Суточная потребность – 10– 15 мг.

Витамин РР (витамин В5, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин). Антипеллагрический витамин

Химическое строение и свойства. Витамин РР был выделен К. Эвельгеймом в 1937г., его введение предохраняло от заболевания пеллагрой или излечивало ее. «РР» означает п ротиво п еллагрический (preventive pellagra).

Никотиновая кислота является пиридин-3-карбоновой кислотой, никотинамид –ее амидом. Оба соединения в организме легко превращаются друг в друга и поэтому обладают одинаковой витаминной активностью.

Витамин РР плохо растворяется в воде, но хорошо – в водных растворах щелочей.

Метаболизм. Поступающий с пищей витамин РР быстро всасывается в желудке и кишечнике в основном путем простой диффузии. С током крови никотиновая кислота легко попадает в печень и другие органы, несколько медленнее проникает в них никотинамид. В тканях оба соединения преимущественно используются для синтеза коферментных форм – НАД и НАДФ. Коферменты через биомембраны не проникают.

Биохимические функции. Почти весь имеющийся в клетках и жидких средах организма витамин РР представлен в виде никотинамида, включенного в состав коферментов – НАД и НАДФ. Поэтому значение ниацина определяется ролью этих коферментов, которая является чрезвычайно многогранной:

1. НАД - кофермент дегидрогеназ, участвующих в реакциях окисления глюкозы, жирных кислот, глицерола, аминокислот; является коферментом дегидрогеназ цикла Кребса (исключая сукцинатдегидрогеназу). В этих реакциях кофермент выполняет функцию промежуточного акцептора электронов и протонов.

2. НАД – переносчик протонов и электронов в дыхательной цепи митохондрий (от окисляемого субстрата к первому комплексу цепи тканевого дыхания).

3. НАД – субстрат ДНК-лигазной реакции при синтезе и репарации ДНК, а также субстрат для синтеза поли-АДФ-рибозы в поли-(АДФ)-рибозилировании белков хроматина.

4. НАДФН – донор водорода в реакциях синтеза жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов и некоторых других соединений.

5. НАДФН – компонент монооксигеназной цепи микросомного окисления, выполняющей функцию детоксикации антибиотиков и других чужеродных веществ.

6. НАД и НАДФ – аллостерические регуляторы ферментов энергетического обмена, в частности, ферментов цикла Кребса, а также реакций новообразования глюкозы (глюконеогенеза).

Никотинамид и N-метилникотинамид (метаболит никотинамида) являются участниками процесса метилирования т-РНК и белков.

Гиповитаминоз. Характерным признаком недостаточности ниацина является симптомокомплекс “трех Д”: дерматит, диарея, деменция. Так проявляется заболевание пеллагрой (от итал. pelle agra –шершавая кожа). Болезнь, свирепствовавшая в Испании и Португалии в XVI в., быстро распространилась по странам Средиземноморского побережья после того, как там стали интенсивно возделывать кукурузу. Поскольку кукуруза намного продуктивнее, чем прочие зерновые культуры, она завоевала огромную популярность и постепенно стала основным продуктом питания для бедных слоев населения. Однако в кукурузе витамин РР содержится в трудноусвояемой для человека форме, она бедна триптофаном, из которого способен синтезироваться этот витамин..

В основе заболевания лежит нарушение пролиферативной активности и энергетики клеток.

Дерматит чаще всего отмечается на открытых участках кожи, которая под действием солнечных лучей краснеет, покрывается пигментными пятнами (в виде крыльев бабочки) и шелушится. Язык становится ярко-красным и болезненным, утолщается, на нем появляются трещины (глоссит). Слизистые оболочки полости рта (стоматит, гингивит) и кишечника воспаляются, затем изъязвляются. Расстройство пищеварения проявляется тошнотой, отсутствием аппетита, болями в животе, поносами. Нарушается функция периферических нервов и центральной нервной системы. Появляется головокружение, головные боли. Апатия сменяется депрессией. Тугодумие – вплоть до умственной отсталости – тоже проявление болезни. Развиваются психозы, психоневрозы, в тяжелых случаях отмечаются галлюцинации.

