Глава 1. Водорастворимые витамины

Оглавление

Введение

Глава 1. Водорастворимые витамины

Глава 2. Жирорастворимые витамины

Глава 3. Витаминоподобные вещества

 Глава 4. Лабораторные работы

Задания для контроля усвоения материала

Список рекомендуемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Ко второй половине XIX столетия было установлено, что пищевая цен- ность продуктов питания определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Однако практический опыт врачей и клинические наблюдения, а также история морских и сухопутных путешествий указывали на возникновение ряда специфических заболеваний (цинга, бери-бери), связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям.

Важный вклад в развитие учения о витаминах был сделан отечественным врачом Н. И. Луниным в опытах на мышах. Одна группа мышей (контрольная) получала натуральное молоко, а вторая − смесь компонентов молока: белок, жир, молочный сахар, минеральные соли и вода. Спустя некоторое время мыши опытной группы погибали, а мыши контрольной группы развивались нормально. Отсюда следовал вывод о наличии в молоке дополнительных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Подтверждением правильности вывода Лунина явилось установление причины заболевания бери-бери. Оказалось, что люди, употребляющие в пищу неочищенный рис, оставались здоровыми, в отличие от больных бери- бери, которые питались полированным рисом. В 1911 г. польский учёный К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, которое оказывало хороший лечебный эффект при этом заболевании. Поскольку это органическое вещество содержало в своём составе аминогруппу, Функ назвал его витамином, или амином жизни (от лат. vita − жизнь). В настоящее время известно около двух десятков витаминов, которые обеспечивают нормальный рост организма и нормальное протекание физиологических и биохимических процессов. Многие из них входят в состав коферментов (В₁, В₂, РР и другие); некоторые витамины выполняют специализированные функции (витамины A, D, Е, К).

Витамины − низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и различного строения, синтезируемые главным образом растениями, частично − микроорганизмами. Они, не являются источниками энергии и не встраиваются в клеточные структуры Для человека витамины − незаменимые пищевые факторы. В организме витамины, как правило, модифицируются в биологически активные соединения (коферменты, простетические группы, гормоны) или непосредственно участвуют в регуляции химических процессов.

Ч аще всего выполняют роль кофермента в составе ферментов (В₁,В₂.В₃,В₅ и др.) или специализированные функции (А,Д,Е,К).

Витамин

¯

Кофермент      Апофермент

¯                 ¯

Активный фермент

¯

Биологический катализ

 

 

 Существующая, в настоящее время классификация основана лишь на физико-химических свойствах витаминов, прежде всего на растворимости в воде или жирах. В их названиях нашли свое отражение исторические изменения отношения к витаминам. Каждый витамин имеет: химическое название, полученное им от авторов, впервые его открывших (тиамин, рибофлавин), и часто сохранившееся до настоящего времени в качестве тривиальных названий; буквенное обозначение; название с учетом заболевания, которое развивается при его недостаточности, с приставкой «анти-», указывающей на способность предотвращать развитие определенного заболевания.

Источники витаминов для человека: пищевые продукты, синтез микрофлорой кишечника (К,В₁,В₃, В₆,Н,В₉,В₁₂)

 

Витаминоподобные вещества могут частично синтезироваться в организме и могут встраиваться в клеточные структуры (холин, инозитол). Суточная потребность для них не установлена.

 

Некоторые витамины могут образовываться в организме из предшественников, провитаминов.

β-каротин- предшественник витамина А

Антивитамины -структурные аналоги витаминов, обычно блокируют активные центры ферментов, вытесняя из нихкоферментые формы витаминов, или, сами являясь ферментами, разрушают витамины (тиаминаза, аскорбиназа).

К ним относят:

1. структурные аналоги витаминов

дикумарин, дикумарол (антивитамин К) препятствует образованию активной формы витамина К, что блокирует синтез факторов свертывания крови.

- сульфаниамидные препараты - аналоги парааминобензойной кислоты. Конкурентно замещают ее в составе коферментных систем (тетра- гидрофолевая кислота) патогенных микроорганизмов и потому являются бактериостатическими средствами при инфекционных заболеваниях;

 

 

2. вещества, которые связывают витамины и предотвращают образование активного фермента (авидин);

3. ферменты, которые разрушают витамин (тиаминазы, аскорбатоксидазы)

Примером может служить назначение сульфаниламидов, структурно сходных с парааминобензойной кислотой, необходимой для синтеза фолиевой кислоты; назначение структурных аналогов фолиевой кислоты, тормозящих рост и деление злокачественных клеток.

