Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

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

инокислот, то потребность в пиридоксине (для обеспечения максимального роста) может снизиться почти на 90%. •У млекопитающих ситуация оказывается более сложной. В отличие от бактерий, которые поглощают из окружающей среды только те аминокислоты, которые им необходимы, животные могут потреблять и метаболизировать значительно большие количества .аминокислот, чем им необходимо для роста или поддержания азотистого равновесия. Вследствие этого потребность животных в пиридоксине изменяется в зависимости от содержании белка в рационе. На ранней стадии пиридоксиновой недостаточности в печени возникает избыток апоферментов, функционирующих с пири-доксальфосфатом. Введение больших доз витамина стимулирует синтез дополнительного количества апофермента.

50.5.3. Недостаточность

Недостаток пиридоксина у крыс характеризуется остановкой роста и акродинией — дерматитом на хвосте, ушах, вокруг рта и на лапках, сопровождающимся отеком и шелушением кожи в этих областях. Недостаток некоторых других веществ приводит к сход-

соон

4-пири9оксовая кислота

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1737

ным поражениям; так, у крыс только наличие отека отличает акродинию от дерматитов, связанных с недостатком незаменимых жирных кислот. Пиридоксиновая недостаточность у молодых свиней, собак и крыс приводит к микроклеточной гипохромной анемии, увеличению содержания железа в плазме и гемосидерозу печени. Серьезно страдает также нервная система. Крысы с недостаточностью В6 особенно чувствительны к шуму; у них наблюдаются эпилептиформные припадки; происходит демиелинизация периферических нервов и спинного мозга. Выраженные неврологические изменения наблюдались также у обезьян с недостаточностью В6, у последних развивались также атеросклеротические изменения.

Пиридоксиновая недостаточность у младенцев, получающих неадекватное искусственное питание, вызывает приступы конвульсий. Подобные же явления наблюдались у младенцев с врожденным нарушением, характеризующимся увеличенной потребностью (2—10 мг/сут) в пирилоксине. Конвульсии прекращались после введения пиридоксина или ?-аминомасляной кислоты. Это врожденное нарушение связано, по-видимому, с функционированием мутантной формы тлутаматдекарбоксилазы (разд. 22.5.1), для активности которой необходимы необычно высокие концентрации пиридоксальфосфата.

У взрослых людей специфический патологический синдром, обусловленный недостатком пиридоксина, не развивается. Проявления недостаточности, однако, возникают при введении изонико-тиноилгидразида (изониазида) —лекарства, применяемого при лечении туберкулеза.

CONHNHj

6

изаникоглиноипгийразиВ

Изоникотпноилгидразид образует гидразон пиридоксаля (и его фосфорного эфира), исключая таким образом возможность его участия в ферментативных реакциях; гидразон экскретируется с мочой. Большинство симптомов и нарушений, вызываемых этим соединением (тошнота, рвота, утрата аппетита, себоррейный дерматит, кейлозис, конъюнктивит, глоссит, полиневрит и пеллатро-ндный дерматит), наблюдаются и при некоторых других состояниях; все эти проявления исчезают при введении пиридоксина.

Потребность человека в витамине В6 не установлена, но она увеличивается при богатой белком диете и, по-видимому, также с возрастом. Экскреция с мочой 4-пиридоксовой кислоты может превышать суммарное количество поступившего витамина Вб- Не-

1738

VI. ПИТАНИЕ

известно, что отражает это явление — синтез витамина бактериями кишечника или же синтез его организмом хозяина. Витамины группы В6 широко распространены в природе, и продукты, богатые другими витаминами комплекса В, являются прекрасными источниками В6, например зародышевая часть различных зерен и семян, куриные яйца, дрожжи, мясо и особенно печень и почки.

50.6. Пантотеновая кислота

Этот витамин был впервые обнаружен Р. Д. Уильямсом и его сотрудниками как компонент комплекса «биос». Значение его в питании животных было установлено Джуксом, Були и их сотрудниками:

сн3 ОН о I I II

НО—СН2~С—СН—С—N-CHZ—СН,—СООН

I I

сн3 ?

пантотеновая кислота (пантоил-Р-аланин)

50.6.1. Метаболизм

Пантотеновая кислота синтезируется зелеными растениями и большинством микроорганизмов по биосинтетическому пути, приведенному на рис. 50.4. Синтез начинается с а-кетоизовалерьяно-вой кислоты, которая является также непосредственным предшественником валина; ,?-аланин образуется при декарбоксилировании аспарагиновой кислоты или путем переаминирования из малонового полуальдегида (разд. 22.5.2). Пероральное введение пантоевой кислоты вместе с ??-аланином животным с недостаточностью пантотеновой кислоты оказывается неэффективным, т. е.

с2 ?5.??0-????????-?,-фолвт Ил фолат ^-^,4 3 \--- — „~л.. \^ у* .. _ 1 _ -----+??

СН—С—СООН---> Н,С—С-С СООН

н/ II м*г' II II

"у- о НО сн, о

Ci-кетоизовалерьяновая . кептапангпоевая кислота

кислота

сн, сн,

I „ I н

.—?- н2с—с—сн—соон ."Г™ н,'с—с—сн—С—?—сн,—СН2—СООН +

III +ЛТГ I I I II но сн, он он сн3 он о

пантоевая кислота пантотеновая кислогна

+ PPj + AMP

Рис. 50.4. Биосинтез пантотеновой кислоты.

