ГЛАВА 9
Витамины
К этой группе соединений относят низкомолекулярные органические вещества, характеризующиеся тем, что они не выполняют пластической функции, не синтезируются в организме вообще или лишь в ограниченном количестве микрофлорой кишечника.
Витамины отличаются от всех других органических пищевых веществ двумя характерными признаками: а) не включаются в структуру тканей; б) не используются организмом в качестве источника энергии.
Иными словами, витамины — пищевые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище. обеспечивают нормальное протекание биохимических процессов путем участия в регуляции обмена веществ целостного организма.
Четко установлено, что многие расстройства обмена веществ при авнтамшючах обусловлены нарушениями активности ферментных систем, поскольку многие витамины входят в состав простетическнх групп ферментов.
И все же, несмотря на то. что в настоящее время изучены биохимические функции многих витаминов, не всегда легко связать эти представления с клинической картиной, наблюдаемой при недостаточности того или иного витамина.
Наконец, классификация витаминов по химической природе невозможна — по структуре они могут быть отнесены к
разным классам химических соединений. Однако по отношению к растворителям витамины разделяют на водо- и жирорастворимые. В приведенной ниже классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках дается обозначение основного биологического эффекта. Наконец, близки к витаминам так называемые витаминоподобные вещества, некоторые из которых частично синтезируются в организме, но обладают витаминными свойствами (см. табл. 8).
Витаминоподобные вещества:
холин, липоевая кислота, пангамовая кислота, оротовая кислота, инозит, убихинон. парааминобензойная кислота, карнитин, линолевая и линоленовая кислоты, витамин U.
Витамин А (Ретинол). Данный витамин поступает в организм главным образом с пишей животного происхождения (печень рыб, свиная и говяжья печень, желток яиц, сметана, молоко). Растительные продукты содержат предшественник витамина А — каротин. Особенно богата каротином морковь. Другие источники каротина — свекла, томаты. Известны два соединения с активностью витамина А: ретинол (витамин А-спирт) и ретиналь (витамин А-альдегид).
Основные функции витамина А. Пигмент сетчатой оболочки глаза родопсин необходим для зрения при тусклом освещении. Родопсин состоит из белка (опсина), соединенного с витамином А. Недостаточность витамина А проявляется прежде всего нарушением темповой адаптации. Позднее развивается ночная слепота (гемералопия — куриная слепота).
Витамин А необходим также для обеспечения нормального синтеза мукополисахаридов и секреции слизи; недостаточность витамина А приводит к высыханию эпителия, секретируюшего слизь.
Норма: (сыворотка или плазма, натощак): взрослые— 30— 80 мкг/100 мл; (СИ: 1,05 — 2,80 мкмоль/л).
Повышение показателя имеет место при идиопатической гипсркальциемии у младенцев, гипервитаминозе. хроническом заболевании почек, при приеме глюкокортикоидов, пероральных контрацептивов.
Снижение показателя отмечается при куриной слепоте, ги-потиреоидмчме. заболеваниях печени, поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта, хронических инфекциях, дис-семинированном туберкулезе, белковой недостаточности и дефиците цинка (это приводит к снижению уровня рстинол-связывающего белка), абеталипопротеинемии, фиброзно-кистозной дегенерации.
Витамин В1 (тиамин). Данный витамин поступает в организм прежде всего в составе хлеба из грубых сортов мукк, с мясом (особенно свининой), молоком, дрожжами. Богаты витамином В1 фасоль, горох. Коферментная форма тиамина — тиаминдифосфат. Последний в составе соответствующих дегид-рогеназ обеспечивает окислительное декарбоксилирование пи-рувата и альфа-кетоглутарата, а также в составе транскетолазы — ключевую реакцию пентозофосфатного пути окисления углеводов.
Норма (сыворотка): 0,32±0.11 мкг/100 мл; (СИ: 9,5±3,3 нмоль/л).
Повышение показателя имеет место при лейкемии, истинной полицитемии. болезни Ходжкина.
Снижение показателя отмечается при дефиците витамина В, в пище, хроническом алкоголизме, длительной диареи, диабете, злокачественных новообразованиях, хронических заболеваниях.
Недостаточность витамина В, проявляется заболеванием бери-бери, связанным, в первую очередь, с нарушением транс-кетолазной реакции. Это сопровождается недостаточным образованием НАДФ-Н, что ведет к нарушению синтеза стероид-ных гормонов и липидов. В крови накапливается нируват, альфа-кетоглутарат, лактат и глиоксилат. Существуют влажная и сухая формы болезни бери-бери.
