Кислота кислота

Поширення у природі та добова потреба

Вітамін Споширений у тканинах рослин і тварин. В організмі останніх він не накопичується і міститься у невеликій кількості. Найбільша концентрація його відмічена у органах з високою метаболічною активністю, таких, як кора надниркових залоз, печінка. Загальні запаси вітаміну Св організмі становлять близько 1500 – 3000 мг. Вважається, що цих запасів дорослій людині вистачить на 1 – 1, 5 місяця за умов звичайного фізич-ного і розумового навантаження та відсутності екзогенного надходження вітаміну.

Джерела. На відміну від більшості тварин в організмі людини вітамін С не синтезується з глюкози, тому повинен постійно надходити ззовні. Найбільш важливими джерелами вітаміну Сдля людини є продукти рослинного походження. Багато його у фруктах і ягодах, особливо у шипшині, чорній смородині, цитрусових (лимоні, лаймі), ананасах, бананах, суницях, горобині. Серед овочів багаті на вітамін С – капуста, салат, перець, хрін, картопля, томати. Активність вітаміну Сзнижується під час термічної обробки та при зберіганні продуктів за рахунок його незворотної окиснювальної деградації до неактивних речовин.

Добова потреба у вітаміні С для людини становить 75 – 100 мг/добу.

Рекомендовані мінімальні добові потреби:

· дорослі: 75 мг/добу;

· новонароджені: 30 мг/добу;

· підлітки: 80 мг/добу;

· вагітні: 100 мг/добу;

· жінки у період лактації: 150 мг/добу.

Більш високі добові дози аскорбінової кислоти (до 1 г/добу), які рекомендують деякі вчені (Л. Полінг), ймовірно, недостатньо обґрунтовані.

Потреба людини у вітаміні С повністю задовольняється за рахунок його надходження з їжею, за умов повноцінного харчування, при достатній кількості овочів і фруктів, за відсутності патологічних процесів в організмі.

Потреба підвищується при зміні кліматичних умов (низька, або висока температура навколишнього середовища, коливання атмосферного тиску), вагітності, стресових станах, фізичних і розумових навантаженнях, інфекційних захворюваннях, палінні, алкоголізмі, лікуванні антибіотиками, сульфаніламідними пре-паратами, у людей похилого віку.

Біологічна роль

1. Участь в окисно-відновних реакціях. Вітамін Сдуже чутливий до зворотного окиснення (аскорбінова кислота↔ дегідроаскорбінова кислота). Вірогідно він може брати участь в окисно-відновних процесах у клітині як переносник водню.

2. Участь у синтезі колагену. Аскорбінова кислотабере участь у гідроксилюванні проліну та лізину у складі проколагену під дією відповідних гідроксилаз:

Протоколаген пролін

4. Метаболізм триптофану. Вітамін Сє кофактором у реакції гідроксилювання триптофанудо 5-гідрокситриптофану на шляху біосинтезу серотоніну.

5. Метаболізм трирозину. Аскорбінова кислота– кофактор p-ОН-фенілпіруватгідроксилази, яка каталізує перетворення p-ОН-фенілпірувату на гомогентизинову кислоту.

6. Формування активної форми фолієвої кислоти (тетрагідрофолату). Аскорбінова кислотаразом з фолієвою кислотою сприяє дозріванню еритроцитів. Вітамін Срегулює перетворення фолієвої на фолінову кислоту. Вважають, що він підтримує ензимредуктазу фолієвої кислоти у його «активній формі» і забезпечує утворення ТГФКз фолату.

7. Утворення феритину. Аскорбінова кислотанеобхідна для формування тканинного феритину. АТФ, НАД⁺ та НАДФ⁺ стимулюють цей процес.

8. Всмоктування заліза:

· Аскорбінова кислотасприяє всмоктуванню залізау кишеч-нику через участь його у перетворенні неорганічної Fe⁺⁺ форми в органічну Fe⁺⁺⁺, а також утворення водорозчинного Fe⁺⁺-аскорбат хелатного комплексу.

· Вітамін Стакож активує мобілізацію залізаз феритину.

9. Роль у функціонуванні електронтранспортних систем. Аскорбінова кислота, ймовірно, бере участь у функціонуванні мікросомальних електронтранспортних систем. Детально роль її у цьому механізмі ще не вивчена, але важають, що вона пов'язана з реакціями гідроксилювання.