Симптомы пеллагры чаще всего наблюдаются у лиц с недостатком белка в диете. Объясняется это тем, что животные белки содержат оптимальное количество аминокислоты триптофана, витамина В₆ и некоторых других, необходимых для биосинтеза ниацина.

Гипервитаминоз. У млекопитающих состояния гипервитаминоза РР вызвать не удалось. Данные о способности ниацина накапливаться в тканях отсутствуют. Избыток никотиновой кислоты быстро выводится с мочой.

Оценка обеспеченности организма витамином РР. Обеспеченность организма ниацином достаточно хорошо характеризуется величиной экскреции основных продуктов его катаболизма – N-метилникотинамида и метил-2-пиридон-5-карбоксиамида. В нормальных физиологических условиях концентрация выводимых с мочой метаболитов никотиновой кислоты и никотинамида невелика, но резко возрастает при их избыточном поступлении в организм. Определение количественного содержания N-метилникотинамида и его пиридонов в моче после применения нагрузочных доз витамина РР до настоящего времени служит единственным критерием обеспеченности организма этим витамином. Таким критерием не могут быть уровни самого витамина РР или его коферментных форм в крови, так как даже при тяжелой пеллагре их содержание мало отличается от содержания у здоровых лиц. Суточная потребность 20–25 мг.

Витамин В₆ (пиридоксин). Антидерматитный витамин

Химическое строение и свойства. Витамин В₆ включает в себя группу трех природных производных пиридина, обладающих одинаковой витаминной активностью: пиридоксина, пиридоксаля, пиридоксамина, отличающихся друг от друга наличием спиртовой, альдегидной или аминогруппы. Витамин В₆ был открыт в 1934 г.Н.Сент-Дьерди и вскоре синтезирован химически.

Пиридоксин хорошо растворяется в воде и этаноле, устойчив в кислой и щелочной средах, но легко разрушается под действием света при рН=7,0.

Метаболизм. Всосавшись в тонком кишечнике, все формы витамина B₆ током крови разносятся к тканям и, проникая в клетки, фосфорилируются с участием АТФ и пиридоксалькиназ. Коферментные функции выполняют 2 фосфорилированных производных пиридоксина: придоксальфосфат и пиридоксаминфосфат.

Распад коферментов осуществляется путем дефосфорилирования и окисления в тканях. Основным продуктом катаболизма является 4-пиридоксиловая кислота, которая экскретируется с мочой.

Биохимические функции. Витамин В₆ часто называют «королем обмена аминокислот»; вместе с тем его коферментные формы участвуют в реакциях, катализируемых почти всеми классами ферментов. Механизм действия всех пиридоксальфосфат-зависимых ферментов сходен: 1) вначале образуются шиффовы основания между аминокислотой и коферментом, при этом нитрофильный азот пиридинового кольца действует как своеобразный электронный сток, уводя электроны от аминокислоты и стабилизируя промежуточный интермедиат – карбанион; 2) будучи неустойчивыми, шиффовы основания (альдимины) далее модифицируются в процессах трансаминирования, декарбоксилирования, изомеризации и многих других превращениях боковой цепи аминокислот.

Коферментные формы витамина В₆ входят в состав следующих ферментов:

1. Аминотрансфераз аминокислот, катализирующих обратимый перенос NH₂-

группы от аминокислоты на α-кетокислоту. В этой реакции образуются новые α-кетокислоты и заменимые аминокислоты.

2. Декарбоксилаз аминокислот, отщепляющих карбоксильную группу аминокислот, что приводит к образованию биогенных аминов (гистамина, серотонина, ГАМК и др.), а также моноаминоксидаз, гистаминазы (диаминооксидаза) и аминотрансферазы ГАМК, обезвреживающих (окисляющих) биогенные амины.

