Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

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

I

НОСН I

НС— I

НОСН

L-гулонолакгпан

о=с-

о

носн

I

о=с I

НС-1

I

носн I

СН2ОН

3-кето-1_-гулоно-лактон

о=с-I

нос II

нос I

нс-I

носн

lаскорбиновая кислота

Следует отметить, что обе формы ь-гулоновой кислоты, получаемой из о -глюкуроновой кислоты, — по существу одна структура,, повернутая на 180°. Приматы и морские свинки не способны превращать гулонолактон в аскорбиновую кислоту. Введенная морским свинкам 14С-аскорбиновая кислота легко окисляется до 14С02, в то время как у человека обнаружены только 14С-дикетогулонат и 14С-оксалат. Окисление до дегндроаскорбиновой кислоты катализируется специфической медьсодержащей аскорбатоксидазон, содержащейся в растениях, но не в тканях животных.

50.12.2. Метаболическая роль

Аскорбиновая кислота необходима для различных биологических окислительных процессов. Витамин активирует окисление-/?-окснфенилпировннгорадной кислоты гомогенатами печени крысы (разд. 23.2.11), однако другие восстанавливающие агенты стольже-эффективны, а действие частично очищенного препарата фермента не зависит от аскорбиновой кислоты. В присутствии кислорода растворы, содержащие ферро-поны н аскорбат, катализируют гидроксилирование ряда соединений. Так, из я-оксифеннлуксусной кислоты образуется гомогентизиновая кислота, а из триптамина — 5-окситрнптамин (серотонин). Как указывалось выше (разд. 38.1.2), гидроксилирование остатков пролина и лизина при синтезе коллагена и гидроксилирование ?-бутиробетаина, приводящее к образованию карнитина (разд. 22.3.1), также катализиру-

50. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

1757

ются ферментами, требующими Fe2+, u-кетоглутарата и аскорбата.

Аскорбиновая кислота ускоряет удаление железа из ферритина; это очень важно для предотвращения развития анемии, поскольку содержание железа в плазме анемичных, больных цингой обезьян составляет лишь 30% нормального уровня. Дегидроаскор-биновая кислота может быть ферментативно восстановлена в животных тканях; при этом восстанавливающим агентом выступает глутатион. В животных тканях аскорбиновая кислота находится как в свободной, так и в связанной формах; при недостатке витамина в пище еще до того, как происходит уменьшение содержания в тканях связанной формы аскорбиновой кислоты, наблюдается снижение содержания ее свободной формы.

50.12.3. Недостаточность

Проявление недостаточности аскорбиновой кислоты обусловлено главным образом 'нарушениями функции мезенхимальных клеток. Цинга у взрослых характеризуется болезненностью и разрыхлением десен, расшатыванием зубов, нарушением целостности капилляров (сопровождающимся подкожными кровоизлияниями), а также отеками, болью в суставах, анорексией и анемией. Это заболевание редко встречается в западных странах. Однако иногда цинга развивается у детей в результате неправильного питания. Наблюдается ряд симптомов — болезненность и опухание суставов, ограничение движений, точечные кровоизлияния, неправильное развитие зубов, замедленное развитие скелета с характерным поражением костей, нарушение заживления ран и анемия. Основой всех этих изменений, за исключением анемии, является нарушение образования коллагена и хондроитинсульфата. Образующийся коллаген оказывается обедненным оксипролином. При тяжелой цинге нарушается образование основного вещества соединительной ткани, происходит деполимеризация и растворение основных структур этой ткани, что приводит к вскрытию старых залеченных ран. Анемия при цинге может быть связана с нарушением способности использовать запасы железа, а также с вторичными нарушениями метаболизма фолиевой кислоты.

Проявления недостаточности аскорбиновой кислоты у человека были изучены в контролируемых условиях. Через 17—20 недель появлялись увеличенные ороговевшие волосяные фолликулы, еще через несколько .недель они становились геморрагическими. Первые поражения появлялись на ягодицах и икрах, позже они распространялись по всему телу. Через 26 недель становились отчетливыми кровоизлияния в деснах, снижалась скорость заживления ран. Концентрация аскорбиновой кислоты в плазме в течение немногих недель снижалась с 0,55 мг до менее чем 0,05 мг (на 100 мл), а содержание ее в лейкоцитах медленно снижалось с 16 мг до менее чем 1 мг (на 100 мл). В общем цинготные проявле-

175R

VI. ПИТАНИЕ

ния становились заметными примерно через 1 месяц после того, как концентрация витамина в лейкоцитах снижалась до низшего уровня. Доза аскорбиновой кислоты 10 мг/сут предупреждает рассмотренные выше изменения; при приеме пациентами, имеющими ¦признаки цинги, 20 мг витамина в сутки полное исчезновение проявлений болезни происходит в течение 3 недель. Наиболее высокие рекомендованные дозы (табл. 47.2) предусматривают, однако, не только предупреждение проявления цинги, но и обеспечение хорошего состояния здоровья. По-видимому, рекомендованные в табл. 47.2 дозы обеспечивают достаточную «безопасность» организма.

