Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

, состоящей только из молока, и недостаточность железа (разд. 32.7.1).

См. литературу к гл. 51.

Глава 50

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

50.1. Исторические сведения

В 1816 г. Маженди ©вел метод кормления молодых животных рационами, состоящими из очищенных веществ, для того чтобы наблюдать влияние таких .рационов на их пост. Он установил, что «животные не могут оставаться здоровыми, если они получают только основные поддерживающие жизнь вещества —сахар, .маслообразные и альбуминоидные вещества». В 1906 г. Ф. Г. Хоп-'кинс рассматривал цингу и рахит как «заболевания, о которых в течение многих лет известно, что их развитие связано с диетическими факторами». В 1912 г. Хопкинс и Функ выдвинули витаминную теорию, а именно они постулировали, что некоторые специфические заболевания, такие, как бери-бери, цинга и рахит, возникают из-за отсутствия в рационе специфических пищевых факторов.

Связь характера рациона с некоторыми заболеваниями была отмечена значительно раньше. Гиппократ указывал на лечебное действие печени при куриной слепоте. Жир из печени трески применяли для лечения рахита с XVIII в. В книге «Трактат о цинге» Джеймс Линд в 1757 г. отмечал, что только свежие фрукты и овощи «эффективны как факторы, предохраняющие организм от этого заболевания»; полстолетия спустя в британском военно-морском флоте стало обычным обеспечивать моряков лимонным соком. 'Корреляция между заболеванием пеллагрой и питанием кукурузой была отмечена в Италии 175 лет тому назад Марзари, который констатировал, что это заболевание является результатом какой-то формы неполноценности диеты. В 1887 г. Такаки установил, что заболевание бери-бери у японских моряков можно предотвратить, уменьшая в рационе количество полированного риса и увеличивая количество мяса, овощей и молока. Спустя десять лет, скармливая Полированный рис курам, Эйкман вызвал у них заболевание, подобное бери-бери, и отметил, что полиневрит не развивается у птиц, получавших неочищенный рис, и что экстракт из рисовых отрубей излечивает развившийся у птиц полиневрит. Эти наблюдения позволили Гриджинсу утверждать, что заболевание бери-бери

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1723

является следствием неполноценности диеты. Положения, выдвинутые Хопкинсом и Ф.унком, являлись развитием этой концепции.

Концентрат вещества, эффективного при лечении бери-бери, был получен из рисовых отрубей Функом; это был первый эффективный препарат, содержащий незаменимый фактор питания. Поскольку необходимый для жизни активный фактор являлся амином, Функ ввел термин витамин (vitamine). Этот термин сохраняется в настоящее время для обозначения дополнительных пищевых факторов, не являющихся аминокислотами или неорганическими веществами. Поскольку не все эти дополнительные факторы являются аминами, последняя буква «е» в названии vitamine была опущена.

Первые лабораторные данные, показавшие наличие других (помимо антибери-бери) добавочных пищевых факторов,— это обнаружение в 1913 г. жирорастворимого фактора в сливочном масле и яичном желтке (Мак-Коллум и Девис) и двумя годами позже термостабильного водорастворимого фактора в пшеничных зернах; юба фактора были необходимы для роста молодых крыс. Они /были названы жирорастворимый фактор А и водорастворимый ]фактор В соответственно.

Хотя позже было открыто много других дополнительных факторов, первоначальное разделение на группы жирорастворимых и водорастворимых витаминов сохранилось, поскольку члены каждой из групп имеют определенные общие свойства. Например, жирорастворимые витамины всасываются из кишечника вместе с липидами пищи, так что при стеаторрее возникает недостаток жирорастворимых (но не водорастворимых) витаминов. Возможно, что вследствие растворимости в липидах значительные количества жирорастворимых витаминов сохраняются в печени. Запасы же водорастворимых витаминов в организме человека незначительны. Можно поэтому однократно ввести дозу жирорастворимых витаминов, обеспечивающую потребности организма в течение нескольких недель, водорастворимые же витамины необходимо вводить значительно чаще.

В первые годы при исследовании витаминов возникали недоразумения в связи с числом и природой водорастворимых витаминов группы В. Когда был известен только один витамин В, противоцинготный фактор был обозначен как витамин С, а противо-рахитный фактор — как витамин D. Позднее было обнаружено, что «витамин В» представляет собой комплекс компонентов; было выделено несколько! факторов, обозначенных как витамины Вг, Вз, В4 и т. д. Большинство из обозначений не сохранилось; это обусловлено либо тем, что активный фактор был идентифицирован и получил собственное название, либо тем, что была установлена его тождественность одному из ранее обнаруженных факторов. Термин комплекс витаминов В продолжает, однако, использовать-

1724

VI. питание

•ся, поскольку компоненты этого комплекса нередко встречаются в природе вместе. Пищевые продукты, богатые (или бедные) одним из витаминов комплекса, являются обычно богатыми (или бедными) некоторыми другими витаминами этого комплекса. Поэтому недостаток ,у человека только одного из витаминов комплекса В является весьма редким. Более того, признаки, характерные для недостатка отдельных витаминов комплекса, в известной мере перекрываются. Так, у собак наблюдается глоссит с атрофией сосочков языка при недостатке одного из следующих витаминов: ниацина, рибофлавина, пиридоксина, паптотеновой кислоты и фолиевой кислоты.

