| [Все] [А] [Б] [В] [Г] [Д] [Е] [Ж] [З] [И] [Й] [К] [Л] [М] [Н] [О] [П] [Р] [С] [Т] [У] [Ф] [Х] [Ц] [Ч] [Ш] [Щ] [Э] [Ю] [Я] [Прочее] | [Рекомендации сообщества] [Книжный торрент] |
Витамины и витаминоподобные соединения в биохимии обмена веществ человека (fb2)
- Витамины и витаминоподобные соединения в биохимии обмена веществ человека [litres] 2718K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Юрий Тюрин - Саид ЛутфуллинВитамины и витаминоподобные соединения в биохимии обмена веществ человека
Саид Лутфуллин
Юрий Тюрин
© Саид Лутфуллин, 2017
© Юрий Тюрин, 2017
ISBN 978-5-4485-9070-2
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Рецензенты
С. Н. Куликов, кандидат биологических наук, в.н. с. ФБУН Казанского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии, Роспотребнадзора
Н. Н. Маянская, профессор кафедры биохимии и клинической лабораторной диагностики ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет, Министерства здравоохранения Российской Федерации, доктор медицинских наук
Предисловие
Еще древние врачи стали замечать, что при отсутствии в рационе некоторых продуктов питания у человека могут развиваться специфические заболевания. Во время длительных морских путешествий цинга (авитаминоз витамина С) уносила жизни многих моряков. Пока эмпирически не было установлено, что включение в рацион продуктов, богатых витамином С (а именно – цитрусовых), значительно снижало смертность и заболеваемость цингой.
Отечественный врач Н. И. Лунин проводил эксперименты: кормил мышей компонентами коровьего молока по отдельности: белками, жирами, углеводами, минеральными солями. И мыши несмотря на полноценное, как казалось, питание, умирали. Ученый сделал вывод, что продукты питания содержат некие неизвестные ранее вещества, необходимые для работы организма. Однако результаты его работ не получили всеобщего признания в то время.
Патофизиолог В. В. Пашутин, рассуждая о цинге, предположил, что это заболевание – есть не что иное, как недостаток подобного неизвестного вещества, которое содержится в цитрусовых и не синтезируется в организме человека.
По результатам воспроизведения симптомов болезни бери-бери у куриц (Gallus gallus), патолог Х. Эйкман установил, что заболевание развивается только у птиц, питающихся шлифованным рисом. А у тех, кто питался рисом с оболочкой – нет. Некоторым временем после Ф. Хопкинс высказал предположение, что помимо белков, жиров и углеводов в пище содержатся другие необходимые для жизнедеятельности вещества. И повторил тем самым выводы Н. И. Лунина.
В 1911г польский биохимик К. Функ выделил вещество, прием которого излечивал от болезни бери-бери. Этим веществом был тиамин (витамин B1). Позднее ученый установил структурную формулу тиамина. Для обозначения полученного вещества К. Функ ввел термин «витамин».
Vita – жизнь, вторая часть названия: «amine» была выбрана, потому что в структуре тиамина есть аммонийный азот.
Казимир Функ предположил, что и другие заболевания: цинга, рахит тоже вызываются нехваткой таких веществ, как тиамин.
Позднее были открыты и другие витамины, установлены их структуры.
Несколько научных открытий, связанных с витаминами, были отмечены Нобелевской премией:
По физиологии и медицине:
1. Христиан Эйкман «За вклад в открытие витаминов».
2. Фредерик Гоуленд Хопкинс «За открытие витаминов, стимулирующих процессы роста».
3. Альберт Сент-Дьёрди «За открытия в области процессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и катализа фумаровой кислоты».
4. Хенрик Карл Петер Дам «За открытие витамина К».
5. Эдуард Адальберт Дойзи «За открытие химической структуры витамина К».
По химии:
1. Адольф Отто Рейнгольд Виндаус «За работы по изучению строения стеринов и их связи с витаминной группой».
2. Уолтер Норман Хоуорс «За исследования углеводов и витамина С».
3. Пауль Каррер «За исследование каротиноидов и флавинов, а также за изучение витаминов А и В2».
4. Рихард Кун «В знак признания проделанной им работы по каротиноидам и витаминам».
Основные термины
Какие вещества мы будем называть витаминами? Что отличает витамины от других веществ? Признаки витаминов:
– Низкомолекулярные соединения.
– Абсолютно необходимы организму.
– В организме не синтезируются (или синтезируются в недостаточном количестве), должны поступать извне. Есть группа витаминов, синтезируемых нашей кишечной микрофлорой. И мы должны понимать, что это никакое не «исключение из правил». Кишечник для нашего организма – среда внешняя. И хотя бактерии кишечника – это обязательный его компонент. Бактерии – это другой организм. И то, что они синтезируют – для нас это вещества, поступающие извне.
– Организму достаточно следовых (крайне малых) количеств этих веществ.
– Витамины не используются как субстрат для получения энергии и как пластический материал.
– Биологическая функция витаминов обусловлена их участием в метаболических процессах, многие витамины являются коферментами.
В основе базовой классификации витаминов лежит их растворимость: различают жирорастворимые и водорастворимые витамины.
В зависимости от содержания витамина в организме различают несколько групп патологий:
– Гипервитаминоз – заболевание, развивающиеся при избыточном поступлении витамина. Гипервитаминозы характерны только для жирорастворимых витаминов.
– Гиповитаминоз – заболевание, развивающиеся при недостатке витамина.
– Авитаминоз – заболевание, развивающиеся при полном отсутствии витамина, по своей сути, это – крайняя степень гиповитаминоза.
Причина гипервитаминозов – это избыточное поступление витаминов с пищей или в виде лекарственных средств.
Причины авитаминозов и гиповитаминозов могут быть разнообразными. Различают экзогенные и эндогенные гиповитаминозы и авитаминозы.
Экзогенные развиваются при недостаточном поступлении витамина извне (с пищей или при недостаточности синтеза микрофлорой, например, при дисбактериозах).
Эндогенные гиповитаминозы и авитаминозы развиваются в следующих случаях:
– вследствие расстройства пищеварения витамин не высвобождается из потребленных продуктов питания.
– при беременности, лактации потребность в некоторых витаминах возрастает.
– нарушается всасывание витамина в кишечнике.
– нарушение преобразование витамина в активную форму.
– нарушение транспорта витамина в организме: из-за неправильной работы транспортных белков.
– поступление с пищей антивитаминов.
Для некоторых витаминов открыты антивитамины. Антивитамины – это вещества, при поступлении которых, снижается физиологическая активность витаминов. Различают две группы антивитаминов, которые принципиально отличаются друг от друга механизмом действия.
