Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Функции некоторых витаминов в ферментативном катализе



Витамин   Активная форма   Тип катализируемой реакции
Водорастворимые витамины
Тиамин Тиаминпирофосфат Декарбоксилирование а-кетокислот
Рибофлавин Флавинмононуклеотид Окислительно-восстановительные реакции
Никотинамид Никотинамидадениндинуклеотид Окислительно-восстановительные реакции
Пиридоксин Пиридоксальфосфат Перенос аминогрупп
Пантотеновая кислота Кофермент А Перенос ацильных групп
Биотин Биоцитин Перенос С02
Жирорастворимые витамины
Ретинол Ретиналь Зрительный процесс
Кальциферол 1,25-Дигидроксихолекальциферол Регуляция обмена С02

ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ЖИРАХ

Витамины группы А

Общая характеристика

Витамин А был открыт Н. Друммондом в 1916 г. Этому открытию предшествовали наблюдения о наличии жирорастворимого фактора в пище, необходимого для нормального развития сельскохозяйственных животных. В дальнейшем было установлено, что имеется три витамина группы А: ретинол, или витамин А,, неоретинол — стереоизомер А, и А2. Ретинол представляет собой непредельный одноатомный спирт, состоящий из b-иононового кольца, а также боковой цепи, содержащей два остатка изопрена и первичную спиртовую группу:

 

витамин А1 (ретинол)

 

Депонируется витамин А в печени в виде эфиров пальмитиновой, уксусной и фосфорной кислот (ретинилпальмитата, ретинилацетата и ретинилфосфата).

Витамин А2 отличается от ретинола наличием дополнительной двойной связи в β-иононовом кольце.

Витамины группы А содержатся только в животных продуктах. В растительной пище содержатся каротины, способные предупреждать А-авитаминоз. В слизистой кишечника и печени они под влиянием фермента каротиноксигеназы превращаются в витамин А. Наибольшей активностью обладает b-каротин (из него образуются две молекулы ретинола, из других – по одной).

Данные о суточной потребности человека в витамине А варьируют от 0,8 мг для женщин и 1мг для мужчин до 2,5 мг.



Витамин А и соответствующие провитамины — каротиноиды широко распространены в природе. Данные об их содержании в некоторых пищевых продуктах приведены в табл. 4 и 5

Таблица 4. Содержание витамина А в животных пищевых продуктах Таблица 5. Содержание каротина в растительных продуктах
Пищевой продукт Содержание витамина, мкг/г Пищевой продукт Содержание витамина, мкг/г
Печень Морковь
Яйцо куриное Лук зеленый
Масло сливочное Картофель
Молоко коровье 1,0 Лук репчатый

 

Метаболизм витамина А

Витамин А поступает в организм как в свободном, так и в этерифицированном виде. Свободный ретинол сорбируется слизистой кишечника, а его эфиры сначала гидролизуются при помощи фермента гидролазы эфиров кар-боновых кислот. На внутренней поверхности ворсинок кишечника происходит ресинтез эфиров ретинола, которые затем поступают в кровь или в лимфу. В лимфе более 90% витамина А находится в этерифицированном состоянии. В крови витамин А связывается со специфическим ретинол-связывающим белком (один из белков фракции a1 глобулинов). Ретинолсвязывающий белок обеспечивает растворимость ретинола, его защиту от окисления, транспорт в различные ткани. Благодаря этому концентрация витамина А в сыворотке крови более или менее постоянна даже при некотором дефиците этого витамина в пище.



В сетчатке глаза ретинол превращается в ретиналь (альдегид витамина А), в печени – в ретиналь и затем в ретиноевую кислоту (альдегидная группа окисляется до карбоксильной), которая выводится с желчью в виде глюкуронидов.

Биохимические функции

Витамин А в организме осуществляет разнообразные функции. Вскоре после открытия была установлена его необходимость для нормального роста, а также для процесса сперматогенеза. В дальнейшем было показано, что витамин А необходим для нормального эмбрионального развития, а его окисленная форма — ретиноевая кислота — контролирует ростовые процессы. Биохимическая основа действия витамина А чаще всего связана с влиянием на проницаемость клеточных мембран. С помощью радиоизотопной техники было установлено также, что витамин А сорбируется на мембранах эндоплазматического ретикулума, влияя на созревание и транспорт секреторных белков. Велика роль витамина А в фотохимических процессах зрения.