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1739

не устраняет симптомов недостаточности. Поскольку при перораль-ном введении для обеспечения минимальной потребности в витамине требуется такое же количество .пантотената, как и при парентеральном, можно сделать заключение, что амидная связь устойчива к гидролизу в желудочно-кишечном тракте. Метаболические 'функции пантотеновой кислоты связаны с вхождением ее в состав кофермента А и ацилпереносящего белка (АПБ). В настоящее время известно более 70 ферментов, при функционировании которых используются производные СоА или АПБ.

Деградация молекулы СоА изучалась главным образом в опытах с препаратами печени и почек крысы и почек лошади. В результате превращений образуются пантотеновая кислота и цистеа-мин; последний превращается в гипотаурии (разд. 23.2.7.2).

СоА -*¦ дефосфо-СоА -*- 4'-фосфопантетеин-»-

-*¦ пантотеновая кислота -f- цистеамин

50.6.2. Недостаточность

Необходимость пантотеновой кислоты в рационе человека не установлена, однако она является незаменимым фактором питания для всех исследованных видов животных. У крыс при недостатке пантотеновой кислоты наблюдается задержка роста, нарушение функции размножения, поседение волос (у черных крыс) и геморрагический некроз коры надпочечников, приводящий к ее гипофункции. Продолжительность жизни крыс при недостаточности пантотеновой кислоты может быть значительно увеличена путем введения адекватных количеств соли или кортикостероидов. Эти наблюдения согласуются с данными об увеличении у нормальных животных синтеза СоА из свободной пантотеновой кислоты в коре надпочечников после введения АСТН и об уменьшении на 50% стимулируемой АСТН секреции кортикостерона у крыс с недостаточностью пантотеновой кислоты. Незадолго до гибели крыс с •недостаточностью пантотеновой кислоты печень их содержит только 50% (по .сравнению с нормой) СоА и утрачивает способность утилизировать пируват и ацетилировать п-аминобензойную кислоту.

Распространение пантотеновой кислоты сходно с таковым других виитаминов группы В; дрожжи, печень и куриные яйца относятся к числу наиболее богатых источников. Важными источниками являются мясные продукты и молоко, учитывая концентрацию витамина в этих продуктах и потребляемое количество последних. Большинство фруктов и овошей относятся к числу относительно бедных источников. Адекватная ежедневная доза витамина составляет около 5—10 мг.

1740

VI. ПИТАНИЕ

50.7. Биотин

В 1936 г. Кёгль и Теннис выделили в кристаллическом виде из яичного желтка фактор роста дрожжей, который они назвали биотипом. За несколько лет до этого фактор, необходимый для роста и дыхания Rhizobium, был назван коферментом R. После выделения биотина было установлено, что эти факторы идентичны. Батеман установил, что включение в рацион крыс большого количества сырого яичного белка вызывает у животных симптомы токсикоза, а в 1926 г. Боас описала вызываемый яичным белком у крыс синдром, при котором наблюдаются дерматит, выпадение волос и нарушение координации движения мышц. Она отметила также, что. дрожжи, печень и некоторые другие пищевые продукты содержат фактор, который защищает крыс от нарушений, вызываемых личным белком; в 1940 г. Гьорги и Дю-Виньо и их сотрудники установили, что этот фактор и биотин являются идентичными; была установлена структура биотина.

50.7.1. Биогенез

Биосинтез биотина изучали у различных плесневых грибов и бактерий. Путь биосинтеза, который, по-видимому, наилучшим образом объясняет результаты исследований, проведенных на Е. coli и других микроорганизмах, приведен на рис. 50.5.

Все углеродные атомы пимелиновой кислоты включаются в биотин; эта дикарбоновая кислота, а также олеиновая и азелаи-новая кислоты могут заменять биотин в культуральной среде ряда микроорганизмов. Можно полагать, что окислительное расщепление олеата по 9,10-двойной связи приводит к образованию азе-лаиновой кислоты. Из СоА-производного [последней образуется ацетил-СоА и пимелоил-СоА по обычному пути процесса ?-окис-дения. Оба производных пеларгоновой кислоты (рис. 50.5) поддерживает рост ряда мутантов Е. coli, не способных синтезировать биотин. Аминотрансфераза из Е. coli использует при образовании 7,8-диаминопеларгоновой кислоты в качестве донора аминогруппы исключительно S-аденозил-ь-метионин [met(Ado)]. Продукт реакции 5-аденозил-2-оксо-4-метилтиомасляная кислота распадается с образованием 2-оксо-З-бутеновой кислоты и 5'-метилтиоаденозина. Источник атома серы остается неизвестным. Рассматриваемый путь биосинтеза тормозится при наличии в среде биотина.

В ферментах, содержащих биотин, последний ковалентно связан (амидной связью) с ?-аминогруипой остатка лизина. Присоединение осуществляется в результате активации оиотина АТР и последующего взаимодействия с белком, катализируемого синтетазой холокарбоксилазы:

rf-биотин + АТР < > й-биотинил-5'-аденилат -f- PPj й-биотинил-5'-аденилат -f- апокарбоксилаза ->- холокарбоксилаза -f- AM

страница 125
< 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
(17.09.2019)