Коферментные функции витаминов
|
Название витаминов |
Коферментная форма |
Основные процессы, в которых принимает участие данный витамин |
|
Витамин В1, тиамин |
тиаминпирофосфат (ТПФ) |
декарбоксилирование -кетокислот, перенос С2-альдегидных и кетоновых групп |
|
Витамин В2, рибофлавин |
флавинмононуклеотид (ФМН), флавинадениндинуклео- тид (ФАД) |
окислительно-восстанови-тельные реакции (транспорт Н+ и е-) |
|
Пантотеновая кислота |
коэнзим А (КоА-SH), пантотеин-4-фосфат |
активация ацильных (в т. ч. и ацетильных) групп |
|
Витамин РР, никотинамид, никотиновая кислота |
никотинамидадениндинуклеотид (НАД), никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) |
окислительно-восстанови-тельные реакции (транспорт Н+ и е- ) |
|
Витамин В6, пиродоксаль, пиридоксин |
пиридоксальфосфат (ПФ), пиридоксаминофосфат, |
декарбоксилирование аминокислот и перенос аминогрупп |
|
Витамин В12, кобаламин |
дезоксиаденозил- и метилкобаламин |
трансметилирование, метилмалонил-КоА-мутазная реакция |
|
Витамин Вс, фолиевая кислота |
тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК)
|
обмен одноуглеродных фрагментов (формил, метил-, оксиметил-, метилен-, метенил-) |
|
Витамин Н, биотин |
карбоксибиотин |
активирование двуокиси углерода: карбоксилирование ацетил-КоА и пирувата |
|
Витамин С, аскорбиновая к-та |
|
гидроксилирование пролина и лизина |
|
Витамин К, нафтохинон |
гидрохинонная форма |
-карбоксилирование остатков глутамата |
Помимо коферментной витамины могут выполнять в организме и другие функции. Так, витамины А и Д выполняют функции гормонов, а витамины Е, С и каротиноиды являются антиоксидантами.
Провитамины – природные предшественники витаминов, которые превращаются в витамины в ходе их метаболизма (утилизации) в животном организме. Например, каротины являются провитаминами А, 7-дегидрохолестерин – провитамином Д3.
Антивитаминами называют аналоги витаминов, действующие как антикоферменты. Антивитаминами называют коферменты, производные витаминов, которые не способны выполнять их функции в ферментативных реакциях.
Предлагалось называть антивитаминами в широком смысле любые вещества, инактивирующее или ограничивающие действие витаминов в организме. Однако при взаимодействии некоторые витамины могут вызывать дефицит других. Если встать на позиции широкого определения термина «антивитамины», то многие витамины также можно назвать антивитаминами, что неизбежно приведет к путанице понятий.
Специфическое антикоферментное действие антивитаминов позволило широко использовать их для создания экспериментальных авитаминозов у животных и для лечения бактериальных инфекций и опухолевых заболеваний.
