بیوتین در رژیم غذایی

بیوتین(ویتامین B) یک ماده مغذی ضروری است که به طور طبیعی در برخی از غذاها وجود دارد و به عنوان مکمل غذایی در دسترس است. این ویتامین محلول در آب یک کوفاکتور برای پنج کربوکسیلاز (پروپیونیل-CoA کربوکسیلاز، پیروات کربوکسیلاز، متیل کروتونیل-CoA کربوکسیلاز [MCC]، استیل-CoA کربوکسیلاز 1 و استیل-CoA کربوکسیلاز 2) است که مراحل مهم در متابولیسم اسیدهای چرب را کاتالیز می کند(اسیدها، گلوکز و آمینو اسیدها). بیوتین همچنین نقش کلیدی در تغییرات هیستون، تنظیم ژن (با تغییر فعالیت فاکتورهای رونویسی) و سیگنالینگ سلولی ایفا می‌کند.

بیشتر بیوتین موجود در غذاها به پروتئین متصل است، اگرچه برخی از بیوتین‌های رژیمی‌به شکل آزاد هستند. پروتئازها و پپتیدازهای دستگاه گوارش اشکال متصل به پروتئین بیوتین بلعیده شده را به بیوسیتین و بیوتین-الیگوپپتیدها تجزیه می‌کنند، که توسط بیوتینیداز، آنزیمی، در لومن روده برای آزادسازی بیوتین آزاد، پردازش می‌شوند. بیوتین آزاد سپس در روده کوچک جذب می‌شود و بیشتر بیوتین در کبد ذخیره می‌شود.

تعداد محدودی از شاخص‌های معتبر وضعیت بیوتین موجود است. در بزرگسالان سالم، غلظت بیوتین 133-329 pmol/L در سرم و 18-127 نانومول/24 ساعت در ادرار است. دفع غیر طبیعی بیوتین از طریق ادرار، نشان دهنده کمبود بیوتین است، همچنین دفع غیرطبیعی زیاد اسید 3-هیدروکسی ایزوالریک (بیشتر از 3.3 میلی مول بر مول کراتینین) یا 3-هیدروکسی ایزوالریل کارنیتین (بالاتر از 0.06 میلی مول بر مول مول کراتینین) ناشی از کاهش فعالیت MCC . قابل اطمینان‌ترین نشانگرهای فردی وضعیت بیوتین، از جمله کمبود و کفایت، MCC بیوتینیله و کربوکسیلاز پروپیونیل CoA در گلبولهای سفید خون است [7]. تجویز خوراکی دوزهای زیاد بیوتین باعث افزایش غلظت سرمی‌بیوتین و متابولیت‌های آن می‌شود. با این حال، غلظت سرمی‌ بیوتین و کاتابولیت‌های آن شاخص‌های خوبی برای کمبود حاشیه بیوتین نیستند زیرا در افرادی که کمبود بیوتین حاشیه‌ای دارند به میزان کافی کاهش نمی‌یابد تا این تغییرات با آزمایش‌های موجود قابل تشخیص باشد.

میزان مصرف توصیه شده

توصیه‌های مصرف بیوتین و سایر مواد مغذی در رژیم‌های مرجع تغذیه (DRIs) ارائه شده توسط هیئت غذا و تغذیه (FNB) در آکادمی‌های ملی علوم، مهندسی و پزشکی ارائه شده است [1]. DRI اصطلاح کلی مجموعه‌ای از مقادیر مرجع است که برای برنامه ریزی و ارزیابی مصرف مواد مغذی افراد سالم استفاده می‌شود. این مقادیر، که بر اساس سن و جنس متفاوت است، عبارتند از:

میزان مجاز رژیم غذایی توصیه شده (RDA): متوسط ​​میزان مصرف روزانه برای برآوردن نیازهای مغذی تقریباً همه (97 تا 98 درصد) افراد سالم. اغلب برای برنامه ریزی رژیم‌های غذایی مناسب برای افراد استفاده می‌شود.

مصرف مناسب (AI): مصرف در این سطح برای اطمینان از کفایت تغذیه‌ای فرض می‌شود. زمانی ثابت می‌شود که شواهد برای توسعه RDA کافی نیست.