10. Роль у активації/інгібуванні окремих ферментів. Вітамін Сздатний як активувати, так і інгібувати окремі групи ензимів. Аргіназа та папаїн активуються, у той час як уреаза та β -амілаза інгібуються вітаміном.

11. Роль у синтезі катехоламінівта стероїдних гормонів. Вітамін Сє кофактором ферменту дофамінгідроксилази, який каталізує перетворення дофаміну на норадреналін. Аскорбінова кислотабере участь у процесах гідроксилювання при перетворенні холестеролу в стероїдні гормони.

12. Роль у синтезі карнітину. Карнітин утворюється у печінці шляхом гідроксилювання γ -бутиробетаїну під дією діоксигенази за участі вітаміну С, α -кетоглутарату та Fe⁺⁺.

13. Роль у α -окисненні жирних кислот. Вітамін Сбере участь у активації ферменту α -гідроксилази (α -монооксигенази), яка каталізує α -окиснення довголанцюгових жирних кислот з утворенням їх гідроксильованих похідних.

14. Роль у реакції організму на стрес. Вважають, що вітамін С відіграє важливу роль у реакції організму на стрес. Кора надниркових залоз вміщує велику кількість аскорбінової кислоти, але концентрація її швидко знижується після стимуляції залози АКТГ, при гострих інфекційних та злоякісних захворюваннях, лихоманці, хворобах серця, печінки, нирок.

15. Вітамін Сразом із вітамінами Е, А, β -каротиномпроявляє антиоксидантнівластивості. Поряд із цим він запобігає руйнуванню інших антиоксидантіввільними радикалами та сприяє регенерації вітаміну Е. Останній знову включається у метаболічні процеси.

Прояви вітамінної недостатності

У сучасних умовах абсолютний авітаміноз вітаміну Сспос-ерігається рідко, але гіповітамінозидосить поширені, особливо у весняний період і на початку літа. Клінічно гіповітаміноз проявляється:

· гематомами, блідими яснами, їх кровоточивістю, особливо під час чищення зубів;

· загальною слабістю, дратівливістю, апатією, сонливістю, зниженням працездатності, депресивними станами;

· болями у суглобах, інфекціями та застудами, які часто повторюються;

· поганим заживленням ран, повільним ростом волосся.

В організмі людини недостатність вітаміну Спроявляється у вигляді цинги(скорбуту). Найбільш характерною ознакою захворювання є втрата організмом здатності до утворення кола-гену, синтезу глікопротеїнів, що призводить до ушкодження судинних стінок та опорних тканин. Клінічно цинга проявля-ється при зниженні запасів вітаміну Сдо 300 мг.

Недостатність аскорбінової кислоти супроводжується:

· підвищенням крихкості та проникності судин, точковими крововиливами під шкіру (петехії);

· кровотечами з ясен, порушенням утворення дентину і формуування зубів у дітей, розшаруванням та випадінням зубів у дорослих;

· кровотечами та крововиливами у внутрішні органи і слизові оболонки;

· зниженням маси тіла, загальною слабістю, задишкою, серцебиттям, болями у серці, набряками кінцівок.

Як ускладнення тяжкого гіповітамінозу можуть виникати вторинні інфекції, гіпохромна анемія;

Причини гіповітамінозу С

Недостатність вітаміну Сможе розвинутися при:

· захворюваннях шлунково-кишкового тракту;

· нераціональній строгій дієті, алкоголізмі з виснаженням;

· під час вагітності та вигодовування груддю, при фізичному та розумовому перенавантаженні, у похилому віці;

· інфекційних захворюваннях, тиреотоксикозі, атеросклерозі, рахіті, ішемічній хворобі, ревматизмі, захворюваннях крові та сполучної тканини.

Застосування вітаміну С

Крім лікування цингиі гіповітамінозів, аскорбінову кислоту використовують для профілактики інфекційних та алергічних захворювань, при ураженнях сполучної тканини, для стимуляції регенеративних процесів під час загоєння ран, виразок, опіків.

4.10. Вітамін P

(біофлавоноїди)

Синоніми: рутин, цитрин, кверцитин, вітамін проникності.

Хімічна структура та властивості

· Термін «вітамін Р» (від лат. рermeability – проникність) об'єднує групу рослинних полі-фенолів із Р-вітамінною актив-ністю: катехіни, дегідрохалко-ни, флавони, флавіни, ізофла-вони, флавоноїди та ін., що здатніпідвищувати резистент-ність капілярів.