Первая группа антивитаминов по своей структуре схожи с витаминами, поэтому конкурируют с ними за активные центры соответствующих ферментов.
Ко второй группе антивитаминов относят вещества, непосредственно влияющие на структуру витамина: разрушая его, связывая, нарушая транспортировку или всасывание.
Жирорастворимые витамины
К жирорастворимым витаминам относятся гидрофобные по своей природе вещества: A, D, E, K. У жирорастворимых витаминов есть особенности:
– Для лучшего всасывания должны употребляться с жирной пищей. Например, чтобы удовлетворить потребность в витамине А, употребляя морковь, ее лучше есть со сметаной.
– Поскольку эти вещества не растворимы в воде, они могут накапливаться. При этом могут возникать гипервитаминозы.
Витамин А. Антиксерофтальмический
Общие сведения
Витамин A1 существует в трех формах в зависимости от глубины окисления концевого атома углерода: спирт, альдегид, кислота.
Витамин A2 отличается от витамина A1 всего лишь дополнительной двойной связью в цикле. Он так же существует в трех формах.
Источники
Свободный ретинол обычно не содержится в продуктах питания. Там содержатся его производные (сложные эфиры, димеры).
Животного происхождения: печень свиньи, крупного рогатого скота (говяжья), морских рыб (например, трески), рыбий жир, жирномолочные продукты (сметана, сливочное масло, творог), яичный желток.
Растительного происхождения: желтые и оранжевые овощи содержат каротиноиды – вещества, которые в организме преобразуются в витамин А.
Например, β-каротин является димером витамина А. Поэтому в кишечнике под действием фермента β-каротиндиоксигеназа (в присутствии молекулярного кислорода) из одного моля β-каротина образуется два моля ретиналя:
α-каротин не является димером, поэтому из него образуется только один моль витамина А.
Биологическая роль
Витамин А свои биологические функции выполняет в альдегидной и кислотной форме: ретиналь и ретиноевая кислота.
1. Участие в акте световосприятия.
В сетчатке содержатся фоторецепторы: колбочки, ответственные за цветное зрение, и палочки, ответственные за черно-белое. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин, а палочки – родопсин. Они отличаются только апопротеиновой частью, кофермент обоих зрительных пигментов – 11-цис-ретиналь.
Механизм преобразования света в нервный импульс связан с переходом 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь.
Схема зрительного цикла
1 – цис-ретиналь в темноте соединяется с опсином, образуется родопсин;
2 – под действием света происходит изомеризация 11-цис-ретиналя в транс-ретиналь;
3 – транс-ретиналь-опсин распадается на транс-ретиналь и опсин;
4 – поскольку пигменты встроены в мембраны светочувствительных клеток сетчатки, это приводит к местной деполяризации мембраны и возникновению нервного импульса, распространяющегося по нервному волокну;
5 – заключительный этап этого процесса – регенерация исходного пигмента. Это происходит при участии ретинальизомеразы: транс-ретиналь → цис-ретиналь; последний вновь соединяется с опсином, образуя родопсин. [1]
2. Влияние на рост и дифференцировку клеток и тканей
Ретиноевая кислота, подобно гормонам, взаимодействует с рецепторами в ядре клеток-мишеней. Образовавшийся комплекс связывается с определенными участками ДНК и стимулирует транскрипцию генов. Белки, образующиеся в результате стимуляции генов с участием ретиноевой кислоты, влияют на рост, дифференцировку, репродукцию и эмбриональное развитие.
3. Участие в антиоксидантной защите – из-за наличия двойных связей.
4. Участие в синтезе гликопротеинов (в том числе, входящих в состав биологических мембран).
5. Участие в иммунной защите.
Гиповитаминоз
1. Нарушение сумеречного зрения – куриная слепота.
2. Поражение эпителиальных тканей.
Дерматиты, сопровождающиеся патологической пролиферацией (гиперкератоз), кератинизацией и десквамации эпителия. Ксерофтальмия (сухость роговицы и конъюнктивы) вызвана тем, что в следствие десквамации эпителия слезных каналов происходит закупорка последних. Глазное яблоко меньше смачивается слезой. Позже происходит размягчение – кератомаляция – образуются язвы. Поражения глаз могут привести к полной слепоте.
Происходит поражение эпителия желудочнокишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы (нарушение сперматогенеза).
Подобные нарушения вызываются нарушением синтеза гликопротеинов.
3. Задержка роста, истощение.
Гипервитаминоз
Высокие дозы витамина A вызывают острое отравление, при регулярном употреблении повышенных доз витаминов в течение нескольких месяцев развивается хроническое отравление.
Острое отравление витамином А возникает при употреблении в пищу печени тюленя, медведя, акулы. Там содержится большое количество этого витамина. Это может привести даже к летальному исходу.
1. Головная боль, тошнота, рвота, повышение внутричерепного давления.
2. Воспаляется роговица.
3. Снижается аппетит.
4. Бессонница.
5. Облысение.
6. При остром отравлении наблюдаются судороги, паралич.
Витамин D. Кальциферолы. Антирахитический
Общие сведения
Витамин D – это собирательный термин для обозначения группы близких по структуре стероидов.
Витамин D2 – эргокальциферол. Используется как лекарственное средство для восполнения недостатка витамина D. Синтезируется в основном растениями из эргостерина. Или же может быть получен искусственно из того же эргостерина под действием ультрафиолета.
Витамин D3 – холекальциферол. Помимо поступления с пищей, может синтезироваться в коже из 7-дегидрохолестерола под действием ультрафиолетовых лучей.
Витамин D является биологически неактивным, поэтому в организме человека происходит его активация. В коже холекальциферол связывается со специальным протеином (витамин-D-связывающий белок) и в таком виде поступает в кровь. С кровью доставляется в печень. В печени к 25-атому углерода присоединяется гидрокси-группа (реакция гидроксилирования). Образуется 25-гидроксикальциферол (25 (ОН) D3). 25 (ОН) D3 – это основной циркулирующий метаболит витамина D. Поэтому концентрация 25-гидроксикальциферола, используется для определения обеспеченности им организма.
25 (ОН) D3 в проксимальных почечных канальцах подвергается гидроксилированию по 1-атому углерода.
Образуется активная форма витамина D: 1,25-дигидроксикальциферол (1,25 (OH) 2), или кальцитриол.
Источники
1. Витамин D синтезируется под действием ультрафиолетовых лучей. Дети и подростки, которые проводят даже короткое время 2—3 раза в неделю на улице, как правило, синтезируют достаточное количество витамина D для предотвращения дефицита.
2. Жирные сорта рыбы (сельдь, горбуша, сардины, макрель, лосось). И их рыбий жир.
3. В значительно меньшей степени: жирномолочные продукты (сметана, сливочное масло, сливки). Желток яиц. Говяжья печень.
