Витамины и аминокислоты

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ К.

Взрослому человеку необходимо в день 10 мг. витамина К.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА К.

В результате исследований было выявлено,что всасывание витамина К из кишечника происходит при участии желчи. С прекращением поступления в кишечник желчи нарушается всасывание витамина, что отражается на содержание протромбина в крови и на её свертывании. При применении больших доз сульфаламидных препаратов нарушается биосинтез витамина К бактериями кишечника. Всасывается витамин К вместе с жирами преимущественно в лимфатическую систему. При внутремышечном введении мышам меченого по углероду витамина К наблюдали быстрое выделение радиоактивного нафтохинона и только небольшая часть его задерживалась в крови в течении 15 часов после инъекции. Наибольшее количество витамина К депонировалось в печени и ретикуло-эндотиальной системе.

Установлено,что витамин К принимает участие в свертывании крови через образование в печени белка - тромботропина, необходимого для образования из протромбина тромбина, способствующего превращению фибриногена в фибрин.

В связи с тем, что витамин К широко распространён в растительных организмах,где участие его как важнейшего фактора свёртывания крови возник вопрос:не выполняет ли витамин К какую-либо ещё важную роль. Оказалось,что витамин К играет большую роль в биологическом окислении. Перенос электронов от восстановленного ДПН-Н (кофермент - простетическая группа фермента, принимающая активное участие в обмене) на молекулярный кислород через систему цитохромов осуществляется витамином К3.Фермент, в котором этот витамин является простетической группой, получил название менадион-редуктазы в отличие от хитон-редуктазы, найденной в порохе. Кроме того,была установлена роль витамина К в процессах фосфорилирования только на свету в анаэробных условиях, в присутствии аскорбиновой кислоты, ионов магния и рибофлавина (витамина В2).

Из организма витамин К выделяется с мочой в соединении с глюкороновой кислотой.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ ВИТАМИНА К.

Витамин К назначают внутрь в виде порошка и таблеток, а для инъекций в настоящее время в лечебной практике используют 0,3% раствор витамина К.Эмульсия, содержащая 20мг витамина в 1мл, введённая в организм, восстанавливает в течение 24 часов полностью содержание протромбина в крови. Водорастворимый препарат - бисульфитное производное витамина К - викасол используется в таблетках, содержащих 10-15 мг препарата.

АНТИВИТАМИНЫ К.

В 1952 г. М.Д.Машковский обнаружил, что дикумарин понижает прочность каппиляров и вызывает мелкие кровоизлияния. Б.А.Кудряшов показал, что введение 0,5мг дикумарина снижает прочность каппиляров на 35%.

Введение 15-20 мг викасола снимало это вредное действие дикумарина. Естественным антикоагулянтом, т.е. антагонистом витамина К является гепарин -гетерополисахарид, вырабатываемый в тканях печени и лёгких, он задерживает процесс превращения протромбина в тромбин, что способствует замедлению процесса свёртывания крови.

Таким образом, дикумарин и гепарин являются антикоагулянтами и находят широкое применение в практике при повышенной свёртываемости крови, которая нередко приводит к возникновению инфарктов вследствии

образования тромбов. Окисляется дикумарин в тканях и выводится с мочой в виде эфиров с глюкороновой кислотой - глюкоронидов.

ВИТАМИН Е - ТОКОФЕРОЛ (антистерильный).

Витамин Е был открыт Ивансом в 1921 г. В опытах на крысах, кормленных синтетической диетой, состоящей 54% кукурузного крахмала, казеина,15% свиного сала,9% сливочного масла,4% солевой смеси и 5% сухих пивных дрожжей, он установил, что крысы, содержащиеся на такой диете, не донашивали плод. Добавление к диете рыбьего жира, сока апельсинов, сухих дрожжей не давало положительных результатов. Однако добавление большого количества сливочного масла восстанавливала нормальную плодовитость крыс. Аналогичное положительное действие оказывали и листья салата. Добавочный пищевой фактор Мур назвал витамином Е - витамином размножения, так как он способствует нормальной фиксации оплодотворённого яйца, и плод развивается нормально.

В 1936г. Ивансу удалось выделить из масла зародышевой части пшеницы вещество, обладающее Е-Витаминной активностью. После гидролиза этого вещества появляется свободный витамин Е, который получил название б - токоферола (tacos - роды,phero - производить).

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Витамин Е или токоферол, представляет собой маслянистую жидкость желтоватого цвета. Каррер в 1938 г. получил б - токоферол синтетически из триметилгидрохинона и фенилбромида.

В настоящее время получено 7 различных токоферолов, незначительно отличающихся один от другого расположением метильных групп в хромановом ядре.

