النياسين حمض النيكوتينيك nicotinic acid)) هو مشتق بيريديني pyridine وصيغته 3- كربوكسيل البيريدين. وهو ومشتقه الأميدي، النيكوتيناميد nicotinamide (الشكل 1) يملكان الفعالية الفيتامينية ذاتها. وهو أكثر الفيتامينات B ثباتية .

يتحول النيكوتيناميد في الجسم إلى أحـــد التميمين الإنزيميين ثنائي نوكليوتيد النيكوتيناميد والأدينين (NAD⁺) وفسفات ثنائي نوكليوتيــــــد النيكوتينــــــــاميـد والأدينين (NADP⁺). يتكون التميم الأول من النيكوتيناميد والأدينين وثمالتين من الريبوز مع  مجموعتين من الفسفات؛ أما التميم الثاني فهو يزيد عن الأول بمجموعة فسفات ثالثة على الموضع 2 من الريبوز المرتبط بالأدينين (الشكل 1).

الشكل (1) بنية حمض النيكوتينيك (النياسين) وأميده (النيكوتيناميد)، وكلاهما يملك الفعالية الفيتامينية ذاتها ويتحولان في الأنسجة إلى الشكل التميمي الفعال، NAD (ثنائي نوكليوتيد النيكوتيناميد والأدينين) الذي يمكن فسفتته بوجود ATP في الموضع المشار إليه بالنجمة لتشكيل التميم المفسفت NADP.

الوظائف

يعمل هذان التميمان NAD و NADP كتمائم إنزيمية في تفاعلات الأكسدة والإرجاع التي تحفزها إنزيمات الاختزال (المرجعـــــات) ونـــــزع الهيدروجين والهيدروكسيلاز. إنهما ناقلان للإلكترونات (الهيدروجين)، ونواة البيريدين هي المركز الفعال فيهما، وخلال التفاعل تستقبل ذرة الكربون 4 (الشكل 2) ذرة هيدروجين كاملة بينما تستقبل ذرة النتروجين 1 إلكتروناً من ذرة هيدروجين أخرى لتتحول الأخيرة إلى بروتون ينطلق في الوسط المحيط، وبذلك تصبح الركيزة مؤكسدة والتميمُ مُرجَعاً (NADH). تعاد بعد ذلك أكسدة NADH في تفاعلات أخرى كتفاعلات السلسلة التنفسية المتقدريـــة التي تضيف الأكسجين وتتحرر الطاقة (تجمعها الخلية على شكل ATP). ويضم الجدول 1 أهم الإنزيمات التي تحتاج لتمائم النياسين.

الشكل (2)  آلية نقل الهيدروجين (والإلكترونات) من قبل التميم NAD، أي ثنائي نوكليوتيد النيكوتيناميد والادنين.( R: باقي بنية التميم، انظر الشكل1 :SH₂ الركيزة التي تتأكسد بفقدانها ذرتي هيدروجين تُحملُ إحداها كاملة على الكربون 4 من نواة البيريدين من التميم، بينما تحمل ذرة النتروجين 1 إلكتروناً من الهيدروجين الآخر ليبقي البروتون المتشكل في الوسط المحيط(

جدول (1) اهم الانزيمات التي تستخدم تمائم النياسين واهميتها البيولوجية .

وبالإضافة لدورها كتميم إنزيمي، فالتميم NAD هو مصدر الريبوز -ADP خلال عمليات إضافة ريبوزيل النوكليوتيد ADP للبروتينات والبروتينات النووية المساهمة في آليات تصليح الدنا.

التوافر والاستقلاب

يوجد حمض النيكوتينيك في المواد الغذائية بمقادير صغيرة، وأعلى المستويات هي في اللحم والسمك ودقيق الحبوب الكاملة. ولأن معظم النياسين الموجود في الحبوب، وخاصة الذرة، يكون غير متوافر حيوياً (لأنه يكون بشكل مرتبط غير قابل للامتصاص هو النياسيتين niacytin)، فلا يمكن اعتبارها مصادر مهمة، وإن كان يمكن فصله ضمن الأوساط القلوية والتسخين المديد (تطبخ الذرة في أمريكا الوسطى مع معجونة رقيقة من هيدروكسيد الكالسيوم وتسخن لمدة 18 ساعة فيتحرر حمض النيكوتينيك دون تخربه). والنياسين يرشح في ماء الطبخ فيجب تناوله حرصاً على عدم فقدان الفيتامين. يمتص النياسين الحر بسرعة في الجزء الأعلى من السبيل المعدي المعوي. أما حمض النيكوتينيك الموجود بالشكل المرتبط، النياسيتين، فلا يمتص من القناة الهضمية. كما لا يبدو أن الجسم يخزن هـذا الفيتامين الذي يتم إطراحه في البول على شكل 5- ميثيل النيكوتيناميد.

لا يعتمد البشر كلياً على المصدر الغذائي لهذا الفيتامين لأنه يمكنهم تخليق النيكوتيناميـــد مــــن التربتوفان، وبذلك فهو يشذ عن تعريف الفيتامينات. ويختلف معدل تحويل التربتوفان إلى النياسين بين الأفراد والأوقات المختلفة. فالزيادة في المدخول الغذائي من التربتوفان تؤدي إلى كفاءة أكبر في تحويله إلى النياسين. ويتطلب إنتاج 1 مغ من حمض النيكوتينيك نحو 60 مع من التربتوفان في الغذاء، وقياس مكافئات حمض النيكوتينيك ]كميته في الغذاء + ( 1/60 × كمية التربتوفان في الغذاء)[ أفضل من قياس كمية حمض النيكوتينيك وحده في تقدير المدخول الغذائي.

