— свойства витаминов — Биохимия
Понятием витамины в настоящее время объединяется группа низкомолекулярных веществ разнообразной природы, которые необходимы для биохимических реакций, обеспечивающих рост, выживание и размножение организма. Витамины образно называют пламень жизни, так как жизнь без витаминов невозможна.
Классификация витаминов
1. Жирорастворимые витамины: D (кальциферол), E (токоферол), F (полиненасыщенные жирные кислоты), K (нафтохинон), A (ретинол).
Функция жирорастворимых витаминов может быть коферментной (витамин К), антиоксидантной (витамины А и Е), или гормональной (витамины A и D).
2. Водорастворимые витамины: B1 (тиамин), B2 (рибофлавин), B3 (никотинамид), B5 (пантотеновая кислота), B6 (пиридоксин), B9 (ВC, фолиевая кислота), B12 (кобаламины), H (B7, биотин), C (аскорбиновая кислота).
Водорастворимые витамины обычно выступают в роли
3. Также выделяют витаминоподобные вещества:
- жирорастворимые – Q (убихинон),
- водорастворимые – B4 (холин), P (биофлавоноиды), B8 (инозит), B10 (парааминобензойная кислота), B11 (BT, карнитин), U (S-метилметионин), N (липоевая кислота), B13 (оротовая кислота), B14 (метоксантин, пиррол-хинолин-хинон), B15 (пангамовая кислота).
Витамеры
Иногда витамин представлен различными химическими формами – витамерами (
- витамин E представлен группой витамеров – α-, β- и γ-токоферолами,
- витамин К – менахинонами и филлохинонами,
- витамин D может быть в виде эргокальциферола и холекальциферола,
- витамин F включает схожие полиненасыщенные жирные кислоты.
Провитамины
Некоторые витамины поступают в организм в виде провитаминов. В организме провитамины превращаются в активные формы, например:
- каротиноиды, в частности β-каротин, превращаются в витамин А,
- пищевой эргостерол или 7-дегидрохолестерол под действием ультрафиолетовых лучей превращаются соответственно в эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3).
Антивитамины
Соединения, препятствующие проявлению эффектов витамина тем или иным образом, получили название антивитамины. Их подразделяют на две основные группы:
- Вещества, которые инактивируют витамин путем его расщепления, разрушения или связывания его молекул в неактивные формы. Примером служит яичный белок авидин или фермент тиаминаза.
- Вещества, похожие по структуре на тот или иной витамин. Эти вещества конкурентно вытесняют витамины из ферментов, препятствуют образованию их коферментных форм или участию в реакциях. Примером являются антибактериальные препараты группы сульфаниламидов (антифолаты), дикумарол (антивитамин К), изониазид (антивитамин РР).
Свойства витаминов
Независимо от своих свойств витамины характеризуются следующими общебиологическими свойствами:
1. В организме витамины не образуются, их биосинтез осуществляется вне организма человека, т.е. витамины должны поступать с пищей. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой обычно недостаточно для покрытия потребностей организма (строго говоря, это тоже внешняя среда). Исключением является витамин РР, который может синтезироваться из триптофана, и витамин D (холекальциферол), синтезируемый из холестерола.
2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключение – витамин F.
3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F.
4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов и биологически активны уже в малых количествах.
5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они неспецифичны по органам.
