Свойства и биологическое значение витаминов. Система антиоксидантной защиты

Для каталитической активности многих ферментов требуются те или иные кофакторы небелковой природы. Такими кофакторами могут быть органические соединения (коферменты) или к.-л. неорганические вещества (металлы). У одних ферментов кофакторы непосредственно участвуют в каталитическом процессе, у других же они выполняют функцию промежуточных переносчиков определенных функциональных групп от молекул субстрата к ферменту. Предшественниками многих коферментов служат витамины – органические соединения, которые в малых количествах должны обязательно присутствовать в пище людей и большинства животных для поддержания нормального развития и жизнедеятельности организма. Витамины – незаменимые низкомолекулярные органические в-ва, поступающие в организм с пищей извне и участвующие в регуляции биохимических процессов на уровне ферментов. В. не являются пластическим материалом и не расходуются в качестве источников энергии. В настоящее время известно 13 различных в., которые вместе с основными пит. в-ми должны содержаться в пищевом рационе людей и животных многих видов, чтобы обеспечить нормальный рост и жизнедеятельность организма.

Потребление витаминов. При здоровом образе пит-я ежедневная потребность в В. удовл-ся. Недостаточ. Пит-е, нар-е пищеварения м/приводить к гиповитаминозу (крайний случай-авитаминоз). Это м/б при медикаментозном лечении флоры киш-ка. Симптомы-заболевания кожи, клеток крови и нервн. с-мы. Лечение-правильное пит-е, В. в форме лекарств (опасна передозировка-гипервитаминоз).

В. классифицируют на: жирорастворимые (А, Д, Е, К) и водорастворимые (тиамин В1, рибофлавин В2, никотиновая к-та, рутин, пиридоксин В6, биотин, фолиевая к-та, В12, С).

Жирорастворимые витамины. Витамин А (ретинол). Депо-печень. Сод-ся в животных прод-х (печень морских жив-х и рыб). В овощах и фруктах сод-ся провитамин А (каротин). Каротины м/подв-ся окислительному расщеплению в печени и слизист. оболочке киш-ка. Недостаток-страдает зрение, ксерофталмия (сухость роговой обол-ки глаз), «куриная» слепота, у молодых-остановка роста, повреждение тканей цнс. Витамин Д (кальциферол). Провитамин Д₃ – дегидроксихолестерин прис-ет в кожных покровах людей, для превращения в актив. форму достаточ. солнеч. облуч-я. Депо-печень, почки, киш-к, кости, надпочеч-ки. Ф-ции: регулирует фосф-но-кальциевый обмен, влияет на цнс, усиливает иммунитет. Гипо: рахит, наруш-е рста и окостенения костей, декальцификация (остеопороз, разрушение зубов, судороги). Гипер:↑ уровня кальция в крови, кальциноз почек и сердца, нар-е цнс. Сод-ся: рыбные прод-ты, яйца, сливоч. масло, говяжья печень, молоч. прод-ты. Вит.Е (токоферол). Депо-неск.г. в печени, жиров. ткань, матка, семенники, гипофиз, надпоч-ки. Ф-ции: антиоксидант (удаление своб-х рад-в), усиление иммунитета, репродуктив. ф-ция. Гипо: угнетение половых ф-ций, мышеч. дистрофия, нарушение целостности эритроцитов. Гипер-нет. Сод-ся: подсолнеч., хлопков.,кукуруз. масло, зеленые части растений, яичный желток, молоч. прод-ты. Вит.К. Печень, селезенка. Ф-ции: нормализация или ускорение пр-са свертыв. крови, уч-ют в построении протромбина и ф-ров 7, 9, 10.; являются медиаторами нек-х биохимич. ок-восст. превращений (при фотосинтезе, при окислит. фосфорилир.). Гипо: замедление свертыв. крови, спонтанные кровотеч. Сод-ся: листовые овощи, цв. и белокач-я капуста, шпинат, томаты, картофель, орехи, раст. масла. Синтезир-ся кишеч.флорой.