Участие витамина А в процессе зрения. В сетчатке глаза имеются специализированные фоторецепторные клетки двух типов – палочки и колбочки. Наибольшей светочувствительностью обладают палочки, колбочки обеспечивают цветовое зрение. Наружные сегменты палочек содержат уплощённые замкнутые мембранные пузырьки – диски, уложенные в стопку. Диски богаты белком опсином. Опсин способен связываться с 11-цис-ретиналем, образуя пигмент пурпурно-красного цвета родопсин.

· Квант света стимулирует родопсин.

· Адсорбция света родопсином изомеризует цис-связь в 11-цис-ретинале в транс-связь. Такая транс-структура называется активированным родопсином или батородопсином. Транс-ретиналь имеет бледно-жёлтый оттенок, следовательно, при освещении родопсин обесцвечивается.

· Батородопсин служит для активации белка трансдуцина. Активация состоит в образовании комплекса трансдуцин-ГДФ.



· Комплекс трансдуцин-ГДФ активирует фосфодиэстеразу, гидролизующую цГМФ на ГМФ и фосфорную кислоту.

· ГМФ стимулирует каскад событий, генерирующих зрительный сигнал в мозге: перекрытие Na+-K+- каналов ® деполяризация мембраны ® возникновение электрического импульса ® преобразование импульса в зрительное восприятие в мозге.

Регенерация цис-ретиналя происходит следующим образом: батородопсин, теряя протон, превращается в метародопсин. Последний гидролизуется на опсин и транс-ретиналь. Образование цис-ретиналя из транс-формы, катализируемое ретинальизомеразой, является медленнм процессом, протекающим на свету.

Участие витамина А в антиоксидантной защите организма. Благодаря наличию сопряженных двойных связей в молекуле ретинол способен взаимодействовать со свободными радикалами различных типов, в том числе и со свободными радикалами кислорода. Эта важнейшая особенность витамина позволяет считать его эффективным антиоксидантом.

Антиоксидантное действие ретинола проявляется также в том, что он значительно усиливает антиоксидантное действие витамина Е. Вместе с токоферолом и витамином С он активирует включение селена в состав глутатионпроксидазы (фермента, обезвреживающего перекиси липидов).

Витамин А способствует поддержанию SH-групп в восстановленном состоянии. В частности, препятствуя образованию поперечных S-S сшивок в составе кератина, ретинол уменьшает степень кератинизации эпителия (усиление кератинизации кожи приводит к развитию дерматита и раннему старению кожи).

Однако витамин А может проявлять себя и как прооксидант, так как он легко окисляется кислородом с образованием высокотоксичных перекисных продуктов. Полагают, что симптомы гипервитаминоза как раз и обусловлены его прооксидантным действием. Витамин Е и витамин С предохраняют ненасыщенные двойные связи ретинола от окисления, препятствуя проявлению его прооксидантных свойств.

Биосинтез

Предшественником витамина А является изопентилпирофосфат, из которого и образуется молекула каротина. Синтез изопентилпирофосфата происходит через синтез мевалоновой кислоты, которая образуется в результате присоединения друг к другу трех молекул ацетил КоА. Мевалоновая кислота при помощи АТФ превращается сначала в 5-дифосфомевалоновую кислоту, а затем в изопентилпирофосфат. Следующим этапом является изомеризация изопентилпирофосфата в диметилаллилпирофосфат. В результате последующих реакций образуется циклический интермедиант нейроспорен, из которого и получаются каротины:

 

β-Зеакаротин ® γ-Каротин ® β-Каротин

α-Зеакаротин ® δ-Каротин ® α -Каротин

Многие микроорганизмы продуцируют каротины. Например, культура В1акеs1еа trispora продуцирует β-каротин в количестве до 20 мг на 1 г сухой биомассы. Растения, синтезирующие каротины в значительных количествах, являются источниками промышленного получения витамина А. Принцип извлечения каротинов из растительных тканей основан на экстракции сухого измельченного сырья органическими растворителями с дальнейшим разделением каротинов хроматографическими методами. β-Каротин в кристаллическом виде получают из люцерны, моркови и тыквы.