4. Грибы лисички, выращенные при естественном освещении (в лесу) и дрожжи. В грибах синтезируется витамин D2 (эргокальциферол) из эргостерола (так же, как и у нас в организме синтезируется холекальциферол из 7-дегидрохолестерола).
Однако, есть данные о том, что даже диета, богатая продуктами, содержащими витамин D, не может полностью обеспечить его потребность без достаточного нахождения на солнце.
Биологическая роль
Кальциферол – это витамин-гормон. Свои биологические функции выполняет через ядерный фактор транскрипции.
1. Кальцитриол повышает концентрацию Ca2+ в плазме:
Витамин D синтезируется в ответ на низкие концентрации кальция в крови. Эта связь опосредована действием паратгормона: при снижении концентрации кальция вырабатывается паратгормон, который активирует фермент, осуществляющий реакцию гидроксилирования в почках. Таким образом повышается концентрация активной формы витамина D, которая:
– Стимулирует всасывание Ca2+ и PO43- в тонком кишечнике (усиливает синтез Ca2+-связывающих белков эпителия тонкого кишечника).
– Уменьшает экскрецию Ca2+ и PO43- в почках, очевидно усиливая реабсорбцию.
– При очень низкой концентрации Ca2+, и, следовательно, высокой концентрации витамина D стимулируется мобилизация Ca2+ из костной ткани.
2. 1,25-дигидроксикальциферол оказывает действие на функции иммунной системы, что способствует усилению врожденного иммунитета и препятствует развитию аутоиммунных заболеваний.
3. Особый интерес вызывает способность кальцитриола угнетать пролиферацию и вызывать дифференцировку опухолевых клеток.
4. Витамин D играет важную роль в секреции инсулина в условиях повышенной потребности.
Гиповитаминоз
Гиповитаминоз возникает:
1. При недостаточном поступлении с пищей витамина.
2. При некоторых заболеваниях печени и почек. Из-за нарушения синтеза активной формы витамина.
3. У детей, живущих в условиях недостатка солнечного света.
При недостатке витамина D у детей развивается рахит. При рахите, несмотря на достаточное поступление с пищей, Ca2+ не всасывается, в почках вымывается. Происходит понижение его концентрации в крови. Нарушается минерализация кости, происходит остеомаляция. Деформируется череп (появляется бугристость), грудная клетка, нижние конечности (varus, valgus), позвоночник. На ребрах появляются «рахитические четки» – утолщения в области соединения хрящей с костью.
Наблюдается гипотония мышц, их вялость, дряблость. Этим объясняется характерный симптом «лягушачьего живота».
Гипервитаминоз
1. Деминерализация костей, приводящая к хрупкости. Повышается риск переломов.
2. Повышенная концентрация кальция и фосфатов приводит к кальцификации стенок сосуда, внутренних органов.
Витамин E. Токоферол. Антистерильный
Общие сведения
Витамин Е – это группа веществ, с общим биологическим действием. Различают токоферолы, и токотриенолы. В зависимости от заместителей (метил или водород) у бензольного кольца различают α, β, γ и δ токоферолы и токотриенолы:
Источники
Содержится в продуктах растительного происхождения: в большом количестве в растительных маслах (оливковом, подсолнечном, соевом, облепиховом), зародышах злаков, бобовых, зеленых овощах, орехах.
Из продуктов животного происхождения следует отметить: печень, сливочное масло.
Биологическая роль
1. Антиоксидантная защита за счет ингибирования свободно-радикальных реакций:
– Остатков ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах мембран – протектор биологических мембран.
– Остатков ненасыщенных жирных кислот ЛПНП от перекисного окисления, которое может привести к развитию атеросклероза.
– Витамина А.
– ДНК (оказывает тем самым противоопухолевую функцию).
2. Участвует в поддержании иммунитета.
3. Обеспечивает встраивание ультрамикроэлемента селена в состав активного центра глутатионпероксидазы. Этот фермент восстанавливает поврежденные перекисным окислением липиды.
Гиповитаминоз
1. Общая слабость, боли в мышцах.
2. Гемолитическая анемия (из-за утраты биологическими мембранами устойчивости).
3. В опытах на животных при недостатке витамина E нарушалось развитие плода, поэтому витамин назвали антистерильным. О влиянии недостатка витамина Е на беременность у людей ведутся исследования.
Витамин К. Нафтохинон. Антигеморрагический
Общие сведения
Источники
Кишечная микрофлора синтезирует витамин K2 – менахинон.
Витамин K1 – филлохинон содержится в капусте, крапиве, шпинате, тыкве, томатах.
Из продуктов животного происхождения – только свиная печень.
Биологическая роль
Биологическая роль витамина обусловлена его участием в γ-карбоксилировании остатка глутамата в белках:
1. Факторов свертывания: протромбина (фактор II), проконвертина (фактор VII), фактора Кристмаса (фактор IX), фактора Стюарта (фактор X), а также белки S и C (тоже участники системы гемостаза). Тем самым обеспечивается нормальное свертывание крови.
2. Белков соединительной ткани.
Антивитамины (например, дикумарол и варфарин) могут ингибировать фермент (из-за структурного сходства с нафтохиноном), восстанавливающий окисленный витамин К до активной формы – и витамин больше не сможет выполнять свои функции. Поэтому эти вещества называются антивитаминами для витамина К.
Гиповитаминоз
Кишечная микрофлора синтезирует витамин в достаточном количестве. Но поскольку он жирорастворимый, его всасывание может нарушаться при нарушении выделения желчи, липидного обмена.
Так же гиповитаминоз может быть спровоцирован приемом антивитаминов – дикумарола и варфарина. И третья причина – это гибель кишечной микрофлоры после принятия антибиотиков.
Поскольку витамин К участвует в синтезе белков, обеспечивающих свертывание крови, гиповитаминоз будет характеризоваться плохим свертыванием крови. Сильное кровотечение может привести к летальному исходу.
Гипервитаминоз
Гипервитаминоз может возникнуть при избыточном приеме витамина в виде лекарственного средства. У взрослых обычно не развивается, опасно для новорожденных. Наблюдается гемолитическая анемия, гипербилирубинемия.
Водорастворимые витамины
Водорастворимые витамины, в отличие от жирорастворимых не накапливаются. Их избыток выводится из организма. Поэтому для них не описаны гипервитаминозы.
Витамин B1. Тиамин. Антиневритный
Общие сведения
Источники
Отруби злаков, нешлифованный рис, горох, фасоль, дрожжи, печень.
Биологическая роль
1. Тиаминпирофосфат – кофермент транскетолазы, катализирующей реакции неокислительного этапа пентозофосфатного пути. В пентозофосфатном пути, как известно, образуется рибоза.