Изониазид (антивитамин РР) образует «неправильные» коферменты, аналогичные НАД+ и НАДФ+, что блокирует протекание окислительно- восстановительных реакций.

Птеридины (антифолаты) вытесняют витамин В₉ из реакций и препят ствуют синтезу пуриновых и пиримидиновых оснований и, как следствие, нуклеиновых кислот.

Авидин (антивитамин Н) связывается с витамином в кишечнике и не допускает его всасывания в кровь.

Различают следующие группы витаминов.

Жирорастворимые витамины	Водорастворимые витамины	Витаминоподобные вещества
А (ретинол, анти ксерофтальмический) Суточная потребность: 1-3мг	B1 (тиамин, антиневритный)	Убихинон (коэнзим Q)
D (кальциферол, холикальциферол, антирахитический)	B2 (рибофлавин, витамин роста)	Полиненасыщенные жирные кислоты линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты (витамин F)
E (токоферол, витамин размножения)	B3 (РР, никотинамид, ниацин, антипеллагрический)	Холин (B4)
K (нафтохинон, антигеморрагический)	B5 (пантотеновая кислота, антидерматитный)	Карнитин (Bт)
	B6 (пиридоксин, антидерматитный)	Инозит (B8)
	B9 (Вс) (фолиевая кислота, антианемический)	S-метилметионин (U, противоязвенный фактор)
	B12 (цианокобаламин, антианемический)	Липоевая кислота (N)
	H (биотин, антисеборейный)	Оротовая кислота (B13)
	C (аскорбиновая кислота антискорбутный)	Пангамовая кислота (B15)
	P (биофлавоноиды, рутин, витамин проницаемости)	Парааминобензойная кислота

Потребность человека в витаминах зависит от пола, возраста, физиоло- гического состояния и интенсивности труда. Существенное влияние на по- требность человека в витаминах оказывают характер пищи (преобладание углеводов или белков в диете, количество и качество жиров), а также клима- тические условия.

Свойства витаминов

Витамины независимо от своих свойств характеризуются следующими общебиологическими свойствами.

1. Витамины должны поступать с пищей. В организме витамины не об- разуются, их биосинтез осуществляется вне организма человека. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой, обычно недостаточно для покрытия потребностей организма (строго говоря, это тоже внешняя среда). Исключением являются витамин РР, который может синтезироваться из триптофана, и витамин D (холекальциферол), синтезируемый из холестерола.

2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение – ви- тамин F.

3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F.

4. Витамины биологически активны уже в малых количествах инеобхо- димы для всех жизненных процессов.

5. Витамины неспецифичны по органам. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах.

6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве неспецифических средств: при сахарном диабете – B₁, B₂, B₆, при простудных и инфекционных заболеваниях – витамин С, при бронхиальной астме – витамин РР, при язвах ЖКТ – витаминоподобное вещество U и никотиновая кислота, при гиперхолестеринемии – никотиновая кислота.

Витамины, взаимодействуя друг с другом, могут быть синергистами (усиливать влияние друг друга) или антагонистами. К витаминам- синергистам относятся: доноры метильных групп В₉ и В₁₂; антиоксиданты А и Е; тиамин и аскорбиновая кислота. К витаминам-антагонистам (проявляют антагонизм в отношении некоторых эффектов) относятся витамины А и К; В₆ и Е; С и В₁₂; РР и В₁₂; В₁ и В₆.

Жирорастворимые витамины при увеличении дозы накапливаются и могут вызывать гипервитаминозы с рядом общих симптомов (потеря аппетита, расстройство ЖКТ, сильные головные боли, повышенная возбудимость нервной системы, выпадение волос, шелушение кожи) и со специфическими признаками. Яркая картина гипервитаминозов отмечается только для витаминов А и D.

Нехватка витаминов ведет к развитию патологических процессов в виде специфических гиповитаминозов или авитаминозов. Гиповитаминозы очень распространены.

