Vitamin B

Vitamin B består av åtte forskjellige vannløselige vitaminer med forskjellig kjemisk struktur og som deltar som koenzymer (kofaktorer) i biokjemiske reaksjoner i metabolismen (stoffskiftet) katalysert av enzymer. Vitamin B1 (thiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niacin), vitamin B5 (pantotensyre), vitamin B6 (pyridoksin), vitamin B7 (biotin), vitamin B9 (folat) og vitamin B12 (cyanokobalamin). Matkilder for B-vitaminer er hele korn, belgvekster, nøtter, frø, grønne bladgrønnsaker (salat, brokkoli, spinat) , grønnsaker, egg, melkeprodukter, kjøtt (rødt, hvitt, fisk), samt bakegjær i gjærete brødprodukter. Vitaminer har fundamental betydning i metabolisme og omsetning av mat

Vitamin B1

Vitamin B1 (thiamin) blir omdannet til thiaminpyrofosfat (TPP) katalysert thiamin difosfokinase, og mangel kan gi sykdommen beriberi. Thiaminpyrofosfat inneholder en heterosyklisk thiazolring festet til en pyrofosfat sidegruppe og en 4-amino-2-metylpyrimidinring. Thiaminpyrofosfat er koenzym for dekarboksylaser som fjerner en karbonylgruppe fra alfa-ketosyrer, og i tillegg kofaktorer for en rekke forskjellige enzymer som:

Enzymkomplekset pyruvat dehydrogenase som gir oksidativ dekarboksylering av pyruvat fra glykolysen til acetyl-CoA som går inn i sitronsyresyklus i cellulær respirasjon:

pyruvat + CoA + NAD+ + SH → acetyl-CoA + NADH + H+ + CO2

Pyruvat dehydrogenase er et av enzymene hvor det blir frigitt karbondioksid (CO2) i trinnvis respirasjon og oksidasjon av organisk materiale. 

Transketolaser er TPP-avhengige enzymer som e.g. overfører en C2 fra D-xylulose-5-fosfat til ribose-5-fosfat, hvor produktet er D-sedoheptolose-7-fosfat, et intermediat i oksidativ pentosefosfatvei og reduktiv pentosefosfatvei (Calvin syklus). 

Vitamin B2

Vitamin B2 (riboflavin) er et vitamin og flavin som inngår i flavin nukleotidene flavinmononukleotid (FMN) og flavin adenin dinukleotid (FAD) , fast bundet i flavoproteiner som deltar i overføring av elektroner (e-) og protoner (H+) i redoksreaksjoner i cellerespirasjonen. 

FAD (FMN) + e- + H+  ⇔  FADH• (FMNH•) (semikinon)

FADH• (FMNH•) + e- + H+  ⇔  FADH2 (FMNH2) (redusert form)

Vitamin B3

Vitamin B3 (niacin, nikotinsyre) blir nikotinamid dinukleotidene NAD og NADP som deltar i redoksreaksjoner katalysert av dehydrogenaser. Reduserte former NADH og NADPH fungerer som et lager for elektroner og protoner. De oksiderte formene er NAD+ og NADP+. Niacin blir laget i en biosyntesevei fra aminosyren tryptofan, og mennesker kan ikke gjøre dette i tilstrekkelig grad og må få tilført niacin via maten. NAD+ deltar også som reguleringsmetabolitt.

Vitamin B5

Vitamin B5 (pantotensyre, anionet kalles pantotenat) er nødvendig i biosyntesen av  koenzym A (CoA). Pantothensyre er kjemisk bygget opp av pantoinsyre og beta-alanin. Acetyl-CoA er en acetyl-gruppe bundet i en tioesterbinding til koenzym A. I enzymkomplekset pyruvat dehydrogenase kommer acetylgruppen fra pyruvat. Tioesterbindingen i succinyl-CoA inneholder energi

Vitamin B6 

Vitamin B6 (pyridoksin), og den aktive formen av vitamin B6, pyridoksalfosfat (PLP), inngår som kofaktor i enzymer i omsetning av aminosyrer. Pyridoksalfosfat blir laget fra pyridoksal katalysert i en ATP-avhengig reaksjon katalysert av pyridoksal kinase. Alle transaminering mellom aminosyrer og ketosyrer, katalysert av aminotransferaser, er avhengig av pyridoksal-5'-fosfat som (PLP) kofaktor som binder epsilon aminogruppen til aminosyren lysin i aminotransferasen. Pyridoksalfosfat kan binde seg kovalent til substratet og danner en Schiffbase (oppkalt etter den italienske kjemikeren Hugo Schiff) i binding med aminosyrer (R2C=NR1) som inngår i enzymreaksjonen. Pyridoksalfosfat inngår også i dekarboksylering av noen aminosyrer, deaminering og racemisering.