6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве неспецифических средств: при сахарном диабете – B1, B2, B6
biokhimija.ru
|
|
В настоящее время антивитамины принято делить на две группы: 1) антивитамины, имеющие структуру, сходную со структурой нативного витамина, и оказывающие действие, основанное на конкурентных взаимоотношениях с ним; 2) антивитамины, вызывающие модификацию химической структуры витаминов или затрудняющие их всасывание, транспорт, что сопровождается снижением или потерей биологического эффекта витаминов. Таким образом, термином «антивитамины» обозначают любые вещества, вызывающие независимо от механизма их действия снижение или полную потерю биологической активности витаминов. Структуроподобные антивитамины (о некоторых из них уже упоминалось ранее) по существу представляют собой антиметаболиты и при взаимодействии с апоферментом образуют неактивный ферментный комплекс, выключая энзиматическую реакцию со всеми вытекающими отсюда последствиями. Помимо
структуроподобных аналогов витаминов, введение которых обусловливает развитие
истинных авитаминозов, различают антивитамины биологического происхождения, в
том числе ферменты и белки, вызывающие расщепление или связывание молекул
витаминов, лишая их физиологического действия. К ним относятся, например,
тиаминазы I и II, вызывающие распад молекулы витамина В Предыдущая страница | Следующая страница СОДЕРЖАНИЕ Еще по теме: |
www.xumuk.ru
Антивитамины
Впервые механизм действия антивитаминов был выяснен в 1940 г. Д. Вудсом, который показал, что сульфаниламид (стрептоцид) является метаболическим конкурентом витамина парааминобензойной кислоты, участвующей в синтезе дигидроптероевой кислоты — предшественника другого витамина — фолиевой кислоты. По химическому строению сульфаниламид и парааминобензойная кислота представляют собой структурные аналоги:
Сульфаниламид способен вместо п-аминобензойной кислоты вступать во взаимодействие с ферментом, катализирующим образование дигидроптероевой кислоты, при этом фермент становится неактивным, вследствие чего прекращается синтез дигидроптероевой кислоты и, как следствие, ингибируется также синтез фолиевой кислоты, что и может быть причиной авитаминоза. Однако, если в клетках организма повысить концентрацию п-аминобензойной кислоты, то действие сульфаниламида ослабляется. На основе сульфаниламида и его структурных аналогов были разработаны медицинские препараты, подавляющие рост микроорганизмов путем создания у них авитаминоза по фолиевой кислоте.
В дальнейшем были изучены структурные аналоги других витаминов, обладающие антивитаминной активностью. Все они способны замещать в активном центре фермента биологически активную витаминную группировку на химически изменённую группировку структурного аналога, переводя фермент в неактивное состояние. Однако действие антивитаминов, представляющих структурные аналоги витаминов, является обратимым и они могут вытесняться из активного центра фермента повышенной концентрацией соответствующих витаминов.
Довольно хорошо изучено биологическое действие химических аналогов тиамина. Замещение в пиримидиновом кольце тиамина метильной группы на этильную, пропильную и изопропильную приводит к существенному снижению витаминной активности структурных аналогов тиамина, а при введении в пиримидиновое кольцо бутилового радикала образуется соединение, обладающее антивитаминной активностью. В результате замещения в пиримидиновом кольце аминогруппы на гидроксильную группу образуется окситиамин, обладающий очень сильным антивитаминным действием. При модификации тиазолового кольца в молекуле тиамина также образуется конкурентный аналог этого витамина — пиритиамин, обладающий сильным токсическим действием.
Известны также синтетические производные пиридоксина, которые ингибируют ферментные системы, имеющие в активном центре кофер-ментные формы этого витамина. Особенно сильным антивитаминным дей-ствием обладает 4-дезоксипиридоксин и токсопиримидин, представля-ющий собой оксипроизводное пиримидиновой группировки молекулы тиамина. В процессе изучения структурных аналогов выявлены антивита-минные формы для многих других витаминов: пантотеновой кислоты, никотиновой кислоты, рибофлавина, биотина, фолиевой кислоты, филло-хинона, токоферола, аскорбиновой кислоты.
Как установлено в результате исследований, к антивитаминам отно-сятся химические вещества, способные образовывать с витаминами неак-тивные соединения, а также белковые молекулы, специфически связыва-ющие витамины. Так, например, изоникотилгидразид является антивита-мином пиридоксина, так как образует с пиридоксалем неактивное соеди-нение (по-видимому гидразон), которое не может превращаться в пири-доксальфосфат, вследствие чего в присутствии изоникотинилгидразида наблюдаются симптомы недостаточности витамина В6.
В сыром яичном белке содержится антивитамин биотина – авидин, представляющий собой гликопротеид с молекулярной массой около 68000. Молекула авидина включает четыре полипептидные субъединицы, в каждой из которых имеется биотинсвязывающий участок, имеющий сильное химическое сродство к биотину. При скармливании опытным животным сырого яичного белка довольно быстро наблюдается сильно выраженный авитаминоз по биотину. Антивитаминное действие авидина очень часто используется исследователями в качестве теста для обнару-жения и изучения биотинсодержащих ферментов.