میانگین مورد نیاز برآورد شده (EAR): متوسط ​​میزان مصرف روزانه برآورد شده که نیازهای 50% افراد سالم را برآورده می‌کند. معمولاً برای ارزیابی مصرف مواد مغذی گروهی از افراد و برنامه ریزی رژیم‌های غذایی مناسب برای آنها استفاده می‌شود. همچنین می‌تواند برای ارزیابی میزان دریافت مواد مغذی افراد مورد استفاده قرار گیرد.

سطح قابل قبول تحمل بالا (UL): حداکثر مصرف روزانه بعید است که عوارض جانبی منفی برای سلامتی ایجاد کند.

FNB داده‌های موجود را برای استخراج EAR و RDA برای بیوتین کافی ندانست. به همین دلیل، FNB فقط مصرف مناسب برای بیوتین را ایجاد نمود. FNB تعیین میزان مصرف مناسب خود را برای همه جمعیتها بر اساس میزان بیوتین موجود در شیر مادر مصرف شده توسط نوزادان و سپس از وزن بدن برای برون یابی مصرف مناسب سایر گروهها استفاده کرده است. جدول زیر فهرست مصارف مناسب فعلی بیوتین را نشان می‌دهد.

سن	مرد‌ها	زن‌ها	باردار	شیرده
از تولد تا 6 ماهگی	5 میکروگرم	5 میکروگرم
7 تا 12 ماه	6 میکروگرم	6 میکروگرم
1 تا 3 سال	8 میکروگرم	8 میکروگرم
4 تا 8 سال	12 میکروگرم	12 میکروگرم
9 تا 13 سال	20 میکروگرم	20 میکروگرم
14 تا 18 سال	25 میکروگرم	25 میکروگرم	30 میکروگرم	35 میکروگرم
بیش از 19 سال	30 میکروگرم	30 میکروگرم	30 میکروگرم	35 میکروگرم

منابع بیوتین

غذا

بسیاری از غذاها حاوی مقداری بیوتین هستند. غذاهایی که دارای بیشترین بیوتین هستند شامل گوشت اندام حیوانات، تخم مرغ، ماهی، گوشت، دانه‌ها، آجیل و برخی سبزیجات (مانند سیب زمینی شیرین) است. میزان بیوتین غذا می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال، تنوع و فصل گیاه می‌تواند بر میزان بیوتین دانه‌های غلات تأثیر بگذارد، و تکنیک‌های خاص پردازش (به عنوان مثال، کنسرو کردن) می‌تواند میزان بیوتین مواد غذایی را کاهش دهد.

آویدین رژیمی، گلیکوپروتئین موجود در سفیده تخم مرغ خام، محکم به بیوتین غذایی متصل می‌شود و از جذب بیوتین در دستگاه گوارش جلوگیری می‌کند پختن آویدین را خنثی می‌کند و باعث می‌شود در جذب بیوتین اختلال ایجاد نکند.

DV = ارزش روزانه اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) DV‌ها را توسعه داده است تا به مصرف کنندگان کمک کند تا محتوای مواد مغذی مواد غذایی و مکمل‌های غذایی را در چارچوب یک رژیم غذایی کامل مقایسه کنند. DV برای بیوتین 30 میکروگرم برای بزرگسالان و کودکان 4 سال به بالا است. FDA نیازی به برچسب مواد غذایی برای ذکر محتوای بیوتین ندارد مگر اینکه بیوتین به غذا اضافه شده باشد. غذاهایی که 20 درصد یا بیشتر از DV را تأمین می‌کنند منابع زیادی از یک ماده مغذی محسوب می‌شوند، اما غذاهایی که درصد کمتری از DV را ارائه می‌دهند به رژیم غذایی سالم نیز کمک می‌کند.

مکمل‌های غذایی

بیوتین در مکمل‌های غذایی حاوی فقط بیوتین، در مکمل‌های حاوی ترکیبی از ویتامین‌های B کمپلکس و در برخی محصولات مولتی ویتامین/چند معدنی موجود است. میزان جذب بیوتین خوراکی و آزاد 100 درصد است، حتی زمانی که افراد دوزهای دارویی تا 20 میلی گرم در روز بیوتین مصرف می‌کنند.

مصرف بیوتین و وضعیت آن

اگرچه هیچ برآورد ملی از میزان مصرف بیوتین در ایالات متحده وجود ندارد، اما متوسط ​​مصرف بیوتین از غذاها در سایر جمعیت‌های غربی حدود 35-70 میکروگرم در روز است، که نشان می‌دهد اکثر مردم این کشورها مقادیر کافی بیوتین مصرف می‌کنند.