Химический синтез

Имеется много технологических схем химического синтеза витамина А. Одна из них, связана с конденсацией β-ионона с эфирами хлоруксусной кислоты. Схематически процесс можно представить следующим образом.

Сначала синтезируется альдегид-β-С14, в присутствии алкоголятов высших спиртов, который затем превращается в альдегид-β-С16. Далее получают альдегид-β-С19, взаимодействие которого с циангидрином ацетона и последующая дегидратация оксинитрила приводят к нитрилу кислоты витамина А, восстановление которого и последующий гидролиз дают транс-ретиналь. На последней стадии ретиналь восстанавливается натрийборгидридом и образуется витамин А.

Гиповитаминоз А

Недостаток витамина А приводит к замедлению роста и, в частности, ухудшению процесса костеобразования. Общим нарушением, возникающим при недостатке витамина А, является поражение эпителиальных тканей: кожи (фолликулярный гиперкератоз), слизистых оболочек кишечника (вплоть до развития язв), бронхов (частые бронхиты), мочеполовой системы (лёгкое инфицирование). Одним из специфических признаков недостатка витамина А является нарушение процесса зрения, в частности снижение способности глаз к темновой адаптации (гемералопия или «куриная слепота»). Специфично для авитаминоза А поражение глазного яблока – ксерофтальмия, то есть развитие сухости роговой оболочки глаза как следствие закупорки слёзного канала в связи с ороговением эпителия. Это приводит к развитию конъюнктивита, отёку, изъязвлению и размягчению роговой оболочки (кератомаляции). Ксерофтальмия и кератомаляция при отсутствии лечения могут привести к полной потере зрения.

Гипервитаминоз А

Для гипервитаминоза характерны: воспаление роговицы глаза, гиперкератоз, потеря аппетита, тошнота (при остром отравлении – рвота), понос, головные боли, боли в суставах, увеличение печени. Развивается общее истощение организма.

Хроническое отравление витамином наблюдается при регулярном употреблении высоких доз витамина, больших количеств рыбьего жира. Случаи острого отравления наблюдали при употреблении в пищу печени акулы, белого медведя, морских животных.

Практическое применение

В качестве лекарственных препаратов используют как природные витамины группы А, так и полученные методом химического синтеза. В лечебных целях витамин А используют при инфекционных заболеваниях, ослаблении зрения, нарушениях функций желудочно-кишечного тракта. Витамин А показан в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний, а также при воздействии на организм токсических химических веществ. Препарат вводится рег os в капсулах.

 

2.2. Витамины группы D

Общая характеристика

Еще в XVII столетии было известно, что детское заболевание рахит излечивается некоторыми продуктами питания, в частности рыбьим жиром. Позднее ученые обнаружили влияние солнечного света на это заболевание. В 1924 г. было сформулировано заключение о том, что в пище под действием ультрафиолетового облучения происходит активация каких-то антирахитических факторов. Смеси этих веществ были выделены и идентифицированы как стерины. И наконец, в 1932 г. А. Виндаус после облучения эргостерина из дрожжей получил индивидуальное вещество, обладающее антирахитическим действием и названное эргокальциферолом или витамином D2. Четыре года спустя из рыбьего жира был выделен препарат, названный витамином D3, причем предшественником его являлся не эргостерин, а холестерин.

Витамины группы D имеют сходное строение и свойства. Витамины D2 и D3 представляют собой бесцветные кристаллы, они оптически активны, хорошо растворимы в ацетоне и нерастворимы в воде. Температура их плавления 120 и 90°С соответственно, максимум поглощения в ультрафиолете при l = 265 нм. При недостатке витамина D у детей развивается заболевание рахит, связанное с нарушением обмена кальция и фосфора. Провитамины группы D широко распространены в природе. Особенно много их в печени рыб и животных. Из других продуктов, содержащих в большом количестве витамины D, являются сливочное масло, яйца, молоко (Таблица 6). Суточная потребность детей в этом витамине составляет 20-25 мкг, а взрослых — в 2-3 раза меньше.

