Михаил Ермолаев - Биологическая химия

Научное предвидение Зелинского в дальнейшем полностью подтвердилось. Сейчас для многих витаминов известны не только ферменты, в составе которых они обнаружены, но и детальный механизм их действия.

Полное отсутствие в организме какого-либо витамина является причиной авитаминоза — тяжелого поражения всего организма, с симптомами, характерными для каждого витамина.

Чаще встречаются случаи частичной недостаточности витаминов — гиповитаминозы, которые могут быть первичными и вторичными.

Первичные гиповитаминозы возникают в результате недостаточного поступления того или иного витамина с пищей. Такие состояния возникают, например, при однообразном и неполноценном питании. Примером может служить питание народов ряда стран Южной Америки и Африки кукурузой (маисом), которая является основным продуктом питания. В некоторых странах большую роль играют религиозные запреты, касающиеся источников полноценной пищи (продуктов животного происхождения).

Предрасполагающими моментами в развитии гиповитаминозов являются состояния беременности и кормления, периода роста, когда возрастает потребность в регулярном снабжении витаминами.

Вторичные гиповитаминозы являются следствием ряда инфекционных, хронических заболеваний, нарушений процессов всасывания.

Для гиповитаминозов характерны следующие общие симптомы: легкое недомогание, понижение работоспособности, ослабление памяти, понижение резистентности организма. Гиповитаминозы у детей приводят к замедлению роста и развития ребенка. Поэтому полная обеспеченность организма всеми необходимыми витаминами является одним из важнейших условий сохранения его нормальной жизнедеятельности.

Снабжение витаминами приобретает особое значение в конце зимы и весной, когда организм истощает свои запасы витаминов и значительно снижена "витаминная кладовая" продуктов питания.

При избыточном потреблении витаминов развиваются, гипервитаминозы, которые специфичны для жирорастворимых витаминов. Они обладают способностью накапливаться в организме и проявлять токсическое действие.

Все витамины обозначаются буквами латинского алфавита: А, В, С, D и т. д. Наряду с этим витамины называют по производимому ими действию. Например, витамин А — антиксерофтальмический, витамин РР — антипеллагрический, витамин D — антирахитический и пр. В настоящее время принято решение называть витамины по их химической структуре: витамин В 1— тиамин, витамин В 12— цианкобаламин и т. д.

По своей способности растворяться в воде или жирах все витамины делятся на 2 группы:

1. водорастворимые витамины — витамины группы В, витамины С, Р и др.;

2. жирорастворимые витамины, к которым относятся витамины группы A, D, Е, К.

Характерной особенностью витаминов группы В является относительно изученный механизм их действия. Почти для каждого витамина известна его активная форма, которая участвует в построении определенного фермента, входя в состав его кофермента.

Витамины группы В в основном не синтезируются в организме человека.

Этот витамин впервые получил в чистом виде К. Функ . Его химическая структура характеризуется наличием амин-ной группы и атома серы:

Спиртовая группа витамина обусловливает его способность образовывать с кислотами сложные эфиры. Так, с двумя молекулами фосфорной кислоты тиамин образует сложный эфир — тиамин-пирофосфат, который является коферментом декарбоксилаз. Эти ферменты катализируют окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и других кетокислот. При этом пировиноградная кислота превращается в активную уксусную кислоту (ацетилКоА), которая является основным энергетическим материалом организма.

Помимо этого, тйаминпирофосфат (ТПФ) блокирует аце-тилхолинэстеразу (фермент, расщепляющий ацетилхолин, передатчик нервных импульсов), участвует в процессах образования жиров из белков и т. д.

Рис. 23. Судороги у голубя при авитаминозе В 1

При отсутствии витамина В 1в организме развивается болезнь — специфический полиневрит, известный под названием "бери-бери" (рис, 23, 24). Причиной этого является нарушение дальнейших превращений пировиноградной кислоты и ее накопление, особенно в миокарде, мозге, печени, почках, что приводит к различным нарушениям обмена веществ (рис. 23). Заболевание проявляется следующими клиническими симптомами: специфическим поражением нервных стволов, болезненностью в области сердца и учащением его ритма, развитием отеков на нижних конечностях, животе, ослаблением перистальтики и секреции желудка, появлением запоров, судорог, параличами мышц с последующей их атрофией (рис. 24).

Рис. 24. Атрофия мышц при бери-бери

Гиповитаминоз витамина B 1проявляется быстрой утомляемостью, повышенной раздражительностью,, снижением аппетита, мышечной слабостью и понижением резистентности организма.

В значительных количествах витамин В 1содержится в отрубях злаковых, хлебе грубого помола, дрожжах. Из продуктов животного происхождения витамином богаты печень, почки, сердце.

Суточная потребность составляет 1-3 мг.

Химическая структура витамина В 2довольно сложная. Он состоит из спирта рибитола и изоаллоксазина и обладает высокой специфичностью:

Биологическое значение рибофлавина заключается в том, что он участвует в построении коферментов (флавинаденинмоно- и динуклеотидов), которые входят в состав флавиновых ферментов. Они катализируют процессы тканевого дыхания, дезаминирования аминокислот, синтеза и распада жирных кислот и т. д. Таким образом, витамин В 2контролирует важные процессы обмена веществ в организме.

Авитаминоз витамина В 2проявляется задержкой роста, дерматитом (рис. 25), васкуляризацией роговицы (прорастание роговицы глаза кровеносными сосудами), выпадением волос, атрофией сосочков языка (глоссит), урежением пульса. Со стороны нервной системы авитаминоз характеризуется параличами и судорогами.