50.2. Тиамин

Структура тиамина, впервые выделенного в кристаллической форме Янсеном в Голландии и Виндаусом в Германии, была установлена Р. Р. Вильямсом и его коллегами. Тиамин легко превращается в тиохром при действии мягких окислителей; голубая флуоресценция тиохрома служит основой метода определения концентрации тиамина. Тиамин относительно стабилен в кислой среде, но быстро инактивируется при нагревании в нейтральных или щелочных растворах:

,N- NH2 s ?. ?. ^S.

.h,c-c^ ^c^ жг с-сн,—сн,он н3с-с^ ^cr С-СН,—СН,ОН J II I II II —» II I I_I "

^c^c^-С_СНЗ %,^с^-С~Шз

н н2 ?- н н2

. тиаминхлориЭ гпиоуром

50.2.1. Биогенез

Синтез тиамина в экстрактах пекарских дрожжей из 4-амино-5-оксиметил-2-метилпиримидина и 5- (?-оксиэтил)-4-метилтиазола показан на рис. 50.1. Оксиметилпиримидинкиназа, оксиметилпири-мидинфосфокиназа, тиазолкиназа и тиаминфосфатпирофосфорила-за катализируют реакции, обозначенные на рисунке цифрами от 1 до 4 соответственно. Фосфатаза катализирует отщепление фосфата, завершая синтез тиамина. Тиаминпирофосфат, коферментная форма тиамина, синтезируется путем прямого переноса пиро-фоефатной группы от АТР:

тиамин + АТР -»- тиаминпирофосфат + АМР

4-Аминооксиметилпиримидин образуется из 5-аминоимидазол-рибонуклеотида, который является также предшественником пуриновых нуклеотидов. Биогенез тиазола неизвестен.

50. водорастворимые витамины

1725

NH,

* ??

н.с-4/

СН2ОН атр

?8"' Н3С-к J 3 N

nh2 0

О—?—о

?\?2

4-амино-5-оксиметшл-2-метиилпримиВин

ОН

NH,

О О

X ii

1чГ |г—СН2—О—?—О H.C-L J

р-он

I

он он

СН3 I

с

СН3

I

с

о

/ сн,—сн,он 3 / :~-с К I -^i/ I

^—сн,—сн,—?—?—он

л,

с

?

5-(/3-оксиэтпилУ4-метилтиазол

V1

?

N^>-CH2-§. ?

г

он

сн.

рр,

О

ii

-СН,—СНО—О—?—ОН

ОН

?

тиаминфоссрорная кислота

??,

? ??

H3C-L J

-8

э/ ^C—СН2-СН2ОН

?*

?

тиамин

Рис. 50.1. Биосинтез тиамина.

Роль тиаминпирофосфата в окислительном декарбоксилирова-нии ?-кетокислот и в транскетолазной реакции уже обсуждалась ранее (разд. 12.2.1 и 14.8).

50.2.2. Метаболизм

После введения животным тиамина часть его экскретируется с мочой в неизменном виде, а другая часть экскретируется в виде

1726

VI. ПИТАНИЕ

пирамина (4-амино-5-оксиметил-2-метилпиримидин). Последний образуется из тиамина, по-видимому, в результате действия ти-аминазы, находящейся в микроорганизмах кишечника, а не в тканях хозяина. В норме человек потребляет ежедневно от 0,5 до 4,5 мг, а экскретирует с мочой от 50 до 250 мкг тиамина. На потребность в тиамине влияет степень активности тиаминазы.

50.2.3. Недостаточность

Все животные, за исключением жвачных, нуждаются в поступлении тиамина в составе рациона. «Сухая» и «влажная» формы бери-бери у человека уже давно известны как эндемические заболевания в областях, в которых основным продуктом литания является полированный рис. Сухая форма заболевания характеризуется быстрой потерей веса, атрофией мышц, выраженными периферическими невритами и мышечной слабостью. Глубокие рефлексы утрачиваются, могут наблюдаться нарушения чувствительности, состояние невроза, страха, нарушения интеллекта. Размеры сердца увеличиваются. При влажной форме бери-бери обширные отеки могут маскировать мышечную атрофию. Быстро развиваются признаки острой сердечной недостаточности. При этой форме заболевания очень эффективно действует введение тиамина — улучшается деятельность сердца, наблюдается обильный диурез. В экономически развитых странах тиаминовая недостаточность встречается редко; она наблюдается, однако, у хронических алко-толиков при синдроме Вернике; наблюдаемые в этом случае нарушения сердечной и дыхательной функций связаны с геморрагиями в области третьего и четвертого желудочков мозга; эти 'поражения сходны с теми, которые возникают у голубей при тиаминовой недостаточности и у лисиц при лараличе Частека. Характерным признаком недостатка тиамина у птиц является запрокидывание головы (опистотонус), которое быстро проходит при введении небольших количеств тиамина.

Лабораторная диагностика тиаминовой недостаточности не совершенна. Важным локазателем является выделение 14С02 при инкубации 2-14С-тлюкозы с эритроцитами, в которых СОг образуется из глюкозы только в результате реакций фосфоглюконатного пути. При тиаминовой недостаточности образование 14С02 из 1-14С-глюкозы не нарушается, но атом С-2 может появиться в составе СОг только при функционировании всего комплекса реакций, включая зависимую от тиаминпирофосфата транскетолазную реакцию (разд. 14.8).

страница 122
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(23.09.2019)