Вещества, обладающие антивитаминным действием, в значительных количествах содержатся в растительных продуктах. В проросших семенах гороха найдены антивитамины биотина и пантотеновой кислоты, в зерне кукурузы — антагонист никотиновой кислоты, в семенах льна – антивита-мин пиридоксина, в испорченном сладком клевере — антагонисты витамина К. Некоторые растительные белки подобно авидину способны специфи-чески связывать определенные витамины и таким образом действовать как антивитамины, в связи с чем не все растительные продукты могут упо-требляться в пищу в сыром виде. После проваривания растительной пищи белки, обладающие антивитаминным действием, теряют способность к связыванию витаминов, так как в процессе варки пищи они подвергаются тепловой денатурации.
studfile.net
— витамин В3 — Биохимия
Название витамина PP дано от итальянского выражения preventive pellagra – предотвращающий пеллагру.
Источники
Хорошим источником являются печень, мясо, рыба, бобовые, гречка, черный хлеб. В молоке и яйцах витамина мало. Также синтезируется в организме из триптофана – одна из 60 молекул триптофана превращается в одну молекулу витамина.
Таким образом, можно считать, что 60 мг триптофана равноценны примерно 1 мг никотинамида. Если принять, что физиологическая норма потребления триптофана составляет 1 г, то в организме образуется около 17 мг никотинамида в сутки.
Суточная потребность
15-25 мг.
Строение
Витамин существует в виде никотиновой кислоты или никотинамида.
Две формы витамина РР
Его коферментными формами являются никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и фосфорилированная по рибозе форма – никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ).
Строение окисленных форм НАД и НАДФ
Биохимические функции
Перенос гидрид-ионов Н– (атом водорода и электрон) в окислительно-восстановительных реакциях.
Механизм участия НАД и НАДФ в биохимической реакции
Благодаря переносу гидрид-иона витамин обеспечивает следующие задачи:
1. Метаболизм белков, жиров и углеводов. Так как НАД и НАДФ служат коферментами большинства дегидрогеназ, то они участвуют в реакциях
Пример биохимической реакции с участием НАД
2. НАДН выполняет регулирующую функцию, поскольку является ингибитором некоторых реакций окисления, например, в цикле трикарбоновых кислот.
3. Защита наследственной информации – НАД является субстратом поли-АДФ-рибозилирования в процессе сшивки хромосомных разрывов и репарации ДНК.
4. Защита от свободных радикалов – НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной системы клетки.
5. НАДФН участвует в реакциях
Гиповитаминоз B3
Причина
Пищевая недостаточность ниацина и триптофана. Синдром Хартнупа.
Клиническая картина
Проявляется заболеванием пеллагра (итал.: pelle agra – шершавая кожа) как синдром трех Д:
- дерматиты (фотодерматиты),
- диарея (слабость, расстройство пищеварения, потеря аппетита).
- деменция (нервные и психические расстройства, слабоумие),
При отсутствии лечения заболевание кончается летально. У детей при гиповитаминозе наблюдается замедление роста, похудание, анемия.
В США в 1912-1216 гг. число заболевших пеллагрой составляло 100 тысяч человек в год, из них около 10 тысяч умирало. Причиной являлось отсутствие животных продуктов питания, в основном люди питались кукурузой и сорго, которые бедны триптофаном и содержат неусвояемый связанный ниацин.
Интересно, что у индейцев Южной Америки, у которых с древних времен основу питания составляет кукуруза, пеллагра не встречается. Причиной такого феномена является то, что они отваривают кукурузу в известковой воде, при этом ниацин высвобождается из нерастворимого комплекса. Европейцы, взяв у индейцев кукурузу, не потрудились также позаимствовать и рецепты.
Антивитамины
Производное изоникотиновой кислоты изониазид, используемый для лечения туберкулеза. Механизм действия точно не выяснен, но по одной из гипотез – замена никотиновой кислоты в реакциях синтеза никотинамидаденин-динуклеотида (изо-НАД вместо НАД). В результате нарушается протекание окислительно-восстановительных реакций и подавляется синтез миколевой кислоты, структурного элемента клеточной стенки микобактерий туберкулеза.
Лекарственные формы
Никотинамид и никотиновая кислота.
biokhimija.ru
2.1.2. Антивитамины
Согласно современным представлениям, к антивитаминам относят две группы соединений:
1-я группа — соединения, являющиеся химическими аналогами витами-
нов, с замещением какой-либо функционально важной группы на неактив-
ный радикал, т. е. это частный случай классических антиметаболитов;
2-я группа — соединения, тем или иным образом специфически инакти- вирующие витамины, например, с помощью их модификации или ограничи- вающие их биологическую активность.
