Avidin

Englisch: avidin

Definition

Unter Avidin versteht man ein Glykoprotein, das besonders für sein Vorkommen im Hühnerei bekannt ist. Es hat die Eigenschaft, Biotin binden zu können. Biotin ist ebenfalls bekannt unter dem Namen Vitamin H. Dieses spielt als prosthetische Gruppe von Enzymen eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel, sowie im Zellkern für die epigenetische Kontrolle der Genfunktion. Die exakte biologische Funktion von Avidin dagegen ist bis heute noch nicht zweifelsfrei geklärt. Vermutungen zur Folge stellt Avidin eine Abwehrsubstanz im Hühnereiweiß da, wo es offenbar das Wachstum von Bakterien hemmt. Im Eiklar-Link-TextProtein macht das Avidin einen Gehalt von etwa 0,05 Prozent aus.

Chemie

Es handelt sich beim Avidin um ein tetrameres Protein, das heißt es besitzt vier identische Untereinheiten. Diese wiederum gliedern sich ihrerseits in 128 Aminosäuren. Die gesamte Molekülmasse des Avidins beträgt 66 kDa.

Eigenschaften

Die Fähigkeit von Avidin, Biotin fest zu binden, führt dazu, dass ein zu ausgiebiger Genuss von rohen Eiern die gastrointestinalgastrointestinale Aufnahme von Biotin vermindert oder komplett hemmt. Dabei verhindert das Avidin sowohl die Resorption des mit der Nahrung zugeführten Biotins, als auch die Aufnahme des von den Mikroorganismen der Darmflora produzierten Biotins. Der Zusatz von Avidin zur normalen Nahrung, oder das Beimengen großer Mengen an Eiklar kann somit einen akuten Biotinmangel indizieren.

Folgen einer zu hohen Avidinaufnahme

Wie erwähnt führt eine zu große Einnahme von Avidin zu einem Biotinmangel. Dadurch kommt es zu folgenden Störungen:

Hautprobleme
Depressionen
Muskelschmerzen
extreme Müdigkeit
Übelkeit
Haarausfall
Halluzinationen
Appetitlosigkeit
Anämie
Bewegunsstörungen
erhöhte Serum-Cholesterinwerte
Kandidose
Glossitis
Herzstörungen
Hypotonie
Missempfindungen an manchen Körperstellen

Homologe Substanzen

Ein Homolog des Avidins ist das Streptavidin. Dabei handelt es sich um ein von dem Bakterienstamm Streptomyces synthetisiertes Avidin. Dieses Streptavidin hat ebenfalls die Eigenschaft, Biotin zu binden; allerdings in etwas schwächerem Maße als Avidin. Im Gegensatz zum Avidin ist Streptavidin allerdings chemisch betrachtet kein Glykoprotein. Es weist daher eine wesentlich geringere Anzahl an unspezifischen Bindungen auf, was es für den industriellen bzw. biotechnologischen Einsatz wesentlich leichter zum verarbeiten macht.

Anwendung

Avidin wird in der grünen Biotechnologie insbesondere zur Entwicklung von Transgenem Mais verwendet. Dieser Transgene Mais ist in der Lage, Avidin in Konzentrationen von über 100 ppm zu exprimieren. Durch den daraus resultierenden extrem hohen Gehalt an Avidin kann der Organismus (in diesem Fall der Mais) sehr viel Biotin binden. Das wiederum macht ihn unanfälliger für den Befall diverser Schädlinge. Des Weiteren finden derzeit umfangreiche biotechnologische Experimente statt, wie Bt-Mais und Avin-Mais als Insektenschutzmittel benutzt werden könnten. Transgener Mais ist in rohem Zustand weder für Tiere, noch für den Menschen als Nahrungsmittel geeignet, weswegen er vorher abgekocht werden muss.