کمبود بیوتین

کمبود بیوتین نادر است، و کمبود شدید بیوتین در افراد سالم که از رژیم غذایی مختلط معمولی استفاده می‌کنند هرگز گزارش نشده است.

علائم و نشانه‌های کمبود بیوتین معمولاً به تدریج ظاهر می‌شود و می‌تواند شامل نازک شدن موها و با پیشرفت آن تا ریزش تمام موهای بدن بیانجامد. بثورات پوسته پوسته و قرمز در اطراف دهانه بدن (چشم، بینی، دهان و پرینه) ؛ التهاب ملتحمه ؛ اسیدوز کتولاکتیک (که زمانی اتفاق می‌افتد که تولید لاکتات بیش از خروج لاکتات باشد) و اسیدوریا (مقادیر غیر طبیعی اسید در ادرار) ؛ تشنج ؛ عفونت پوست ؛ ناخن‌های شکننده ؛ یافته‌های عصبی (به عنوان مثال، افسردگی، بی حالی، توهم و پارستزی اندام‌ها) در بزرگسالان ؛ و هیپوتونی، بی حالی و تاخیر رشد در نوزادان توزیع بثورات و غیر معمول چربی صورت در افراد مبتلا به کمبود بیوتین به عنوان "رخساره کمبود بیوتین" شناخته می‌شود.

گروه‌های در معرض کمبود بیوتین

گروه‌های زیر از جمله گروه‌هایی هستند که به احتمال زیاد وضعیت بیوتین کافی ندارند.

افراد مبتلا به کمبود بیوتینیداز

کمبود بیوتینیداز یک اختلال اتوزومال مغلوب نادر است که از ترشح بیوتین آزاد در بدن جلوگیری می‌کند و علیرغم مصرف طبیعی، منجر به کمبود بیوتین می‌شود. بدون درمان، کمبود بیوتینیداز علائم عصبی و پوستی ایجاد می‌کند و کمبود بیوتینیداز عمیق می‌تواند منجر به کما یا مرگ شود. از آنجا که درمان با بیوتین خوراکی از بدو تولد (یا قبل از بروز علائم) و ادامه تا پایان عمر فرد می‌تواند از این علائم جلوگیری کند، تمام نوزادان در ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر برای این اختلال غربالگری می‌شوند.

افراد مبتلا به الکل مزمن

قرار گرفتن در معرض الکل مانع جذب بیوتین می‌شود. غلظت بیوتین پلاسما در 15 درصد از افراد مبتلا به الکلیسم مزمن پایین است.

زنان باردار و شیرده

حداقل یک سوم زنان باردار علیرغم مصرف طبیعی بیوتین دچار کمبود بیوتین می‌شوند. غلظت بیوتین در پلاسما و شیر مادر در زنان شیرده کاهش می‌یابد، حتی زمانی که میزان مصرف بیوتین در رژیم غذایی آنها بیش از AI باشد. برای درک اهمیت بالینی این یافته‌ها، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

بیوتین و سلامت

سلامت مو، ناخن و پوست

علائم کمبود بیوتین شامل بثورات پوستی، ریزش مو و شکنندگی ناخن‌ها است. بنابراین، مکمل‌های بیوتین اغلب برای سلامت مو، پوست و ناخن ترویج می‌شوند. با این حال، این ادعاها، در بهترین حالت، تنها با چند مورد موردی و مطالعات کوچک پشتیبانی می‌شود.

مطالعات آینده برای تعیین اینکه آیا مکمل‌های بیوتین ممکن است سلامت مو، ناخن و پوست را بهبود ببخشد، به ویژه در افراد سالم مورد نیاز است.

خطرات سلامتی ناشی از بیوتین زیاد

FNB قادر به ایجاد UL برای بیوتین نبود زیرا هیچ شواهدی در انسان وجود ندارد که بیوتین در مصرف زیاد آن سمی ‌باشد. چندین مطالعه هیچ اثر جانبی 10 تا 50 میلی گرم در روز بیوتین پیدا نکرده‌اند و تا 200 میلی‌گرم در روز بیوتین خوراکی یا 20 میلی‌گرم در روز به صورت داخل وریدی در بیماران مبتلا به کمبود بیوتینیداز علائم سمیت ایجاد نمی‌کند.