Таблица 6.

Содержание витамина D в продуктах питания

Пищевой продукт Содержание витамина, мкг/г Пищевой продукт Содержание витамина, мкг/г
Печень скумбрии Печень камбалы Печень трески 3,0 Печень быка Яйцо куриное Масло сливочное 0,025 0,05 0,03

Метаболизм

Всасывание витаминов группы D происходит в составе смешанных мицелл, затем в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника (энтероцитах) они включаются в состав хиломикронов. В печени витамины подвергаются гидроксилированию системой оксигеназ по С-25 (из витамина D3 образуется 25(ОН)-D3 – 25-гидроксихолекальциферол), и с помощью транспортных белков крови переносятся в почки. В почках осуществляется вторая реакция гидроксилирования по С1 с помощью митохондриальных оксигеназ (образуется 1,25(ОН)2-D3 – 1,25-дигидроксихолекальциферол или кальцитриол). Эта реакция активируется паратгормоном. Паратгормон – гормон паращитовидных желёз. Синтез и секрецию гормона вызывает низкая концентрация Ca2+ в крови (менее 1,1 ммоль/л). Если уровень кальция соответствует физиологической потребности организма (1,1 – 1,3 ммоль/л), вторичное гидроксилирование происходит по С-24 (вместо С-1), при этом образуется неактивный метаболит 24,25(ОН)2-D3. В реакциях гидроксилирования принимает участие витамин С.

Витамин D3 накапливается в жировой ткани. Выведение витамина и его метаболитов из организма происходит с желчью в виде глюкуронидов.

Биохимические функции

Витамин D3 часто рассматривают как прогормон, так как кальцитриол действует аналогично стероидным гормонам. Проникая в клетки-мишени, он связывается с белковыми рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс. Этот гормон-рецепторный комплекс, мигрируя в ядро клетки, стимулирует транскрипцию и-РНК, отвечающей за синтез белка-переносчика ионов кальция. Вероятно, гормон отвечает также за синтез Ca2+-АТФ-азы.

В клетках кишечника кальцитриол, индуцируя синтез Ca2+-переносящих белков, обеспечивает всасывание ионов кальция и фосфатов из полости кишечника против градиента концентраций. В костях стимулирует разрушение старых клеток остеокластами и активирует захват Ca2+ молодыми костными клетками. В почках стимулирует реабсорбцию ионов кальция и фосфатов.

Кальцитриол принимает участие в регуляции роста и дифференцировке клеток костного мозга; обладает антиоксидантным и антиканцерогенным действием.

Синтез

Предшественники витамина D — вещества стероидной природы — синтезируются в дрожжах, растительных и животных тканях. Исходными веществами синтеза являются ацетил-КоА и малонил-КоА.

Провитамин D2 поступает в организм в готовом виде, а провитамин D3синтезируется в животных тканях. Холестерол превращается в витамин D3 при помощи фермента оксидоредуктазы холестерина и НАДФ. Этот процесс, в частности, протекает в коже, где провитамин превращается в активную форму под действием солнечного света.

В настоящее время разработано много схем химического синтеза витаминов D2 и D3. Одна из них заключается в следующем. В полном синтезе пре-кальциферола сначала получают 9α-хлор-9,10-секохолест-5(10)-ен-6-ин-Зβ,8β-дион. Далее получают диенин, который превращается в прекальцифе-рол. Термической изомеризацией в бензоле прекальциферол превращается в холекальциферол.

Гиповитаминоз D

Недостаток витамина D у детей приводит к заболеванию рахитом. Основные проявления этого заболевания сводятся к симптоматике недостаточности кальция: происходит искривление конечностей в результате размягчения костной ткани, позднее заращение родничков, на костно-хрящевой границе рёбер возникают своеобразные «чётки», задерживается прорезывание зубов. Развивается гипотония мышц (увеличенный живот), возрастает нервно-мышечная возбудимость (у младенца выявляется симптом облысения затылочка из-за частого вращения головкой), возможно появление судорог. У взрослых недостаточность кальция в организме приводит к кариесу и остеомаляции, у пожилых людей – к развитию остеопороза.

