Nikotinamid adenindinukleotid

De Nikotinamid adenindinukleotid är ett viktigt koenzym i samband med energimetabolismen och härstammar från niacin (vitamin B3, nikotinsyraamid). Om det finns en brist på vitamin B3 uppträder symtomen på pellagra.

Vad är nikotinamid adenindinukleotid?

Nikotinamid adenindinukleotid är ett koenzym som överför en hydridjon (H-) som en del av energimetabolismen. Det finns i varje cell och särskilt i mitokondrierna. Nikotinamid adenindinukleotid eller NAD är alltid i NAD + / NADH-balansen.

NAD + är den oxiderade och NADH den reducerade formen. Vid oxidationsreaktioner reduceras NAD + till NADH genom upptag av en proton (H +) och två elektroner (2e-). Formellt är detta överföringen av en hydridjon (H-). NADH har mycket energi och överför sin energi till ADP med bildandet av ATP. Medan NAD + oftast finns i cytosolen, finns NADH främst i mitokondrierna. NAD består av två nukleotider.

En nukleotid innehåller kvävebasadenin, medan den andra nukleotid-nikotinsyraamiden är glykosidiskt bunden till sockret. Ribos fungerar som ett socker. De två nukleotiderna är kopplade till varandra via fosfatgrupperna. Ringkvävet på nikotinsyraamidresten är positivt laddat i oxiderad form. Denna form (NAD +) har lägre energi än den reducerade formen (NADH) på grund av den aromatiska ringen.

Funktion, effekt och uppgifter

Nikotinamid adenindinukleotid bildar redoxparet NAD + / NADH. Redoxpotentialen beror på förhållandet mellan de två komponenterna. När förhållandet NAD + / NADH är stort är oxidationsförmågan hög. Ju mindre förhållande, desto högre blir reducerande kraft.

Både oxidationsreaktioner och reduktionsreaktioner måste ske samtidigt i biologiska system. Detta kan dock inte garanteras av ett enda redoxpar. Det är därför de individuella reaktionerna med olika redox-kofaktorer sker separat. Den oxiderade formen finns huvudsakligen i cytosolen, medan den reducerade formen dominerar i mitokondrierna. Mellanlagringsenergilagring sker igen och igen inom detta redoxsystem. NAD + absorberar också energi för mellanlagring med hydridjonen (proton + 2 elektroner). Energin kommer från nedbrytningen av energirika substrat som kolhydrater eller fettsyror i andningskedjan.

Under oxidationen och frisättningen av H- överförs energin till ADP med bildandet av energirika ATP. ATP är det viktigaste energilagret, som genom att frigöra sin energi med regression av ADP antingen stimulerar energikrävande reaktioner (uppbyggnad av kroppens egna ämnen) eller mekaniskt arbete (muskelarbete, rörelse av inre organ) eller kroppens värmeproduktion. Tack vare sin redoxpotential säkerställer nikotinamid adenindinukleotid en mängd redoxreaktioner, vilket möjliggör en ordentlig produktion av energi i andningskedjan. Energin lagras upprepade gånger tillfälligt och avges på ett riktat sätt vid behov.

Utbildning, förekomst och fastigheter

NAD + är biosyntetiserad från nikotinsyra eller nikotinsyraamid (niacin, vitamin B3) samt från aminosyran tryptofan. Båda substanserna måste absorberas av kroppen eftersom de inte bildas i ämnesomsättningen. Tryptofan är en essentiell aminosyra och niacin är ett vitamin. Om dessa aktiva ingredienser saknas i kosten uppstår bristsymtom. Det dagliga behovet av vitamin B3 beror på kroppens energiförbrukning.

Ju mer energi kroppen behöver, desto mer behöver niacin tillföras. Speciellt innehåller fjäderfä, fisk, mejeriprodukter, svamp och ägg mycket niacin. Vitamin B3 finns också i kaffe, jordnötter och baljväxter. Emellertid inträffar sällsynta bristsymtom eftersom aminosyratryptofan också kan bilda NAD. Tryptofan finns också i tillräckliga mängder i ovannämnda livsmedel. Nikotinat-D-ribonukleotid kan syntetiseras från båda utgångsmaterialen, vilket är utgångspunkten för syntesen av NAD +.

Sjukdomar och störningar

Eftersom nikotinamid adenindinukleotid spelar en central roll i energimetabolismen, leder bristen till allvarliga hälsoproblem. Förutom sin funktion som en mellanliggande energilager, deltar den som koenzym 1 i mer än 100 olika enzymatiska reaktioner.

Förutom att det påverkar energiproduktionen, stimulerar det också syntesen av neurotransmittorerna dopamin, adrenalin eller serotonin. Det har en stimulerande effekt i stressiga situationer, nervositet och trötthet. Det stärker också immunsystemet, leverfunktioner, nervsystemet och fungerar också som en antioxidant. Det förbättrar hjärnfunktioner genom bildning av neurotransmittorer. Minne, koncentration och tänkande förbättras. Positiva erfarenheter har också gjorts med Parkinsons sjukdom.

Studier har visat att efter administrering av NADH var en förbättring av symtomen. En brist på NAD är sällsynt idag, men det kan förekomma med en extremt ensidig diet.Till exempel, i början av det tjugonde århundradet, en mystisk sjukdom känd som pellagra, särskilt i Mexiko, dök upp. När dieten växlade till majs led en stor del av den mexikanska befolkningen av svårigheter att koncentrera sig och sova, aptitlöshet, irritabilitet, hudförändringar med dermatit, diarré, depression och inflammation i mun- och mag-tarmslemhinnan. Anledningen var den rikstäckande spannmålsförsörjningen.

Både niacin och tryptofan finns endast i små mängder i majs. Detta störde bildandet av NAD +. Efter att ha upptäckt orsaken ändrades dieten igen. Ibland leder en överdosering av vitamin B3 till en vasodilaterande effekt, som också kallas flush. Du kan också få blodtrycksfall och yrsel. Dessa symtom är uttrycket för en ökad energiproduktion av NAD +. Inga toxiska effekter observerades emellertid inte vid mycket höga doser.