Причины гипо- и авитаминозов

1. экзогенные: гельминтозы, лямблиозы, дизентерия, дисбактериоз кишечника, нерациональное питание, т.е. недостаточное потребление с пищей.

Например, установлено, что в сравнении с серединой XX века содержание витаминов в продуктах питания снизилось в среднем примерно на 50 %. Это связывают с интенсивным земледелием и истощением почв, с селекцией овощей и фруктов в пользу повышения зеленой массы и красивого внешнего вида.

- недостаточное поступление витаминов с пищей;

- разрушение витаминов при приготовлении пищи (t˚, консервирование и др.);

- изменение нормальной микрофлоры кишечника (действие антибиотиков и других бактериостатических веществ);

- действие антивитаминов.

2. эндогенные:

- повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических и патологических состояниях (интенсивный труд, беременность, заболевания);

- ускоренный распад витаминов и коферментов в тканях;

- нарушение всасывания витаминов;

- нарушение транспортировки витаминов с кровью;

- нарушение превращения витаминов в коферменты;

- нарушение взаимодействия коферментов с апоферментами;

- нарушение синтеза белковой части фермента (апофермента).

Например, пернициозная анемия Аддисон ‒ Бирмера при В₁₂- зависимой макроцитарной анемии, заболевания печени, дискинезия желчного пузыря (для жирорастворимых витаминов), повышенная потребность (беременность, лактация, физические нагрузки), генетические дефекты кофермент-образующих ферментов.

Жирорастворимые витамины

Название	Активные формы	Биологические функции
А (ретинол)	Ретиналь, цис-ретиноевая кислота	Участвует в акте зрения, регулирует рост и дифференцировку клеток
D (кальциферол)	Кальцийтриол (1,25(ОН)2D3)	Регуляция обмена фосфора и кальция в организме
Е (токоферол)		Антиоксидант; регулирует интенсив- ность свободнорадикальных реакций в клетке
К (нафтохинон)		Участвует в активации факторов свер- тывания крови: II, VII, IX, XI

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический). Ретиноиды пред- ставляют собой ароматическое кольцо с метильными заместителями и изо- преновой цепью. Витамин А имеет 3 формы: А₁, А₂ и цис-форму А₁. Витамин А₂ имеет дополнительную двойную связь в кольце β-ионона:

H3C

CH3

CH3          CH3

 

CH2OH

 

 

CH3

 

Витамин А1 (ретинол)

 

В организме спиртовая группа ретинола окисляется в свои активные формы: альдегидную (ретиналь) или карбоксильную (ретиноевая кислота) группы:

 

H3C

CH    CH3 11

3

12

O

H

C

H3C

CH3

CH3      CH3

 

COOH

CH3

CH3

а                                                                                      б

 

Активные формы витамина А: а) 11-цис-ретиналь; б) ретиноевая кислота

 

Источник: витамин А содержится только в животных продуктах: пече- ни крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир; в растительных продуктах (мор- ковь, томаты, перец, салат и др.) содержатся каротиноиды, являющиеся про- витаминами А. В слизистой оболочке кишечника и клетках печени содер- жится специфический фермент каротиндиоксигеназа, превращающий каро- тиноиды в активную форму витамина А.

Суточная потребность: 1‒2,5 мг (5 000 МЕ) или 2‒5 мг β-каротинов для взрослого человека.

Биологическая роль. Ретиналь в комплексе с белком опсином форми- рует зрительный пигмент родопсин, который находится в клетках сетчатки глаза, отвечающих за черно-белое сумеречное зрение («палочки») (рис. 5). Максимум спектра поглощения родопсина находится в области 500 нм.

 

 

Рис. 5. Участие ретинола в фотохимическом акте зрения

 

Светочувствительный аппарат глаза − сетчатка. Падающий на сетчатку свет адсорбируется и трансформируется пигментами сетчатки в другую фор- му энергии. У человека сетчатка содержит 2 типа рецепторных клеток: па- лочки и колбочки. Первые реагируют на слабое (сумеречное) освещение, а колбочки − на хорошее освещение (дневное зрение). Палочки содержат зри- тельный пигмент родопсин, а колбочки − йодопсин. Оба пигмента − слож- ные белки, отличающиеся своей белковой частью. В качестве кофермента оба белка содержат 11-цис-ретиналь, альдегидное производное витамина А.