Спектры поглощения токоферолов очень близки и находятся в областях максимума, равного 292-298m.

Токоферолы растворяются в бензоле, спирте и других жидкорастворителях.б - Токоферол обладает в два раза большей активностью по сравнению с б - токоферолом. Содержание в зародышах зерен пшеницы б - токоферола составляет свыше 58% от общего количества токоферолов.

Витамин Е не синтезируется в организме животных и поэтому он обязательно должен быть в продуктах питания. Усиленный синтез витамина Е происходит в листьях молодых злаков, особенно в пшенице.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ Е.

Потребность в этом витамине зависит в значительной мере от диеты. Наличие в еде большого количества белков и жиров увеличивает, потребность в витамине Е.Потребность в этом витамине зависит, и от пола животных - у самцов в 1 выше, чем у самок. Особенно нуждаются в витамине Е птицы. Взрослому человеку в день нужно 100 мг. витамина Е.

Основным источником витамина Е в пище является молоко, в котором содержится в среднем 0,12 мг. на100 мл. Особенно богато витамином молоко в летний период при пастбищном содержании скота.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ТОКОФЕРОЛОВ.

Витамин Е - токоферол - крайне необходим для нормального обмена веществ в мышечной ткани. При недостатке этого витамина наступает, атрофия мышечной ткани вследствие резкого снижения содержания сократительного белка мышц - миозина и замены его инертным белком коллагеном. Кроме того, этот витамин необходим для процесса синтеза креатина из гликоциамина и для реакции фосфорилирования креатина и образования фосфокреатина - одного из компонентов участвующих в сокращении мышечного волокна. Витамин Е имеет отношение и к синтезу ацетилхолина, так как при недостатке этого витамина не происходит реакция ацетилирования.

Установлено, что витамин Е связывает протромбин и тем самым замедляет свёртывание крови, а поэтому лицам, страдающим тромбоэмболической болезнью, рекомендуется использовать его в качестве лечебного средства. б- Токоферол предупреждает гемолиз эритроцитов. Аналогичное действие оказывают и эфиры б - токоферола.

При недостатке витамина Е нарушаются окислительные процессы, и содержание гликогена в печени падает.

Нарушается и минеральный обмен, особенно обмен кальция и фосфора. В мышце сердца Е-витаминозных кроликов содержалось очень много неорганического фосфора вследствии нарушения фосфорилирования креатина.

Витамин Е оказывает положительное влияние на накопление витамина А в печени, по-видимому, ускоряя превращение каротина в витамин А.Витамин Е необходим для нормального окисления жирных кислот.

Таким образом, исследованиями последних лет установлено, что витамин Е играет большую роль в процессах обмена белков, жиров, углеводов, а также минеральных солей.

Витамин Е усваивается организмом не полностью. Неиспользованый токоферол подвергается распаду и выводится с калом и мочой. Меченный по углероду токоферолсукцинат, введённый внутремышечно, обнаружен в моче.

Витамин Е содержится почти во всех органах, особено много витамина в печени, жировой ткани, кровянных шариках. Много токоферола в желтках куриных яиц. -,-,-Тококоферолы не переходят друг в друга, а подвергаются распаду до конечных продуктов. Наибольшее количества в тканях б - токоферола. В крови, например, содержание токоферолов, равно 1,2-2%.При скармливании животным 100мг б - токоферола максимальное его содержание наблюдается в крови через 4 часа.

По содержанию витамина Е в крови можно судить о насыщенности организма этим витамином.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА Е.

Витамин Е находит широкое применение в лечебной практике при дегенеративных и воспалительных изменениях в сетчатке глаза. Что касается приенения этого витамина для борьбы с бесплодием у человека, то данные по этому вопросу разноречивы.

Выпускается витамин Е в виде масла из зародышей пшеницы. В 1мл содержится 3г витамина. В последнее время используют как источник витамина Е масло облепихи, в котором содержится 110-165мг% витамина Е.

АНТАГОНИСТЫ ВИТАМИНА Е.

К числу антагонистов витамина Е относятся химические вещества самой различной природы - пиридин, четырёххлористый углерод, сульфаниламидные препараты и насыщенные жирные кислоты.

Сильное Е-витаминное действие оказывает рыбьий жир. При добавлении его в пищу у свиней наступает некроз печени и дистрофия мышц, легко предупреждаемые введением витамина Е.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

Как уже говорилось ранее, витамины разделяются на жирорастворимые и водорастворимые. К числу водорастворимых относятся витамины группы В (В1,В2,В6,В12,В13,В15) и витаминыС, Р, РР и др.