مصرف زیاد بیوتین و حتی مصرف بیشتر از AI ممکن است نوع دیگری از خطرات سلامتی را ایجاد کند. مکمل بیوتین فراتر از میزان توصیه شده، بسته به آزمایش، می‌تواند نتایج آزمایشگاهی بالینی قابل ملاحظه‌ای را به طور کاذب بالا یا به طور کاذب کم کند. این نتایج نادرست ممکن است منجر به مدیریت نامناسب بیمار یا تشخیص نادرست یک بیماری شود. بخش زیر جزئیات بیشتری در مورد این تعاملات دارد.

تعامل با آزمایشات آزمایشگاهی

مصرف بسیار زیاد بیوتین ممکن است در سنجش‌های تشخیصی که از فناوری بیوتین-استرپتاویدین استفاده می‌کنند و معمولاً برای اندازه گیری سطح هورمون‌ها (مانند هورمون تیروئید) و سایر آنالیت‌ها مانند 25-هیدروکسی ویتامین D استفاده می‌شود، تداخل ایجاد کند و نتایج طبیعی یا غیرطبیعی تولید کند. در نتیجه، چند مورد مورد اخیر، یافته‌هایی را نشان می‌دهد که به دروغ بیماری گریوز و پرکاری تیروئید شدید را در بیمارانی که 10 تا 300 میلی گرم بیوتین در روز مصرف می‌کردند، نشان می‌دهد، از جمله شش کودک که برای درمان بیماریهای متابولیک ارثی دوزهای بالای بیوتین (2 تا 15 میلی گرم/کیلوگرم وزن بدن در روز) دریافت می‌کردند.

حتی یک دوز 10 میلی گرم بیوتین در آزمایش‌های عملکرد تیروئید که طی 24 ساعت پس از مصرف مکمل تجویز می‌شود، اختلال ایجاد کرده است. یک مطالعه کوچک بر روی شش بزرگسال سالم که روزانه 10 میلی گرم بیوتین مکمل مصرف می‌کردند، در چندین روش بیوتینیله، از جمله کاهش غلط هورمون تحریک کننده تیروئید (که می‌تواند منجر به تشخیص اشتباه تیروتوکسیکوز شود) و مداخله پایانی N منجر شود. natriuretic مغز (که می‌تواند منجر به عدم تشخیص نارسایی احتقانی قلب شود). طبق گزارش سازمان غذا و دارو (FDA)، بیمار با مصرف زیاد بیوتین مکمل در پی آزمایش تروپونین (برای کمک به تشخیص حمله قلبی) که نتیجه کاذب پایینی داشت، جان خود را از دست داد زیرا این آزمایش تحت تداخل بیوتین قرار داشت.

FDA به ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی(پزشکان) توصیه می‌کند که از بیماران خود در مورد مکمل‌هایی که ممکن است حاوی بیوتین باشند استفاده کنند و در صورت عدم مطابقت نتایج آزمایشگاهی با نمای بالینی بیمار، تداخل بیوتین را بعنوان منبع احتمالی خطا در نظر بگیرند.

تداخل با داروها

بیوتین می‌تواند با داروهای خاصی تداخل داشته باشد و برخی از داروها می‌توانند بر سطح بیوتین تأثیر نامطلوب بگذارند. یک مثال در زیر ارائه شده است. افرادی که این دارو و سایر داروها را به طور منظم مصرف می‌کنند باید وضعیت بیوتین خود را با ارائه دهندگان خدمات درمانی(پزشکان) خود در میان بگذارند.

ضد تشنج‌ها

در مطالعه‌ای روی 264 فرد مبتلا به صرع، درمان ضد تشنج به مدت حداقل 1 سال با سطح بیوتین سرم به میزان قابل توجهی پایین‌تر از بیماران گروه کنترل همراه بود. داروهای ضد تشنج مورد استفاده شامل کاربامازپین (Tegretol®، Carbatrol®، Epitol®، Equetro®)، primidone (Mysoline®)، فنی توئین (Dilantin®، Phenytek®)، و فنوباربیتال (Luminal®، Solfoton®) و ترکیبی از این داروها است. چند مطالعه کوچک دیگر نیز به نتایج مشابهی دست یافته‌اند.  دلیل می‌تواند این باشد که درمان ضد تشنج باعث افزایش کاتابولیسم بیوتین می‌شود که منجر به کاهش وضعیت بیوتین و مهار جذب بیوتین روده‌ای می‌شود.