При попадании кванта света на молекулу родопсина последний распа- дается на опсин и транс-ретиналь, представляющий собой неактивную форму альдегида витамина А. При этом в мембране генерируется электрический сигнал, идущий в зрительный центр головного мозга. В дальнейшем под вли- янием ферментов транс-ретиналь превращается в 11-цис-ретиналь и связыва- ется с опсином, образуя родопсин.

Ретиноевая кислота, подобно стероидным гормонам, взаимодействует с рецепторами в ядре клеток-мишеней. Образовавшийся комплекс связывает- ся с определенными участками ДНК и стимулирует транскрипцию генов. Белки, образующиеся в результате стимуляции генов (рис. 6):

· регулируют нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма;

· регулируют деление и дифференцировку быстро делящихся тканей – хряща, костной ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых, иммунной системы.

Ретинол осуществляет антиоксидантную функцию: нейтрализует свободные радикалы кислорода. Особенно существенно эта функция прояв- ляется у каротиноидов.

 

 

Рис. 6. Участие ретиноидов в метаболизме

 

Гиповитаминоз витамина А приводит к задержке роста, похуданию, истощению, а также к специфическому поражению:

· кожи – гиперкератоз (пролиферация и патологическое ороговение ко- жи, сухость и шелушение – так называемая «жабья кожа») приводит к вторичным гнойным процессам;

· слизистых оболочек – из-за снижения синтеза гликопротеинов и нару- шения барьерной функции слизистых оболочек происходит поражение эпителия желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и мочепо- ловой системы (а также нарушение сперматогенеза).

При авитаминозе витамина А происходит нарушение темновой адап- тации – гемералопия, или «куриная слепота». Специфично для авитамино- за поражение глазного яблока – ксерофтальмия, т.е. развитие сухости рого- вой оболочки глаза как следствие закупорки слезного канала в связи с орого- вением эпителия. Это в свою очередь приводит к развитию конъюнктивита, отеку, изъязвлению и размягчению роговицы, т.е. к кератомаляции.

Ксерофтальмия и кератомаляция при отсутствии соответствующего ле- чения могут привести к полной потере зрения.

Гипервитаминоз витамина А возникает при употреблении в пищу пе- чени белого медведя, тюленя, моржа, содержащих очень много витамина А, а также вследствие длительного приема доз, превышающих суточную потреб- ность. При этом наблюдается острое отравление, которое сопровождается

сильной головной болью, тошнотой, рвотой, повышением температуры, бес- сонницей, воспалением глаз, покраснением кожи лица, сухостью и зудом ко- жи, болью в суставах и костях. У витамина А в высоких дозах имеется нефротоксичность, канцерогенность и эмбриотоксичность.

Лекарственные формы. Ретинолаацетат ( аксерофтолаацетат), рети- нолапальмитат (аксерофтолапальмитат), рыбий жир.

В лечебных целях витамин А используют при инфекционных заболева- ниях, ослаблении зрения, нарушениях функций желудочно-кишечного трак- та. Витамин А показан в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболе- ваний, а также при воздействии на организм токсических химических ве- ществ. Препарат вводится пероральнов капсулах.

 

Витамин D (кальциферол, антирахитический). Кальциферолы − группа химически родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активные витамины − D₂ и D₃. Витамин D₂ (эргокальциферол) ‒ производное эргостерина − растительного стероида, встречающегося в некоторых грибах, дрожжах и растительных маслах. Ви- тамин D₃, имеющийся у человека и животных, холекальциферол, образую- щийся в коже человека из 7-дегидрохолестерина под действием УФ-лучей:

 

 

 

CH3

 

CH3

CH3

 

УФ

 

 

CH2

 

CH3

CH3

 

HO                     H3C

 

7-Дегидрохолестерин

CH3

 

HO                    H3C

 

Холекальциферол

 

CH3

 

 

После всасывания в кишечнике или после синтеза в коже витамин D₃ попадает в печень (рис. 7).

 

Рис. 7. Метаболизм витамина D3

 

В печени витамин гидроксилируется по С₂₅ и кальциферол транспорт- ным белком переносится к почкам, где под действием 1- α -гидроксилазы еще раз гидроксилируется, уже по С₁.