ВИТАМИН В1 - ТИАМИН (антиневрический).

Ещё в конце прошлого века было установлено, что питание преимущественно очищеным рисом приводит к болезни (бери-бери), характеризующейся поражением центральной и периферической нервной системы. Как оказалось, причиной такого состояния является отсутствие в пище вещества, находящегося в оболочке рисового зерна, так как добавление в пищу рисовых отрубей предупреждало возникновение болезни. В 1912 г. польский учёный Функ выделил из отрубей риса препарат, 9,4мг которого было достаточно для излечения полиневрита у голубей.

Виндаус выделил из отрубей химически чистое вещество, 2,4мг которого было достаточно для излечения полиневрита у голубей.

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И СВОЙСТВА ВИТАМИНА В1.

Химическая формула витамина В1 в 1935г. была установлена Вильямсом.

Витамин В1 - белый кристаллический порошок, хорошо растворяется в воде, слабее в метиловом и этиловом спиртах, неустойчив в щелочной среде, при действии окислителя превращается в тиохром.

Витамин В1 широко распространён в природе, содержится главным образом в злаках, оболочка зерен которых богата этим витамином. Высшие и низшие растения синтезируют витамин В1 в значительных количествах. Особенно много витамина В1 содержится в дрожжах, откуда его и получают.

В настоящее время витамин В1 получают на химико-фармацептических заводах синтетически.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ В1.

В зависимости от состояния оргавнизма, возраста и характера работы человека суточная потребность в витамине В1 изменяется от 1 до 3 мг. Несмотря на незначительную суточную потребность в витамине В1,его отсутствие серьёзно отразится на жизнедеятельности организма.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В1.

Ещё в 1933 г. Питерс заметил, что мозговая ткань авитаминозных голубей потребляет значительно меньше кислорода, чем ткань нормально питающихся. Изучая химический состав мозга у голубей с явлением пилоневрита, он обнаружил в нём большое содержание пировиноградной кислоты. Впоследствии оказалось, что пировиноградная кислота в мозгу В-авитоминозных голубей не окисляется и, очевидно, витамин В1 имеет к этому процессу какое-то отношение. Добавление к ткани мозга авитаминозных голубей витамина В1 приводило к усилению тканевого дыхания и исчезновению пировиноградной кислоты.

Ломан и Шустер в 1937 г. показали, что фермент, участвующий в распаде пировиноградной кислоты, содержит в своём составе фосфорное производное витамина В1.

Витамин В1,попадая в ткани и, в частности, в мозг, подвергается фосфорилированию. Этот процесс происходит при участии аденозинтрифосфата, являющегося донатором фосфорной кислоты.

В дальнейшем оказалось, что для окисления пировиноградной кислоты требуется два фермента. Один фермент, в котором коферментом является только пирофосфат витамина В1,расщепляет пировоноградную кислоту с образованием уксусного альдегида и углекислого газа (с низших растений); другой фермент, который содержит в качестве кофермента витамин В1,соединённый с липоевой кислотой (липотиаминпирофосфат), способствует окислительному декарбоксинированию пировиноградной кислоты с образованием из неё уксусной кислоты (в тканях человека и животных).

Витман В1 оказывает большое влияние на условнорефлекторую деятельность. При недостатке витамина В1 - тиамина - снижается условнорефлекторная деятельность, а при избыточном поступлении этого витамина наблюдается противоположное явление-повышение условнорефлекторной деятельности.

В норме содержание витамина В1 в крови равно в среднем 0,8 в 100мл. Показателем насыщенности витамином В1 может служить и содержание пировиноградной кислоты в крови, так как при недостатке витамина в ней накапливается пировиноградная кислота.

В опытах с введением меченого витамина В1 во всех анализируемых тканях был обнаружен меченый тиамин:

в мышцах - 16,35% всей радиоактивности, в семенниках - 2,3%,в почках - 1,05%,в печени - 1,07%,в сердце - 0,97%, в мозгу - 0,66%,в лёгком - 0,36%.При введении человеку внутрь 5 мг. витамина этого количества выделяется с калом. Установлено также, что витамин В1 синтезируют населяющие кишечник микроорганизмы.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА В1.

Витамин В1 в виде хлороводородной или бромистовой солей находит широкое применение при заболеваниях центральной нервной системы, но главным образом при невритах - воспаление периферических нервов. Выпускается в виде таблеток, порошка и в ампулах для внутревенных, подкожных, внутримышечных инекций.

АНТИВИТАМИНЫ В1.

В 1944 г. в СССР было синтезировано соединение окситиамин, близкое по структуре к витамину В1,но отличающееся от него тем, что вместо аминогруппы в нём имеется оксигруппа.