Гипервитаминоз D

Избыточный приём витамина D приводит к интоксикации и сопровождается выраженной деминерализацией костей – вплоть до их переломов. Содержание кальция в крови повышается. Это приводит к избыточному отложению кальция в тех органах, в которых в физиологических условиях он не депонируется (стенки сосудов, почки, легкие).

В нормальных условиях повышенное содержание кальция в крови будет приводить к образованию неактивного 24,25(ОН)2-D3, однако при гипервитаминозе этот механизм становится неэффективным.

Пигментация кожи (загар) является защитным фактором, предохраняющим от избыточного образования витамина D3 из 7-дегидрохолестерола при ультрафиолетовом облучении.

Практическое применение

Лекарственная форма витамина D3 представляет собой масляный раствор, применяемый реr or или парэнтерально для профилактики рахита, при спазмофилии, гипокальциемии, остеомаляции и остеопорозе. В дозах, превышающих 15—20 мкг в день, витамин D3 оказывает токсическое действие на почки и сердечно-сосудистую систему.

Витамины группы Е

Общая характеристика

В 1922 г. Г. Эванс и А. Бишо открыли жирорастворимый витамин, названный ими токоферолом (дословно — способствующий родам). Позднее он получил название витамина Е. Будучи производным хромана, токоферол имеет следующую химическую формулу:

Имеется три группы токоферолов, отличающихся по степени метили­рования хроманового ядра и биологической активности: α-токоферол, или 5,7,8-триметилтокол; (β-токоферол, или 5,8-диметилтокол и γ-токоферол, или 5-монометилтокол. Наибольшей биологической активностью обладает α-то­коферол, активность (β-токоферола почти вдвое меньше.

Токоферолы представляют собой маслянистую жидкость; они термоста­бильны и хорошо растворимы в органических растворителях. Для токоферо­лов характерна оптическая активность, обусловленная наличием асимметрич­ного углеродного атома. Суточная потребность человека составляет 13—20 мг атамина Е.

Витамины группы Е в большом количестве содержатся в растительных и животных маслах, пшенице, моркови, яйцах и молоке (табл. 7).

Таблица 7.

Содержание витамина Е в некоторых пищевых продуктах

Пищевой продукт Содержание витамина, мг % Пищевой продукт Содержание витамина, мг %
Растительное масло Маргарин Сливочное масло 6,0 2,1 Яйцо куриное Морковь Пшеница 0,5 0,45 1,1

Метаболизм

Всасыванию токоферола в кишечнике предшествует его растворение в липидах и эмульгирование при помощи желчных кислот. В комплексе с хиломикронами витамин Е попадает в кровь и с током крови — в клетки и ткани организма. Большая часть его встраивается в мембраны клеток жировой ткани ипечени. Избыток исходного токоферола выводится с калом, а его метаболиты, в частности 4-метил-4-окси(3,5,6-триметил-бензохинонил) гексакарбоновая кислота, после конъюгации с глюкуроновой кислотой выводятся с мочой.

Биохимические функции

Механизм действия витамина Е в первую очередь связан с его антиоксидантными свойствами. Предотвращая процесс пероксидного окисления липидов, этот витамин поддерживает целостность биологических мембран, струк­турным компонентом которых он является. Витамин Е, будучи своеобразной ловушкой для свободных радикалов, играет существенную роль в функциони­ровании антиоксидантной защиты всего организма. Имеются данные об учас­тии витамина Е в синтезе гема — простетической группы ряда гемопротеинов. В отсутствии этого витамина нарушается синтез дегидротазы 8-аминолевуленовой кислоты — предшественника синтеза гема. Гемсодержащие ферменты являются важными компонентами тканевого дыхания, которое нарушается при дефиците витамина Е. Установлена связь между витамином Е и селеном, причем повышение содержания селена в пище сокращает потребность организма в витамине Е.

Синтез

Токоферол был синтезирован из триметил-n-гидрохинона и фитилбромида в среде бензола. Реакция конденсации связана с образованием ряда проме­жуточных продуктов, одним из которых является аллиловый эфир.

В промышленности используют метод получения более активного α-токоферола из низкоактивных β- и γ-токоферолов. Процесс связан с хлорметилированием и последующим восстановлением полученного продукта.