Водорастворимые вит-ны. Вит.С (аскорбинов. к-та). 75-100 мг. Депо-мозг, почки, надпочечники, поджел. жел., печень, сердце. Ф-ции: + действ. на цнс, спос. кроветв. и норм. усв-ю железа, ↑ сопротивляемость орг-ма, вх-т в антиоксидантный комплекс, метаболич. расщ-е тирозина и лизина, гидроксилирование остатков пролина в составе проколлагена до остатков гидроксипролина, уч-ет в обмене липидов и др. Гипо: ↓ физич. и умств. работоспос.,↓ сопротив-ть орг-ма, возник. кровоточ. сос-в, цинга. Гипер: бессонница, голов.боли, ↑ ломкость капилляров, спос. нак-ю воды в почках из-за отлож-я щавелев. к-ты. Сод-ся: шиповник, слад. перец, смородина и облепиха, цитрус-е, зел. лук, капуста. Вит.В1 (тиамин). Депо-печень, миокард, мозг. Ф-ции: уч-ет в энергетич. обмене. В организме действующей формой вит.В1 явл. его дифосфат-кокарбоксилаза-простетич. гр-па ряда ферментов, биохимич, ф-ция к-х заключ-ся в декарбоксилир. пировиногр.к-ты и расщ-е С-С связей. Гипо: сердеч. нед-сть, нар-е ф-ции жкт, поражение цнс, полиневриты, бери-бери. Гипер:нет Сод-ся: бобовые, крупы и хлеб из муки грубых сортов, пивные дрожжи. Вит.В2 (рибофлавин). Депо-печень, скелет. мышцы. Ф-ции: нормализует углевод. обмен, спос-ет усв-ю белков, уч-ет в дых-ой ф-ции клеток. Гипо: задержка роста, кожные нарушения (стоматиты, гингивиты, жир. кожа, себорея, облысение). Гипер:нет. Вит.В3 (пантотеновая к-та). Депо-надпочечники, почки, печень, мозг, сердце. Ф-ции: уч-ет в обмене жиров. Гипо: практич. не встреч., общая слабость, нейромоторные нарушения, дерматиты, поражения слизистых. Гипо: нет. Сод-ся: зерновые, бобовые, картофель, печень, яйца, рыба, синтезир. кишеч. палочкой. Вит.В5 (витамин РР или ниацин). Депо: мышцы, печень. Ф-ции: никотиновая к-та и никотинамид. Явл. коферментом: НАД и НАДФ. Эти коферменты вх-т в гр-пу оксидоредуктаз,кот. приним. уч-е в р-х дегидрирования. окисления. изомеризации, фотосинтезе, дыхании и т.д. Гипо: пеллагра, фотодерматит. Гипер: нар-е пищ-я, изменения кожи, сиж-е зрения. Сод-ся: мяс. прод-ты, молоко, яйца.

Вит.В6. (пиридоксин). Депо-мышцы, печень, мозг. Ф-ции: может сущ-ть в 3-х различ. формах: пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин. Фосфаты пиридоксаля и пиридоксамина вх-т в состав более чем 50 ферментов, кот. уч-ют в пр-х а.к.-ного синтеза и метаболизма, а такжк в фосфорилир. углеводов и метаболизме жир. к-т. Гипо: встреч. у беременных, у больных атеросклерозом, при хронич. заб-х печени, у грудных детей. Гипер: нет. Сод-ся: зерновые, бобовые, мясные продукты, дрожжи, рыба. Синтезир-ся микрофлорой киш-ка. Вит.В9 (фолиевая к-та). Ф-ции: уч-ет в обмене белков (в составе ферментов переносит одноуглеродные радикалы: формил, метил, метилен…уч-я в синтезе а.к., пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеиновых к-т), уч-ет в пр-х кроветворения. Гипо и гипер-нет. Сод-ся: зел. листья, мясо, печень, молоко, синтезир-ся микрофлорой киш-ка. Вит.В12.(цианокобаламин, антианемический витамин). Депо-печень. Ф-ии: уч-т в обмене белков, в пр-х кроветворения. Гипо-анемия, фуникулярный миелоз. Гипер-нет. Сод-ся: прод-ты жив. происх. Синтезир-ся микрофлорой киш-ка. Вит.Н (биотин). Депо-печень, почки. Ф-ция: кофермент в р-х декарбоксилирования, транскарбоксилирования прибиосинтезе липидов, а.к., углеводов, нукл. к-т и др. в-в. Гипо: дерматит (при употр-ии б-го кол-ва яич. белка, кот. разруш-т биотин). Гипер: нет. Сод-ся: молоко, яич. желток, печень. Синтезир. микрофлорой киш-ка.