العوز والفرط

يؤدي عوز النياسين إلى مرض البلاغرا الذي يتصف بثلاث تظاهرات سريرية يبدأ اسمها بالإنجليزية بالحرف D ولذلك يُطلق عليه مرض الـ 3Ds .يتميز المرض بالتهاب الجلد dermatitis الحساس للضوء (يشمل الجلد الذي يتعرض لضوء الشمس والرض)، ومع التقدم يُصاب المريض بالإسهال diarhea والخرف dementia (أو اكتتاب في الحالات المعتدلة)، فإذا لم يُعالج قد يؤدي إلى الوفاة death.

أكثر ما يُصادف هذا العوز بين الفقراء الذين يعيشون إلى حد كبير على الذرة (الزين zein هو البروتين الرئيس في الذرة وهو فقير بالتربتوفان والنياسين فيها غير متوافر حيوياً)، ويمكن أن يصحب سوء التغذية البروتيني - الطاقي وعوز الثيامين والفيتامينات الأخرى.

يعتمد إنزيمان يشاركان في استقلاب التربتوفان وتخليق النيكوتيناميد، وهما الكينورينيناز kynureninase وهيدروكسيلاز الكينيورنين، على الريبوفلافين والفيتامين B6، على التوالي. ونتيجة  لذلك، فقد يتسبب عوز أي من هذين الفيتاميتين بعوز النياسين بالرغم من كفاية مدخول التربتوفان.

ويمكن حدوث هذا المرض عند الكحوليين، وفي المرضى الذين يتعرضون للمخمصة كما في متلازمات سوء الامتصاص، وعندما يزداد اللوسين في الغذاء (ينافس التربتوفان على الامتصاص)، ومع بنطاء بعض الأدوية كالإيزونيازيد. والنساء أكثر إصابة من الرجال في الفاشيات لأن مستقلبات الإستروجين على ما يبدو تثبط استقلاب التربتوفان .

كما يتسبب داء هارتناب Hartnup، وهو شذوذ استقلابي خلقي نادر، مع البلاغرا؛ وهو ينجم عن عيب في الآلية الغشائية لنقل التربتوفان يؤدي إلى نقص امتصاصه من الأمعاء وزيادة إطراحه في البول، ويتميز عن البلاغرا بشذوذات كيميائية حيوية كبيلة الحموض الأمينية، وفي المتلازمة السرطاوية carcinoid syndrome يحدث انتقال سرطاني للخلايا المعوية الأليفة للكروم والتي تستهلك كميات كبيرة من التربتوفان (أكثر من 60% من تربتوفان الجسم ) لتخليق السيروتونين، فينقص تخليق النيكوتيناميد.

 لقد استخدم حمض النيكوتينك (وليس النيكوتيناميد) علاجياً لتخفيض كوليسترول البلازما (تثبيط تدفق الحموض الدهنية الحرة من النسيج الشحمي) فأحدَثَ توسعاً وعائياً واحمراراً وإحساساً حارقاً. والمدخولات العالية (3-6 غ يوم) من النياسين والنيكوتيناميد قد تؤثر في بنية الكبد ووظيفته مـــع مـــا لذلك من آثار سمية تُحدث أذية كبدية.

المتطلبات

تنقص متطلبات النياسين مع زيادة مدخول البروتينات والمقدار اليومي المنصوح به مع غذاء معتدل البروتين هو 15-20 مغ. وبسبب التغيرات الهرمونية في استقلاب التربتوفان في أواخر الحمل، تصبح كمية 30 مغ من التربتوفان مكافئة للمغ الواحد من النياسين الغذائي. وسيكون هناك بالطبع زيـــادة مصاحبة في استقلاب التربتوفان، لذلك يبدو أنه لا حاجة لزيادة المدخول الغذائي من النياسين.

 يعطي حليب البشر النياسين الجاهز (2.7 مغ /ليتر). ويفترض أن استقلاب التربتوفــــان عنــــد الأم سيعوض هذا الفقدان بالرّغم من أن بعضهم قد يوصي لها بزيادة نحو 2 مغ في اليوم. ويُستخدم حمض النيكوتينيك، وليس النيكوتيناميد، أحياناً لعلاج فرط شحميات الدم بجرعة تصل إلى 2-6 غ/يوم.

قياس مخزون الجسم

لا توجد قياسات مخبرية مطلقة لتقييم حالة النياسين، وأكثر هذه القياسات حساسية تتم بطرائـــق ميكروبيولوجية تقوم على حَضْنِ كائن حي يحتاج نموه للنياسين في وسط يحوي المادة موضع الاختبار (المصل أو البول أو الدم). تتم بعد ذلك المعايرة بالمقارنة مع المحاليل القياسية للنياسين. والطريقة البديلة في قياس مستقلبات النيكوتيناميد الرئيسة في البول أي N- ميثيل النيكوتيناميد خلال فترة زمنية محددة أو نسبة إلى كرياتينين البول.