Водорастворимые витамины

 

 

 

 

Витамины (продолжение)

 

Лекция 5

 

 

 

 

Водорастворимые витамины (продолжение)

 

• 1) В1 (тиамин)
• 2) В2 (рибофлавин)
• 3) В3 (пантотеновая кислота)
• 4) Вс, реже В9 (фолиевая кислота)
• 5) В5 (никотинамид, никотиновая кислота, ниацин)
• 6) В6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин)
• 7) В12 (кобаламин)

 

 

• 8) Инозит
• 9) H (биотин)
• 10) С (аскорбиновая кислота)
• 11) P (полифенолы, биофлавоноиды)

 

 

 

 

 

В12 – кобаламин –  
антианемический  

 

Синтезируется исключительно  микроорганизмами!!!

 

Дороти Ходжкин расшифровала  структуру (1955) -  Нобелевская премия (1964)

 

Схематичное представление  В12

 

 

 

 

Вверху – коррин, внизу –  порфирин 

и соединения на его основе (гем гемоглобина и

хлорофилл)

 

 

 

 

Биохимическая роль: кобамидные  коферменты 
метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин (его R показан слева)

 

1) Реакции переноса CH3-группы  (трансметилирования)

 

2) Внутримолекулярный перенос  Н в реакциях изомеризации

 

 

 

 

Суточная потребность 0,003мг 
Недостаточность В12:

 

• - анемия из-за ухудшения кроветворной функции
• - нарушения со стороны НС
• - резкое снижение кислотности желудочного сока, ацидоз тканей

 

• ИСТОЧНИКИ: мясо-молочные продукты, яйца. При наличии Со – синтез микрофлорой желудочно-кишечного тракта

 

 

 

 

Для усвоения вит. В12 НУЖНЫ БЕЛКИ: 
ВНУТРЕННИЙ ФАКТОР КАСЛА, ТРАНСКОБАЛАМИНЫ

 

Транскобаламины:

 I – гаптокоррин, TCN I;

II – плазматический, TCN2;

III – внутренний фактор,

gastric intrinsic factor (GIF). 

 

 

 

 

Инозит (биос I, раньше –  вит.В8)

 

В природе наиболее распростра-нен мио-инозит (цис-1,2,3,5-транс-4,6-циклогексангексол).

Его биосинтез у растений  – 

2 фермента: инозитол-3Ф-синтаза  и инозитолмоно-фосфатаза

D-глюкозо6Ф→  мио-инозитол-1Ф  → дефосфорилирование до мио-инозита.

 

 

Другие инозиты образуются из  мио-инозита путем эпимеризации.

 

 

 

 

Биохимическая роль:

 

• 1) структурная в мембранах

 

 

 

 

 

• 2) пути трансдукции сигнала (инозитол-фосфатный путь)

 

 

 

 

 

 

 

Инозитолфосфатный путь  регуляции метаболизма

 

по: Зинченко В.П., Долгачева Л.П. Внутриклеточная сигнализация. Пущино, 2003

 

 

 

 

Недостаточность инозита, источники

 

• У человека недостаточность - очень редко. У животных – плешивость,нарушения НС и работы желудочно-кишечного тракта.

 

• Суточная потребность 1 – 1,5 г

 

• Источники: мясо, растения и др.

 

 

 

 

 

Витамин H – биотин (биос II, от bios – жизнь)

 

Авидин, связавший биотин. Авидин  – гомотетрамер, поэтому может  связать до 4 молекул биотина.

 

1916 – сырой яичный белок  токсичен. 

Дрожжи и печень в пище  – снятие 

 

1935 – вит.Н выделен как  соединение (Ф. Кёгль),

Специфический ростовой фактор  для дрожжей и

азотфиксирующих бактерий

1942 – строение (В. Дю Виньо), 

1944-1945 - химическийсинтез 

 

Haut (нем.) - кожа

 

 

 

 

Биохимическая роль – простетическая группа в биотиновых ферментах

 

• 1) реакции β-карбоксилирования или фиксация СО2, сопряженная с гидролизом АТФ – синтез карбамоилфосфата (орнитиновый цикл), синтез ЩУК (глюконеогенез)

 

 

• 2) реакции транскарбоксилирования без участия АТФ

 

 

 

 

Орнитиновый цикл

 

 

 

 

Недостаточность биотина

 

• Покраснение и шелушение кожи
• Выпадение волос (шерсти, перьев)
• Красные отечные “очки” вокруг глаз
• Изменения походки и типичная поза с согнутой спиной

 

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ    0,1 – 0,3 мг

 

- синтез микрофлорой кишечника  (вполне достаточно)

- печень, почки,яичный желток

- рисовые отруби, пшеничная  мука

- цветная капуста, бобы

 

Личинки НАСЕКОМЫХ !

 

• ИСТОЧНИКИ

 

 

 

 

Витамин С – аскорбиновая  кислота (антицинготный)

 

Почтовая марка, посвященная рекомендациям  Линда

 

.

 

Выделен из лимона С. Цильва, 1918-1925

Из капуспусты и др. – А. Сент-Дьёрдьи, 1928-1930

Установлено строение, хим. синтез  – Т. Рейхштейн, Е. Хёрст и В. Хеуорс  …..