Антиоксидантная сис-ма. В процессе биотрансформации ксенобиотиков под д-вием микросом. монооксигеназ пр-т обр-е супероксидных анионов за счет расщ-я окислен цитохрома Р450. Супероксидн анион явл высокотоксичным и отн-но стабил рад-лом. Он сп-н вз-ть с м-ми белков, липидов, выз-ть разрывы нитей ДНК, окис-ть тиоловые гр-пы, иниц. ПОЛ, выз-ть стр нар-я биолог мем-н. Изолированная микросом фракция печени жив-х генер-т супероксиданаоны со скор-ю 2-10 нмоль/1 мг белка. Ист-к супероксиданионов митох. мем-ны печени, продуц. их со скор-ю до 24 нмоль/1 мг белка. Они синт-ся ф-ми цитзоля, сп-н повр-ть липиды, мемб-ны и для защиты кл-к от повр СОА им-ся неск. ур-ей защиты.

1. ферментная сис-ма, в к. ключ. роль игр-т СОД (супероксиддисмутаза). Она кат-т р-ю обр-я перекиси и О2 из СОА СОД была откр-та в 1969 и встреч у всех аэробных орг-в. по стр-ре это металлопротеин и для своей акт-ти тр-т наличие металла. Перевод СОД в перекись сниж-т токсичность для кл-ки в 10 раз. В физ усл-х перекись обр-ся в пероксисомах, где 90% перекиси разлаг-ся каталазами. При транс-ции моноцитов в макрофаги тоже регенерир-ся перекись. При биотр-ции ксен-в увел-ся конц-я перекиси и токс-ть за счет вз-вия с СОА и за счет вз-вия с перекисями липидов. Чтобы обезвредить орг-м от перекиси сущ-т 2-ая линия защиты – антиперекисная линия защиты. Идет с уч-м каталазы и глутатионпероксидазы. Каталаза сод-ся во мн орг-х. Это Fе сод белок и облад-т 2-мя ф-ми: каталазная и пероксидазная. Глутатонпероксидаза. Для акт-ти нужен селен. Исп-ся в кач-ве суб-та орг перекиси, в т.ч. перекиси ненас ж к. кат-т ок-ние восст. глутатиона за счет перекиси. Кроме ферментных защит в кл-х сущ-т и неферментная сис-ма. К таким отн-ся внутриклеточные антиоксиданты К ним относ-ся каротиноиды и токоферолы, вит Е и А.Дейст-е токоферола напр-но на нейтр-ю рад-в некислород пр-ды. Дейст-е каротиноидов напр-но на вз-е с синглетным кислородом и переводом его в обычное сос-е. Им-ся другие суб-ты, которые противостоят рад-лам и перекисям(метионин, гистидин, аргинин за счет стр-ры боковой цепи, мочевина. Некоторые авторы антиоксиданты на липидо и водорастворимые: 1. Вит. А,Е,К, стерины, сероидный гор-н, вит Р, убихинон. 2. тиОлы и вит. С.