2. Тиаминпирофосфат – кофермент декарбоксилаз α-кетоглутаратдегидрогеназного и пируватдегидрогеназного комплекса.
α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс катализирует 4 реакцию ЦТК:
Пируватдегидрогеназный комплекс превращает пируват в ацетил-КоА, который затем направляется в ЦТК:
3. Тиамин участвует в работе нервной системы: передаче импульса, транспорте ионов через мембрану нейрона, обмене ацетилхолина.
Гиповитаминоз
Гиповитаминоз может быть обусловлен:
1. Недостаточным поступлением витамина с пищей (например, при употребление только шлифованного риса – без оболочки).
2. Хронической интоксикацией алкоголем (при алкоголизме).
3. Употреблением продуктов, содержащих тиаминазу – антивитамин В1. Например, сырой рыбы.
При гиповитаминозе перестают работать ферменты, коферментом которых является тиаминпирофосфат. Нарушается утилизация пирувата, накапливается лактат. Развивается ацидоз.
Нарушается утилизация α-кетоглутарата. Вследствие всего этого снижается активность энергетического обмена, накапливаются токсичные метаболиты. И первой страдает нервная система.
1. Болезнь бери-бери – ножные кандалы. Ранее была распространена среди жителей восточной Азии. Развивалась из-за преимущественного употребления шлифованного риса и в целом из-за диеты, бедной тиамином. Клинические проявления: полиневрит, боли по ходу периферических нервов, нарушение чувствительности, парестезии, параличи, расстройства психики.
2. Корсаковский психоз – расстройство психики, развивающееся при алкоголизме. Характеризуется фиксационной амнезией – неспособностью запоминать текущие события при сохранности памяти на прошлые.
3. Энцефалопатия Гая-Вернике – психотическое расстройство, вызванное органическим поражением головного мозга. Развивается при алкоголизме.
Витамин B2. Рибофлавин. Витамин роста
Общие сведения
Источники
Содержится во многих продуктах. Особенно богаты им: печень, молоко, мясо, зеленые овощи. Частично потребность в витамине удовлетворяется за счет синтеза кишечной микрофлорой.
Биологическая роль
Рибофлавин является компонентом FAD и FMN – коферментов оксидоредуктаз (являющихся по химической природе флавопротеинами).
Эти коферменты осуществляют перенос 2 атомов водорода:
Рибофлавиновые оксидоредуктазы являются участниками энергетического обмена (цикла Кребса, β-окисления жирных кислот), компонентами антиоксидантной защиты (например, в составе фермента глутатионредуктазы, который участвует в защите эритроцита от оксидативного стресса).
Гиповитаминоз
– Характерный признак гиповитаминоза – это ангулярный стоматит (поражение слизистой угла рта) и хейлоз (поражение слизистой губ: трещины, мацерация).
– Дерматиты.
– Поражение конъюнктивы, роговицы.
– Светобоязнь.
Витамин PP (B3). Ниацин. Антипеллагрический
Общие сведения
Источники
Мясо, печень, рыба, продукты из муки грубого помола. Бобовые (арахис, фасоль).
Ниацин может в небольших количествах синтезироваться в организме из триптофана.
Биологическая роль
Никотинамид – компонент NAD и NADP, которые являются коферментами энзимов – участников окислительно-восстановительных реакций.
NAD (P) тоже, как и FAD и FNM переносит водород. Только в отличие от рибофлавина, никотинамид не присоединяет два атома водорода, поэтому запись NAD∙H2 и NADP∙H2, которую можно часто встретить, не совсем корректна.
В силу своего химического строения никотинамид присоединяет один электрон, который компенсирует отрицательный заряд на атоме азота, и один атом водорода, который присоединяется к атому углерода. В сумме получается, что никотинамид присоединяет гидрид-ион (H—) – атом водорода и один электрон. А атом водорода, от которого отняли электрон, остается в растворе в виде катиона водорода. Поэтому продукт восстановления никотинамида следует записывать: NAD∙H + H+ и соответственно NADP∙H + H+.
Реакции с участием никотиамида являются стадиями почти всех биологических процессов: цикла Кребса, β-окисления жирных кислот, синтеза многих веществ и пр.
Гиповитаминоз
Ранее гиповитаминоз был распространен в районах, где основной пищей людей была кукуруза, в которой витамин PP находится в трудноусвояемой форме. Гиповитаминоз витамина PP называется пеллагра. Это «болезнь трех Д»:
– Деменция – нарушение работы нервной системы, расстройства психики.
– Дерматит – серьезные поражение кожи.
– Диарея – расстройства работы пищеварительной системы.
Без лечения появляется четвертая Д: death – смерть.
Гиповитаминоз может быть спровоцирован лекарствами, применяемыми для лечения туберкулеза, например, изониазид. Эти вещества, будучи структурными аналогами ниацина, являются антивитаминами витамина PP.
Витамин B5. Пантотеновая кислота
Общие сведения
Источники
Содержится во многих продуктах, но особенно богаты пантотеновой кислотой: печень, рыба, бобовые.
Биологическая роль
Из пантотеновой кислоты в организме образуется коэнзим А (KoA). Это один из важнейших коферментов, он выполняет функцию переноса ацильных остатков во многих процессах (цикл Кребса, окисление и синтез жирных кислот, ацетилхолина, липидов, кетогенез и пр.
К атому серы остатка 2-тиоэтиламина присоединяется ацил:
Карбоновая кислота в свободной форме неактивна. Ацил-КоА – это активная форма кислоты.
Гиповитаминоз
У людей встречается редко, так как витамин B5 содержится во многих продуктах.
В эксперименте наблюдались расстройства нервной системы, боли в мышцах.
Витамин B6. Пиридоксин. Антидерматитный
Общие сведения
Источники
Синтезируется в некотором количестве микрофлорой кишечника.
Дрожжи, злаки, хлеб из муки грубого помола, молоко, мясо, печень.
Биологическая роль
1. Пиридоксальфосфат – кофермент аминотрансфераз. Эти ферменты катализируют реакцию переноса аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Образуется другая кетокислота и аминокислота. Подробно эта реакция рассмотрена в обмене белков.
Механизм переноса:
2. Пиридоксальфосфат – кофермент декарбоксилаз. Эти ферменты осуществляют реакцию отщепления карбоксильной группы. Благодаря этой реакции образуются биогенные амины (ферменты гистидиндекарбоксилаза, декарбоксилаза ароматических аминокислот) и ГАМК.
3. Пиридоксальфосфат – кофермент гликогенфосфорилазы. Этот фермент осуществляет распад гликогена (это необходимо при недостатке глюкозы).
4. Пиридоксальфосфат в качестве кофермента участвует в синтезе гема.