Образуется 1,25-дигидроксихолекальциферол или кальцитриол (рис. 8). Реакция гидроксилирования в почках стимулируется паратгормоном, пролак- тином, соматотропным гормоном и подавляется высокими концентрациями фосфатов и кальция.

 

 

25-  -Гидрокси лаза в печени

 

 

CH2

 

CH3

CH3

 

OH

HO                        H3C

CH3           HO

H3C

CH3

Холекальциферол

25-Гидроксихолекальциферол

 

1-  -Гидроксилаза в почках

 

 

 

HO               H3C

OH

CH3

1,25-Дигидроксихолекальциферол (гормон кальцитриол)

 

Рис. 8. Образование активной формы витамина D3

 

Источники: сливочное масло, сливки, сметана, желток яиц, рыбий жир.

Суточная потребность: для детей 12‒25 мкг (500‒1000 ME), для взрослого человека потребность значительно меньше.

Биологическая роль. Кальцийтриол выполняет гормональную функцию, участвуя в регуляции обмена Са²⁺ и фосфатов, стимулируя всасывание Са²⁺ в кишечнике и кальцификацию костной ткани, реабсорбцию Са²⁺ и фосфатов в почках. При низкой концентрации Са²⁺ или высокой концентрации D₃ он стимулирует мобилизацию Са²⁺ из костей.

Гиповитаминоз D часто встречается при пищевой недостаточности у детей, при недостаточной инсоляции у людей, не выходящих на улицу, или при национальных особенностях одежды. Также причиной гиповитаминоза может быть снижение гидроксилирования кальциферола (заболевания печени и почек) и нарушение переваривания липидов (холестаз).

У детей при недостатке витамина D развивается «рахит» (рис. 9), ха- рактеризующийся нарушением кальцификации растущих костей и, как след- ствие, остеомаляцией (размягчение кости). При этом наблюдают деформа- цию скелета с характерными изменениями костей (Х- или О-образная форма ног, «четки» на ребрах, деформация костей черепа, куриная грудь, задержка прорезывания зубов), увеличение живота из‒за гипотонии мышц, замедляет- ся зарастание родничков.

 

Рис. 9. При авитаминозе витамина D наблюдается рахит с характерными изменениями ко- стей (Х- или О-образная форма ног)

 

У взрослых тоже наблюдается остеомаляция, т.е. остеоид продолжает синтезироваться, но не минерализуется. Развитие остеопороза частично так- же связывают с витамин D-недостаточностью.

Поступление в организм избыточного количества витамина D₃ может вызвать гипервитаминоз D. Это состояние характеризуется избыточным от- ложением солей кальция в тканях легких, почек, сердца, стенках сосудов, а также остеопорозом с частыми переломами костей. Ранними признаками пе- редозировки витамина D являются тошнота, головная боль, потеря аппетита и массы тела, полиурия, жажда и полидипсия. Могут быть запоры, гипертен- зия, мышечная ригидность.

Лекарственные формы. Рыбий жир, эргокальциферол, холекальци- ферол, 1,25-дигидроксикальциферол (активная форма) – остеотриол, ок- сидевит, рокальтрол, форкал плюс.

Лекарственная форма витамина D₃ представляет собой масляный рас- твор, применяемый перорально или парентерально 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.

Витамин Е (токоферол, антистерильный). В настоящее время из- вестно 8 природных соединений, обладающих биологической активностью витамина Е: α, β, γ, δ -токоферолы и 8-метилтокотриенол. В их структуре име- ется ароматический спирт токол и боковая изопреноидная цепь, которая у то- коферолов полностью гидрирована. Различные токоферолы отличаются друг от друга количеством и положением метильных групп в бензольном кольце. Самым активным является α-токоферол:

 

 

HO

 

 

H3C

CH3

 

 

O

CH3

 

 

CH3

 

 

CH3         CH3

 

 

CH3

CH3

 

Витамин Е (α -токоферол)

 

Источники: растительные масла (кроме оливкового), салат, капуста, пророщенное зерно пшеницы, бобовые, сливочное масло, яичный желток.

Суточная потребность: для взрослого человека примерно 5 мг.

Биологическая роль. Витамин, встраиваясь в фосфолипидный бислой мембран, выполняет антиоксидантную функцию (рис. 10), т.е. препятствует развитию перекисного окисления липидов.