3. Изомераз аминокислот, с помощью которых организм разрушает D -аминокислоты (в состав тканевых белков млекопитающих входят L -аминокислоты).

4. Аминотрансфераз иодтирозинов и иодтиронинов, участвующих в синтезе гормонов щитовидной железы и распаде этих гормонов в периферических тканях.

5. Синтазы δ–аминолевуленовой кислоты, участвующей в биосинтезе гема гемоглобина и других гем-содержащих белков (из глицина и сукцинил~ КоА).

6. Кинурениназы и кинуренинаминотрансферазы, обеспечивающих синтез витамина РР из триптофана.

7. Цистатионинсинтазы (а) и цистатионинлиазы (б) – ферментов, катализирующих синтез и распад цистатионина.

8. Синтетазы 3-кетодигидросфингозида, участвующей в реакциях биосинтеза сфинголипидов (из серина и пальмитил~ КоА).

Таким образом, витамин В₆ характеризуется исключительно широким спектром биологического действия. Он принимает участие в регуляции белкового, углеводного и липидного обмена, биосинтезе гема и биогенных аминов, гормонов щитовидной железы и других биологически активных соединений. Помимо каталитического действия, пиридоксальфосфат участвует в процессе активного транспорта некоторых аминокислот через клеточные мембраны; ему присуща функция регулятора конформационного состояния гликогенфосфорилазы – главного регулируемого фермента, осуществляющего распад гликогена.

Гиповитаминоз. Основными проявлениями недостаточности витамина В₆ являются гипохромная анемия и судороги. Отмечается развитие сухого себорейного дерматита, стоматита и глоссита. Чаще всего пиридоксиновая недостаточность наблюдается у маленьких детей при искусственном вскармливании стерилизованным молоком (разрушается витамин В₆), у беременных при токсикозах, а также у взрослых при длительном лечении противотуберкулезным препаратом изониазидом (антагонист пиридоксаля). Повышенная возбудимость и склонность к судорогам объясняются недостаточным образованием ГАМК (γ-аминомасляной кислоты) – медиатора торможения нейронов. Поражения кожи частично обусловлены недостаточностью витамина РР, в синтезе которого принимает участие витамин В_6. По данным клинических наблюдений, дефицит пиридоксаля предрасполагает к инфаркту миокарда.

Известно несколько болезней, связанных сврожденными нарушениями обмена пиридоксина. Наиболее типичными являются гомоцистинурия, пиридоксинзависимый судорожный синдром и анемия.

Гомоцистинурия. При этом заболевании имеется недостаточность цистатионинсинтазы – витамин В₆-зависимого фермента, катализирующего конденсацию гомоцистеина и серина с образованием цистатионина (при других формах гомоцистинурии страдают другие ферменты, участвующие в обмене гомоцистеина). В крови и тканях больных накапливаются аминокислоты гомоцистеин и метионин (предшественник гомоцистеина), первая легко экскретируется почками в виде своей окисленной формы – гомоцистина. Обнаружение гомоцистеина в крови и гомоцистина в моче служит диагностическим тестом на гомоцистинурию.

Заболевание обнаруживается у детей или подростков, проявляясь своеобразным симптомокомплексом: эктопией хрусталика (иногда подвывих хрусталика является единственным начальным симптомом заболевания); генерализованным остеопорозом и деформациями скелета (у ребенка – “паучьи” конечности, т.е. длинные и тонкие, наблюдается искривление позвоночника, а также плоскостопие, неправильный прикус зубов); своеобразной походкой (негнущаяся походка из-за дефекта зрения и костных аномалий); замедлением физического развития (начинают ходить с 1,5–2 лет). Дети с гомоцистинурией, как правило, светловолосы и голубоглазы (нарушение пигментации). Задержка умственного развития наблюдается не всегда. Основной причиной гибели больных является тромбоз артерий или вен; тромбообразование может происходить в различных участках тела.

Лечение заключается в длительном назначении высоких доз пиридоксина – до 0,5–1,0 г в сутки.

