Det Nicotinamid adenindinucleotid er et vigtigt koenzym i energimetabolismens sammenhæng. Det stammer fra niacin (vitamin B3, nikotinsyreamid). Hvis der er en mangel på vitamin B3, forekommer symptomerne på pellagra.
Hvad er nicotinamid-adenindinucleotid?
Nicotinamid-adenindinucleotid er et coenzym, der overfører en hydridion (H-) som en del af energimetabolismen. Det er til stede i hver celle og især i mitokondrierne. Nicotinamid-adenindinucleotid eller NAD er altid i NAD + / NADH-balancen.
NAD + er den oxiderede og NADH den reducerede form. Ved oxidationsreaktioner reduceres NAD + til NADH ved optagelse af et proton (H +) og to elektroner (2e-). Formelt er dette overførslen af en hydridion (H-). NADH har meget energi og overfører sin energi til ADP med dannelse af ATP. Mens NAD + for det meste findes i cytosolen, findes NADH hovedsageligt i mitokondrierne. NAD er sammensat af to nukleotider.
Ét nukleotid indeholder den nitrogenholdige base-adenin, mens det andet nukleotid-nikotinsyreamid er glycosidisk bundet til sukkeret. Ribose fungerer som et sukker. De to nucleotider er forbundet med hinanden via phosphatgrupperne. Ringnitrogenet på nikotinsyreamidresten er positivt ladet i den oxiderede form. Denne form (NAD +) har lavere energi end den reducerede form (NADH) på grund af den aromatiske ring.
Funktion, effekt og opgaver
Nicotinamid adenindinucleotid danner redox-parret NAD + / NADH. Redoxpotentialet afhænger af forholdet mellem de to komponenter. Når forholdet mellem NAD + / NADH er stort, er oxidationsevnen høj. Jo mindre forhold, jo højere reducerende effekt bliver.
Både oxidationsreaktioner og reduktionsreaktioner skal finde sted samtidig i biologiske systemer. Dette kan dog ikke garanteres af et enkelt redox-par. Derfor finder de individuelle reaktioner med forskellige redox cofactors sted separat. Den oxiderede form findes hovedsageligt i cytosol, mens den reducerede form dominerer i mitokondrierne. Mellemliggende energilagring finder sted igen og igen inden for dette redox-system. Med hydridion (proton + 2 elektroner) absorberer NAD + også energi til mellemlagring. Energien stammer fra nedbrydningen af energirige underlag, såsom kulhydrater eller fedtsyrer i luftvejskæden.
Under oxidation og frigivelse af H- overføres energien til ADP med dannelse af energirige ATP'er. ATP er det vigtigste energilager, som ved at frigive sin energi med regression af ADP enten stimulerer energiforbrugende reaktioner (opbygning af kroppens egne stoffer) eller mekanisk arbejde (muskelarbejde, bevægelse af indre organer) eller kroppens varmeudvikling. Takket være dets redoxpotentiale sikrer nicotinamidadeninuccinotid en mangfoldighed af redoxreaktioner, der muliggør en ordentlig produktion af energi i åndedræts-kæden. Energien lagres gentagne gange midlertidigt og afgives på en målrettet måde, når det er nødvendigt.
Uddannelse, forekomst og ejendomme
NAD + biosynteses fra nicotinsyre eller nicotinsyreamid (niacin, vitamin B3) såvel som fra aminosyretryptophan. Begge stoffer skal absorberes af kroppen, fordi de ikke dannes i stofskiftet. Tryptophan er en essentiel aminosyre, og niacin er et vitamin. Hvis disse aktive ingredienser mangler i kosten, forekommer mangelsymptomer. Det daglige behov for vitamin B3 afhænger af kroppens energiudgifter.
Jo mere energi kroppen har brug for, jo mere skal niacin tilføres. Specielt fjerkræ, fisk, mejeriprodukter, svampe og æg indeholder meget niacin. Vitamin B3 findes også i kaffe, jordnødder og bælgfrugter. Imidlertid forekommer sjældne mangelsymptomer, fordi aminosyretryptophan også kan danne NAD. Tryptophan findes også i tilstrækkelige mængder i de førnævnte fødevarer. Nikotinat-D-ribonukleotid kan syntetiseres fra begge udgangsmaterialer, hvilket er udgangspunktet for syntesen af NAD +.
Sygdomme og lidelser
Da nikotinamidadeninuinucleotid spiller en central rolle i energimetabolismen, fører dets mangel til alvorlige sundhedsforstyrrelser. Foruden sin funktion som et mellemliggende energilager deltager det som coenzym 1 i mere end 100 forskellige enzymatiske reaktioner.
Ud over dens indflydelse på energiproduktion stimulerer det også syntesen af neurotransmitterne dopamin, adrenalin eller serotonin. Det har en stimulerende effekt i stressede situationer, nervøsitet og træthed. Det styrker også immunforsvaret, leverfunktioner, nervesystemet og fungerer også som en antioxidant. Det forbedrer hjernefunktioner gennem dannelse af neurotransmittere. Hukommelse, koncentration og tænkning forbedres. Der er også gjort positive oplevelser med Parkinsons sygdom.
Undersøgelser har vist, at der efter administration af NADH var en forbedring af symptomer. En mangel på NAD er sjældent i dag, men det kan forekomme med en ekstremt ensidig diæt.For eksempel dukkede i begyndelsen af det tyvende århundrede op en mystisk sygdom kendt som pellagra, især i Mexico. Med ændringen i diæt til majs led en stor del af den mexicanske befolkning af koncentrations- og søvnvanskeligheder, appetitløshed, irritabilitet, hudændringer med dermatitis, diarré, depression og betændelse i mund- og mave-slimhinden. Årsagen var den landsdækkende majsforsyning.
Både niacin og tryptophan findes kun i små mængder i majs. Dette forstyrrede dannelsen af NAD +. Efter at have opdaget årsagen blev kosten igen ændret. Lejlighedsvis fører en overdosis vitamin B3 til en vasodilaterende virkning, der også kaldes flush. Du kan også opleve et fald i blodtryk og svimmelhed. Disse symptomer er udtryk for en forøget energiproduktion fra NAD +. Der blev dog ikke observeret nogen toksiske virkninger, selv ved meget høje doser.
