 30 к 600, предполагает, что 600 мкг — это значительно больше, чем необходимо для максимальной активации этого фермента.
Предположение о том, что 130 мкг могут приближаться к максимально полезной дозе, очень согласуется с результатами эксперимента 1942 года, предполагающего, что максимум, который можно сохранить и использовать в день, составляет около 150 мкг.
Однако как во все это вписывается потребление белка?
Потребность в биотине как функция потребления белкаВ Sydenstricker, 1942 , содержание белка в экспериментальной диете составляло 133 грамма на каждые 2000 калорий. Потребление пищи не определялось количественно, хотя оно явно уменьшалось по мере того, как анорексия продолжалась.
Группа Mock стремилась к 2 граммам белка на килограмм массы тела во время своих исследований, но они не анализировали самостоятельно выбранные диеты, предшествующие исходным измерениям или в периоды насыщения, и они не сообщали о массе тела своих испытуемых.
Однако среднее потребление белка среди американцев в граммах на килограмм идеального веса тела составляло 1,4-1,5 для мужчин и 1,1-1,2 для женщин во время этих исследований, примерно в 1999-2000 и 2005 годах. Среднее потребление белка в граммах в день составляло 103. до 111 у мужчин и от 70 до 75 у женщин.
У нас недостаточно данных, чтобы разделить потребности в биотине по полу, поэтому, если мы просто возьмем среднее значение, мы получим 130-150 мкг биотина в день, что является примерно оптимальным для каждых 90 граммов белка. Учитывая, насколько расплывчаты наши оценки, мы могли бы округлить это число до более легко запоминающихся 150 мкг биотина на каждые 100 граммов белка.
Тот факт, что в Mock, 2022 г. лейциновый эквивалент 25 или 50 граммов белка повышал уровень 3-HIA у человека с «нормальным» потреблением биотина, но не у человека с потреблением ~350 мкг в день, предполагает, что «нормальный» статус биотина не является достаточно для обработки эквивалентной белковой нагрузки. «Нормальное» потребление предположительно составляло 50 микрограммов биотина и 90 граммов белка в день. Лейциновая нагрузка была эквивалентна разовому приему пищи при ежедневном потреблении белка от 75 до 150 граммов белка.
Это не обязательно означает, что потребление большего количества белка приведет к еще большему увеличению потребности в биотине , но, скорее всего, так оно и есть.
Рассмотрим следующее.
Очень мало известно о регуляции экспрессии пропионил-КоА- и бета-метилглутаконил-КоА-карбоксилаз. Многое из того, что существует, связано либо с бактериями, эффектами биотина, либо с фокусом на генной терапии генетических нарушений этих двух ферментов. Тем не менее, есть несколько намеков на то, что эти ферменты усиливаются их собственными субстратами. Высокие концентрации пропионата стимулируют его собственный метаболизм в клетках печени человека . У бактерии Rhodobacter sphaeroides кормление пропионатом увеличивает выработку пропионил-КоА-карбоксилазы в 20 раз. Во время дифференцировки стволовых клеток мышив адипоциты существует система регуляции, которая связывает поглощение и поступление лейцина с повышенной продукцией бета-метилглутаконил-КоА-карбоксилазы.
Мы знаем, что употребление большего количества белка увеличивает окисление белка. Рассмотрим эти сравнения из этого исследования на людях :
- Потребление белка увеличилось с 0,8 до 1,8 и до 3,8 граммов белка на килограмм массы тела.
- Первый прирост выше в 2,2 раза, второй — в 2,1 раза.
- Окисление лейцина увеличилось на 53% в первом приращении и на 16% во втором.
- Тем не менее, общее окисление белка в организме увеличилось на 79% в первом приращении и в 2,1 раза во втором.
Это было сделано у пяти мужчин, занимающихся выносливостью в состоянии покоя. Между прочим, это было сделано в лаборатории Нэнси Родригес, которая преподавала белковую часть моего курса макронутриентов в аспирантуре. Они одновременно измеряли окисление лейцина с помощью изотопно-меченых инфузий лейцина и окисление белков всего тела с использованием дыхательного газообмена и азота в моче. Это единственное исследование, которое мне удалось найти, в котором одновременно измерялись оба этих показателя при больших различиях в потреблении белка. Могут быть и другие, но я не нашел их за время подготовки этой статьи.
Грубо говоря, каждое удвоение потребления белка удваивает окисление белка.
Тем не менее, окисление лейцина, кажется, начинает замедляться при потреблении где-то ниже 1,8, тогда как общее окисление белков организма ускоряется при 3,8. Окисление лейцина, изолейцина и валина (аминокислот с разветвленной цепью или ВСАА) обычно начинается в мышцах, тогда как окисление метионина в основном начинается в печени . Разрыв между замедлением окисления лейцина и ускорением общего окисления белков, вероятно, объясняется тем, что физические упражнения являются основным фактором, повышающим метаболизм ВСАА в мышцах, тогда как необходимость поддержания энергетического баланса всего тела и избавления от избыточных аминокислот требует место в основном в печени.
Если биотин-требующие ферменты белкового метаболизма не увеличивают свою экспрессию, чтобы поддерживать это линейное увеличение окисления белка, которое происходит с увеличением количества пищевого белка, то диеты с высоким содержанием белка будут катастрофическими для метаболизма. Но это не так .
Таким образом, само собой разумеется, что до тех пор, пока это не будет изучено лучше — что может занять очень много времени — потребность в биотине будет увеличиваться пропорционально метаболизму аминокислот, требующих биотина.