Пиридоксинзависимая анемия. Анемия, возникающая при недостатке витамина В₆, является гипохромной (показатель гематокрита и содержание гемоглобина низки), микроцитарной (форма эритроцитов изменена, продолжительность их жизни укорочена), сидеробластической (железо накапливается в эритробластах костного мозга и внутренних органах). Концентрация железа в плазме крови повышена. Анемия не поддается лечению другими витаминами.

Развитие гипохромной анемии объясняется нарушением биосинтеза гема вследствие низкой активности синтетазы δ-аминолевулиновой кислоты, коферментом которой является фосфопиридоксаль. Из-за нарушения образования гема снижается и содержание гемоглобина в эритроцитах, а неутилизируемое железо откладывается в тканях. Роль витамина В₆ в кроветворении, скорее всего, не ограничивается только этой его способностью.

Гипервитаминоз. Какого-либо выраженного побочного действия при длительном приеме высоких доз витамина (10–20 раз превышающих суточную потребность) отмечено не было. Доза 200–5000 мг может вызвать онемение, покалывание и кратковременную потерю чувствительности в конечностях.

Оценка обеспеченности организма пиридоксином. Наиболее популярным методом оценки обеспеченности организма витамином В₆ является флуориметрическое определение содержания в моче 4-пиридоксиловой кислоты – продукта деградации витамина. При гиповитаминозе В₆ суточная экскреция 4-пиридоксиловой кислоты снижается (в норме – 3–5 мг). Однако более точную информацию дает измерение содержания самого витамина (особенно пиридоксальфосфата) в плазме крови и моче.

Суточная потребность 2–2,2 мг

Фолиевая кислота (Фолацин. Витамин В₉. Витамин В_с).

Химическое строение и свойства. Витамин обнаружили в 1930 г., когда было показано, что люди с определенным типом мегалобластической анемии могли быть излечены принятием в пищу дрожжей или экстракта печени. В 1941 г. фолиевая кислота была выделена из зеленых листьев (от лат. folium – лист, отсюда и название витамина). Витамином В_С это соединение назвали из-за его способности излечивать анемию у цыплят (от англ. сhicken –цыпленок).

Витамин состоит из трех компонентов: гетероциклического остатка птеридина, парааминобензойной кислоты (ПАБК), которая может самостоятельно регулировать рост многих бактерий, и глутаминовой кислоты (несколько остатков). В организме человека птеридиновое кольцо не синтезируется, поэтому удовлетворение потребности в фолацине полностью зависит от его поступления с пищей.

Фолиевая кислота плохо растворима в воде и органических растворителях, но хорошо в щелочных растворах. Разрушается под действием света, при обработке и консервировании овощей.

Метаболизм. Витамин В₉, всасываясь в тонком кишечнике, восстанавливается в энтероцитах до тетрагидрофолиевой кислоты (ТГФК) и N⁵-метил-ТГФК. В крови основное количество витамина входит в состав эритроцитов. Депонируется он в печени, почках и слизистой оболочке кишечника.

В клетках организма фолиевая кислота восстанавливается в активную форму – ТГФК – с помощью NADPH^.H⁺ -зависимых ферментов: фолатредуктазы (1) и дигидрофолатредуктазы (2):

1. ФК + НАДФH^.H⁺ ® ДГФК + НАДФ⁺

2. ДГФК+ НАДФH^.H⁺ ® ТГФК + НАДФ⁺

Оба фермента нуждаются в антиоксидантной (препятствующей окислительному разрушению) защите. Эту функцию выполняет витамин С. Отсюда становится понятным, почему проявления фолиевой недостаточности могут быть ослаблены назначением аскорбиновой кислоты.

Активность дигидрофолатредуктазы блокируется конкурентными аналогами фолата – аминоптерином и метотрексатом, широко применяющимися в онкологической практике с целью угнетения размножения раковых клеток.

Избыток фолацина выводится с мочой, калом и потом.

