1-5 глава.Витамины. Строение и особенности обмена витаминов
 Скачать 351 Kb.
|
|
Раздел I. ВИТАМИНЫ Глава 1. Строение и особенности обмена витаминов Пища на клеточном уровне руководит всеми процессами в организме человека, гарантируя либо долгую и бодрую жизнь, либо болезнь и немощь. И хотя витамины – облигатные компоненты рациона, когда много их не всегда хорошо. Иногда лучше, иногда – хуже, но всегда дороже. Витамины – низкомолекулярные соединения органической природы, обладающие высокой биологической активностью, жизненно необходимые организму, но практически не способные синтезироваться в нём. Суточная потребность колеблется от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов и определяется особенностями химического строения, физико-химическими свойствами, биодоступностью (способностью всасываться), механизмами действия, а также полом, возрастом, физиологическим состоянием (беременностью, лактацией), диетой, профессией, климатом. Классификация витаминов: 1. По химической структуре и по способности растворяться выделяют: 1. Липовитамины (А, Д, Е, К, F); 2. Гидровитамины (В1, В2, В3, В6, Вс, В12 и др.); 3. Витаминоподобные соединения (Ко Q, липоевая, оротовая, пангамовая кислоты и др.). К последним принадлежат вещества, жизненно необходимые организму, но синтезирующиеся в нём. 2. По функциональному признаку. Натуральные незаменимые компоненты в зависимости от структуры могут служить коферментами энзимов (энзимовитамины); чаще - это водорастворимые витамины, например, группы В. Часть пищевых факторов после специфических преобразований выступает в качестве гормонов (гормоновитамины); обычно - это производные жирорастворимых (например, из витамина А – ретиноевая кислота; из витамина Д – кальцитриол; из витамина F - арахидонат, из которого синтезируются лейкотриены, тромбоксаны, простагландины, простациклины). Выделяют также редокс-витамины (антиоксиданты), которые, имея сопряжённую систему, способны реагировать со свободными радикалами, обеспечивая защиту (АРЗ) от них (ретинол, токоферолы, КоQ, нафтохиноны, полифенолы, аскорбиновая и липоевая кислоты, рибофлавин и др.). Природные источники витаминов: 1. В основном человеческий организм получает витамины с пищей (чаще растительного, реже животного происхождения). 2. Нормальная микрофлора кишечника (преимущественно бифидобактерии) способна синтезировать витамины (К, Н, В12, В6 , Вс, В2, В1, РР, липоевую, пантотеновую кислоты). 3. Некоторые витамины эндогенного происхождения, но их генез зависит от внешних факторов (например, в коже под действием УФО происходит преобразование холестерола в витамин Д; из незаменимой аминокислоты триптофана в клетках образуются НАД+ и НАД+Ф - активные формы витамина В5). Специфика всасывания витаминов Витамины - липофилы для своего всасывания требуют наличия жёлчи, в состав которой входят соли жёлчных кислот, ответственные за усвояемость гидрофобов. В энтероците липовитамины включаются в транспортные формы (хиломикроны, ЛПОНП) и далее, попадая в лимфу, проделывая долгий путь через грудной лимфатический проток, большой круг кровообращения, становятся доступными органам-мишеням и, наконец, достигают печени. В отличие от них натуральные пищевые факторы гидрофильной природы, всасываясь в кишечнике, по системе портального кровообращения сразу поступают в этот орган. Роль печени в обмене витаминов 1. Как липо-, так и большинство гидровитаминов при избыточном поступлении в организм способны депонироваться в печени. 2. В гепатоцитах большая часть натуральных алиментарных компонентов активируется: а) путём фосфорилирования; например: витамин В1 – в тиаминдифосфат (ТДФ); В6 – в фосфопиридоксамин или фосфопиридоксаль (ФП); б) включаясь в нуклеотиды: витамин РР в НАД+, НАД+Ф; рибофлавин в ФМН, ФАД; пантотеновая кислота в кофермент ацилирования (НS-КоА); в) витамин Д гидроксилируясь; г) каротины под действием каротиндиоксигеназы преобразуются в витамин А; д) за счёт реакций гидрирования фолиевая кислота превращается в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК); реакция восстановления используется и для реактивации витамина С. 3. В печени осуществляется синтез специфических белков, транспортирующих витамины в плазме крови к органам-мишеням. Комплекс: витамин + транспортный белок обеспечивает растворимость липовитамина в биологической жидкости; предупреждает преждевременное проявление активности витамина; затрудняет выделение его через почечный фильтр; создаёт специфическое взаимодействие с рецепторами мембран клеток-мишеней. 4. Катаболическая фаза обмена многих витаминов завершается в печени. Продукты биотрансформации липовитаминов, В12 выделяются из организма в составе жёлчи через желудочно-кишечный тракт. Общие механизмы действия витаминов Практически все незаменимые пищевые компоненты обладают внутриклеточной рецепцией, то есть проникают в цитозоль и органоиды, где и выполняют свои специфические функции. 1. После созревания гормоновитамины, взаимодействуя с гормончувствительными элементами (ГЧЭ) транскриптонов, растормаживают матричную активность отдельных генов, запуская транскрипцию и трансляцию. 2. В качестве простетической группы могут входить в состав различных белков, выполняющих разнообразные функции: а) пластическую: липовитамины – облигатный компонент билипидного слоя мембран; б) каталитическую: модифицированные В6 – коэнзим аминофераз, В1 – лиаз, В2 и В5 (РР) – дегидрогеназ; в) специфическую – родопсин - сложный протеин, содержащий в качестве небелкового компонента витамин А, обеспечивает свето- и цветоощущения. 3. Сопряжённая система редокс-витаминов способна: а) реагировать с радикалом, неспаренный электрон которого вступает в сопряжение с общим π-электронным облаком витамина и делокализуется, что делает образовавшийся радикал витамина стабильным, тем самым подавляется скорость СРО (витамины Е, А, С, Р) (ловушки радикалов); б) усиливать подвижность протонов. Являясь их источниками, витамины выступают восстановителями (косубстратами) в ОВР (аскорбиновая кислота – донор восстановительных эквивалентов в реакциях гидроксилирования аминокислот, в преобразовании витамина Вс в ТГФК). Срок жизни незаменимого пищевого фактора в клетке ограничен. Инактивация натурального ингредиента начинается в органах-мишенях и часто заканчивается в печени. Продукты его деградации или он сам выделяются с мочой, потом, с выдыхаемым воздухом или через желудочно-кишечный тракт с калом. |