Строение и биологическая роль водорастворимых витаминов

Витамин В₁, тиамин, антиневритный

Активная форма: кофермент тиаминдифосфат.

Тиаминдифосфат

Биологическая роль: участвует в реакциях окислительного декарбоксилирования пировиноградной и a-кетоглутаровой кислот, транскетолазных реакциях пентозофосфатного пути.

Проявления недостаточности: болезнь “бери-бери”. Симптомы:

– периферические невриты;

– мышечная слабость;

– дискоординация движений;

- увеличение размеров сердца. Основная причина смертности у больных бери-бери - сердечная недостаточность.

Для гиповитаминоза В₁ характерно повышение уровня пирувата в крови.

Суточная потребность: 1-2 мг. Потребность в витамине возрастает при высоком содержании углеводов в пище.

Основные пищевые источники: мука грубого помола, бобовые, мясо, рыба.

 

Витамин В₂, рибофлавин

Активная форма: коферменты флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Флавинадениндинуклеотид

Биологическая роль – участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Например: 1. перенос электронов и протонов в процессе дыхания и микросомального окисления; 2. окисление сукцината; 3. окисление высших жирных кислот.

Проявления недостаточности: В₂-гиповитаминоз часто встречается у беременных, детей, у людей в состоянии стресса. Симптомы:

– воспаление сосочков языка - глоссит;

– растрескивание губ и уголков рта – ангулярный стоматит;

– помутнение хрусталика - катаракта;

– воспаление роговицы глаза - кератит.

Суточная потребность 1.5-3.0 мг

Основные пищевые источники: молоко, печень, мясные продукты, яйца, жёлтые овощи.

Витамин В_3, пантотеновая кислота

Активная форма: кофермент ацилирования (HS-КоА).

Биологическая роль: активация и перенос кислотных остатков (реакции трансацилирования).

Проявления недостаточности: дерматиты, поражение слизистых оболочек, дистрофические изменения желёз внутренней секреции и нервной системы, аллопеция.

Суточная потребность: 3-5-мг.

Основные пищевые источники: печень, яичный желток, дрожжи, зелёные части растений.

 

2.5.8. Витамин РР, никотинамид (ниацин, никотиновая кислота),

Антипеллагрический

Активная форма: коферменты никотинамидадениндинуклеотид и никотинамидадениндинукелеотидфосфат (НАД^+ и НАДФ^+) Биологическая роль: коферменты участвуют в окислительно-востановительных реакциях (являются переносчиками атомов водорода, входят в состав дегидрогеназ,). Например: 1. ПВК-дегидрогеназный комплекс; 2. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа; 3. глутаматдегидрогеназа; 4. b-гидрокси-b-метилглутарил-КоА-редуктаза и многие другие. Суточная потребность: 15 - 20 мг. Основные пищевые источники: мясо, рыба, горох, бобы, орехи.

никотинамидадениндинуклеотид

Проявления недостаточности: болезнь пеллагра. Симптомы:

– дерматит - поражение кожи;

– диарея - поражение слизистой желудочно-кишечного тракта;

– деменция - слабоумие.

Поскольку витамин РР может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофан, пеллагру можно лечить, вводя в диету дополнительное количество полноценных животных белков. 60 мг триптофана эквивалентны 1 мг никотинамида.

Витамин В_6, пиридоксин, антидерматитный

Активная форма: кофермент пиридоксальфосфат Биологическая роль - участвует в реакциях: 1. трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот; 2. синтеза никотинамида из триптофана; 3. синтеза d-аминолевулиновой кислоты (синтез гема). Проявления недостаточности. Недостаточность витамина у взрослых не вызывает специфических симптомов. У грудных детей на искусственном вскармливании возможны дерматиты и поражения нервной системы.

Пиридоксальфосфат

Суточная потребность – 2 мг. Потребность в витамине возрастает при высоком содержании белков в пище.

Основные пищевые источники: хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо.

 

Витамин В_9, фолиевая кислота

Активная форма: кофермент тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК), образующаяся в результате последовательного восстановления фолиевой кислоты НАДФН-зависимыми редуктазами.

Тетрагидрофолиевая кислота

 

Биологическая роль ТГФК связана с её способностью переносить одноуглеродные радикалы. Их источниками в организме человека могут служить различные соединения, однако, наибольшая роль принадлежит серину, который может образовываться из глюкозы в количествах необходимых организму.

Известно несколько коферментных форм ТГФК, которые при участии ферментов могут переходить друг в друга.

Фолиевая кислота

НАДФН₂ фолатредуктаза

НАДФ⁺ (витамин С)

Дигидрофолиевая кислота

НАДФН₂ дигидрофолатредуктаза

НАДФ⁺ (витамин С)

ТГФК

Серин В₆

Глицин

N⁵N¹⁰-метилен ТГФК N⁵-метил ТГФК

НАДФ⁺ ФАДН₂ ФАД

НАДФН₂ + Н₂О

N⁵N¹⁰-метенил ТГФК N¹⁰-формил ТГФК

 

Активные формы ТГФК участвуют в процессах: обмена серина и глицина, синтеза метионина, синтеза тимидилового нуклеотида, синтеза пуриновых нуклеотидов.

Образование и метаболизм коферментных форм фолиевой кислоты связаны с обеспеченностью организма другими витаминами. В первую очередь это В₁₂ и аскорбиновая кислота. Недостаточность биотина так же приводит к нарушению обмена активных форм фолиевой кислоты.

Проявления недостаточности. Недостаточность фолиевой кислоты у человека вызывает характерные нарушения в обмене, которые ведут к развитию мегалобластической анемии. Нарушения касаются не только эритроцитов, но и других форменных элементов крови.

Суточная потребность 0,5-1,0 мг.

Пищевые источники. Фолаты широко представлены в природе – они синтезируются микроорганизмами и высшими растениями. При термической обработке растительных продуктов фолиевая кислота практически полностью утрачивается, поэтому основным её источником являются свежие овощи и фрукты.

Потребность в витамине возрастает при беременности и лактации, заболеваниях желудочно-кишечного тракта с нарушением всасывания, заболеваниях печени, длительном применении сульфаниламидов.

Витамин В₁₂, цианкобаламин, антианемический

Строение. Имеет очень сложную структуру. Центральной частью молекулы является порфириноподобная корриновая система. Она представляет собой 4 пиррольных кольца, замкнутых в единую систему, но место железа занимает атом кобальта. Так же как и железо в геме, атом Со²⁺ образует 2 ковалентные и 4 координационные связи. Две ковалентные и две координационые затрачиваются на связи с пиррольными кольцами, одна кординационная на связь с 5,6-диметилбензимидазолом и еще одна может быть занята различными заместителями.В животных клетках обнаружены две активные формы витамина В₁₂ выполняющие коферментные функции – дезоксиаденозилкобаламин и метилкобаламин.

Биологическая роль. В организме животных кобаламидные коферменты участвуют в двух реакциях:

1. Реакция трансметилирования в синтезе метионина из гомоцистеина. В этой реакции витамин В₁₂ является промежуточным акцептором метильной группы, донором которой является N⁵-метил ТГФК.

 

N⁵-СН₃– ТГФК ОКСИКОБАЛАМИН АДЕНОЗИЛ-

МЕТИОНИН