Биохимия

Водорастворимые витамины

Большинство водорастворимых витаминов, поступающих с пищей или синтезируемых кишечными бактериями, проявляют активность после образования соответствующих коферментов в ходе метаболизма (см. главу 4).

Витамин B₁(тиамин). По химическому строению тиамин представляет собой сложное соединение, включающее пиримидиновое и тиазольное кольца.

Тиамин

В организме витамин В₁ находится в форме пирофосфорного эфира - тиаминдифосфата. Он является коферментом декарбоксилаз, катализирующих декарбоксилирование кетокислот. Около 50% всего тиамина организма содержится в мышцах, 40% - во внутренних органах, преимущественно в печени.

При недостатке тиамина нарушается нормальное превращение углеводов, наблюдается повышенное накопление в организме кетокислот. Цепь метаболических нарушений, вызванных недостатком тиамина в клетках, приводит и к функциональным расстройствам в различных органах и системах. Со стороны пищеварительной системы это выражается в резкой потере аппетита, снижении секреции желудочного сока и соляной кислоты, атонии, диарее. Характерным признаком служит резкая атрофия мышечной ткани

35

и как следствие - снижение сократительной способности скелетных, сердечной и гладких мышц.

Нарушения со стороны нервной системы проявляется постепенным снижением периферической чувствительности, утратой некоторых периферических рефлексов, сильными болями по ходу нервов, судорогами, расстройством высшей нервной деятельности.

Тиамином богаты хлеб грубого помола, горох, фасоль, а также мясные продукты.

Витамин В₂(рибофлавин) обнаружен во всех тканях и органах организма человека. Он встречается как в свободном виде, так и в соединении с белком, является коферментом дегидрогеназ, ускоряющих реакции окисления янтарной кислоты, жирных кислот, переноса электронов и протонов в дыхательной цепи и т.д.

Рибофлавин

Недостаточность витамина В₂ проявляется в снижении содержания коферментных форм его в тканях, прежде всего флавинмоно-нуклеотида (ФМН). Гиповитаминоз В₂ клинически проявляется сухостью слизистых оболочек губ, трещинами в углах рта и на губах, повышенным шелушением кожи, конъюктивитами, светобоязнью.

Источником витамина В2 являются печень, почки, желток куриного яйца, творог.

Витамин В₃(пантотеновая кислота) входит в состав коэнзима А (КоА) - кофермента ряда ферментов, катализирующих превращение ацилов.

36

При недостатке витамина В₃ в организме человека поражаются кожные покровы и слизистые оболочки внутренних органов, наблюдаются дегенеративные изменения ряда органов и тканей (особенно желез внутренней секреции), потеря волосяного покрова, депигментация волос и другие патологические явления.

Источником пантотеновой кислоты являются дрожжи, печень, яичный желток, зеленые части растений.

Витамин В₅(никотиновая кислота, никотинамид), в отличие от других витаминов, в небольшом количестве синтезируется в организме из аминокислоты триптофана.

Витамеры витамина В₅ - никотиновая кислота и никотин-амид - обладают разной биологической активностью: никотиновая кислота является провитамином, а никотинамид обладает антипелларгическим действием, предохраняет от заболевания пеллагрой и излечивает уже возникшее заболевание.

Коферментные формы витамина В5 - никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) - определяют биохимические функции витамина В₅ в организме, среди которых главные:

• Перенос водорода в окислительно-восстановительных реакциях.
• Участие в синтезе органических соединений.

Источником витамина В₅ являются мясные, особенно богата ими печень, и многие растительные продукты.

Витамин В₆(пиридоксин) представляет собой сочетание трех витамеров: пиридоксола, пиридоксаля и пиридоксамина, формулы которых представлены ниже:

37

В тканях организма основной коферментной формой витамина В₆ является пиридоксальфосфат; он входит в состав декарбоксилаз аминокислот и аминотрансфераз.

Недостаточность в пище витамина В₆ приводит к нарушениям белкового обмена, т.к. реакции переаминирования аминокислот с кетокислотами обеспечивают организм свободными аминокислотами, необходимыми для биосинтеза различных белков.

Пиридоксиновая недостаточность особенно ярко проявляется у детей. Она сопровождается повышенной возбудимостью центральной нервной системы и периодическими судорогами.

Источником витамина В₆ для человека служат кишечные бактерии и пища. Богаты витамином В₆ зерновые и бобовые, а также мясные продукты и рыба.

Витамин В₁₂(цианокобаламин). Химическая структура витамина В₁₂ очень сложна; в составе этого витамина присутствует атом Со.

Витамин В₁₂ в природе существует в нескольких формах, некоторые из них являются коферментами. Кобамидные ферменты ускоряют важнейшие реакции углеводного, липидного и азотистого обменов.

38

Недостаток витамина В₁₂ приводит к нарушению кроветворения в костном мозге, вследствие чего возникает анемия, поэтому витамин В₁₂ называют антианемическим.

Растения не содержат витамина В₁₂. Его источником для человека являются мясо, молоко, яйца.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Аскорбиновую кислоту можно рассматривать как производное углевода L-гулозы. Она является донором водорода в окислительно-восстановительных реакциях, следовательно, существует в двух формах - окисленной и восстановленной:

Аскорбиновая кислота участвует в процессах превращения ароматических аминокислот с образованием некоторых нейромедиаторов, в синтезе кортикостероидов, в процессах кроветворения и в образовании коллагена - главного внеклеточного компонента соединительной ткани.

Недостаточность аскорбиновой кислоты приводит к заболеванию, называемому цингой. Это заболевание выражается в повышении проницаемости и хрупкости кровеносных сосудов, что приводит к подкожным кровоизлияниям. При недостатке витамина С снижается возможность использования запасов железа для синтеза гемоглобина в клетках костного мозга, что приводит к развитию анемии. На основе возникших биохимических нарушений развиваются внешние признаки проявления цинги: расшатывание и выпадение зубов, кровоточивость десен, отеки и боли в суставах, бледность (анемичность) кожных покровов, поражение костей.

Аскорбиновая кислота широко распространена в природе. Свежие фрукты и овощи являются основным источником аскорбиновой кислоты для человека. Особенно богаты ею плоды шиповника.

39

Витамин Н (биотин). Необходимость биотина для жизнедеятельности организма отражена в самом его названии (в переводе с греческого биос означает жизнь). Биотин - гетероциклическое соединение, в структуре которого можно выделить имидазольный и тиофеновый циклы, боковая цепь представлена остатком валериановой кислоты:

Биотин

Витамин Н в качестве кофермента входит в состав ферментов, ускоряющих реакции карбоксилирования. При недостатке этого витамина у человека наблюдается ряд патологических изменений: воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиление выделения жира сальными железами кожи (себоррея). Предотвращение себорреи послужило основанием для названия биотина антисеборрейным витамином.

Потребность организма человека в биотине покрывается за счет биосинтеза его кишечными бактериями. Некоторая часть витамина Н поступает с пищей. Богаты биотином горох, соя, цветная капуста, грибы, яичный желток, печень.

40