5. Пиридоксальфосфат в качестве кофермента участвует в синтезе ниацина из триптофана. Таким образом понижается потребность в витамине PP из пищи.
6. Пиридоксальфосфат в качестве кофермента участвует в синтезе нуклеиновых кислот.
Гиповитаминоз
При гиповитаминозе наблюдаются расстройства нервной системы – полиневриты, депрессия, раздражительность (из-за нарушения синтеза биогенных аминов), судороги (из-за нарушения синтеза тормозного медиатора – ГАМК).
Одна из причин, которая может вызывать акродинию – заболевание, сопровождающееся поражением нервной системы, психическими расстройствами, дерматитами – недостаток витамина B6.
Витамин B7 (H). Биотин. Антисеборейный
Общие сведения
Источники
В значительных количествах синтезируется кишечной микрофлорой. Считается, что это вполне покрывает потребность в витамине.
Кроме того, биотин содержится почти во всех продуктах питания. Особо стоит отметить печень, мясо, рыба, арахис.
Биологическая роль
Основная роль биотина, как кофермента энзимов, – это перенос карбоксильной группы.
Карбоксильная группа берется либо из бикарбоната, в этом случае расходуется энергия макроэргической связи АТФ:
Либо происходит декарбоксилирование кислоты без затраты АТФ:
После чего происходит карбоксилирование другой молекулы:
Биотин – кофермент следующих ферментов:
1. Ацетил-КоА-карбоксилаза. Этот фермент катализирует превращение ацетил-КоА в малонил-КоА.
Реакция образования малонил-КоА – это первая реакция в синтезе жирных кислот. А также малонил-КоА регулирует перенос жирной кислоты в митохондрию для ее окисления: если повышается концентрация малонил-КоА, значит идет синтез жирных кислот: ингибируется перенос жирных кислот в митохондрию для окисления.
2. Пируваткарбоксилаза. Этот фермент катализирует реакцию синтеза оксалоацетата (ЩУК) – первую реакцию глюконеогенеза.
3. Пропионил-КоА-карбоксилаза. Катализируемая этим ферментом реакция – один из этапов катаболизма жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
Метилмалонил-КоА далее утилизируется под действием фермента метилмалонил-КоА-мутазы (подробнее в разделе про витамин B12).
4. Метилкротонил-КоА-карбоксилаза. Этот фермент участвует в одной из реакций утилизации лейцина.
Помимо этого, биотин участвует в следующих процессах:
– Синтез пуриновых нуклеотидов.
– Регуляция транскрипции и репликации ДНК, посредством модификации гистонов.
Гиповитаминоз
Гиповитаминоз у человека наблюдается нечасто, поскольку биотин синтезируется микрофлорой кишечника. Его причинами могут быть:
– Употребление большого количества сырых яиц. В них содержится антивитамин – авидин.
– Прием антибиотиков: нарушается микрофлора.
– Нарушение всасывания витамина вследствие тех или иных причин.
– Генетическая патология – недостаточность биотинидазы – фермента, ответственного за отделение биотина от белка, поступающего с пищей.
Признаки недостаточности биотина:
1. Себорея: дерматит со специфическими проявлениями: шелушение кожи, сыпь, повышенная секреция кожного сала, зуд, перхоть.
2. Выпадение волос.
3. Накопление метаболитов, за утилизацию которых отвечают биотин-зависимые ферменты. Развивается ацидоз и, как следствие, поражение нервной системы: сонливость, депрессия.
4. Боли в мышцах.
5. Снижение иммунитета.
Витамин Bc (B9, M) фолиевая кислота
Общие сведения
Источники
Содержится в свежих овощах, фруктах.
Из животных продуктов: печень, яйцо, мясо.
При термической обработке фолат разрушается. Его содержание может значительно снизиться. Поэтому крайне важно употреблять растительные продукты в сыром виде.
Синтезируется в значительных количествах кишечной микрофлорой.
Биологическая роль
Все биологические функции тетрагидрофолата в роли кофермента сводятся к переносу одноуглеродных фрагментов. Пятый и десятый атомы азота являются акцепторами и донорами для этих групп:
1. Перенос метильной группы. Тетрагидрофолат присоединяет метил и образует N5-метил-H4-фолат.
2. Перенос формильной группы. В виде двух молекул:
3. Перенос формиминогруппы. N5-формимино-H4-фолат.
4. Перенос метиленовой группы. N5,N10-метилен-H4-фолат.
5. Перенос метенильной группы. N5,N10-метенил-H4-фолат.
Функции фолиевой кислоты:
– Участвует в обмене аминокислот. В частности, в синтезе заменимых аминокислот.
– Участвует в синтезе азотистых оснований.
– Принимает участие в синтезе белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).
– Исходя из вышесказанного: необходим для нормального процесса кроветворения и для развития тканей с быстро делящимися клетками.
– Фолиевая кислота нужна для нормального протекания беременности, сперматогенеза.
Конкретные реакции рассматриваются при изучении соответствующих разделов. Рассмотрим только одну реакцию – это утилизация гомоцистеина. Эта аминокислота образуется в процессе метаболизма метионина. Будучи неутилизированной, она будет оказывать токсическое действие на клетки.
Простетическая группа фермента гомоцистеин-метил-трансферазы – витамин B12 (подробнее в разделе про этот витамин).
Гиповитаминоз
– Нарушение кроветворения: мегалобластная анемия. Из-за нарушения синтеза ДНК, клетки не могут делиться, компенсаторная реакция – увеличение в размере.
– Лейкопения, тромбоцитопения – возникают по тем же причинам.
– Воспалительные заболевания слизистых ЖКТ.
– Неблагоприятное протекание беременности: преждевременные роды, дефекты плода, послеродовые кровотечения.
– Повышается риск возникновения онкологических заболеваний (из-за нарушения репликации ДНК).
– Накапливается гомоцистеин. Одно из проявлений этого – повреждение интимы сосуда, и как следствие – атеросклероз.
Витамин B12. Кобаламин. Антианемический
Общие сведения
По своему химическому строению витамин B12 является самым сложным среди витаминов. Центральное положение в его структуре занимает порфириноподобное кольцо.
Активностью витамина B12 обладает несколько похожих соединений. На рисунке изображен цианокобаламин.
Примечательно, что связь между кобальтом и углеродом – это единственный пример ковалентной связи между углеродом и металлом в живой природе.
Источники
Прежде всего необходимо сказать, что для всасывания из ЖКТ витамина B12 необходим гликопротеин под названием внутренний антианемический фактор (или фактор Касла). Он синтезируется и секретируется в просвет желудка париетальными клетками (которые, так же отвечают за выработку соляной кислоты).
