A nikotinamid-adenin-dinukleotid fontos koenzimet képvisel a kontextusban energia anyagcserét. Niacinból származik (vitamin B3, nikotinsav amid). Hiánya vitamin A B3 a pellagra tüneteit eredményezi.
Mi a nikotinamid-adenin-dinukleotid?
A nikotinamid-adenin-dinukleotid egy koenzim, amely hidridiont (H-) ad át a energia anyagcserét. Minden sejtben jelen van, főleg mitokondrium. A nikotinamid-adenin-dinukleotid vagy NAD mindig jelen van az egyensúlyi NAD + / NADH-ban. Itt a NAD + az oxidált forma, a NADH pedig a redukált forma. Oxidációs reakciókban a NAD + NADH-ra redukálódik egy proton (H +) és két elektron (2e-) elfogadásával. Formálisan ez egy hidridion (H-) transzferje. A NADH nagyon energikus, és energiáját átadja az ADP-nek, hogy ATP-t képezzen. Míg a NAD + leginkább a citoszolban van jelen, addig a NADH főleg a citoszolban található mitokondrium. A NAD két nukleotidból áll. Egy nukleotid tartalmazza a nitrogén bázis adenin, míg a másik nukleotidban a nikotinamid glikozidszerűen kötődik a cukor. Ribóz úgy viselkedik, mint cukor. A két nukleotidot a foszfát csoportok. A kör nitrogén a nikotinsav amid a maradék pozitívan töltődik oxidált formában. Ez a forma (NAD +) az aromás gyűrű miatt alacsonyabb energiájú, mint a redukált forma (NADH).
Funkció, cselekvés és szerepek
A nikotinamid-adenin-dinukleotid alkotja a NAD + / NADH redox párost. Ebben a folyamatban a redoxpotenciál a két komponens arányától függ. Ha a NAD + / NADH aránya nagy, akkor nagy az oxidációs képesség. Minél kisebb az arány, annál nagyobb a redukciós képesség. Mind az oxidációs, mind a redukciós reakciónak egyszerre kell megtörténnie a biológiai rendszerekben. Ezt azonban egyetlen redox pár nem tudja garantálni. Ezért a különféle redox kofaktorokkal történő egyedi reakciók külön-külön zajlanak le. A citoszolban főleg az oxidált forma, míg a mitokondrium a redukált forma dominál. Ezen a redox rendszeren belül az energiapufferelés újra és újra megtörténik. A NAD + egyidejűleg elnyeli az energiát a hidridionnal (proton + 2 elektron) a köztes tároláshoz. Az energia az energiában gazdag szubsztrátok lebomlásából származik, mint pl szénhidrátok or zsírsavak a légzési lánc részeként. Ha H- oxidálódik és felszabadul, az energiát ADP-be továbbítják, hogy energiadús ATP-t képezzen. Az ATP a legfontosabb energiatároló, amely energiájának felszabadításával, miközben az ADP vissza képződik, stimulálja vagy az energiafogyasztó reakciókat (a test saját anyagainak felépítése), vagy a mechanikai munkát (izommunka, mozgás belső szervek) vagy a hő képződése a testben. Redoxpotenciálján keresztül a nikotinamid-adenin-dinukleotid nagyszámú anyagot biztosít redox reakciók amelyek lehetővé teszik a rendezett energiatermelést a légzési láncban. Az energiát ideiglenesen többször tárolják, és szükség esetén szelektíven szabadítják fel.
Kialakulás, előfordulás és tulajdonságok
A NAD + bioszintézise kb nikotinsav vagy nikotinamid (niacin, vitamin B3), valamint az aminosavból triptofán. Mindkét anyagot fel kell szívnia a testnek, mert nem képződnek az anyagcsere során. Triptofán esszenciális aminosav, a niacin pedig vitamin. Ha ezek a hatóanyagok hiányoznak a diéta, hiánytünetek jelentkeznek. A B3-vitamin napi szükséglete a energia anyagcserét a test. Minél több energiára van szüksége a testnek, annál több niacint kell biztosítani. Baromfi, hal, tejtermékek, gomba és tojás különösen sok niacint tartalmaz. De a B3-vitamin is található benne kávé, mogyoró és hüvelyesek. Hiánytünetek azonban ritkán fordulnak elő, mivel az aminosav triptofán NAD-t is alkothat. A triptofán a fent említett élelmiszerekben is elegendő mennyiségben van jelen. A nikotinát-D-ribonukleotid mindkét kiindulási anyagból szintetizálható, ami a NAD + szintézisének kiindulópontja.
Betegségek és rendellenességek
Mivel a nikotinamid-adenin-dinukleotid központi szerepet játszik az energia-anyagcserében, hiánya súlyoshoz vezet Egészség rendellenességek. Közbenső energiatároló funkciója mellett koenzimként 1 több mint 100 különböző enzimatikus reakcióban vesz részt. Az energiatermelésre gyakorolt hatása mellett serkenti a neurotranszmitterek szintézisét is dopamin, adrenalin or szerotonin. Így stimuláló hatása van stresszes helyzetekben, idegességben, fáradtság. Ez is erősíti a immunrendszer, máj függvények, idegrendszer és úgy is működik, mint egy antioxidáns. A neurotranszmitterek képződése révén javul agy funkciókat. A emlékezet teljesítmény, koncentráció és a gondolkodási képesség jobbá válik. Pozitív tapasztalatok is történtek Parkinson kór. Tanulmányok kimutatták, hogy a tünetek a NADH után javulnak igazgatás. Bár a NAD hiánya manapság ritka, rendkívül kiegyensúlyozatlan étrend esetén előfordulhat. Például a huszadik század elejéig egy rejtélyes betegség, az úgynevezett pellagra fordult elő, különösen Mexikóban. Megváltozásával diéta nak nek kukorica, a mexikói lakosság nagy része szenvedett koncentráció és a alvászavarok, étvágytalanságingerlékenység, a bőr megváltozik dermatitisszel, hasmenés, depresszióés gyulladás a szájüregi és a gyomor-bélrendszer nyálkahártya. Ennek oka a széles körű kukorica. -ban kukorica, a niacin és a triptofán is csak kis mennyiségben van jelen. Ennek eredményeként a NAD + képződése zavart szenvedett. Az ok azonosítása után a diéta ismét megváltoztatták. Esetenként a B3-vitamin túladagolása a bőr értágító hatás, amelyet öblítésnek is neveznek. Egy csepp vér nyomás és szédülés előfordulhat. Ezek a tünetek a NAD + fokozott energiatermelésének kifejeződését jelentik. Mérgező hatásokat azonban még nagyon nagy dózisoknál sem figyeltek meg.