В норме концентрация аскорбиновой кислоты в плазме человека составляет 0,7—1,2 мг/100 ,мл. Эта концентрация отражает Поступление витамина с пищей; она, по-видимому, не указывает на границу потенциальной недостаточности, поскольку концентрации ниже 0,5 мг/100 мл .нередко встречаются у лиц, потребляющих ежедневно 30 или 40 мг аскорбиновой кислоты, т. е. количество, которое является адекватным для здоровья человека. В опытах •по насыщению организма витамином вводили дозы порядка 500 мг '(в сутки); у здоровых людей 50% дозы экскретируется за 24 ч, 'в то время как у пациентов с большой недостаточностью экскретируется лишь очень небольшая доля введенного витамина. В норме у взрослых людей суммарный пул аскорбата составляет —1,5 г '(как это следует из результатов исследований с 14С-аскорбатом). Пул такой величины поддерживается при потреблении ежедневно 30 мг аскорбата. Нет достаточно убедительных данных о том, что значительно большие дозы оказывали благоприятное физиологическое действие.

Свежие фрукты и овощи являются важными пищевыми источниками аскорбиновой кислоты. Кипячение, консервирование и некоторые другие процедуры приготовления пищи могут разрушить часть аскорбиновой кислоты в продуктах. Поэтому данные таблиц, показывающих содержание аскорбиновой кислоты в различных пищевых продуктах, следует использовать с учетом способа приготовления пищи. В общем овощи с зелеными листьями — прекрасный источник аскорбиновой кислоты; относительно большие количества ее содержит свежий картофель. Поскольку картофель потребляется в большом количестве, он служит важным источником витамина в пище населения западных стран. Высокое содержание витамина во фруктах цитрусовых растений хорошо известно. Некоторое количество аскорбиновой кислоты может быть потеряно при получении консервированных фруктовых соков, однако она хорошо сохраняется в замороже шых фруктах. Содержание .аскорбиновой кислоты в мясных продуктах относительно низкое, и при варке мяса витамин разрушается.

"См. литературу к гл. 51.

Глава 51

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

51.1. Витамин А

Структуры витамина А (ретинола) и ?-каротина приведены в разд. 3.3.2 и 40.2.1.1. Активностью витамина А у млекопитающих обладают ?-, ?- и ?-каротины, ретинол и ретинол2 (гл. 40) и небольшое число других каротиноидов. Каротины эффективны при потреблении с пищей, если только они могут превратиться в ретинол. Из симметричного ?-каротина в физиологических условиях образуются две молекулы ретинола. «-Каротин и ?-каротин, та.к же как и криптоксантин, имеют только одно такое кольцо, которое находится в ретиноле; при поступлении с пищей они в два раза менее эффективны ( в расчете на вес), чем ретинол или ??-каротин. Другие .каротиноиды, такие, как ликопен или ксантофилл, которые не имеют кольца или же имеют кольцо, отличное от такового у ретинола, не обладают активностью витамина А. Обнаруженный у пресноводных рыб ретинол2, иононовое кольцо (разд. 40.2.1.2) которого содержит дополнительную двойную связь, столь же активен, как ретинол, в качестве стимулятора роста животных с недостаточностью витамина А. В общем случае витамин А| имеет полностью транс-конфигурацию, однако некоторые морские ракообразные содержат пео b (1 l-цис)-форму. Хотя в качестве стандартов могут быть использованы чистые ретинол и каротин, активность витамина А в пищевых продуктах выражают в международных единицах; одна международная единица (ME) витамина А эквивалентна 0,6 мкг ?-каротина. Система двойных связей всех каротиноидов легко окисляется атмосферным кислородом; при этом утрачивается активность витамина А. В натуральных пищевых продуктах окисление предотвращается благодаря наличию антиоксидантов, таких, как витамин ? (разд. 51.3).

51.1.1. Биогенез

Распределение углеродных атомов в ретиноле и каротинах согласуется с ожидаемым цри образовании этих молекул путем полимеризации изопреноидных единиц. У тех видов, у которых про-

о(рр:

^CH, геранилпирофосфат

геранилгератмпирофосфатп

Ч^ ""%· геранипгераниппирофосфат

cf-кэротин .

Рис. 51.1. Некоторые интермсдиаты путей биосинтеза циклических каротинов в высших растениях, каротиногенпых грибах и фотосинтезирующих бактериях. Приведены не все известные интермедиа™ и не все возможные пути. Обратите внимание на то, что в тканях животных из симметричного ?-каротина образуются две молекулы ретинола, в то время как из а- и ?-каротинов — только одна. Ациклические соединения не обладают активностью витамина ?. [Goodwin Т. W., Biochem. J., 123, 293 (1971).]

51. ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

17??

исходят эти синтезы, например у всех фотосинтезирующих бактерий, в процессе участвуют те же структурные единицы, которые используются в синтезе стеринов, а именно мевалоновая кислота, диметилаллилпирофосфат, изопентенилпирофосфат и геранилпиро-фосфат (рис. 18.4). Как показано на рис. 51.1, две молекулы гера-нилпирофосфата конденсируются с образованием геранилгеранил-пирофосфата, а две молекулы последнего конденсируются, образуя фитоен. Последовательное образование четырех дополнительных двойных связей приводит к ликопену; в результате последующего образования кольца получаются обычные каротины. Известны т

страница 129
< 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
(14.12.2019)