Если фактор Касла – это внутренний фактор, то должен быть и внешний? Внешний фактор – это сам витамин B12.
Первичный синтез этого витамина осуществляют только бактерии. Человек и другие животные получают его из пищи.
Наиболее богаты следующие продукты: морепродукты (моллюски, краб, рыба), печень, мясо, молоко. Этот витамин содержится в нужном количестве только в животных продуктах.
В растительных продуктах кобаламина содержится крайне мало, поэтому компенсировать ими потребность в витамине невозможно.
Бактерии микрофлоры кишечника тоже синтезируют кобаламин. Однако это происходит в нижних отделах кишечника и всасывания витамина не происходит
Биологическая роль
Существует два фермента у человека, использующих витамин В12 в качестве простетической группы.
1. Витамин B12 является простетической группой фермента гомоцистеин-метил-трансферазы.
Реакцию, которую катализирует этот фермент рассмотрена в разделе о фолиевой кислоте.
Нормальное протекание данной реакции – это не только необходимое условие утилизации гомоцистеина, но и способ удержать тетрагидрофолат в клетке. Вся проблема в том, что N5-метил-Н4-фолат без особого труда проникает через мембрану клетки. Если реакция не будет протекать, то клетка будет лишаться фолиевой кислоты. Таким образом клетка начнет испытывать недостаток фолиевой кислоты, хотя в организме ее концентрация будет в норме.
В норме N5-метил-Н4-фолат должен превращаться в H4-фолат. Это обеспечивает реакция превращения гомоцистеина в метионин. Так в организме тетрагидрофолат регенерируется.
2. Витамин B12 является простетической группой фермента метилмалонил-КоА-мутазы.
Этот фермент катализирует превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА
У этой реакции большое биологическое значение, так как метилмалонил-КоА образуется при утилизации аминокислот с разветвленной цепью, и жирных кислот с нечетным числом атомов углерода. Под действием фермента метилмалонил-КоА-мутазы разветвленная углеродная цепь метилмалонил-КоА превращается в неразветвленную цепь сукцинила-КоА. А сукцинил-КоА уже утилизируется в цикле трикарбоновых кислот (Цикле Кребса).
Таким образом, благодаря данной реакции, разветвленные аминокислоты и жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода связываются с общим путем катаболизма. Что обеспечивает их утилизацию до CO2 и H2O.
Гиповитаминоз
Гиповитаминоз возникает либо при недостатке поступления с пищей (например, при вегетарианском питании), либо, когда нарушается всасывание. Такое может произойти, если нет внутреннего фактора Касла (что возникает вследствие разрушения париетальных клеток, при резекции желудка). А также возможна аутоиммунная атака на фактор Касла или на сами париетальные клетки.
1. Мегалобластная анемия – как при гиповитаминозе фолиевой кислоты. Как уже говорилось ранее, витамин B12 участвует в удержании фолиевой кислоты в клетке. Поэтому и возникает эта патология. Это самое частое и раннее проявление гиповитаминоза, отсюда и название витамина.
2. Нарушается синтез нуклеиновых кислот. Так как в этом процессе участвует фолат, а для его регенерации как раз нужен витамин B12.
3. Накопление продукта реакции, катализируемой метилмалонил-КоА-мутазой, – гомоцистеина. Последствия этого указаны в разделе про фолиевую кислоту.
4. Обратная сторона: недостаток продукта этой реакции – метионина. Как известно, эта аминокислота участвует в реакциях метилирования. Поэтому нарушаются процессы, при которых должна протекать реакция метилирования. Например, синтез холина.
5. Накапливается метилмалонат, патология называется – метилмалоновая ацидемия. Как и от любой ацидемии, в первую очередь страдает нервная система. Появляются неврологические и психические нарушения.
Витамин C. Аскорбиновая кислота (аскорбат)
Общие сведения
Источники
Аскорбиновая кислота считается витамином только для морских свинок, человека, и некоторых приматов. У остальных видов если ферменты для синтеза этого вещества из глюкозы.
Продукты, содержащие в значительных количествах витамин С: черная смородина, плоды шиповника, капуста, сладкий перец, цитрусовые.
Нужно иметь в виду, что аскорбиновая кислота при нагревании и нахождении на открытом воздухе разрушается. Поэтому лучше употреблять перечисленные продукты в сыром виде.
Биологическая роль
Биологическая роль обусловлена способностью витамина С легко окисляться и восстанавливаться.
Благодаря этому свойству аскорбат выполняет следующие функции:
1. Кофермент гидроксилаз.
Общая схема этой реакции:
В каких метаболических процессах используется реакция гидроксилирования с участием витамина С?
– Гидроксилируются остатки лизина и пролина при посттрансляционной модификации коллагена (образуется гидроксилизин и гидроксипролин): крайне важная функция для нормального выполнения соединительной тканью своих функций.
– Гидроксилирование дофамина с образованием норадреналина.
– При утилизации тирозина протекают реакции гидроксилирования.
– В синтезе желчных кислот из холестерола.
– В синтезе стероидных гормонов.
– В синтезе серотонина из триптофана.
2. Важнейший участник антиоксидантной защиты организма.
Под антиоксидантную защиту аскорбиновой кислоты попадают: витамин Е, жирные кислоты, железо в цитохроме, гемоглобин, нуклеиновые кислоты, убихинон.
К функции антиоксидантной защите так же относится инактивация активных форм кислорода.
3. Увеличивает биодоступность железа из продуктов питания (увеличивает адсорбцию – точный механизм этого пока не известен).
4. Участвует в инактивации токсичных веществ в печени.
5. Участвует в работе иммунной системы.
6. Участвует в метаболизме фолиевой кислоты (в частности в превращении ее в активную форму).
7. Участвует в синтезе карнитина – вещества, принимающего участие в окислении жирных кислот.
Гиповитаминоз
Гиповитаминоз развивается при недостаточном поступлении аскорбиновой кислоты с пищей.
При длительной недостаточности развивается заболевание – цинга. Нарушается формирование коллагеновых волокон (не происходит гидроксилирование остатков лизина и пролина). Вследствие чего расшатываются и выпадают зубы. Понижается прочность сосудистой стенки, возникают подкожные кровоизлияния. Нарушается структура всех соединительных тканей.
Развивается анемия, так как снижается всасывание железа и образование активной формы фолиевой кислоты.
Ранее во время длительных морских путешествий из-за диеты, лишенной витамина С, у моряков цинга была распространенным, часто смертельным, заболеванием.
Витамин P. Биофлавоноиды
Общие сведения
К биофлавоноидам относится группа веществ растительного происхождения с похожей биологической активностью. Например, катехины, халконы, флавононолы, флавоны и др.
Источники
Биофлавоноиды – это вещества растительного происхождения.