Витамин В6 (Пиридоксальфосфат). Плазма крови содержит несколько форм витамина В6, но фосфопиридоксаль (пиридоксальфосфат) — количественно и биологически наиболее важный. Фосфопиридоксаль как кофермент функционирует в реакциях переаминирования (кофактор аминотрансфераз) и де-карбоксилирования аминокислот. Участвует в обезвреживании биогенных аминов (кофермент моноамино- и диаминоок-сидаз), синтезе 5—аминолевулиновой кислоты (кофермент соответствующей синтетазы), биосинтезе сфинголипидов, а также в процессе гликогенолиза (кофактор фосфорнлазы гликогена).
Норма (плазма или сыворотка, натощак):28
5—30 нг/мл; (СИ: 20—121 нмоль/л).
Снижение показателя имеет место при хроническом алкоголизме, туберкулезе, уремии, диабете беременных, пеллагре, почечном диализе, астме, преэклампсическом отеке, недостаточности питания.
Витамин В12 (Кобаламин). Данный витамин содержится в дрожжах, молоке, печени. почках. Синтезируется кишечными микроорганизмами. Растительная пиша бедна этим соединением. Всасывание кобаламина обеспечивается внутренним фактором — белком, который синтезируют клетки слизистой желудка. В тканях кобаламин образует коферментные формы: метил-кобаламин (метил В12) и дезоксиаденозилкобаламин (ДА-В12). Метил В12 — кофермент гомоцистеинметилтрансферазы, т. е. фермента, который участвует в образовании метионина. ДА-Вр — кофермент метилмалонил-КоА-мутазы, катализирующей превращение метилмалонила в сукцинил-КоА. Эта реакция обеспечивает сгорание в цикле Кребса остатков пропионил-КоА, образующихся при бета-окислении жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Известно также, что кобаламин участвует в синтезе нуклеиновых кислот.
Норма (сыворотка, натощак): взрослые — 200 — 835 пг/мл:
(СИ: 148—616пмоль/л).
Дефицит витамина В12 проявляется в виде мегалобластической анемии. Причины: утрата внутреннего фактора (пернициозная анемия), полная или частичная гастрэктомия. атрофический гастрит, резекция кишечника. Недостаточность кобаламина может возникнуть при дефиците его в пище (строгое вегетарианское питание).
Витамин С (Аскорбиновая кислота). Основная функция аскорбиновой кислоты — донор водорода в окислительно-восстановительных реакциях. Отдавая дна атома водорода, аскорбиновая кислота превращается в дегидроаскорбнновую кислоту. Витамин С участвует в превращениях ароматических аминокислот. ведущих к образованию некоторых медиаторов, в синтезе кортикостероидов, в формировании коллагена: гидроксилирование триптофана в положении 5 (синтез серотонина): гилрокснлирование ДОФА (образование норадреиалина);
гидроксилирование гидроокснфснилпируната (синтез гомогсн-тизиновой кислоты): гндроксилированне стерондов (биосинтез кортикостсроидов); гидроксилнрование бета-бутиробетаииа (синтез карнитина); гидроксилнрование остатков пролина и лизина в проколлагене (образование коллагена).
Норма (плазма или сыворотка): 0,4 — 1,5 мг/100 мл;
(СИ: 23 —85 мкмоль/л).
Дефицит: < 0,2 мг/100 мл; (СИ: < 11 мкмоль/л).
Снижение показателя имеет место при цинге, гемодиализе. анемиях, беременности, стеатореи, алкоголизме, нарушении процессов всасывания в желудочно-кишечном тракте, гипертиреоидизме, ревматоидных заболеваниях, злокачественных новообразованиях.