For eksempel PLP som kofaktor i enzymet aspartat aminotransferase som overfører aminogruppen i aminosyren aspartat (asparaginsyre) til ketosyren 2-oksoglutarat (alfa-ketoglutarat) og danner aminosyren glutamat

L-aspartat + 2-oksoglutarat  ⇔ oksaloacetat + glutamat

Andre PLP-enzymer er tryptofan syntase som deltar i de to siste trinnene i biosyntesen av aminosyren tryptofan, et enzym som ikke finnes i dyreriket, men finnes hos bakterier, arkebakterier protister, sopp og planter.

Alanin racemase katalyserer reaksjonen:

L-alanin ⇔ D-alanin

Dessuten inngår PLP i enzymet glykogen fosforylase som deltar i nedbrytning av glykogen i musklene hos dyr:

(α-1,4-glykogen)n + Pi (uorganisk fosfat) ⇔ (α-1,4-glykogen)n-1 + α-D-glukose-1-fosfat 

Vitamin B7 

Vitamin B7 (biotin) inneholder en sidegruppe med valerat festet til et karbonatom i en heterosyklisk ringstruktur med et svovelatom. Enzymet pyruvat karboksylase i mitokondriene som omdanner pyruvat til oksaleddiksyre, et viktig enzym i metabolismen som kobler sammen glykolysen og sitronsyresyklus i stoffskiftet bruker biotin som kofaktor som bærer av av aktivt bikarbonat (HCO3-) (karboksybiotinyl-enzym) i reaksjonen som trenger ATP:

pyruvat + HCO3- + ATP ⇔ oksaleddiksyre + ADP +Pi (uorganisk fosfat)

Biotin er bundet til enzymet i en kovalent amidbinding til epsilonaminogruppen (ε)  i lysin.

Biotin blir brukt som kofaktorer i flere enzymer som deltar i ATP-avhengig karboksyleringsreaksjoner e.g. acetyl-CoA karboksylase som deltar i biosyntesen av fettsyrer fra acetyl-CoA hvor det dannes malonyl-CoA med tre karbonatomer. Når CO2 løses i vann er den i pH-avhengig likevekt med hydrogenkarbonat (HCO3-

acetyl-CoA + HCO3- + ATP  ⇔ malonyl-CoA + ADP + Pi

Propionyl-CoA karboksylase i miokondriene som omsetter propionyl-Co fra katabolismen av fettsyrer med odde antall karbonatomer. 

propionyl-CoA + HCO3- + ATP  ⇔ S-metylmalonyl-CoA + ADP + Pi

S-metylmalonyl-CoA gir R-metylmalonyl-CoAkatalysert av en racemase, som deretter via en vitamin B12-avhengig reaksjon omdannes til succinyl-CoA som kan inngår i sitronsyresylus for videre nedbrytning. 

Biotin inngår også i enzymreaksjoner hvor det blir overført et karbonatom. 

Vitamin B9

Vitamin B9 (folat) er en kofaktor som inngår i overføring av en-karbon i metabolismen av aminosyrer. Slike reaksjoner med overføring av en metylgruppe er avhengig av biotin (vitamin B6), metyl-donoren S-adenosylmetionin, samt metyldonoren tetrahydrofolat (H4 folat) . Hos pattedyr er det den oksiderte formen av folat som brukes. Metyleringsreaksjoner er viktig i regulering av genuttrykk, blant annet innen epigenetikk. Det er i den reduserte formen av folat metylgrupper overføres, mer oksidert overføres en metylen-gruppe , og i den mest oksiderte formen blir enkarbonforbindelsene formyl-, metenyl- eller formiminogrupper overført til det neste molekylet i reaksjonen.  Mangel på folat gir mangel på N5-tetrahydrofolat som blant annet er nødvendig for enzymet metionin syntase som lager aminosyren metionin ved å metylere homocystein.

Den mest reduserte formen av folet, tetrahydrofolat, er et komplekst molekyl satt sammen av 6-metylpterin-paraaminobenzosyre-glutamat. Den oksiderte formen folat blir enzymkatalysert av dihydrofolat reduktase omdannet til tetrahydrofolat.

Hos gravide kan mangel på folat gi feil ved lukking av neuralrøret i fosterutviklingen (embryogenesen, utviklingsbiologi), men hvor også vitamin B12, kolin har viktige funksjoner i en multifaktoriell årsakssammenheng. 

Vitamin B12

Vitamin B12 (cyanokobalamin)

Tilbake til hovedside

Publisert 6. mars 2020 16:31 - Sist endret 9. mars 2020 16:11