Если классифицировать антивитамины по характеру действия, как это принято в биохимии, то первая (антиметаболитная) группа может рассматри- ваться в качестве конкурентных ингибиторов, а вторая — неконкурентных, причем во вторую группу попадают весьма разнообразные по своей химиче- ской природе соединения и даже сами витамины, способные в ряде случаев ограничивать действие друг друга.
Таким образом, антивитамины — это соединения различной природы,
обладающие способностью уменьшать или полностью ликвидировать специ- фический эффект витаминов, независимо от механизма действия этих вита- минов.
Рассмотрим некоторые конкретные примеры соединений, имеющих яр-
ко выраженную антивитаминную активность.
Лейцин — нарушает обмен триптофана, в результате чего блокируется образование из триптофана ниацина — одного из важнейших водораствори- мых витаминов — витамина PP. Сорго имеет антивитаминное действие в от- ношении витамина РР за счет избытка лейцина.
Индолилуксусная кислота и ацетилпиридин — также являются антиви-
таминамипоотношениюквитаминуРР;содержатсявкукурузе.Чрезмерное
29
употребление продуктов, содержащих вышеуказанные соединения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом витамина PP.
Аскорбатоксидаза, полифенолоксидазы и некоторые другие окисли-
тельные ферменты проявляют антивитаминную активность по отношению к витамину С (аскорбиновой кислоте). Аскорбатоксидаза катализирует реак- цию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту:
аскорбиновая
кислота дегидроаскорбиновая
кислота
Содержание аскорбатоксидазы и ее активность в различных продуктах (в овощах, фруктах и ягодах) неодинакова: наиболее активна аскорбатокси- даза в огурцах, кабачках, наименее — в моркови, свекле, помидорах, черной смородине и др. (табл. 2.1)
В измельченном растительном сырье за 6 часов хранения теряется бо- лее половины витамина С, т.к. при измельчении нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Поэтому рекомендуют пить соки непосредственно после их изго- товления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избе- гая их измельчения и приготовления различных салатов.
В организме человека дегидроаскорбиновая кислота способна прояв-
лять в полной мере биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под действием глутатионредуктазы. Вне организма она характеризуется вы- сокой степенью термолабильности: полностью разрушается в нейтральной среде при нагревании до 60 °С в течение 10 мин, в щелочной среде — при комнатной температуре.
Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов,
1-3-минутном прогревании сырья при 100 °С. Учет активности аскорбаток- сидазы имеет большое значение при решении ряда технологических вопро- сов, связанных с сохранением витаминов в пище.
Тиаминаза — антивитаминный фактор для витамина B1 — тиамина. Она содержится в продуктах растительного и животного происхождения, обу- словливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.
30
Таблица 2.1
Массовая доля аскорбиновой кислоты и активность аскорбатоксидазы в продуктах растительного происхождения
Продукты | Массовая доля аскорбиновой кислоты, мг/100 г | Активность аскорбатоксидазы, мг окисленного субстрата за 1 ч в 1 г |
Картофель свежеубранный | 20…30 | 1,34 |
Капуста: белокочанная брюссельская кольраби цветная | 40…50 140 50 70 | 1,13 18,3 0 19,8 |
Морковь | 6 | 2,6 |
Лук репчатый | 6 | 0 |
Баклажаны | 5…8 | 2,1 |
Огурцы | 10 | 80 |
Хрен | 0 | 6,3 |
Дыня | 20 | Следы |
Арбуз | 7 | 2,3 |
Тыква | 10 | 11,6 |
Кабачки | 15 | 57,7 |
Сельдерей | 38 | 5 |
Петрушка | 170 | 15,7 |
Яблоки | 5…20 | 0,9…2,8 |
Виноград | 3 | 1,5…3,0 |
Смородина черная | 150…200 | 0 |
Апельсины | 40 | 0 |
Мандарины | 30 | 0 |
Шиповник | 1500 | 0 |
Наибольшее содержание этого фермента отмечено у пресноводных рыб (в частности, у семейств карповых, сельдевых, корюшковых). Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей (на- пример, жителей Таиланда) приводят к развитию недостаточности витамина В1. Однако у трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутствует.
Возникновение дефицита тиамина у людей может быть обусловлено наличием в кишечном тракте бактерий (Вас. thiaminolytic, Вас. anekri- nolytieny), продуцирующих тиаминазу. Тиаминазную болезнь в этом случае рассматривают как одну из форм дисбактериоза.
Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, «работает» внутри орга-
низмачеловека, создаваяпри определенныхусловияхдефициттиамина.
31
Найден антивитаминный фактор в составе кофе. Тиаминазы раститель- ного и животного происхождения вызывают разрушение части тиамина в различных пищевых продуктах при хранении. В семенах льна обнаружен ли- натин — антагонист пиридоксина (витамина В6), в проростках гороха — анти- витамины биотина и пантотеновой кислоты.
В сырой сое присутствует липоксидаза, которая окисляет каротин. Это действие фермента исчезает после нагревания.
Дикумарол (3,3-метиленбис-4-гидроксикумарин), содержащийся в дон- нике (Melilotus officinalis), приводит к падению уровня протромбина у чело- века и животных за счет противодействия витамину К.
Ортодифенолы и биофлавоноиды (вещества с Р-витаминной активно- стью), содержащиеся в кофе и чае, а также окситиамин, который образуется при длительном кипячении кислых ягод и фруктов, проявляют антивитамин- ную активность по отношению к тиамину.
Все это необходимо учитывать при употреблении, приготовлении и
хранении пищевых продуктов.
Линатин — антагонист витамина В6, содержится в семенах льна. Кроме этого, ингибиторы пиродоксалевых ферментов обнаружены в съедобных грибах и некоторых видах семян бобовых.
Авидин — белковая фракция, содержащаяся в яичном белке. Избыточное
потребление сырых яиц приводит к дефициту биотина (витамина Н), так как авидин связывает витамин в неусвояемое соединение. Тепловая обработка яиц приводит к денатурации белка и лишает его антивитаминных свойств.
Гидрогенизированные жиры — являются факторами, снижающими со- хранность витамина А (ретинола). Эти данные свидетельствуют о необходи- мости щадящей тепловой обработки жироемких продуктов, содержащих ре- тинол.
Говоря об антиалиментарных факторах питания, нельзя не сказать о гипервитаминозах. Известны два типа: гипервитаминоз А и гипервитаминоз
D. Например, печень северных морских животных несъедобна из-за большо-
го содержания витамина А.
Приведенные данные свидетельствуют о необходимости дальнейшего тщательного изучения вопросов, связанных с взаимодействием различных природных компонентов пищевого сырья и продуктов питания, влияния на них различных способов технологической и кулинарной обработки, а также режимов и сроков хранения с целью снижения потерь ценных макро- и мик- ронутриентов и обеспечения рациональности и адекватности питания.
studfile.net
2.5. Понятие об антивитаминах
Под этим термином обозначаются любые вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов независимо от механизма их действия. В настоящее время антивитамины делятся на две группы:
1)соединения, имеющие структуру, сходную со строением нативного витамина и работающие по принципу конкурентного ингибирования;
2)вещества, вызывающие модификацию химической природы витаминов или затрудняющие их всасывание, транспорт, что сопровождается снижением или потерей биологического эффекта незаменимых пищевых факторов.
Структуроподобные антивитамины представляют антиметаболиты, которые при взаимодействии с апоферментом образуют неактивный ферментный комплекс. Например, при назначении сульфаниламидных препаратов при инфекционных заболеваниях блокируется синтез витаминов в кишечнике в результате развития дисбактериоза.
Существуют антивитамины биологического происхождения, к которым относят ферменты и белки, вызывающие расщепление или связывание молекул витаминов. Например: тиаминаза, приводящая к распаду тиамина; аскорбатоксидаза, катализирующая разрушение аскорбиновой кислоты; белок – авидин, связывающий биотин в неактивный комплекс.
Большинство антивитаминов применяется как лечебные препараты со строго направленным действием. Антагонисты нафтохинонов используются в качестве антисвёртывающих препаратов. Антивитамины фолиевой кислоты и кобаламина нашли широкое применение как противоопухолевые вещества, тормозящие синтез протеинов и нуклеиновых кислот в клетках. Антибиотики тетрациклинового ряда (антивитамины В2) в клинике назначают для лечения различных инфекционных заболеваний.
Глава 3. Методы определения витаминного статуса
Современные методы определения витаминов в биологических и иных объектах поразделяются на физико-химические и биологические.