Биохимические функции. Коферментная форма фолиевой кислоты – ТГФК – необходима для мобилизации и использования в реакциях метаболизма одноуглеродных функциональных групп: метильной (- СН₃), метиленовой (- СН₂ -), метенильной (-СН =), формильной (– СНО) и формиминогруппы (СН=NH). Присоединение этих групп к 5-му или к 10-му атому азота ТГФК осуществляется ферментативно.

Важнейшими реакциями с участием одноуглеродных фрагментов, связанных с ТГФК, являются:

1) N⁵,N¹⁰-метенил-ТГФК и N¹⁰-формил ТГФК служат донорами соответствующих одноуглеродных радикалов при синтезе пуриновых нуклеотидов;

2) N⁵-метил-ТГФК вместе с витамином В₁₂ участвуют в переносе метильной группы в реакциях синтеза дезокси-ТМФ и метионина;

3) ТГФК вовлекается в метаболизм аминокислот: серина, глицина (см. выше) и метионина.

Гиповитаминоз. Поскольку одноуглеродные группы играют исключительно важную роль в биосинтезе нуклеиновых кислот, моно- и динуклеотидов, а также в биосинтезе белков, становятся понятными те глубокие нарушения, которые наблюдаются при фолатном гиповитаминозе.

Основным клиническим проявлением недостатка фолиевой кислоты является заболевание анемией. Анемия называется мегалобластической, макроцитарной. В крови появляются большие незрелые кроветворные клетки - мегалобласты. Снижается количество эритроцитов и гемоглобина, причем эритропения выражена в большей степени, чем снижение уровня гемоглобина (в отличие от железодефицитной анемии). Характерно появление в крови гиперсегментированных многоядерных лейкоцитов с большим числом тяжей между сегментами ядер.

В эритроцитарном, миелоидном и мегакариоцитарном ростках костного мозга отмечаются выраженные мегалобластические изменения. Клетки костного мозга отличаются высокой скоростью деления, поэтому они особо чувствительны к нарушению синтеза нуклеиновых кислот, возникающему при дефиците витамина В₉. Схожие симптомы отмечаются и при недостатке витамина В₁₂, так как обмен обоих витаминов взаимосвязан.

При недостаточности фолатов отмечаются слабость, головная боль, обмороки, бледность кожи, красный саднящий язык, диарея. Больные раздражительны, враждебны, у них плохая память, паранойя.

Описаны врожденные нарушения обмена фолиевой кислоты, проявляющиеся мегалобластической анемией, сочетающейся с нарушением психического развития. Она развивается у младенцев вследствие врожденного нарушения всасывания фолатов в тонком кишечнике. Мегалобластическая анемия может развиваться вследствие врожденного дефекта фолатредуктазы (при этом нарушается превращение фолиевой кислоты в ее коферментную форму – N⁵-формил-ТГФК) или формиминотрансферазы – фермента, необходимого для образования N⁵-формимино-ТГФК из гистидина. Другие разновидности анемии затрагивают иные пути метаболизма фолатов.

Гипервитаминоз не описан. Даже при приеме доз, в 20–40 раз превышающих физиологические, токсических эффектов не отмечалось (в клинических испытаниях больные атеросклерозом принимали до 80 мг/сутки витамина В_9).

Оценка обеспеченности организма фолацином. Об обеспеченности организма фолиевой кислотой можно судить по содержанию ее в крови (лучше – в плазме крови). Содержание фолацина в моче, как правило, не является достоверным критерием обеспеченности организма этим витамином. Быстрое удаление витамина из крови при внутривенном его введении может указывать на недостаточную потребность организма в этом витамине (активный «захват» тканями).

Нередко об обеспеченности организма витамином В_с судят по косвенным показателям: по морфологическим изменениям крови и костного мозга, а также по уровню выведения некоторых продуктов обмена витамина с мочой (формиминоглутаминовой или уроканиновой кислот).

---

Дата добавления: 2015-07-08