26.22M

Category:

biology

Витамины ( часть 2)

Витамин В9 ( фолиевая кислота)
Химическая структура представлена
птеридиновым кольцом,
парааминобензойной и глутаминовой
кислотами. Данное соединение
назвали - «птероилглутаминовая
кислота» (PGA).
Фолиевая кислота была
изолирована из шпината и названа
в 1941 году. Позже, в 1943, Bob
Stokstad синтезировал её в чистом
кристаллическом виде.
Термин «Фолиевая кислота (птероилглутаминовая
кислота)» стали использовать для обозначения
полностью окисленного химического соединения, не
присутствующего в натуральных продуктах.
Определение «фолаты», в свою очередь, объединяло
широкий спектр веществ, обладающих тождественной
витаминной активностью, и включало как искусственно
синтезированную PGA, так и природные формы этого
соединения.
Фолиевая кислота представляет собой желтое
кристаллическое вещество, слабо растворимое
в воде, нерастворимые в жировых
растворителях. Устойчива к нагреванию только
в щелочных или нейтральных растворах.
Разрушается под влиянием солнечного света.
Почти или совсем не имеет запаха.

4.

Биологическое действие витамина В9
1.
Влияет на течение здоровой беременности и правильное развитие плода: фолиевая кислота
предотвращает развитие дефектов нервной системы плода, недостаточного веса,
преждевременных родов, причем это происходит на самых ранних стадиях беременности
2.
Активная форма является непосредственным участником фолатного цикла в организме
человека. Фолатный цикл – каскадный процесс, в котором осуществляется синтез метионина
из гомоцистеина.
3.
Поддержание здоровья сердца: употребление фолиевой кислоты снижает уровень
гомоцистеина в крови, повышенное количество которого может привести к риску сердечнососудистых заболеваний.
4.
Антидепрессант: считается, что фолиевая кислота помогает справиться с депрессией и
улучшить эмоциональное состояние
5.
Синтез протеинов.
6.
Синтез ДНК и РНК при делении и росте клеток( синтез пуриновых нуклеотидов и тимина,
необходимых для построения нуклеиновых кислот).
7.
Средство против акне: витамин В9 считается мощным антиоксидантом, который помогает
вывести токсины из организма и улучшить состояние кожи
8.
Снижение риска раковых заболеваний: существуют данные о том, что недостаточное
употребление фолиевой кислоты связанно с развитием рака груди у женщин.

5.

Метаболизм фолиевой кислоты в организме
Фолат функционирует как кофермент при синтезе нуклеиновых кислот и метаболизме
аминокислот.
Попадая в организм, пищевые фолаты гидролизуются до формы моноглутамата в
кишечнике до того, как через слизистую оболочку они поглотятся активными
транспортными веществами. Перед попаданием в кровоток форма моноглутамата
восстанавливается до тетрагидрофолата (ТГФ) и превращается в метил или формильную
форму.
Основной формой фолата в плазме является 5-метил-ТГФ.
Фолиевая кислота также может быть обнаружена в крови неизмененной
(неметаболизированная фолиевая кислота), но неизвестно, имеет ли эта форма какуюлибо биологическую активность.

6.

«Фолиевый парадокс».
Активная форма витамина.
Попав в организм, фолаты претерпевают ряд химических превращений и
восстанавливаются до тетрагидрофолата (тетрагидрофолиевой кислоты). ТГФ
преобразуется в 5,10-метилен-ТГФ, и под действием
метилентетрагидрофолатредуктазы (МТГФР) в 5-метил-ТГФ
Поддержание физиологических норм фолатов в организме является мощным
антионкологическим фактором, в тоже время, избыток потребления этого витамина
(превышение суточной потребности в 5-10 раз) может привести к снижению
противоонкологического иммунитета.
Это обусловлено тем, что даже при суточном приеме неактивных фолатов (200 мкг) такие
формы могут так же всасываться в системный кровоток, избегая биохимических
превращений. Избыточное содержание в кровотоке неактивных форм будет
способствовать ингибированию транспорта эндогенных активных фолатов, так как
фолаттранспортеры
(белки,
связанные
с
полисахаридами
мембран
клеток)
предпочтительно связываются с неактивными формами. Возникает функциональный
фолатный дефицит, так как активные формы не могут адекватно выполнять свои функции
это явление так же называют «фолиевым парадоксом».
«Фолиевый парадокс» опасное явление при беременности – высокое содержание
неактивной фолиевой кислоты в организме может неблагоприятно влиять на деление и
дифференцировку клеток эмбриона.

7.