При взаимодействии витаминов с рядом химических соединений наблюдаются характерные цветные реакции, интенсивность окраски при которых пропорциональна концентрации данных соединений в исследуемом растворе. Для этих целей можно использовать фотоколориметры, например изменение цвета тиамина регистрируют при помощи диазореактива и т.д. Эти методы позволяют судить как о наличии витаминов, так и о количественном содержании их в исследуемом пищевом продукте или органах и тканях животных и человека. Для выяснения обеспеченности живого организма каким-либо витамином часто определяют соответствующее соединение или продукт его обмена в сыворотке крови, моче или биопсийном материале. Однако эти методы могут быть применены не во всех случаях. Встречаются трудности при подборе специфического реактива для взаимодействия с определенным витамином. Некоторые из них обладают способностью поглощать оптическое излучение только в определенной части спектра. В частности, ретинол имеет специфичную полосу поглощения при 328-330 нм.
Измеряя коэффициент поглощения спектрофотометрически, можно достаточно точно определить количественное содержание витаминов в исследуемом объекте. Однако, спектрофотометрией трудно достоверно оценить величины витаминов в комплексных препаратах, премиксах и кормовых добавках, поэтому прибегают к применению флюориметрической детекции. В частности, при анализе тиамина его переводят в тиохром в щелочной среде, который экстрагируют и затем измеряют интенсивность флюоресценции в сравнении со стандартным раствором. Таким же образом определяют количество пиридоксина по флюоресценции 4-пиридоксиловой кислоты. Кроме того, используются и титриметрические методы, например, для детекции аскорбиновой кислоты применяют титрование раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола. С помощью высокочувствительной дифференциальной вольтамперометрии изучается уровень витамина Е, предварительно окисленного и экстрагированного хлороформом в аппарате Сокслета.
Биологические методы основаны на определении того минимального количества витамина, которое при добавлении к искусственной диете, лишенной только данного вещества, предохраняет животное от развития гиповитаминоза или излечивает его от уже развившейся болезни. Полученные величины условно принимают за единицу (в литературе известны «голубиные», «крысиные» единицы). Важное место в выяснении насыщенности витаминами биологических жидкостей, в частности крови, занимают микробиологические методы. Подавляющее большинство их основано на ростовых реакциях микробов, скорость которых зависит от наличия витаминов в среде; сравнительно малая часть — на стимуляции основного обмена. И в том, и в другом случае требуется точно знать условия роста и размножения индикаторного штамма: необходимый состав питательной среды, потребность в готовых витаминах и т.д. Поэтому поиск того или иного тест-микроорганизма и разработка самого метода обычно являются практической частью исследований в области физиологии питания, механизма действия витаминов на микробную клетку.
За последние полвека описано и разработано огромное количество микробиологических тестов для определения витаминов группы В, их аналогов и гомологов, микроаминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований. Большую роль в этом направлении сыграла сотрудник Института микробиологии АН СССР Е.Н. Одинцова. Ею были подобраны ауксотрофные тест-культуры дрожжей, в основном из родов Debaryomyces, Pichia, Endomyces, Zygosaccharomyces, разработаны простые питательные среды, построены витаминограммы — графики, показывающие зависимость оптической плотности выращиваемой тест-культуры от концентрации витамина в среде. Кстати, ауксотрофами (от греч. аuхо — выращиваю, увеличиваю и trophe — питание) называются бактерии, грибы или водоросли, утратившие в результате мутаций способность образовывать из более простых веществ-предшественников соединения, необходимые для их роста. Ауксотрофы могут нуждаться в аминокислотах, витаминах или азотистых основаниях и поэтому не растут на питательных средах без добавления этих веществ, в отличие от прототрофов, способных синтезировать все структуры, необходимые для их развития. Созданы достаточно простые способы количественного определения тех витаминов, потребность в которых встречается у ауксотрофных беспигментных форм дрожжей: инозита, биотина, пантотеновой кислоты, тиамина, пиридоксина, никотиновой кислоты. Кроме того, могут быть использованы красные пигментные дрожжи для идентификации присутствия фолиевой и пара-аминобензойной кислот. Данные методы просты и рассчитаны на проведение массовых определений.
Однако большинство рекомендуемых разработок требует для своего воспроизведения наличия сложных синтетических питательных сред. В состав последних обычно входят в качестве дополнительных ингредиентов химически чистые витамины, аминокислоты, факторы роста и ряд других соединений. В настоящее время получили широкое распространение микробиологические тест-комплекты VitaFast® с использованием микротитровального планшета для характеристики насыщенности нутриентами продуктов питания, кормов, фармацевтической и косметической продукции. Результат анализа готов через 5-6 суток.
