Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

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

новой кислоты у животных обсуждался выше •(разд. 23.2.15). Эффективность этого превращения у разных видов животных неодинакова. У кошек, например, происходит быстрая деградация триптофана до продуктов меньшего размера; при этом •процесс протекает не по тем метаболическим путям, которые приводят к образованию хинолиновой кислоты (разд. 23.2.15), поэтому кошки нуждаются в поступлении никотиновой кислоты с пищей. 'У зеленых растений и многих микроорганизмов функционируют альтернативные синтетические пути, детали которых не выяснены; ¦известно только, что исходными соединениями являются аспартат и производные триозы. Опыты с мечеными соединениями показали, что источником ?-? и С-2, С-З и С-7 никотиновой кислоты яв-

37*

1732

VI. ПИТАНИЕ

NAD

NADP

CONH, метмонин

4N

никотинамиВ

"?; I

сн,

CONH2 o2 i^^^V-CONHz

o< J

N

I

CH,

N1- метилникотинамиЗ N-метил- 6 - пириЭон-

З-карбстоамиа

О

(Г^^Ч-СООН цсс- (Г^Ч-С—N

-СН,—СООН

шкотинуровая кислота

?—СН,

тригонеллин

СН, I

о сн, II н ? 2

С—?—СН

СООН

Эиникотпииоилорнигпин

Рис. 50.3. Метаболические превращения никотиновой кислоты.

ляются соответственно азот и С-2, С-3 и С-4 аспарагиновой кислоты. Этот путь ведет к образованию хинолиновой кислоты, которая далее используется так же, как при синтезе NAD из триптофана (разд. 23.2.15).

Синтез и метаболические превращения NAD и NADP были уже рассмотрены ранее (гл. 24). В результате .реакции, катализируемой NAD-гликогидролазой (NAD-азой), разрывается гликозидная связь с пиридиновым кольцом и образуются никотинамид и адено-зиндифосфатрибоза. Далее никотинамид может гидролизоваться пикотинамидазой; образующаяся никотиновая кислота вновь используется для синтеза NAD. Введение больших доз никотинамида приводит к значительному увеличению концентрации NAD в печени. Введение транквилизаторов (например, резерпина или про-мазина), а также гипофизэктомия препятствуют последующему снижению содержания NAD до нормального уровня; механизмы этих эффектов не выяснены.

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1733

Никотинамид подвергается в печени необратимому метилированию; в результате образуется №-метилникотинамид (разд. 22.3.2) —главный продукт метаболизма ниацина, экстрети-руемый с мочой. При введении в рацион крыс необычно больших количеств никотинамида наблюдаются ожирение печени и задержка роста, вероятно, в результате интенсивного использования метильных групп для образования №-метилникотинамида. Введение метионина предотвращает ожирение печени и нормализует скорость роста; введение холина также предотвращает ожирение печени, но не восстанавливает процесс роста. В печени многих видов млекопитающих (включая человека) ?'-метилникотинамид окисляется альдегидоксидазой (разд. 13.6.2) с образованием соответствующего 6-пиридона (рис. 50.3), который далее экскретируется с мочой. Мыши экскретируют также 2- и 4-пиридоны.

Введение ниацина собакам приводит к экскреции никотинуро-вой кислоты (никотиноилглицина); у человека такое превращение не происходит. При введении ниацина птицы экскретируют дини-котиноилорнитин, подобно' тому как после введения бензойной кислоты они экскретируют орнитуровую кислоту (разд. 22.1.3).

Тригонеллин, находящийся в семенах многих растений, не способен заменять ниацин и количественно экскретируется при введении собакам, а также людям. Тригонеллин образуется в растениях в результате переноса метильных групп от S-аденозилметионина на никотиновую кислоту. В период прорастания семян тригонеллин деметилируется путем окисления его метильных групп (реакция аналогична окислительному деметилированию саркозина; разд. 22.3.2). Некоторые превращения, происходящие в ходе метаболизма ниацина и родственных соединений, суммированы на рис. 50.3.

50.4.2. Недостаточность

Заболевание пеллагрой обусловлено, вероятно, недостатком в рационе не только ниацина, но и ряда других компонентов комплекса витаминов В, а также белков. Заболевание характеризуется дерматитом на участках кожи, доступных солнечному свету; стоматитом; атрофией, болезненностью языка, который имеет фукси-ноподобный цвет; нарушением пищеварения; диарреей. В тяжелых случаях могут наблюдаться геморрагии на протяжении всего желудочно-кишечного тракта. Часто наблюдается нарушение функции центральной нервной системы, приводящее к слабоумию.