Поступление фолатов в организм.
В виду распространенности дефицита фолатов среди населения, а так же
тератогенным эффектом недостатка этого витамина при беременности, важно
производить мониторинг содержания активных форм фолатов в организме.
Регулирование поступления и усвоения фолатов может осуществляться
введением специальной диеты с включением в рацион продуктов питания,
содержащих природные формы витамина Вс
Однако, ограничение поступления Вс только с продуктами питания осложняется
тем, что фолаты, содержащиеся в них, усваиваются в среднем в два раза хуже,
чем чистый препарат этого витамина. Кроме того, В9, являясь нестабильным
химическим соединением, разрушается на 70-90% при термической обработке
овощей, на 95% при термической обработке мяса и на 50% при термической
обработке яиц. Исследование, проводимое в Японии на группе беременных
женщин (n=641), показало несостоятельность результатов диеты, обогащенной
фолатами, так как уровень фолатов в сыворотке крови не соответствовал
норме, в отличие от контрольной группы, принимавшей 400 мкг фолиевой
кислоты в сутки.

8.

Применение в медицине
1.
Беременность.
Рост и развитие плода характеризуется активным делением клеток. Адекватный
уровень фолата имеет решающее значение для синтеза ДНК и РНК.
Вследствие недостатка фолиевой кислоты, между 21-м и 27-м днями после зачатия
может развиться заболевание под названием дефект нервной трубки. Как правило, в
этот период женщина еще не знает о том, что она беременна, и не может принять
соответствующие меры, повышая количество фолатов в рационе. Данное заболевание
приводит к ряду нежелательных последствий для плода – поражения головного мозга,
энцефалоцеле, поражениям позвоночника.
2. Сердечно-сосудистые заболевания.
Результаты исследований показывают, что даже умеренно повышенные концентрации
гомоцистеина в крови повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Гомоцистеин оказывает неблагоприятные эффекты на свертывание крови,
артериальную вазодилатацию и утолщение стенок артерий. Богатые фолатом диеты
были связаны со сниженным риском сердечно-сосудистых заболеваний, включая
ишемическую болезнь сердца, инфаркт миокарда (сердечный приступ) и инсульт.

9.

Раковые заболевания
Считается, что рак возникает из-за повреждений ДНК в следствие чрезмерного
количества процессов восстановления ДНК или же из-за неправильной
экспрессии основных генов.
Из-за важной роли фолата в синтезе ДНК и РНК, возможно, что недостаточное
потребление витамина В9 способствует нестабильности генома и дефектам
хромосом, которые часто ассоциируются с развитием рака. В частности,
репликация и восстановление ДНК имеют решающее значение для поддержания
генома, а нехватка нуклеотидов, вызванных дефицитом фолата, может привести
к нестабильности генома и мутациям ДНК.
Фолат
также
контролирует
цикл
гомоцистеина/метионина
и
Sаденозилметионина, метил-донора для реакций метилирования. Таким образом,
дефицит фолата может нарушать метилирование ДНК и белка, и изменять
экспрессию генов, участвующих в репарации ДНК, делении и гибели клеток.
Глобальное гипометилирование ДНК, типичный признак рака, вызывает
нестабильность генома и хромосомные переломы. Потребление по меньшей
мере пяти порций фруктов и овощей в день на сегодняшний день ассоциируется
со снижением заболеваемости раком. Фрукты и овощи - отличные источники
фолиевой кислоты, которая может играть определенную роль в их
антиканцерогенном эффекте.

10.

11.

12.

13.

Витамин В12 ( цианокобаламин)

14.

Общая характеристика витамина В12
История открытия витамина В12 началась в середине XIX века с описания
заболевания, главным проявлением которого была особая форма анемии со
смертельным исходом. Спустя 20 лет эту болезнь назвали «Пернициозная
анемия» (по-другому «злокачественное малокровие»).
В 1934 году врачи Джордж Майкот и Уильям Парри Мёрфи получили
Нобелевскую премию за открытие лечебных свойств витамина В12 и только
спустя 12 лет его впервые вывели в производство.
Витамин В12 водорастворим и эффективен в очень малых дозах. Известен
как «красный витамин» и цианокобаламин, кобаламин. Единственный
витамин, который содержит незаменимые минеральные элементы (главным
образом кобальт).
Существует в следующих формах: оксикобаламин, метилкобаламин,
аденозилкобаламин, все эти формы могут превращаться друг в друга.
Измеряется в микрограммах (мкг).

15.

Физико-химические свойства витамина В12
Кобаламин имеет самую сложную химическую структуру по сравнению с другими
витаминами. Витамин В12 – это общее название двух химических вариантов
молекулы кобаламина – цианокобаламина и гидроксикобаламина, обладающих
витаминной активностью. Хорошо растворяется в воде, практически не
разрушается во время длительной термической обработке.
В12 способен накапливаться в печени для дальнейшего использования. Малые
количества данного витамина синтезирует кишечная микрофлора.
Враги витамина: кислоты и щелочи, вода, алкоголь, эстрогены, снотворные
таблетки.
Метаболизм
Для всасывания в кишечнике необходим внутренний фактор Касла –
гликопротеин, синтезируемый обкладочными клетками желудка.
Комплекс "витамин В12+внутренний фактор" медленно всасывается в
подвздошной кишке. В крови витамин транспортируется в виде
гидроксикобаламина вместе с транскобаламином и транспортными
белками (α- и β-глобулинами).