BCAA составляют около 88% аминокислот, необходимых для биотина. Если мы предположим, что BCAA следуют за лейцином, а метионин следует за общим белком, и если мы сгладим замедление окисления лейцина и ускорение общего окисления белка, чтобы они соответствовали прямой линии, чтобы получить простую цель, а не ту, которая требует алгебраической формулы, мы получим в следующем:
- Добавление 3 граммов белка на килограмм массы тела увеличивает окисление BCAA на 67% и окисление метионина в 3,8 раза.
- Взвешивая BCAA как 88% и метионин как 12%, это представляет собой 96%-ное увеличение потребности в биотине.
- В расчете на грамм белка на килограмм массы тела в день потребность в биотине возрастает на 32%.
- Если нормализовать это для взрослого человека весом 70 кг (154 фунта), потребность в биотине увеличивается на 23% на каждые 50 граммов белка.
Если мы начнем с базовой потребности в 150 микрограммов биотина при диете со 100 граммами белка, каждые дополнительные 50 граммов гарантируют дополнительные 35 микрограммов биотина.
Это выглядит так:
- 100 г белка, 150 мкг биотина
- 150 г белка, 185 мкг биотина
- 200 граммов белка, 219 мкг биотина
- 250 г белка, 254 мкг биотина
- 300 граммов белка, 288 мкг биотина
- 318 г белка, 300 мкг биотина
В желатине очень мало аминокислот, требующих биотина, поэтому его следует исключить из общего потребления белка в этом расчете.
Нет рандомизированных исследований, показывающих, что белок увеличивает потребность в биотине таким образом, но белок является единственной диетической переменной, которая, по прогнозам биохимии, оказывает квазилинейное значительное влияние на потребность в биотине. Эти значения также основаны на объединении результатов очень небольших исследований. Как таковые, их следует рассматривать как примерные цифры, которые очень открыты для пересмотра в ходе дальнейших исследований.
Тем не менее гораздо важнее получить достаточное количество биотина, чем быть уверенным в научном обосновании цели.
Примечательно, что это позволило бы потреблять 318 граммов неколлагенового белка без целевого уровня биотина, который превышает рекомендуемую рекомендуемую норму потребления, которая преобладала до 1998 года, или суточную норму FDA, которая преобладала до 2016 года.
Увеличение потребности в биотине при беременности и лактацииНеудивительно, что беременность является единственным условием, при котором потребность в синтезе липидов превосходит соревнование по поеданию булочки с хот-догами или племенной ритуал откорма, поскольку в этом случае мать создает совершенно нового человека.
Отсюда следует потребность в биотине.
Беременность увеличивает экскрецию 3-ГИА на 69% при контролируемом потреблении биотина 57 мкг в день. Лактация снижает метаболизм лейцина, но увеличивает потерю биотина. Эти два фактора, вероятно, в какой-то степени компенсируют друг друга и оставляют лактацию с такой же потребностью, как и беременность. Беременные женщины потеряли меньше 3-HIA в форме, связанной с карнитином, чем небеременные контрольные, что позволяет предположить, что карнитин ограничивал во время беременности.
Хотя показать, что 3-HIA повышается на 69%, не то же самое, что сказать, что требуется на 69% больше биотина, чтобы предотвратить его повышение, обратным риском нехватки биотина являются врожденные дефекты. Пока у нас нет более убедительных данных, я думаю, что разумно принимать во время беременности и кормления грудью 100 граммов неколлагенового белка и 255 микрограммов биотина, а также 60 дополнительных микрограммов биотина на каждые 50 граммов неколлагенового белка в последующем. что.
Были ли люди в этих экспериментах действительно неполноценными?Некоторые люди могут возразить, что классические признаки дефицита никогда не наблюдались в экспериментальных исследованиях истощения-восполнения, проведенных в 1990-х годах и позже. Это было преднамеренно, так как в то время считалось неэтичным вызывать калечащий дефицит.
Тем не менее, половина испытуемых в Mock, 2002 заметили сами или им сказали другие, что у них был «необычный запах тела», который я бы интерпретировал как значительный, но не очень специфический признак нарушения обмена веществ. (Я понимаю, что «необычный» означает нечто иное, чем «неприятный запах тела». Это замечание о странном запахе , а не о плохом в обычном смысле.)
Что еще более важно, я полностью согласен с этой цитатой из статьи Mock, 1997 :
«
Для диагностики дефицита биотина можно настаивать на наличии патогномоничных признаков и симптомов дефицита и на том, что они реагируют на добавки биотина. Действительно, именно эти критерии мы использовали, сообщая о первом случае дефицита биотина, связанного с безбиотиновым парентеральным питанием. Однако откладывать распознавание до этого момента недопустимо, поскольку неспецифические вредные эффекты (например, тератогенез, иммунная недостаточность, неврологические симптомы или задержка роста) могут предшествовать появлению патогномоничных признаков».
«Патогномоничный» означает контрольные признаки из учебника, которые отличают дефицит биотина от других заболеваний.
Полагаться на контрольные признаки дефицита из учебника очень проблематично. Витамины группы В настолько переплетены друг с другом в метаболизме, что часто имитируют признаки друг друга, например. И некоторые из вещей, которые вы ожидаете от снижения энергетического метаболизма, как это происходит при любом дефиците витамина B, — плохая обработка глюкозы, подергивания, усталость — совершенно неспецифичны.
Наша цель должна состоять в том, чтобы защищать и поддерживать здоровье, а это требует гораздо более пристального внимания к биохимической оптимизации, чем к распознаванию и лечению чрезвычайно редких синдромов дефицита учебников.
Максимальное подавление 3-HIA и оптимизация любых других биохимических показателей статуса биотина, которые мы можем разработать, должны быть основной целью установления целевого уровня биотина.