Одним из точных и простых способов определения витаминов в биологических жидкостях служит твердофазный конкурентный иммуноферментный анализ с использованием моноклональных антител против определяемых соединений. Метод характеризуется высокой чувствительностью, специфичностью и скоростью выполнения. Поскольку витамины — низкомолекулярные соединения и поэтому являются гаптенами (неиммуногенными веществами, но в комплексе с иммуногенами способными вызывать образование антител), для проведения анализа требуется получение конъюгатов с каким-либо белком, чаще бычьим сывороточным альбумином. Кроме того, для осуществления процесса необходимо оборудование: планшеты, шейкеры-инкубаторы, вошеры, ридеры и/или сканеры. Предел обнаружения данного метода составляет 0,5 мкг/мл.
«Золотым стандартом» в количественном и качественном определении витаминов является высокоэффективная жидкостная хроматография. Одно из необходимых условий анализа – это использование дериватизационных технологий для увеличения на порядок чувствительности метода. Компанией «Waters» (США) разработаны и предлагаются на рынке лабораторных услуг способы дериватизации и условия хроматографирования почти всего спектра жиро- и водорастворимых витаминов.
Оценку витаминного статуса можно проводить и физиологическими методами. Например, степень обеспеченности организма ретинолом можно установить, используя показатели темновой адаптации и электроретинограммы. Об уровне насыщения тканей аскорбиновой кислотой судят по результатам «щипковой пробы», которая отражает состояние сосудистой стенки кожных капилляров.
Важнейшим для диагностики дефицита витаминов являются клинические проявления. Чаще всего при недостаточном питании наблюдается сочетание нехватки отдельных нутриентов нередко на фоне энергетической недостаточности, причем клинические признаки дефицита ряда пищевых факторов могут совпадать.
Типичные симптомы и синдромы расстройств питания организма человека приведены в таблице 20.
Таблица 20
Симптомы | Недостающие нутриенты | Комментарии |
Волосы: редкие, выпадают прямые, тусклые спирально закрученные Кожа: ксероз петехии пигментация и шелушение фолликулярный гиперкератоз дерматит с болезненным шелушением снижение тургора кожи отечность пурпура (подкожные гемор-рагии) перифолликулярные гемор-рагии бледность склонность к образованию синяков (экхимозов) бледность при надавлива-нии себорейный дерматит дерматит утолщение кожи Глаза: сухая тусклая конъюнктива (ксероз) блефарит офтальмоплегия кератомаляция бляшки Бито васкуляризация роговицы светобоязнь Губы, рот: ангулярные трещины, руб-цы, стоматит хейлоз распухание, пористые, кро-воточащие десны Язык: цвета фуксии ободранный, потрескав-шийся опухший, больших разме-ров ярко-красный | белок, биотин цинк белок витамины А, С незаменимые жирные кислоты витамины А,С ниацин витамин А, возможно незаменимые жирные кислоты белок вода белок, тиамин витамины С, К витамин С фолиевая кисло-та, витамин В12, железо, медь витамины С, К белок + энергети-ческие компонен-ты незаменимые жирные кислоты, пиридоксин, цинк биотин незаменимые жирные кислоты рибофлавин витамины группы В тиамин витамин А витамин А рибофлавин рибофлавин, цинк витамины группы В, железо, рибо-флавин пиридоксин, ниацин, рибофлавин, белок витамин С рибофлавин ниацин ниацин, йод фолиевая кисло-та, витамин В12 | волосы могут выпадать на голове и теле должны быть шелковистыми вызвано изменением фолликулов, нарушением кератинизации, возможно функции сальных желез сухость кожи геморрагии размером с булавочную головку симметрично расположены на открытых для солнечных лучей участках кожи (возможны при гемохрома-тозе) фолликулы забиваются кератином, кожа имеет вид наждачной бумаги запасы жира минимальные, низкие антропометрические показатели связана с белково-энергети-ческой недостаточностью при гипоальбуминемии и дефицитом тиамина при «влажной бери-бери» вызвано повышенной лом-костью капилляров обычно при надавливании на костные выступы также встречается при энтеропатическом акродер-матите с мальабсорбцией цинка; на мошонке и половых губах — при дефиците рибофлавина; на носогубных складках — при дефиците пиридоксина в уголках глаз синдром Вернике, необхо-димо срочное лечение ранний признак дефицита возникают также при непра-вильной подгонке зубных протезов; встречаются пре-имущественно в уголках рта может сочетаться с нарушением обоняния вопрос спорный; цвет фуксии также возможен при общей недостаточности питания вследствие неадекватной ре-парации эпителия языка при недостатке ниацина могут возникать глубокие трещины |
Данными этой таблицы далеко не исчерпываются клинические проявления недостаточности питания.