· Лимитирует свободнорадикальные реакции в быстро делящихся клет- ках – слизистые оболочки, эпителий, клетки эмбриона. Этот эффект лежит в основе положительного действия витамина в регуляции репро- дуктивной функции у мужчин и у женщин (греч. tokos – потомство, phero – несу).

· Защищает витамин А от окисления, что способствует проявлению ростстимулирующей активности витамина А.

· Защищает жирнокислотные остатки мембранных фосфолипидов и, сле- довательно, любые клеточные мембраны от перекисного окисления.

CH3

HO

 

 

CH3

ROO.

ROOH. O

CH3

 

 

CH3

H3C

O

CH3

Фитил

H3C

O

CH3

Фитил

Токоферол                               Токоферилрадикал

стабильный

ROO.

 

ROOH

 

O

 

 

H3C

 

O

CH3

 

OH

Фитил

Токоферолхинон

 

Рис. 10. Механизм антиоксидантного действия витамина Е;

ROOH − гидроперекись высшей жирной кислоты (ВЖК), ROO· − радикал гидропе- рекиси ВЖК; фитил − остаток фитановой кислоты

 

Кроме пищевой недостаточности и нарушения всасывания жиров, при- чиной гиповитаминоза Е может быть недостаток аскорбиновой кислоты, за- щищающей токоферол от окисления. Дефицит витамина Е проявляется раз- витием гемолитической анемии, возможно, из-за разрушения мембран эритроцитов в результате ПОЛ. Также отмечены увеличение проницаемости мембран, мышечная дистрофия, слабость. Считают, что при гиповитаминозе Е повышен риск мутаций, раковых заболеваний, болезней Альцгеймера, Пар- кинсона, поскольку в патогенезе этих заболеваний лежат свободно- радикальные процессы.

Гипервитаминоз витамина Е может возникнуть при его избыточном употреблении. Известно, что передозировка токоферола изменяет деятель- ность центральной нервной системы и может вызвать резкое повышение ар- териального давления, вплоть до гипертонического криза.

Лекарственные формы. α-Токоферола ацетат.

В медицинской практике используют как природные, так и синтетиче- ские препараты α-токоферола ацетата в растительном масле, заключенные в капсулы. Препараты витамина Е используются в качестве антиоксидантов при облучении, других патологических состояниях, связанных с повышен- ным содержанием в организме активных форм кислорода. Витамин Е назна- чают беременным женщинам, в комплексной терапии бесплодия, при повто-

ряющихся непроизвольных абортах. Показан этот витамин при мышечной дистрофии и некоторых заболеваниях печени.

 

Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический). К группе вита- минов К относятся два типа нафтохинонов с боковой изопреноидной цепью: К₁ − филлохинон, К₂ − менахинон. В основе циклической структуры обоих витаминов лежит кольцо 1,4-нафтохинона. Синтетические препараты вита- мина: К₃ − менадион, водорастворимый аналог витамина К − викасол, явля- ются производными 2-метил-1,4-нафтохинона, лишенными боковой цепи. После всасывания менадион превращается в активную форму – менахинон:

 

O

 

CH3

O

CH3                                   CH3 CH3  CH3 CH3

O

 

CH3

O

Филлохинон (К₁)

Менадион (К₃)

 

 

O                                CH3   CH3

 

O

Менахинон (К₂)

O

 

 

O

Викасол

 

SO3H

CH3

 

Витамеры витамина К

 

Источник: капуста, томаты, морковь, тыква, арахисовое масло, ягоды рябины, зеленые листья крапивы, шпината, бобовые овощи, пшеница, овес, печень (филлохинон). Также витамин образуется микрофлорой кишечника (менахинон). Запасы витамина в печени составляют около 30 суточных доз.

Суточная потребность: 1‒2 мг.

Биологическая роль. Витамин К является коферментом микросомаль- ных ферментов печени, осуществляющих γ-карбоксилирование глутамино- вой кислоты в составе белковой цепи. Благодаря этому витамин К обеспечи- вает:

· синтез факторов свертывания крови (рис. 11) – Кристмаса (ф. IX), Стю- арта (ф. X), проконвертина (ф. VII), протромбина (ф. II);

· синтез белков костной ткани, например остеокальцина;

· синтез протеина C и протеина S, участвующих в антисвертывающей системе крови.