Биосинтез токоферолов осуществляется только зелеными растениями, причем предшественником является гомогентизиновая кислота, а донором метальных группировок — метионин.

Гомогенизированная кислота

Авитаминоз

Дефицит витамина Е приводит к нарушениям эмбриогенеза и репродук­тивных органов. Кроме того, недостаток токоферола является причиной деге­нерации спинного мозга и легочной дистрофии. Животные реагируют на ави­таминоз Е по-разному. У крыс в первую очередь наблюдаются нарушения реп­родуктивных органов, а у морских свинок — дегенеративные изменения в мы­шечной ткани.

Практическое применение

Производство витамина Е основано на выделении его из зародышей пше­ницы методом спиртовой экстракции и отгонкой растворителя при низких температурах. В медицинской практике используют как природные, так и син­тетические препараты α-токоферола ацетата в растительном масле, заключен­ные в капсулы. Препараты витамина Е используются в качестве антиоксидантов при облучении и других патологических состояниях, связанных с повы­шенным содержанием в организме активных форм кислорода. Кроме того, ви­тамин Е назначают беременным женщинам, а также в комплексной терапии бесплодия. Показан этот витамин при мышечной дистрофии и некоторых за­болеваниях печени.

Витамины группы К

Общая характеристика

Витамины группы К обладают выраженным антигеморрагическим дейст­вием. Витамин К, был впервые выделен из люцерны в лаборатории П. Каррера в 1939 г. Немного позднее из рыбьей муки был получен геморрагический фак­тор со свойствами, отличными от витамина, выделенного из люцерны. Этот фактор получил название витамин К2. Оба витамина являются производны­ми 2-метил-1,4-нафтохинона, в котором в третьем положении водород заме­щен на спирт фитол или на изопреноидную цепь.

витамин К1, или филлохинон (фитохинон)

Витамин К2 существует в нескольких формах, в зависимости от длины изопреноидной цепи.

витамин К2, или менахинон (n = 4, 6, 7)

Кроме природных витаминов, ряд активных производных нафтохинона получены методом химического синтеза.

Витамин К, (филлохинон) — вязкое маслянистое вещество желтого цвета, хорошо растворимое в органических растворителях. Витамин К2 (менахинон) — кристаллический порошок желтого цвета, с температурой плавления около 54 0С. Источником витамина К, являются зеленые части растений. Из живот­ных тканей и органов наиболее богатой витамином К является печень свиньи (табл. 8).

Таблица 8.

Содержание витамина К, в пищевых продуктах

Пищевой продукт Содержание витамина, мг % Пищевой продукт Содержание витамина, мг %
Печень свиньи Шпинат 0,8 4,4 Морковь Томаты 3,2 0,6

Суточная потребность человека в этом витамине не установлена из-за на­личия эндогенного источника его синтеза, а именно кишечной микрофлоры.

Метаболизм

Подобно другим жирорастворимым витаминам, витамин К всасывается в тонком кишечнике с помощью эмульгаторов — желчных кислот. В комплексе с хиломикронами через лимфатические протоки он поступает в кровь, а затем депонируется в селезенке и в печени. В результате биотрасформации боль­шинство витаминов группы К превращаются в менахинон — МК-4 (число 4 обозначает количество изопреновых единиц в боковой цепи). Метаболит МК-4 является наиболее активным производным витаминов К. Выведение метаболитов этого витамина осуществляется с калом в виде конъюгатов с глюкуроновой кислотой.

Биохимические функции

Витамин К является одним из регуляторов системы свертывания крови. Одним из этапов многостадийного процесса формирования тромба является образование белка протромбина, который затем превращается в тромбин. Ме­ханизм этого превращения зависит от способности протромбина связывать ионы Са2+ при помощи остатков γ-карбоксиглутаминовой кислоты. Карбоксилирование последней в составе белка осуществляется микросомальной карбоксилазой, коферментом которой является 2,3-эпоксид — окисленная форма витамина К. Окисление протекает за счет внедрения кислорода в положение 2,3-нафтохинона.

эпоксид витамина К1

Синтез

Многие клетки синтезируют витамин К и его производные. Одним из предшественников менахинонов является сукцинилбензойная кислота. При присоединении к 2-метилнафтоевой кислоте пирофосфорного эфира изопреноида получается менахинон, или витамин К2.