studfile.net
Антивитамины | krok8.com — фундаментальная стратегия развития
Содержание:Антивитамины представляют собой широкий класс органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов. Эти соединения, близки к витаминам по химическому строению, но обладают противоположным биологическим действием.
При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Симптомы, вызванные антивитаминами, напоминают симптомы дефицита витамина, но могут быть успешно отменены путем лечения пациентов интактным(лат. intactus нетронутый) – неповрежденный, не вовлеченный в какой-либо процесс. витамином.
Виды антивитоминов
Антивитамины известны практически для всех витаминов. Их можно разделить на два вида:
- К первому виду относятся химические вещества, которые инактивируют витамин путем его расщепления, разрушения или связывания его молекул в неактивные формы.
- Ко второму виду относятся химические вещества, структурно подобные или структурно родственные витаминам. Эти вещества вытесняют витамины из биологически активных соединений и, таким образом, делают их неактивными.
В результате действия антивитаминов обеих групп нарушается нормальное течение процесса обмена веществ в организме.
Список (таблица) антивитоминов, механизмы действия и применение
| Витамин | Антивитамин | Механизм действия антивитамина | Применение антивитамина |
|---|---|---|---|
| Пара-амино-бензойная кислота (ПАБК) | Сульфанил-амиды (стрептоцид, норсульфазол, фталазол) | Сульфаниламиды – структурные аналоги ПАБК. Они ингибируют фермент путем вытеснения ПАБК из комплекса с ферментом, синтезирующим фолиевую кислоту, что ведет к торможению роста бактерий. | Для лечения инфекционных заболеваний. |
| Фолиевая кислота | Птеридины (аминоптерин, метотрексат). | Встраиваются в активный центр фолатзависимых ферментов и блокирует синтез нуклеиновых кислот (цитостатическое действие), угнетается деление клеток. | Для лечения острых лейкозов, некоторых форм злокачественных опухолей |
| Витамин К | Кумарины (дикумарин, варфарин, тромексан). | Кумарины блокируют образование протромбина, проконвертина и др. факторов свертывания крови в печени (оказывают противосвертывающее действие). | Для профилактики и лечения тромбозов (стенокардия, тромбофлебиты, кардиосклероз и др.). |
| Витамин РР | Гидразид изоникотиновой кислоты (изониазид) и его производные (тубазид, фтивазид, метозид). | Антивитамины включаются в структуры НАД и НАДФ, образуя ложные коферменты, которые не способны участвовать в окислительно-восстановительных и других реакциях. Биохимические системы микобактерий туберкулеза наиболее чувствительны к этим антивитаминам. | Для лечения туберкулеза. |
| Тиамин (В1) | Окситиамин, пиритиамин. | Антивитамины замещают коферменты тиамина в ферментативных реакциях. | Для создания эксперимен-тального В1– авитаминоза. |
| Рибофлавин (В2) | Изорибофлавин, дихлоррибо-флавин, галактофлавин. | Антивитамины замещают коферменты рибофлавина в ферментативных реакциях. | Для создания в экспериментах гипо- и арибофлави-нозов. |
| Пиридоксин (В6) | Дезоксипири-доксин, циклосерин | Антивитамин замещает пиридоксалевые коферменты в ферментативных реакциях. | Для создания эксперименталь-ной пиридоксиновой недостаточности |
P.S. Несмотря на нежелательность для здоровых организмов, токсичность этих соединений представляет значительный интерес для биологических и лекарственных целей. Антивитамины играли фундаментальную роль в разработке новаторских антибиотиков и антипролиферативных препаратов, таких как пронтозил и аминоптерин.
Источники: ☰
- https://www.e-reading.club/chapter.php/1042632/233/Lelevich_-_Biologicheskaya_himiya.html
- Antivitamins for Medicinal Applications.
⚠ [ Все материалы носят ознакомительный характер. Отказ от ответственности krok8.com ]
krok8.com