Второе вещество, обладающее антивитаминным действием было названо пиритиамином, так как в его молекуле вместо тиазолового кольца имеется пиридиновое.

Оба эти соединения, имея близкое химическое строение с витамином В1,конкурируют с ним, вытесняя его из соединения с белком, благодаря чему активный фермент не образуется и обмен углеводов нарушается.

ВИТАМИН В2 - РИБОФЛАВИН (антисеборейный).

Витамин В2 является одним из витаминов группы В.

Характерными признаками недостаточности витамина В2 в пище являются: ангулярный стоматит и себорея лица, интерсциальный кератит, мышечная слабость и другие симптомы. Шелушение кожи чаще всего наблюдается в углах глаз, рта и на мочках ушей. Совокупность этих симптомов называют арибофламинозом.

В 1933 г. Кун выделил этот витамин из сыворотки молока и дал ему название лактофлавина, так как он жёлтого цвета (lactum - молоко,flavum - жёлтый). Несколько позже этот витамин был выделен из печени, дрожжей, цветов одуванчика, солода и др.

В1935 г. Каррер синтезировал ряд производных лактофлавина, из которых 6,7-диметил-9-рибитил-изоаллоксазин вполне идентичен по своим биолгическим и физическим свойствам витамину В2,выделенному из естественных продуктов.

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И СВОЙСТВА ВИТАМИНА В2.

Витамин В2 является производным изоаллоксина.

Витамин В2 имеет жёлтую окраску, горький на вкус, плохо растворим в воде и спирте. Водные и спиртовые растворы рибофлавина дают зеленовато-жёлтую окраску с зелёной флюорисценцией. Витамин В2 в кислой и нейтральной среде, в щелочной среде разрушается. Температура плавления 292-293 градусов, максимумы спектров поглощения находятся в области 450,375,260 и 225m.

Рибофлавин легко восстанавливается гидросульфитом, цинковой пылью или водородом, при этом к нему присоединяются два атома водорода и он переходит в бесцветное соединение (лейкоформу). При действии света в щелочной среде из рибофлавина образуется люмифлавин, а в кислой - люмихром.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ В2.

Суточная потребность взрослого человека в витамине В2 составляет 2 мг. Лечебные дозы от 5 до 10 мг.

БИОСИНТЕЗ ВИТАМИНА В2.

В настоящее время рибофлавин получают синтетически по методу, разработанному советским учёным Н.А.Преображенским. В природных условиях витамин В2 синтезируется в организме высших и низших растений, особенно интенсивно синтезируют его многочисленные виды грибов и дрожжей.

Жвачные животные не нуждаются в поступлении витамина В2 с пищей, так как в их кишечнике многие микроорганизмы синтезируют этот витамин.

В опытах с применением меченой глюкозы, уксусной и муравьиной кислот доказано образование меченого рибофлавина-витамина В2.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В2.

При недостатке в пище витамина В2 наблюдается нарушение обмена веществ в тканях организма, так как не образуется фермент, в котром простетической группой является фосфорилированный витамин В2.

Витамин В2 находится во всех тканях животных, но наиболее богаты им сердце, печень и почки. В мозгу и скелетных мышцах содержится витамина в 6-10 раз меньше, чем в печени.

Выделяется витамин В2 главным образом с мочой в количестве 0,5-0,8 мг. за сутки. Уровень выделения этого витамина находится в прямой зависимости от поступления его с пищей.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА В2.

Витамин В2 применяют при коньюктивитах, язвах роговицы, при трофических язвах, нарушений функций кишечника.

Выпускают в виде таблеток, драже и порошков содержащих по 2 мг. витамина.

 АНТИВИТАМИНЫ В2.

Если в молекуле витамина В2 заменить метильные группы на атомы хлора, т.е. получить 6,7-дихлоррибофлавин, то это вещество будет обладать антивитаминными свойствами. Если вместо остатка спирта рибитола к азоту присоединить метильную группу, то получится соединение люмифлавин. Оба эти вещества похожи на витамин В2,но имеются небольшие отличия, поэтому они конкурируют с витамином В2 за соединение с белком. Получается комплекс белка с антивитамином, который не обладает биологической активностью, т.е. ферментом.

ВИТАМИН В6 - ПИРИДОКСИН (антидерматитный).

В 1926г. Гольбергер в опытах на крысах, кормленных искусственно составленной диетой, обнаружил явление дерматита (воспаление кожи), который не излечивался ни витамином В1,ни витамином В2,но хорошо поддавался лечению добавлением к пище дрожжей. На основании этого им был сделан вывод, что в дрожжах содержится ещё какой-то витамин, крайне необходимый для нормальной жизни крыс. Его назвали ”крысиный” фактор. Позже было доказано, что этот витамин необходим также для других животных и человека.