Химический синтез фитохинона (К,) осуществляют методом конденсации 2-метил-1,4-нафтогидрохинона с фитолом в среде диоксана, при этом образу­ется 2-метил-3-фитил-1,4-нафтогидрохинон. После очистки от исходного 2-метил-нафтогидрохинона выделяют К1-гидрохинон и в результате окисления по­лучают фитохинон.

Синтез менахинонов осуществляется по принципу, описанному выше, а именно посредством конденсации 1-моноацетата 2-метил-1,4-нафтогидро-хинона и соответствующего ненасыщенного изопренового спирта в среде цик-логексана. В качестве катализатора используют фторид бора(Ш) или хлорид алюминия. Образовавшееся соединение окисляют оксидом серебра и получают менахинон.

Авитаминоз

Количества витамина К, поступающего с пищей и синтезируемого микро­флорой кишечника, вполне достаточно для предотвращения авитаминоза у здорового человека. При патологических состояниях, таких, как нарушение всасывания жиров в кишечнике, заболевания печени и желчного пузыря, по­давление микроорганизмов в кишечнике в результате антибиотикотерапии, возможен дефицит витамина К, который проявляется в кровоизлияниях, а в ряде случаев — и в обильном кровотечении.

Практическое применение

Нарушение процессов свертывания крови является основанием для ле­карственной терапии посредством витамина К. Лечебные дозы превышают среднесуточную потребность и составляют 12—15 мг в сутки. Лекарственные формы — таблетки и ампулы.

Повышенное свертывание крови и образование тромбов иногда являются причиной тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы. Ряд химиче­ских соединений, блокирующих процессы свертывания крови, называют ан­тагонистами витамина К и используют в качестве лекарственных веществ. К этим веществам относятся дикумарол и варфарин. Оба препарата блокируют образование протромбина и используются для лечения острых кровотечений, тромбофлебитов, инфаркта миокарда.

Витамин Q (убихинон)

Общая характеристика

В 1955 г. было окрыто вещество, по строению близкое витаминам К и Е. Оно получило название убихинон или коэнзим Q. Некоторые исследователи относят его к витаминам, другие — к витаминоподобным жирорастворимым веществам, однако витаминная активность убихинона была доказана в опытах на многих видах животных. Убихиноны широко распространены в раститель­ных, микробных и животных клетках. Правда, что касается последних, то су­ществует мнение, что боковая, изопреноидная цепь синтезируется в животном организме, а хиноидная поступает с пищей. Убихинон представляет собой растворимое в жирах масло желтого цвета с максимумом поглощения при 275 нм. Все убихиноны являются производными коэнзима Q 0 (2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохинона).

коэнзим Q 0

Убихиноны отличаются друг от друга длиной изопреноидной цепи, кото­рая присоединяется в шестом положении к бензохиноновому ядру.

Коэнзим Q10

Убихиноны — гидрофобные вещества, хорошо растворимые в неполярных органических растворителях.

Синтез

Хорошо изучены пути синтеза убихинона из тирозина в животных клетках. В растениях и микроорганизмах убихинон синтезируется из шикимовой кис­лоты.

Биохимические функции

Убихиноны переносят электроны через липидные слои мембран. Они иг­рают важную роль в процессах тканевого дыхания, являясь компонентами ды­хательной цепи.

Витамин F

Общая характеристика

Витамин F — комплексный витамин, состоящий из незаменимых ненасы­щенных жирных кислот: из линолевой, линоленовой и арахидоновой. Линолевая и линоленовая кислоты входят в состав растительных и животных жиров, а арахидоновая кислота найдена только в животном жире.

Ненасыщенные жирные кислоты являются предшественниками фосфо-липидов, простагландинов, нейтральных жиров, составными компонентами биологических мембран.

Авитаминоз

Недостаток ненасыщенных жирных кислот в рационе приводит к болез­ням кожи, подавлению функций репродуктивных органов.

Кроме того, у человека при гиповитаминозе F развивается гиперхолесте-ринемия и возникает склероз сосудов.


 


Просмотров 2171

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!