Nikotinamid adenindinukleotid

De Nikotinamid adenindinukleotid er et viktig koenzym i sammenheng med energimetabolismen. Det er avledet av niacin (vitamin B3, nikotinsyreamid). Hvis det er mangel på vitamin B3, oppstår symptomene på pellagra.

Hva er nikotinamid adenindinukleotid?

Nikotinamid adenindinukleotid er et koenzym som overfører et hydridion (H-) som en del av energimetabolismen. Den er til stede i hver celle og spesielt i mitokondriene. Nikotinamid adenindinukleotid eller NAD er alltid i NAD + / NADH-balansen.

NAD + er oksidert og NADH den reduserte formen. Ved oksidasjonsreaksjoner reduseres NAD + til NADH ved opptak av et proton (H +) og to elektroner (2e-). Formelt sett er dette overføringen av et hydridion (H-). NADH er veldig høy på energi og overfører sin energi til ADP med dannelse av ATP. Mens NAD + for det meste finnes i cytosol, er NADH hovedsakelig funnet i mitokondriene. NAD er sammensatt av to nukleotider.

Det ene nukleotidet inneholder den nitrogenholdige basen adenin, mens den andre nukleotid nikotinsyreamid er glykosidisk bundet til sukkeret. Ribose fungerer som et sukker. De to nukleotidene er koblet til hverandre via fosfatgruppene. Ringnitrogenet på nikotinsyreamidresten er positivt ladet i oksidert form. Denne formen (NAD +) har lavere energi enn den reduserte formen (NADH) på grunn av den aromatiske ringen.

Funksjon, effekt og oppgaver

Nikotinamid adenindinukleotid danner redoksparet NAD + / NADH. Redokspotensialet avhenger av forholdet mellom de to komponentene. Når forholdet mellom NAD + / NADH er stort, er oksideringsevnen høy. Jo mindre forhold, jo høyere blir reduserende kraft.

Både oksidasjonsreaksjoner og reduksjonsreaksjoner må skje samtidig i biologiske systemer. Dette kan imidlertid ikke garanteres av et enkelt redokspar. Det er grunnen til at de individuelle reaksjonene med forskjellige redoks-kofaktorer finner sted hver for seg. Den oksiderte formen finnes hovedsakelig i cytosol, mens den reduserte formen dominerer i mitokondriene. Mellomlagring av energi foregår igjen og igjen i dette redoks-systemet. Med hydridionet (proton + 2 elektroner) absorberer NAD + også energi for mellomlagring. Energien kommer fra nedbrytningen av energirike underlag som karbohydrater eller fettsyrer i luftveiene.

Under oksidasjon og frigjøring av H- overføres energien til ADP med dannelse av energirike ATP-er. ATP er det viktigste energilageret, som ved å frigjøre sin energi med regresjonen av ADP enten stimulerer energikrevende reaksjoner (oppbygging av kroppens egne stoffer) eller mekanisk arbeid (muskelarbeid, bevegelse av indre organer) eller kroppens varmeutvikling. Takket være redokspotensialet sikrer nikotinamidadenindinukleotid et mangfold av redoksreaksjoner som muliggjør en ordnet produksjon av energi i luftveiene. Energien lagres gjentatte ganger midlertidig og gis av etter behov.

Utdanning, forekomst og egenskaper

Biosyntesen av NAD + skjer fra nikotinsyre eller nikotinsyreamid (niacin, vitamin B3) samt fra aminosyren tryptofan. Begge stoffene må tas opp av kroppen fordi de ikke dannes i stoffskiftet. Tryptofan er en essensiell aminosyre og niacin er et vitamin. Hvis disse aktive ingrediensene mangler i kostholdet, oppstår mangelsymptomer. Det daglige behovet for vitamin B3 avhenger av kroppens energiforbruk.

Jo mer energi kroppen trenger, jo mer trenger niacin å tilføres. Spesielt fjærkre, fisk, meieriprodukter, sopp og egg inneholder mye niacin. Vitamin B3 finnes også i kaffe, peanøtter og belgfrukter. Imidlertid forekommer sjelden mangelsymptomer fordi aminosyren tryptofan også kan danne NAD. Tryptophan finnes også i tilstrekkelige mengder i de nevnte matvarene. Nikotinat D-ribonukleotid kan syntetiseres fra begge utgangsmaterialer, som er utgangspunktet for syntesen av NAD +.

Sykdommer og lidelser

Siden nikotinamid adenindinukleotid spiller en sentral rolle i energimetabolismen, fører mangelen til alvorlige helseforstyrrelser. I tillegg til sin funksjon som et mellomliggende energilager, deltar det som koenzym 1 i mer enn 100 forskjellige enzymatiske reaksjoner.

I tillegg til sin innflytelse på energiproduksjon, stimulerer den også syntesen av nevrotransmitterne dopamin, adrenalin eller serotonin. Det har en stimulerende effekt i stressende situasjoner, nervøsitet og tretthet. Det styrker også immunforsvaret, leverfunksjonene, nervesystemet og fungerer også som en antioksidant. Det forbedrer hjernens funksjoner gjennom dannelse av nevrotransmittere. Minne-, konsentrasjons- og tenkeevnen forbedres. Det er også gjort positive erfaringer med Parkinsons sykdom.

Studier har vist at etter administrering av NADH var det en forbedring i symptomene. En mangel på NAD er sjelden i dag, men det kan oppstå med ekstremt ensidig kosthold.Fram til begynnelsen av det tjuende århundre forekom det for eksempel en mystisk sykdom kalt pellagra spesielt i Mexico. Med endringen i kostholdet til mais led en stor del av den meksikanske befolkningen av konsentrasjons- og søvnvansker, tap av matlyst, irritabilitet, hudforandringer med dermatitt, diaré, depresjon og betennelse i munn- og mage-slimhinnen. Årsaken var den landsomfattende kornforsyningen.

Både niacin og tryptofan finnes bare i små mengder mais. Dette forstyrret dannelsen av NAD +. Etter å ha oppdaget årsaken, ble kostholdet endret igjen. Noen ganger fører en overdose vitamin B3 til en vasodilaterende effekt, som også er kjent som flush. Du kan også oppleve et fall i blodtrykket og svimmelheten. Disse symptomene er uttrykk for en økt energiproduksjon fra NAD +. Imidlertid ble det ikke observert toksiske effekter selv i veldig høye doser.