Это следующие продукты: цитрусовые, зеленый чай, темный шоколад, земляника, малина, черника, виноград, лук.
Любители вина объясняют его якобы полезные свойства в том числе содержанием биофлавоноидов. Однако, не стоит забывать, что вино помимо всего прочего содержит крайне токсичное вещество – этиловый спирт. Если хотите получить пользу от веществ, содержащихся в вине: съешьте виноград. Тем более, что в свежем винограде или в его соке биофлавоноидов в разы больше, чем в произведенном из него вине.
Биологическая роль
– Стабилизация основного вещества соединительных тканей. Осуществляется за счет ингибирования фермента гиалуронидазы.
– Повышает резистентность капилляров. Уменьшает их проницаемость. Это следствие из первой функции.
– Наряду с аскорбиновой кислотой обеспечивает антиоксидантную защиту.
– Обладает антиканцерогенным действием.
Гиповитаминоз
Как правило, гиповитаминоз биофлавоноидов сопровождается гиповитаминозом аскорбиновой кислотой, так как у них практически одни и те же пищевые источники.
Признаки гиповитаминоза связаны с повышением проницаемости, ломкости сосудов. Появляются подкожные кровоизлияния, кровоточат десна. Так же наблюдается общая слабость, утомляемость.
Витаминоподобные вещества
Витаминоподобные вещества – это соединения, схожие по своей биологической значимости с витаминами, но отличаются тем, что могут синтезироваться в организме человека.
Некоторые витаминоподобные вещества изначально считались витаминами, пока не была обнаружена возможность их синтеза в организме. Поэтому в названиях некоторых таких веществ по-прежнему осталось слово «витамин», хотя таковыми они не являются.
Коэнзим Q. Убихинон. Основная информация
Убихинон – это компонент дыхательной цепи переноса электронов. Будучи жирорастворимым, он находится во внутренней мембране митохондрии и осуществляет перенос электронов от атома водорода с мембранных дегидрогеназ: комплекса-I, сукцинатдегидрогеназы (СДГ – комплекса-II), ацил-КоА-дегидрогеназы на комплекс-III.
На схеме ниже показаны превращения, иллюстрирующие роль убихинона в цепи транспорта электронов.
Убихинон содержится во всех продуктах питания, так как практически во всех клетках есть митохондрии, в которых он содержится во внутренней мембране.
Витамин B4. Холин
У холина несколько функций в организме:
1. Из холина под действием фермента холин-ацетилтрансферазы синтезируется нейромедиатор ацетилхолин:
2. Холин, образуя эфирную связь с остатком глицерола, входит в состав многих фосфолипидов – фосфатидилхолина, сфигномиелина. Фосфолипиды являются основным компонентом биологических мембран и миелиновой оболочки аксона нейрона.
3. Помимо этого, холин обладает гепатопротекторным и липотропным (стимулирует липидный обмен) свойствами.
При недостатке холина нарушается липидный обмен, развивается жировой гепатоз.
Витамин B8. Инозитол
Инозитол выполняет следующую биологическую роль:
– Липотропное действие.
– Мембранопротекторное действие.
– Входит в состав фосфолипида – фосфатидилинозитола.
Из фосфатидилинозитола путем фосфорилирования и гидролиза (фермент – фосфолипаза С) образуется вторичный посредник – инозитолтрифосфат (IP3).
В организме человека инозитол синтезируется из глюкозы. Из продуктов питания значительное его количество содержится в бобовых, кунжуте, рыбьей икре.
Витамин B10. Парааминобензойная кислота
Парааминобензойная кислота обладает активирующим действием на фермент тирозиназу, который катализирует первую реакцию в синтезе меланина – пигмента кожи и волос. Поэтому парааминобензойная кислота необходима для нормального процесса пигментации волос и кожи.
Помимо этого, парааминобензойная кислота – это ростовой фактор многих микроорганизмов (в том числе бактерий микрофлоры кишечника). На этом свойстве основано действие сульфаниламидных антибактериальных препаратов.
Являясь структурными аналогами парааминобензойной кислоты, сульфаниламиды конкурентно ингибируют ферменты, субстратом которых она является. Таким образом, замедляются рост и размножение бактерий.
И не стоит также забывать, что парааминобензойная кислота – структурный компонент фолиевой кислоты. Поэтому она идет на синтез фолиевой кислоты бактериями кишечной микрофлоры.
Витамин B15. Пангамовая кислота
Нет сведений, доказывающих, что недостаток пангамовой кислоты приводит к нарушениям метаболических процессов, поэтому это соединение следует относить к витаминоподобным веществам.
Однако поступление пангамовой кислоты с пищей или в виде лекарственных средств благотворно сказывается на состоянии здоровья. Она оказывает липотропный эффект, улучшает тканевое дыхание.
Пангамовая кислота содержится в семенах растений (отсюда и ее название: «pan» – все, «gam» – семя).
Липоевая кислота
Липоевая кислота – это кофермент одного из фермента пируватдегидрогеназного и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов. Как мы помним, в процессах, осуществляемых этими мультиферментными комплексами, также участвует тиаминпирофосфат (вит. В1).
И теперь, когда мы знакомы с тиамином и липоевой кислотой, мы можем рассмотреть работу этого мультиферментного комплекса, чтобы разобрать участие в превращениях витаминов.
На примере пируватдегидрогеназного комплекса. В его составе три фермента: E1, E2, E3.
1. На первом этапе происходит присоединение пирувата к тиаминпирофосфату (ТПФ) в составе первого фермента (E1).
Полученная структура не стабильна, тут же происходит декарбоксилирование:
2. На втором этапе в дело вступает липоевая кислота, связанная с ферментом Е2:
3. На третьем этапе ацетил переносится на коэнзим А:
Таким образом, атомы водорода перенеслись на липоевую кислоту.
4. На четвертом этапе FAD-зависимый фермент E3 восстанавливает дигидролипоевую кислоту:
5. И в конце, FAD∙H2 передает атомы водорода на NAD+, который уже окисляется комплексом-I дыхательной цепи:
Точно так же работает α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс, только вместо ацетил-КоА образуется сукцинил-КоА.
Липоевая кислота синтезируется в организме человека, но при некоторых заболеваниях может возникнуть ее недостаток. Поэтому повышение ее поступления извне (в пищей или в виде лекарственных средств) оказывает терапевтический эффект.
Пищевые продукты, содержащие липоевую кислоту: мясо, печень, молоко.
Витамин U. Противоязвенный фактор
Обнаружили, что состояние больных язвой желудка и двенадцатиперстной кишки значительно улучшалось при употреблении сока капусты. Из сока выделили активное вещество, ответственное за этот эффект. Им оказался ион S-метилметионина.