· В основі структури біофлавоноїдівлежить ядро бензапірону, що зв′ язане з гідроксилами фенолів. Останні можуть бути етильовані, пов'язані з залишками цукрів (рамнози, глюкози та ін.). Від вуглецевого скелета флавону походить назва «біофлавоноїди». У природі відомо понад 4000 речовин цієї групи.

· Більшість біофлавоноїдівводорозчинні, зустрічаються також жиророзчинні форми, деякі розчиняються у спиртах та лугах.

· Представники біофлавоноїдів: цитрин, кверцетин – гідроксильований флавон, рутин – глікозид кверцетину, катехін –похідне флавону:

Біосинтез

В організмі людини і тварин біофлавоноїдине утворюються, потреба в них задовольняється виключно за рахунок рослинної їжі. Рослини синтезують вітамін Рза участі нікель- та молібденовмісних ензимів. Рослини відрізняються здатністю до накопичення різних типів поліфенолів: гречка вміщує рутин, зелений чай – кате-хіни, мірцетини, кемпферол, цитрусові – гесперидини, рис – госипол, ромашка – апігенін, яблука – кверцетин, буряк – антоціани (бетаїн, бетанін), куркума – куркумін та ін.

Метаболізм

Метаболізм біофлавоноїдіву живих клітинах недостатньо вивчений. Більшість з цих сполук – багатоатомні феноли, тому вірогідно, що в організмі тварин вони включаються у перетво-рення характерні для фенольних сполук. Дотепер більш деталь-но вивчено метаболізм окремих біофлавоноїдів– рутину, кверцетину, гесперидину, катехінів чаю.

Всмоктування. Дотепер немає достатніх даних про всмок-тування біофлавоноїдіву ШКТ. Відомо, що кверцетин значно повільніше всмоктується, ніж катехіни, погано всмоктується також рутин. Останній може залишатися у шлунку в незмінному вигляді впродовж 4 – 5 годин. Розчинність рутину у шлунковому соку, слині, хімусі незначна, він краще розчи-няється у панкреатичному та кишечному соці. Отже, основним місцем розщеплення та всмоктування рутину є кишечник, в якому він гідролізується у лужному середовищі. При відщеп-ленні від молекули рутину цукрового залишку утворюється кверцетин. У подальшому відбувається руйнування гетероцик-лічного кільця і кверцетин перетворюється на ароматичну кислоту, яка вміщує двовуглецевий ланцюг.

Поширення у тканинах. В організмі тварин відбуваються настільки значні метаболічні перетворення біофла-воноїдів, що до сьогодні вони не знайдені у тваринних клітинах. Катехіни, рутинвиявлені лише у сечі, але у крові, тканинах і молоці вони не знайдені.

Екскреція біофлавоноїдівіз сечею незначна, виділяються переважно продукти їх метаболізму.

Вважають, що розщеплення рутину і кверцетину відбува-ється у печінці та нирках. Катаболізм біофлавоноїдівпочинаєть-ся з розщеплення флорогюцинового ядра, останнє повністю окиснюється до СО₂, який виділяється з повітрям, що видихаєть-ся. Інші метаболіти екскретуються з сечею: протокатехова, ванілінова, 3-оксибензойна, фенілкарбонова, 3, 4-діоксифеніл-оцтова, гомованілінова та цілий ряд інших кислот.

Поширення у природі та добова потреба

У рослинах біофлавоноїдимістяться переважно у вигляді глікозидів. Для нормального всмоктування вітаміну Рглікозиди повинні гідролізувати. Вітамін дуже поширений у продуктах рослинного походження.

Джерела:

· аронія (чорноплідна горобина), смородина, ожина, яблука, перець, свіжі оливи, оливкова олія, цитрусові, шипшина, листя гречки, чаю, алое, насіння льону, часник, червоне вино;

· вітамінна промисловість випускає препарати з Р-вітамінною активністю: катехіни чаю, рутин, кверцетин, гесперидин нарингін та ін.

Добова потреба у вітаміні Р становить від 50 до 100 мг/добу. При нормальному збалансованому харчуванні людина отримує близько 0, 5 г біофлавоноїдівна добу. З лікувальною метою вво-дять 100 – 200 мг вітаміну Рна добу (зазвичай у вигляді рутину).

Біологічна роль

Механізм дії біофлавоноїдіввивчений недостатньо. Вони мають капілярозміцнювальний ефект, зменшують їх проник-ність, а також є синергістамивітаміну С. Дія цих речовин на судинну стінку, можливо, здійснюється через ендокринні залози, або шляхом впливу на окремі ферментні системи, а також через участь у тканинному диханні. Відомо, що безпосередньо на капіляри діють гормони кори надниркових залоз, які підсилюють міцність капілярів.