16.

Биохимические функции
Витамин В12 участвует в двух видах реакций – реакции изомеризации и метилирования.
1. Основой изомеризующего действия витамина В12 является возможность способствовать
переносу атома водорода на атом углерода в обмен на какую-либо группу.
Эта функция имеет значение в процессе окисления остатков жирных кислот с нечетным
числом атомов углерода, на последних реакциях утилизации углеродного
скелета валина, лейцина, изолейцина, треонина, метионина, боковой цепи холестерола.
В результате этих реакций образуется метилмалонил-SКоА, который при участии витамина
В12 превращается в сукцинил-SКоА и в дальнейшем сгорает в цикле трикарбоновых кислот.

17.

Биохимические функции
2. Участие в трансметилировании аминокислоты гомоцистеина при
синтезе метионина. Метионин в дальнейшем активируется и используется для
синтеза адреналина, креатина, карнитина, холина, лецитина и др.
Пример реакции метилирования с участием витамина В12
(показана роль метил-ТГФК как донора метильной группы для кобаламина)
Данная реакция обеспечивает удержание свободной фолиевой кислоты в клетке. При
нехватке кобаламина метил-ТГФК не используется в данной реакции, легко проникает
через плазматическую мембрану и выходит из клетки. Возникает внутриклеточная
недостаточность фолиевой кислоты, хотя в крови ее может быть много.

18.

Биологическое значение Витамина В12

19.

20.

21.

Источники витамина В12
Из пищевых продуктов витамин содержат только животные продукты:
печень, рыба, почки, мясо. Также он синтезируется кишечной микрофлорой,
однако не доказана возможность всасывания витамина в нижних отделах
ЖКТ.

22.

Суточная потребность витамина В12

23.

Витамин С (аскорбиновая кислота)

24.

Особенности химического строения

25.

Аскорбиновая кислота

26.

Биологическое действие Витамина С
- участвует в созревании белка коллагена, который составляет основу костной и
хрящевой ткани
- антиоксидант. Защищает белки, нуклеиновые кислоты и АТФ (вещество,
олицетворяющее энергетический запас клетки) от воздействия свободных радикалов.
При физической нагрузке их количество увеличивается. Это может привести к гибели
клеток, но аскорбиновая кислота переводит свободные радикалы кислорода в
относительно безопасные соединения (перекись водорода), которые выводятся
организмом. Действие свободных радикалов ученые также связывают с процессами
старения, поэтому дополнительное и грамотное употребление витамина С будет
вкладом в ваше долголетие
помогает всасыванию железа
- с помощью нее синтезируются некоторые кортикотропные гормоны (в том числе
половые гормоны)
- обеспечивает стрессовый ответ и иммунные реакции
участвует в клеточном дыхании и процессах кроветворения

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

Витамин Н (витамин B7, биотин, антисеборейный)
Гетероциклическая часть молекулы состоит из имидазольного и
тиофенонового циклов. К последнему присоединена валериановая кислота,
которая связывается с лизином белковой части молекулы. Биотинлизиновый конъюгат носит название биоцитин.
Биотин
синтезируется
симбиотическими
бактериями
в
кишечнике, хорошо также усваивается из пищи.
Сырой
яичный
белок
содержит
вещество,
которое
называется авидин – антивитамин биотина. Это вещество
связывает биотин и препятствует его всасыванию в кровь. При
нагревании происходит денатурация (необратимое нарушение
структуры)
авидина
в
яичном
белке,
и
поэтому
приготовленные яйца не мешают усваивать биотин.
Алкоголь ослабляет способность к усвоению биотина, и поэтому
хроническое злоупотребление алкоголем может привести к
дефициту биотина.
Жиры масла, подвергшиеся тепловой обработке или
воздействию воздуха в течение длительного времени,
замедляют усвоение биотина.
Антибиотики, лекарства с содержанием серы и сахарин также
влияют на усвоение биотина.

36.

Биохимические функции
Биотин участвует в переносе СО2 либо из НСО3– (реакции карбоксилирования), либо
от R-СООН (реакция транскарбоксилирования).
Такая реакция необходима:
при синтезе оксалоацетата – биотин находится в составе пируваткарбоксилазы, что
обеспечивает поддержание активности ЦТК и глюконеогенеза,
в синтезе жирных кислот – биотин находится в составе ацетил-SКоА-карбоксилазы,
ключевого фермента синтеза,
на последних стадиях утилизации разветвленных углеродных цепей валина,
лейцина, изолейцина , треонина, метионина, боковой цепи холестерола и некоторых
жирных кислот, в которых образуется пропионил-SKoA.
Витамин находится в составе пропионил-SКоА-карбоксилазы, образующей
метилмалонил-SКоА.
В дальнейшем метилмалонил-SКоА метаболизирует в
реакции изомеризации с участием витамина В12.