Помимо капусты, витамин U содержится в других овощах: свекле, петрушке, сельдерее.
Потребности в витаминах в зависимости от возраста и пола у человека
Дефицит витаминов и микроэлементов особенно чувствителен для детского организма в период его интенсивного роста и развития. Вследствие этого были выработаны многочисленные рекомендации с учетом многих факторов, которые регламентируют оптимальное суточную потребность в витаминах для здоровых детей. [2] В приведенной ниже таблице указан рекомендуемый диапазон суточной потребности в витаминах для здоровых детей по рекомендациям одного из Европейского общества детских гастроэнтерологов и гепатологов. Согласно рекомендациям Европейского общества детских гастроэнтерологов и гепатологов (2010 г.), по некоторым важным витаминам здесь приводится необходимый диапазон суточного потребления. При этом потребность в витаминах как жирорастворимой, так и водорастворимой групп, зависит от массы тела ребенка. Отдельно хотелось акцентировать внимание на суточной потребности в витамине Д (D, кальциферол), она различна для детей и взрослых.
Так для взрослого человека массой 65 кг она составляет не более 0,01 мг/сутки или 400 МЕ (1 МЕ=25 мкг, Международная Единица активности витамина Д). Для детей (до 1 года) суточная потребность может составлять 500—1000 МЕ, данная доза является хорошим средством профилактики рахита. Для профилактики рахита у новорожденных и обменных нарушений в организме беременной женщины рекомендуется на сроках с 30 по 32 неделю беременности назначать витамин Д дробными дозами по 40000 МЕ в день, курс профилактического приема 10 дней, курсовая доза 400000МЕ [3]
Рекомендуемый диапазон потребления витаминов для детей в день на кг массы тела ребёнка.
(данные Европейского общества детских гастроэнтерологов, гепатологов и Комитета по нутрицевтике, ESPGHAN 2010**)
*Не рекомендуется превышение потребления витамина В2 (рибофлавина) более 670 мкг на 100 ккал пищевого рациона.
** Agostoni C, Buonocore G, Carnielli VP, De Curtis M, Darmaun D, Decsi T, et al: Enteral nutrient supply for preterm infants: commentary from the European Society of Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition Committee on Nutrition. /J Pediatr Gastroenterol Nutr 2010; 50: 85—91.
Современные лабораторно-аналитические методы определения витаминов в биологических жидкостях организма человека:
Определение концентрации водорастворимых витаминов в биологических жидкостях организма человека может потребоваться для диагностики и дифференциальной диагностики различных анемий, а также для подтверждения гипервитаминозов, и других заболеваний (заболевания нервной системы, заболеваний почек и мочевыделительной системы, некоторых наследственных нарушений обмена веществ).
Большое значение в точности и адекватности определения концентрации витаминов на преаналитическом этапе является оптимальный подбор методов предварительной обработки образцов, путем использования современных сорбентов. [4]
Аналитические подходы для определения водорастворимых витаминов в основном обеспечивают следующие современные методы:
– высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, HPLC) с УФ детекцией (методики хорошо описаны в работах.
– масс-спектрометрический анализ (MS в положительном режиме), методы изложены в работах.
– ВЭЖХ-МС (тандемная масс-спектрометрия, которая позволяет повысить чувствительность в 1000 раз по сравнению с ВЭЖХ-УФ-детектированием).
Определение водорастворимых витаминов (аналитов) проводят с использованием водной подвижной фазы с низким содержанием органического растворителя. Обычно для этих целей используют фосфатные буферный растворы (для разделения водорастворимых витаминов), а также растворы муравьиной и уксусной кислот.
Процедура предварительной подготовки образцов перед анализом методом ВЭЖХ осуществляется для выделения водорастворимых витаминов из биологических жидкостей по следующим методам:
– метод Cabo R., 2014 (сыворотка и плазма крови). [5]
– метод Heydari R., 2014 (для мочи). [6]
– метод Hampel D., 2012 (для грудного молока). [7]
– метод van der Ham M., 2012 (для спинномозговой жидкости). [8].
В общем, пробоподготовка биологических жидкостей (сыворотка и плазма крови, моча, спинномозговая жидкость) заключается в разведении и последующем центрифугировании аналитов, с осаждением белков метанолом, ацетонитрилом, трихлоруксусной кислотой, и дальнейшей экстракцией гексаном, диэтиловым эфиром, этилацетатом. Экстракция может быть осуществлена натриевой солью 1-гептансульфоновой кислоты в качестве агента, связывающего ион, и Triton X-100 в качестве поверхностно-активной фазы.
Список литературы
1. Биохимия [Электронный ресурс]: учебник / Под ред. Северина Е. С. – 5-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970423950.html
2. Витаминно-минеральный комплекс при беременности [Электронный ресурс] / Е. В. Ших, А. А. Абрамова – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970436561.html
3. Витамины, макро- и микроэлементы [Электронный ресурс] / Ребров В. Г., Громова О. А. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970408148.html
Примечания
1
Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е. С. Северина., 2003. 779 с. стр 135
(обратно)2
Leaf A., Lansdowne Z. Vitamins – conventional uses and new insights/ World Rev Nutr Diet. 2014, vol. 110, p. 152—166.
(обратно)3
Машковский М. Д. Лекарственные средства. В двух частях. Ч. II.-12-e изд., перераб и доп.-М.: Медицина, 1993.-688 с.
(обратно)4
Silva C., Cavaco C., Perestrelo R., et al. Microextraction by Packed Sorbent (MEPS) and Solid-Phase Microextraction (SPME) as Sample Preparation Procedures for the Metabolomic Profiling of Urine /Metabolites. 2014, 27;4 (1):71—97
(обратно)5
Cabo R, Kozik K, Milanowski M, et al A simple high-performance liquid chromatography (HPLC) method for the measurement of pyridoxal-5-phosphate and 4-pyridoxic acid in human plasma / Clin Chim Acta. 2014, No. 10, vol. 433, p. 150—156
(обратно)6
Heydari R, Elyasi N. S. Ion-pair cloud-point extraction: a new method for the determination of water-soluble vitamins in plasma and urine/J Sep Sci. 2014, vol. 37 (19), p. 2724—2731
(обратно)7
Hampel D., York E. R., Allen L. H. Ultra-performance liquid chromatography tandem mass-spectrometry (UPLC-MS/MS) for the rapid, simultaneous analysis of thiamin, riboflavin, flavin adenine dinucleotide, nicotinamide and pyridoxal in human milk/ J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2012, No.15, vol. 903, P. 7—13
(обратно)8
van der Ham M, Albersen M., de Koning T. J., Quantification of vitamin B6 vitamers in human cerebrospinal fluid by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry/Anal Chim Acta. 2012 Jan 27;712:108—14
(обратно)