Витамин Д. 1.25-дигидрокси(кальциферол) 29 С пищей витамин Д поступает в организм в виде предшественников. Основной из них — 7-дегидрохолестерол, который после воздействия ультрафиолета в коже превращается в холекальпиферол (витамин Д3). Второй предшественник — эргостерин, после облучения превращается в витамин Д2, или эргокальциферол (витамин Д — смесь Д3 и Д2). Эти витамины группы Д транспортируются в плазме связанными со специфическими белками-перепосчиками. В печени холекальциферол гидроксилируется в положении 25 — образуется 25- гидроксикальцнферол. Это соединение транспортируется в почки и там вновь гидроксилируется, но уже в положении 1 — возникает 1,25-дигидроксихолекальциферол (на его синтез влияет количество кальция и фосфора в пище). Появление активной формы холекальциферола в почке контролируется паратгормоном околощитовидных желез. Поступая в слизистую кишечника с током крови, 1,25-лигидроксихолекальци-ферол обуславливает превращение белка-переносчика в кальцнй-связывающий белок, который ускоряет всасывание ионов кальция из просвета кишечника. Сходным образом ускоряется ре-абсорбция кальция в почечных канальцах.
Норма (сыворотка или плазма): 16 — 65 пг/мл; (СИ: 42 — 169 пмоль/л).
Повышение показателя имеет место при опухолевом каль-цинозе, первичном гиперпаратиреоидизме, идиопатической гиперкальциурии, саркоидозе, у нормально растущих детей, у беременных и кормящих женщин.
Снижение показателя отмечается при хронической почечной недостаточности, гипопаратиреоидизме, витамин Д-зависимом рахите, витамин Д-резистснтном рахите (семейной гипофосфа-темии), у подростков с инсулинзависимым сахарным диабетом.
Витамин Е (альфа-Токоферол). Существует несколько природных токоферолов. альфа-Токоферол наиболее широко распространен и имеет наибольшую биологическую активность как витамин. Витамин Е выполняет по крайней мере две метаболические функции. Во-первых, он служит наиболее сильнодействующим природным жирорастворимым антиоксидантом и, во-вторых, выполняет известную роль в метаболизме селена.
Четко установлено, что фосфолипиды митохондрий, эндоп-лазматического ретикулума и плазматических мембран обладают специфическим сродством к альфа-токоферолу. Витамин Е, как принято считать, является первым эшелоном -защиты клеточных и субклеточных мембранных фосфолнпидов от перекисного окисления. Антиоксидантное действие альфа-токоферола сохраняется при высоких концентрациях кислорода. Однако, даже в присутствии адекватного количества витамина Е происходит образование некоторого количества перекисей. Вторым эшелоном защиты мембран от раздражающего действия перекисей служит глутатионпероксидаза, в состав которой входит селен. Таким образом, действие витамина Е и селена состоит, скорее всего, в предохранении клеточных и субклеточных компонентов от повреждения перекисями.
Норма (сыворотка или плазма, натощак):
взрослые—0,5— 1,8 мг/100мл; (СИ: 12—42мкмоль/л);
дети(1—12лет)—0,3—0,9мг/100мл;(СИ:7—21мкмоль/л).
Снижение показателя имеет место при состояниях нарушеного всасывания (стеаторее, циррозе печени, кистозно-фиб-розной дегенерации, хроническом панкреатите, карциноме поджелудочной железы, региоиарном энтерите, хроническом холестазе). у недоношенных детей.
Следует отметить, что неизвестно о возникновении дефицита витамина Е вследствие неадекватного поступления с пищей. Иными словами, Е-авитаминоза у человека не встречается.
Витамин К (филохинон).30 Витамин К не может синтезироваться в организме человека, но. подобно многим витаминам группы В, он может вырабатываться бактериальной флорой толстого кишечника. В отличие от витаминов группы В, витамин К может всасываться из толстого кишечника, благодаря чему его отсутствие в диете не приводит к развитию признаков его недостаточности. При стеаторее витамин К. поступающий в организм с пищей или синтезируемый бактериями, не может нормально всасываться, в результате чего развивается его недостаточность.
Витамин К необходим для синтеза в печени протромбина и VII, IX, Х факторов свертывания крови. Есть предположение. что витамин К функционирует в качестве кофактора карбок-силирования остатков глутаминовой кислоты в некоторых белках свертывания крови.
Норма (сыворотка или плазма, натощак):
0,13-1,19 нг/мл; (СИ: 0,29-2,64 нмоль/л).
Снижение показателя имеет место при заболеваниях печени, геморрагической болезни новорожденных, у младенцев с диареей (особенно у находящихся на грудном вскармливании), желудочно-кишечных заболеваниях, болезнях поджелудочной железы, хроническом нарушении всасывания жиров.
При дефиците витамина К можно наблюдать носовые кровотечения, кровоточивость пептических язв, кровотечения в мочевом тракте, мозговые кровоизлияния, «синяки», возникающие в результате небольших ушибов.