Роль Р-вітамінних речовин:

· запобігають окисненню адреналіну, який стимулює діяль-ність гіпофіза, а останній, у свою чергу, – секрецію кортико-стероїдів;

· адреналін може безпосередньо впливати на судинну систему, справляючи капілярозміцнювальну дію, а флавоноїди поси-люють цю дію гормона;

· біофлавоноїдиразом із аскорбіновою кислотою також впливають на діяльність щитоподібної залози, кори надниркових залоз, підшлункової залози;

· біофлавоноїдита аскорбінова кислотарегулюють проник-ність судин через гальмування системи гіалуронова кислота- гіалуронідаза. Вітамін Ссам по собі також здатний пригнічувати активність гіалуронідази, стабілізуючи основну речовину сполучної тканини;

· біофлавоноїдитакож інгібують дію гістидиндекарбоксила-зи, сукцинатдегідрогенази, ксантиноксидази, холінацети-лази. Механізм інгібуючої дії цих речовин на вищеназвані ензими полягає у тому, що під час окиснення флавоноїдів утворюються вільні радикали, які можуть впливати на ферментативні процеси;

· Р-вітамінні речовинизапобігають окисненню аскорбінової кислоти шляхом інгібування аскорбіноксидази, а тако­ж сприяють відновленню дегідроаскорбінової кислотив аскорбінову за участі глутатіонута збереженню її тканинних резервів;

· механізм антиокиснювальної дії флавоноїдів полягає також у блокуванні ними каталітичної дії важких металівшляхом зв′ язування їх у стабільні комплекси;

· флавоноїди, як і аскорбінова кислота, здатні легко окиснюватися та відновлюватися і відповідно є переносниками водню між субстратами та киснем. У багатьох випадках флавоноїди і вітамін С діють як синергісти. Характер взаємодії цих речовин ґрунтується на здатності флавоноїдів підсилювати біологічну дію аскорбінової кислоти завдяки їх спільній участі в тканинному диханні;

· речовини з Р-вітамінною активністю підсилюють швидкість тканинного дихання, активують цитохромоксидазу в печінці, нирках, мозку тварин;

· разом із аскорбіновою кислотою біофлавоноїдипідсилюють активність проліноксидази, що свідчить про можливість участі цих речовин в обміні колагену, який може мати значення у формуванні сполучної тканини.

Прояви вітамінної недостатності

Основним проявом Р-вітамінної недостатності є зниження резистентності та підвищення проникності капілярів. Крихкість капілярів виявляється при механічному впливі на них, що викликає розрив капілярної стінки і утворення точкових крововиливів – петехій. Петехії також з'являються у результаті фільтрації крові через стінку судин без їх розриву.

Підвищення проникності капілярів– це порушення структури капілярної стінки, у результаті чого вона стає проникною для більших, ніж у нормі, молекул, наприклад, білків і еритроцитів.

У тяжких випадках розвивається цинга, що зумовлено недостатністю як вітаміну С, так і біофлавоноїдів.

Основною причиною гіповітамінозу є незбалансоване харчування. Р-вітамінні речовининетоксичні. Випадки гіпервітамінозу не описані.

Застосування біофлавоноїдів

Речовини з Р-вітамінною активністю використовуються для профілактики і лікування гіпо- та авітамінозівР, цинги, ревматизму, опіків, захворювань, що супроводжуються підвищенням проникності капілярів, променевої хвороби, алергічних захворювань та ін.

5. Вітаміноподібні речовини

Вітаміноподібні речовини– це група сполук, які за своєю дією близькі до вітамінів. Як і вітаміни, вітаміноподібні речовини є незамінними компонентами для нормального перебігу метаболічних процесів в організмі. Вони необхідні у мінімальній кількості, але на відміну від вітамінів багато з них можуть синтезуватися у самому організмі. Більшість вітаміноподібних речовин відрізняються складною хімічною структурою, тому вони можуть використовуватися виключно у природній формі. Для вітаміноподібних речовин притаманні властивості як вітамінів, так і невітамінів, тому їх називають квазівітамінами. Вітаміноподібні речовини значно підсилюють профілактичну активність вітамінів та мікроелементів. Дефіцит цих речовин не призводить до явно виражених порушень в організмі, але він не може не позначитися на самопочутті.