Глутамат

в составе белка             O

-Карбоксиглутамат

в составе белка           O

...

HN CH C

CH2

...

...

HN CH C CH

...

CH2 COOH

Восстановленный витамин К дигидронафтохинон

 

CO2

 

Карбоксилаза

 

 

HOOC

2

 

CH

COOH

OH

R

 

CH3

OH

Монооксигеназа

O

 

R O

CH3

O

 

 

НАДФ+ НАДФН+ Н+

Тиолзависимая витамин К редуктаза

 

S

 

S    Б

Эпоксидредуктаза

 

O

 

R

 

SH

 

HS  Б

S б

O

R

 

CH3

O

SH

 

HS    Б

CH3                        S Б

O                                а

Витамин К (нафтохинон)

 

Рис. 11. Роль витамина К в активации белков факторов свертывания крови; а и б − окисленная и восстановленная формы тиоредоксинподобного белка

 

Гиповитаминоз К возникает при подавлении микрофлоры лекарствами, особенно антибиотиками, при заболеваниях печени и желчного пузыря. У взрослых здоровая кишечная микрофлора полностью удовлетворяет потреб- ность организма в витамине. При недостатке витамина К наблюдаются кро- воточивость, снижение свертываемости крови, возникновение подкожных гематом (рис. 12).

 

Рис. 12. Подкожные гематомы при недостатке витамина К

 

При гипервитаминозе витамина К нарушается процесс свертывания крови.

Антивитамины: варфарин, дикумарол, тромексан.

 

 

Варфарин                                                            Дикумарол

 

Эти препараты используются при повышенной свертываемости крови и образовании тромбов, в качестве лекарственных веществ, блокирующих об- разование протромбина, и применяются для лечения тромбофлебитов, ин- фаркта миокарда.

Лекарственные формы.   Водорастворимый  аналог  витамина  К  –

викасол используется при пониженной свертываемости крови.

 

Контрольные вопросы

1. Какие витамины относят к жирорастворимым?

2. У больного нарушено переваривание липидов. Недостаточность каких ви- таминов следует ожидать? Почему?

3. Какие симптомы наблюдаются при передозировке витамина D? Какова су- точная потребность в витамине?

4. Больной плохо видит в сумерках, слабо ориентируется при переходе от света к темноте. Недостаток какого витамина наблюдается? Какие лекар- ственные препараты следует использовать? Почему?

5. Недостаточность каких витаминов следует ожидать при заболевании пече- ни и желчного пузыря (нарушено переваривание липидов)? Почему?

 

Тестовые задания

1. К жирорастворимым витаминам относятся:

1) филлохинон;

2) тиамин;

3) холекальциферол;

4) ретинол;

5) токоферол.

2. Для нормального световосприятия необходим:

1) ретинол;

2) токоферол;

3) рибофлавин;

4) пиридоксаль;

5) биотин.

3. Ксерофтальмию вызывает дефицит в организме витаминов:

1) аскорбиновой кислоты;

2) тиамина;

3) ретинола;

4) холекальциферола;

5) токоферола.

4. Какой витамин является производным холестерина:

1) А;

2) Е;

3) D₃;

4) H;

5) K?

5. Какие из перечисленных витаминов являются витамерами витамина К:

1) викасол;

2) филлохинон;

3) ретинол;

4) менахинон;

5) биотин?

6. Назовите заболевание, причиной которого служит гиповитаминоз D3:

1) себорея;

2) пеллагра;

3) бери-бери;

4) мегалобластическая анемия;

5) рахит.

7. Назовите заболевание, причиной которого служит гиповитаминоз А:

1) себорея;

2) ксерофтальмия;

3) бери-бери;

4) мегалобластическая анемия;

5) рахит.

8. Гемолитическую анемию у новорожденных может вызывать дефицит витамина:

1) В₁;

2) В₁₂;

3) К;

4) Е;

5) В₉.

9. Содержание кальция и фосфора в крови регулируют витамины:

1) А;

2) Е;

3) D₃;

4) H;

5) K.

10. Избыток каких витаминов может вызвать гипервитаминоз:

1) витамина В₂;

2) витамина А;

3) витамина D;

4) витамина Е;

5) витамина С?

Витаминоподобные вещества