Саид Лутфуллин - Витамины и витаминоподобные соединения в биохимии обмена веществ человека

Ко второй группе антивитаминов относят вещества, непосредственно влияющие на структуру витамина: разрушая его, связывая, нарушая транспортировку или всасывание.

К жирорастворимым витаминам относятся гидрофобные по своей природе вещества: A, D, E, K. У жирорастворимых витаминов есть особенности:

– Для лучшего всасывания должны употребляться с жирной пищей. Например, чтобы удовлетворить потребность в витамине А, употребляя морковь, ее лучше есть со сметаной.

– Поскольку эти вещества не растворимы в воде, они могут накапливаться. При этом могут возникать гипервитаминозы.

Общие сведения

Витамин A 1существует в трех формах в зависимости от глубины окисления концевого атома углерода: спирт, альдегид, кислота.

Витамин A 2отличается от витамина A 1всего лишь дополнительной двойной связью в цикле. Он так же существует в трех формах.

Источники

Свободный ретинол обычно не содержится в продуктах питания. Там содержатся его производные (сложные эфиры, димеры).

Животного происхождения : печень свиньи, крупного рогатого скота (говяжья), морских рыб (например, трески), рыбий жир, жирномолочные продукты (сметана, сливочное масло, творог), яичный желток.

Растительного происхождения : желтые и оранжевые овощи содержат каротиноиды – вещества, которые в организме преобразуются в витамин А.

Например, β-каротин является димером витамина А. Поэтому в кишечнике под действием фермента β-каротиндиоксигеназа (в присутствии молекулярного кислорода) из одного моля β-каротина образуется два моля ретиналя:

α-каротин не является димером, поэтому из него образуется только один моль витамина А.

Биологическая роль

Витамин А свои биологические функции выполняет в альдегидной и кислотной форме: ретиналь и ретиноевая кислота.

1. Участие в акте световосприятия.

В сетчатке содержатся фоторецепторы: колбочки, ответственные за цветное зрение, и палочки, ответственные за черно-белое. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин, а палочки – родопсин. Они отличаются только апопротеиновой частью, кофермент обоих зрительных пигментов – 11-цис-ретиналь.

Механизм преобразования света в нервный импульс связан с переходом 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь.

Схема зрительного цикла

1 – цис-ретиналь в темноте соединяется с опсином, образется родопсин;

2 – под действием света происходит изомеризация 11-цисретиналя в транс-ретиналь;

3 – транс-ретиналь-опсин распадается на транс-ретиналь и опсин;

4 – поскольку пигменты встроены в мембраны светочувствительных клеток сетчатки, это приводит к местной деполяризации мембраны и возникновению нервного импульса, распространяющегося по нервному волокну;

5 – заключительный этап этого процесса – регенерация исходного пигмента. Это происходит при участии ретинальизомеразы: транс-ретиналь → цис-ретиналь; последний вновь соединяется с опсином, образуя родопсин. [ 1 1 Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е. С. Северина., 2003. 779 с. стр 135 ]

2. Влияние на рост и дифференцировку клеток и тканей

Ретиноевая кислота, подобно гормонам , взаимодействует с рецепторами в ядре клеток-мишеней. Образовавшийся комплекс связывается с определенными участками ДНК и стимулирует транскрипцию генов. Белки, образующиеся в результате стимуляции генов с участием ретиноевой кислоты, влияют на рост, дифференцировку, репродукцию и эмбриональное развитие.

3. Участие в антиоксидантной защите – из-за наличия двойных связей.

4. Участие в синтезе гликопротеинов (в том числе, входящих в состав биологических мембран).

5. Участие в иммунной защите.

Гиповитаминоз

1. Нарушение сумеречного зрения – куриная слепота.

2. Поражение эпителиальных тканей.

Дерматиты, сопровождающиеся патологической пролиферацией (гиперкератоз), кератинизацией и десквамации эпителия. Ксерофтальмия (сухость роговицы и конъюнктивы) вызвана тем, что в следствие десквамации эпителия слезных каналов происходит закупорка последних. Глазное яблоко меньше смачивается слезой. Позже происходит размягчение – кератомаляция – образуются язвы. Поражения глаз могут привести к полной слепоте.

Происходит поражение эпителия желудочнокишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы (нарушение сперматогенеза).

Подобные нарушения вызываются нарушением синтеза гликопротеинов.

3. Задержка роста, истощение.

Гипервитаминоз

Высокие дозы витамина A вызывают острое отравление, при регулярном употреблении повышенных доз витаминов в течение нескольких месяцев развивается хроническое отравление.

Острое отравление витамином А возникает при употреблении в пищу печени тюленя, медведя, акулы. Там содержится большое количество этого витамина. Это может привести даже к летальному исходу.

1. Головная боль, тошнота, рвота, повышение внутричерепного давления.

2. Воспаляется роговица.

3. Снижается аппетит.

4. Бессонница.

5. Облысение.

6. При остром отравлении наблюдаются судороги, паралич.

Общие сведения

Витамин D – это собирательный термин для обозначения группы близких по структуре стероидов.

Витамин D 2 – эргокальциферол. Используется как лекарственное средство для восполнения недостатка витамина D. Синтезируется в основном растениями из эргостерина. Или же может быть получен искусственно из того же эргостерина под действием ультрафиолета.

Витамин D 3 – холекальциферол. Помимо поступления с пищей, может синтезироваться в коже из 7-дегидрохолестерола под действием ультрафиолетовых лучей.