Кун и В.В.Ефремов и др. в 1937-1939 гг. выделили из дрожей это вещество, определили его природу и назвали витамином В6.

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА И СВОЙСТВА ВИТАМИНА В6.

По своей природе витамин В6 является производным пиридина. Витамин В6 - белый кристаллический порошок, растворим в воде и спирте, но плохо растворим в эфире и хлороформе. Он имеет температуру плавления 160,обладает горьким вкусом. Максимумы спектров поглощения находятся в области 358,297,326 m.Из водных растворов витамин В6 осаждается фосфорно-вольфрамовой кислотой.

Растворы витамина В6 устойчивы к кипячению как в кислотах, так и в щелочах.

Придоксин, пиридоксаль и пиридоксамин переходят друг в друга и все являются биологически активными.

Получение витамина В6 из естественных продуктов оказалось делом очень трудоёмким, поэтому более рационально получать его синтетическим способом на химико-фармацептических заводах.

Биосинтез витамина В6 осуществляется высшими и низшими растениями, при этом важную роль в биосинтезе этого витамина играет свет, так как этиолированые растения, выращеные в темноте, синтезируют значительно меньше витамина. Особено интенсивно витамин В6 синтезируется дрожжевыми клетками.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В ВИТАМИНЕ В6.

Суточная потребность в витамине В6 определяется в 2 мг. С лечебной целью применяются дозы 100 мг. Большие дозы являются токсичными. У разных животных потребность в витамине В6 неодинакова.

В крови человека содержится в среднем 1,6 мкг. (микрограмм) витамина В6 на 100 мл. Наиболее богата витамимином В6 ткань печени. В 1 г. ткани печени содержится 6,2 мкг., в скелетных мышцах - 6,1 мкг., почках - 4,5 мкг., сердце - 3,7 мкг. В 1 л. свежего коровьего молока содержится в среднем 0,73 мг.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В6.

Исследованиями было установлено, что недостаток витамина В6 ведёт к явлениям дерматита - к воспалительным процессам кожи.

Впоследствии оказалось, что недостаток витамина вызывает дегенеративные изменения в пирамидальных клетках центральной нервной системы - наступают судорожные припадки. Кроме того, наблюдалась жировая атрофия мышечной ткани.

Установлено, что недостаток витамина В6 вызывает так называемую микроцитарную анемию (малокровие), при этом число эритроцитов в крови резко увеличивается, а количество гемоглобина падает.

Витамин В6 играет важную роль в обмене аминокислот, так как входит в состав ферментных систем, участвующих в процессе переаминирования и декарбоксилирования аминокислот. Вначале пиридоксин окисляется в пиродоксаль, затем при участии аденозинтрифосфата фосфорилируется, вступает в комплекс с белком, образуя ферментные системы.

Установлено, что витаминная активность В6 зависит в его молекуле свободных гидроксилов. Замена гидроксильной группы в молекуле витамина В6 на атом водорода даёт соединение с антивитаминными свойствами.

Замена гидроксила на аминогруппу также лишает препарат активности.

Доказательством того, что эти вещества оказывают антивитаминное действие, являются опыты на куриных эмбрионах. При введении 1 мг. 4-дезоксипиридоксина в яйцо после его оплодотворения эмбрион погибает. Наиболее утойчивым органом к антивитамину В6 является сердце, что биологически вполне оправдано, так как ферментные системы мышцы сердца всё время должны быть в активном состоянии.

Основная масса витамина В6 (около 90%) выделяется с мочой в виде 4-пиридоксовой кислоты, около 8% - в виде смеси пиридоксаля с пиридоксином и 4% - в неизменном виде.

ПРИМЕНЕНИЕ ВИТАМИНА В6.

Витамин В6 применяется при нарушениях деятельности центральной нервной системы, при пеллагре и хорее, дерматитах, токсикозах беременных и других заболеваниях. Выпускают витамин В6 в виде 1%,2,5% и 5% растворов.

ВИТАМИН В12 - ЦИАНОКОБАЛИН.

В середине XIX столетия была описана болезнь, известная под названием пернициозной анемии или болезни Аддисона-Бирмера, которая характеризовалась атрофией слизистой облочки желудка и наличием в крови незрелых, больших по размеру,красных кровяных шариков. Эту болезнь считали инфекционной и долгое время не находили эффективных средств лечения. В 1926 г. было установлено, что сырая печень, которую стали давать

Страницы: 1, 2, 3, 4