Основные симптомы «черного языка» у собак, находившихся на рационе, состоявшем из кукурузы, связаны с нарушениями функций желудочно-кишечного тракта; у животных наблюдаются стоматит, гингивит, выделение густой, липкой слюны; сильная диаррея (с кровью) и значительное обезвоживание. Тяжесть этого

1734

VI. ПИТАНИЕ

синдрома можно значительно уменьшить путем парентерального введения больших количеств физиологического раствора. В этих условиях у собак в течение нескольких месяцев наблюдается потеря веса, развивается выраженная анемия, и они погибают, не обнаруживая, однако, характерных признаков «черного языка». В экспериментах на крысах не только бедный белком кукурузный рацион, но и несбалансированная смесь аминокислот или большое количество глицина также вызывают остановку роста или уменьшение веса; эти нарушения не развиваются при введении в рацион ниацина или триптофана. Таким образом, по крайней мере отчасти развитие ниациновой недостаточности связано с потреблением несбалансированной смеси аминокислот, содержащей неадекватное количество триптофана. Действительно, хотя пеллагра впервые была обнаружена у людей, в рационе которых главным злаком являлась кукуруза, это заболевание наблюдается также в тех областях Индии, где кукуруза не употребляется, а главный хлебный злак в питании — сорго. Было высказано предположение, что высокое отношение лейцина к изолейцину в этих злаках является существенным фактором, усиливающим проявления недостаточности. Принято считать, что 60 мт триптофана в рационе эквивалентны 1 мг ниацина.

Основная функция ниацина — участие в образовании NAD и ¦NADH. Однако серьезных нарушений окислительных реакций в тканях животных с недостаточностью ниацина не наблюдалось, и в настоящее время не представляется возможным установить корреляцию между симптомами недостаточности и известными метаболическими функциями коферментов. У млекопитающих не были показаны участие NAD в репликации и репарации ДНК ¦(разд. 25.3.2), а также роль мононуклеотида никотиновой кислоты ¦в образовании диметилбензимидазолнуклеотида, входящего в состав витамина ??2 (разд. 50.9.1); NAD является, однако, субстратом для реакции синтеза поли-АОР-рибозы, протекающей в тканях млекопитающих (разд. 25.3.5). Эти данные свидетельствуют о том, что ниацин или его производные могут участвовать и в других неокислительных реакциях.

50.4.3. Потребность

Установить потребность в ниацине весьма трудно. При оценке потребности необходимо учитывать состав диеты, а именно содержание кукурузы, содержание триптофана и ряда других компонентов. Без этих данных величины, приведенные в табл. 49.2, следует рассматривать как дозы, обеспечивающие «безопасность».

Ниацин широко распространен в тканях растений и животных; наиболее богатым источником являются мясные продукты, особенно печень. Молоко и яйца почти не содержат ниацина; антипелла-

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1735

грическое действие этих продуктов обусловлено, вероятно, относительно высоким содержанием триптофана. При помоле зерна в процессе получения белой муки удаляется большая часть ниацина; эту потерю возмещают, добавляя синтетическое соединение. Зерна злаков, в том числе кукурузы, содержат неидентифицированные вещества, которые при обработке щелочью превращаются в ниацин; это обстоятельство имеет значение в питании населения ряда районов, например Мексики и Центральной Америки, в которых кукурузу по традиции обрабатывают известью, перед тем как выпекать из нее лепешки.

50.5. Витамин В6

Витамин В6 был первоначально' обнаружен как компонент комплекса витаминов В, который приводит к излечению дерматита (акродинии, см. ниже), развивающегося у молодых крыс при рационе без витаминов комплекса В, но с добавлением тиамина и рибофлавина. Пиридоксин был выделен из печени и из дрожжей в 1938 г. и в том же году был синтезирован. Природные источники содержат две другие формы этого витамина — пиридоксаль и пи-ридоксамин. Все эти три вещества объединяются в группу, называемую витамином В6, поскольку каждое из них одинаково эффективно как компонент рациона животных. Однако у многих бактерий, особенно у Lactobacilli, пиридоксаль и его фосфатный эфир стимулируют рост в значительно большей степени, чем пиридоксин. Именно это наблюдение привело к открытию пиридоксаля и пири-докеамина:

но11

н3с-Ч J

3 гГ

пириЭаксин

сно

но-|*^>-сн,он

н3с-^ J

3 N

лирийстсаль

CH2NH2

N

лириЭоксамин

сно

он

л,—о—р=о он

?? ириЭокса льфосфащ

50.5.1. Метаболизм витаминов группы В6

Пиридоксин синтезируется зелеными растениями и многими микроорганизмами из трехуглеродных промежуточных продуктов гликолиза, например 3-фосфоглицеринового альдегида, фосфоди-

1736

VI. ПИТАНИЕ

оксиацетона и пирувата; пути синтеза еще не установлены. Поступивший с пищей пиридоксин фосфорилируется в печени специфической киназой, а затем окисляется до пиридоксальфосфата специфическим флавопротеидом. Роль пиридоксальфосфата в метаболизме аминокислот (разд. 20.3.2) и механизм его действия уже обсуждались ранее (разд. 9.2.6 и 20.3.2). Приблизительно 90% введенного человеку пиридоксина окисляется до 4-пиридоксовой кислоты и экскретируется в этой форме.

50.5.2. Метаболическая роль пиридоксаля

Пиридоксальфосфат играет -центральную роль в реакциях, в результате которых клетка трансформирует поступающие с пищей аминокислоты в смесь аминокислот н других азотсодержащих соединений, необходимых для ее жиднедеятельности. Наиболее ярко это иллюстрируется различиями в потребности в витамине В6 у определенных бактерий. Некоторые из них, нуждающиеся в пиридоксине, могут расти на относительно, простой среде, содержащей лишь небольшое число аминокислот. Если же в среду внести полный набор ам

страница 124
< 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
(21.10.2019)