Таблица 1.3
Некоторые антивитамины и механизмы их действия
|
Витамины |
Антивита-мины |
Механизм действияантивитаминов |
Практическое применение антивиминов |
|
Нафтохиноны (витамин К) |
Кумарины (дикумарол, тромексан и др.) |
Антивитамины за-мещают нафтохи-ноны в биохими-ческих процессах и блокируют процессинг 2, 7, 9, 10 факторов свертывания крови в печени, оказывая противо-свертывающее действие на кровь |
Применяют для профилактики и лечения тромбозов при различных забо-леваниях |
|
Ниацин (РР) |
Изониазид (гидразид изоникотиновой кислоты) и его производные |
Антивитамины включаются вместо никотинамида в структуру НАД и НАДФ с обра-зованием ложных коферментов, не способных участвовать в окисли-тельно-восстанови-тельных и других реакциях (реплика-ции и репарации). Это действие про-является в тех клетках, куда способен проникать антивитамин, например, в тубер-кулезную палочку |
Применяют для лечения туберкулеза, так как оказывает туберкулостатичес-кий эффект |
|
Фолацин (фолиевая кислота) |
Птеридины (аминопте рин, амето-птерин или метотрексат)
|
Антивитамины вытесняют фолиевую кислоту из фолатзависимых фермен-тативных реакций, блокируя этим синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот, что проявляется в торможении деления клеток. Наиболее выраженное действие наблюдается на делящихся клетках |
Применяются для лечения лейкозов (тормозят интенсив-ное образование при этих заболеваниях лейкоцитов в костном мозге) и опухолевых заболеваний (тормозят деление опухолевых клеток) |
|
Парами-нобензойная кислота (ПАБК) |
Сульфаниламиды и их производные (норсульфазол, стрепто-цид, фтала-зол, сульфа-пиридозин и др.) |
Антивитамины включаются вместо ПАБК в структуру фолиевой кислоты, синтезируемо ми-кроорганизмами, и блокируют функ-ции коферментов фолиевой кислоты, т. е. в конечном счете размножение чувствительных к сульфаниламидам микроорганизмов |
Применяют для лечения инфекционных заболеваний |
|
Тиамин (В1) |
Гидрокситиамин, пиритиамин |
Антивитамины замещают кофер-менты тиамина в ферментативных реакциях и, воз-можно, нейроме-диаторных про-цессах |
Применяют в экспериментах для создания тиаминовой недостаточности |
|
Рибофлавин (В2) |
Дихлоррибофлавин |
Антивитамин замещает кофер-менты рибофлавина в ферментативных реакциях, что приводит к развитию рибофлавиновой недостаточности |
Применяют в экспериментах для создания гипо- или арибофлавинозов |
|
Пиридоксин (В6) |
Дезоксипиридоксин |
Антивитамин замещает пиридоксалевые коферменты в ферментативных реакциях и вызывает состояние пиридоксиновой недостаточности |
Применяют в экспериментах для создания пиридоксиновой недостаточности |
|
Пантотеновая кислота (В6) |
Гомопантотеновая кислота, -метил-пантотеновая кислота |
Антивитамины замещают пантоте-новые коферменты в ферментативных реакциях и вызывают состояние де-фицита пантотеновой кислоты в организме |
Применяют в экспериментах для создани пантотеновой недостаточности
|
Гипо- и авитаминозы – это патологические состояния, обусловленные недостаточностью содержания определенных витаминов в организме или нарушением их обмена (метаболизма) в организме.
Различают экзогенные и эндогенные причины авитаминозов. К экзогенным причинам относятся:
недостаток витаминов в пищевых продуктах,
дисбаланс поступления различных витаминов,
разрушение витаминов в процессе приготовления пищи,
наличие антивитаминов в пище,
недостаток белков в рационе.
К эндогенным причинам относятся:
нарушение всасывания витаминов в ЖКТ,
нарушение трансформации (превращения) витаминов в их коферментную форму,
нарушение синтеза апоферментов,
подавление противомикробными препаратами микрофлоры кишечника – важнейшего продуцента ряда витаминов,
несоответствие количества поступающих витаминов с повышенной их потребностью вследствие односторонности рациона или особенностей метаболизма.
С учетом коферментной функции витаминов соответствующие гипо- и авитаминозы представляют собой патологические состояния, обусловленные недостаточностью или полным отсутствием определенных ферментов, в состав которых входит данный витамин (гипо- и аферментозы). Следствием этого является специфический блок метаболизма.
Недостаточность витаминов приводит к ухудшению общего состояния организма. Иногда клинические признаки недостаточности того или иного витамина очень трудно отдифференцировать. Кроме того, наряду с дефицитом какого-то одного витамина на практике чаще встречаются полигиповитаминозы, т. е. состояния, при которых организм испытывает недостаток одновременно нескольких витаминов.
В табл. 1.4 систематизированы клинические проявления дефицита витаминов в соответствии с общепринятым описанием статуса больного: состояние кожи, волос, системы пищеварения, костно-мышечной системы и т. д., а также субъективной оценки состояния человека.
Таблица 1.4
Некоторые наиболее часто встречающиеся неспецифические