До квазівітамінів відносять:

· параамінобензойну кислоту(Вітамін В₁₀);

· пангамову кислоту(Вітамін В₁₅);

· метилметіонін сульфоній хлорид(Вітамін U);

· інозит(Вітамін В₈);

· коензим Q;

· піролохінолінхінон(РQQ) (Вітамін В₁₄);

· ліпоєву кислоту(Вітамін N);

· холін(Вітамін В₄);

· карнітин(Вітамін В₁₁);

· оротову кислоту(Вітамін В₁₃).

5.1. Параамінобензойна кислота (ПАБК)

Вітамін В₁₀

Відкриття та вивчення ПАБКяк фактора росту мікроорганізмів пов’язане з відкриттям та використанням у медицині сульфаніламідних препаратів.

Хімічна структура та властивості

· параамінобензойна кислота– це кристалічна речовина, яка погано розчиняється у воді та добре у спиртах та ефірах;

· ПАБК– хімічно стійка речовина, не руйнується при автоклавуванні, кип’ятінні у кислотах та лугах;

Біосинтез і метаболізм

· В організмі параамінобензойна кислотаможе синтезуватися мік-рофлорою кишечника. Вона сприяє розмноженню корисної мікрофлори у кишечнику.

· Частина ПАБКвсмоктується у тонкому кишечнику, а інша використовується мікроорганізмами.

· Вітамін В₁₀потрапляє у кров і тканини у вигляді складової частини фолієвої кислоти або як окрема сполука.

Поширення у природі та добова потреба

Параамінобензойна кислота значно поширена у продуктах рослинного та тваринного походження. Потреба організму у вітаміні повністю задовольняється за рахунок харчування.

Джерела:

· продукти рослинного похо­дження: рис, картопля, морква, горіхи, хліб з борошна грубого помолу, шпинат, пивні дріжджі;

· продукти тваринного похо­дження: печінка, нирки, м′ ясо, молочні продукти, яєчний жовток, риба;

· при повноцінному харчуванні мікроорганізми у кишечнику людиниздатні синтезувати таку кількість вітаміну, яка повністю задовольняє потреби організму.

Добова потреба у вітаміні В₁₀ залежить від забезпечення організму вітаміном В₉. Для дорослої людини добова потреба становить 100 мг/добу. Терапевтична доза дорівнює 2 – 4 г/добу. Потреба у ПАБКпідвищується на фоні дефіцитуфолієвої кислоти і навпаки. При достатньому забезпеченні організму фолієвою кислотою знижується потреба у ПАБК.

Біологічна роль

Коферментні функції ПАБКне встановлені, але вітамінні властивості її пов’язані з тим, що вона є компонентом фолієвої кислоти і тим самим бере участь у багатьох процесах обміну.

· Вітамін В₁₀необхідний для нормального процесу пігментації волосся, шкіри. ПАБКактивує тирозиназу, яка є ключовим ензимом в утворенні меланінів шкіри, захищаючи шкіру від впливу УФ-випромінення.

· ПАБКактивує синтез фолієвої кислоти, а остання, у свою чергу, утворення пантотенової кислоти, є її синергістом.

· Вітамін бере участь у еритропоезі, метаболізмі білків, ліпідів, амінокислот, нуклеотидів.

· Встановлено, що вітамін В₁₀ стимулює утворення в організмі інтерферону, який збільшує стійкість організму до інфекцій-них захворювань.

· ПАБКмає лактогенний ефект – прияє виробленню молока у жінок, які вигодовують немовлят.

· ПАБКзнижує активність адреналіну, тироксину, має анти-гістамінний ефект.

Прояви вітамінної недостатності

Недостатність вітаміну В₁₀ супроводжується:

· виникненням захворювань шкіри, підвищенням чутливості до ультрафіолетового опромінення;

· погіршенням стану волосся;

· підвищеною стомлюваністю, дратівливістю, головними болями, нервовими розладами;

· порушеннями з боку органів травлення, дистрофією м'язової тканини, анемією.

· Токсичні прояви після приймання великих доз невідомі.

АнтивітаміниПАБК

У медицині широко використовують структурні аналоги па-раамінобензойної кислоти– сульфаніламідні препарати, які мА-ють антибактеріальні властивості. Сульфаніламідні препарати, як структурні аналоги ПАБК, можуть конкурентно заміщувати її у ферментних системах мікроорганізмів, що призводить до зупинення росту і розмноження останніх.