 

 

Аскорбатоксидаза,

Церулоплазмин,

 

Дегидроаскорбатредуктаза 

(требуется НАДФН и глутатион)

 

Большинство животных  способно 

к синтезу вит.С

 

 

 

 

Биохимическая роль:  
окислительно- восстановительные процессы, кофактор в ферментах класса оксидоредуктаз 

 

• 1) сильный восстановитель, участвует в окислительно-восстановительных процессах, например – при функционировании глутатиона
• 2) синтез норадреналина

 

 

• 3) в синтезе коллагена

 

4) превращения кортикостероидов 

и трансферрина, участие в обмене 

липидов

 

 

 

 

Недостаточность вит. С

 

Кровоизлияния при цинге 

 

Суточная потребность в витамине С

для человека – 70-120 мг

 

D-аскорбиновая кислота  – антивитамин!

 

Симптомы – в основном результат  синтеза дефектного коллагена

 

Источники: шиповник, лимон, картофель,

мясо, др.

 

1) Повышенная ломкость капилляров

2) Болезненность и разрыхленность  десен

3) Общие симптомы повышенной  утомляемости, 

Восприимчивость к инфекциям, снижение  аппетита

 

 

 

 

Витамины P – группа соединений (полифенолы, биофлавоноиды)

 

1) Снижают проницаемость соединительной  ткани, сосудов, ингибируя гиалуронидазу. Блокируют некоторые металлы, чем изменяют активность некоторых других ферментов

2) Окислительно-восстановительные  процессы, совместно с вит.С  (“Аскорутин”)

3) Способствуют выделению кортикостероидов  (предохраняют от окисления адреналин,  он стимулирует гипофиз, гипофиз  стимулирует секрецию кортикостероидов)

 

Permeability - проницаемость

 

Флавоны, флаваны, флаваноны,

флаванолы (представитель – рутин),

антоцианы, лейкоантоцианы, катехины… 

 

Суточная потребность - ?

 

Источники: окрашенные плоды и ягоды (черешня, черная смородина, темный виноград и др.). Синтезируются по ШИКИМАТНОМУ ПУТИ

 

 

 

 

 

Жирорастворимые витамины

 

• 1) А
• 2) D
• 3) E
• 4) К

 

Обычно депо – печень.

Способны накапливаться.

!При передозировке проявляют  токсичность

 

 

 

 

Вит. А – группа веществ (ретиноиды и провитамины А)

 

Ретиноиды (в тканях животных в виде сложных эфиров – форме, защищающей от разрушения):

• - ретинол (витамин A1),
• - дегидроретинол (витамин A2),
• - ретиналь (альдегид витамина A1),
• - ретиноевая кислота.

 

Ретинол – циклический спирт  с боковой цепью из 2х изопренов  и первичной ОН-группы. Нестабилен, разлагается кислородом воздуха  и на свету, в организме окисляется  до ретиналя и ретиноевой кислоты.

 

Открыт в 1913: роль в питании  сливочного масла, желтка куриных  яиц (на приме-ре мышей, Висконсинский (Э. Макколлум, М. Дэвис) и Йельский (Т. Осборн, Л. Мендель) ун-тах.

Описана структура в 1931 году (П. Каррер, Нобелевская премия 1937), кристаллизован  в 1937 (Г. Холмс, Р. Корбет), в 1946 - хим. синтез (Д. А. ван Дорп, Й. Ф. Аренс).

Роль витамина A в зрении открыта  биохимиком Дж. Уолдом ( Нобелевская  премия, 1967).

 

Депо витамина — печень (90%), почки, жировая ткань, надпочечники.

 

 

 

 

Биохимическая роль вит.А

 

• Ретиналь - компонент зрительного пигмента родопсина.
• Ретинол – в составе клеточных мембран, в антиоксидантной защите организма, необходим для роста, дифференциации и сохранения функций эпителиальных и костных тканей, для размножения.
• Ретиноевая кислота в 10 раз активнее ретинола при влиянии на клеточную дифференциацию, но менее активна при влиянии на размножение

 

 

• В крови витамин A соединяется со связывающим белком (БСР), обеспечивающим растворимость ретинола, защиту от окисления и транспорт в различные ткани. Витамин, не связанный с белком, токсичен. Комплекс (витамин A + БСР) соединяется с белком транстиретином, препятствующим фильтрации витамина в почках. По мере использования вит. A отсоединяется от этих белков и идет в ткани. Ретиноевая кислота соединяется с альбумином.
• В клетках органов-мишеней есть специальные цитозольные рецепторы, распознающие и связывающие комплекс вит.А+БСР.

 

 

 

 

 

 

Провитамины (предшественники  вит. А) — растительные каротиноиды, каротины и ксантофиллы – производные  изопрена  
.

 

Количество β-каротина: сорта моркови (8-25 мг на 100 г), красный перец, зелёный  лук, салат, тыква.

 

Провитамины не могут полностью  заменить ретинол, так как в  витамин A превращается их ограниченное  количество

 

 
Ксантофиллы.

 

Не для кошек!

(нет фермента)

 

Каротины (α- и γ- дадут 1 молекулу ретинола, β- - 2 молекулы).

 

На рис.: β-каротин расщепляется 15-15'-монооксигеназой. Редуктаза образует  ретинол. Вит. B12, повышает активность  монооксигеназы (синтез ускоряется  в 1,5—2 раза).

 

 

 

 

Недостаточность вит. A

 

• - поражения эпителия, ухудшение зрения, нарушение смачивания роговицы, снижение иммунной функции, диарея

 

Мужчине - 0,9 мг/сут,

женщине 0,7 мг/сут.

 

Передозировка опасна! Для  взрослых — не более 3 мг/cут. Выводится медленно: за 21 день из организма исчезает всего 34 % введённой дозы, поэтому может накапливаться.