Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Позднее было обнаружено, что «витамин В» представляет собой комплекс компонентов; было выделено несколько факторов, обозначенных как витамины В, В, В« и т д. Большинство из обозначений не сохранилось; это обусловлено либо тем, что активный фактор был идентифицирован и получил собственное название, либо тем, что была установлена его тождественность одному из ранее обнаруженных факторов.
'Гермин комплекс витаминов В продолжает, однако, использовать- чь питание 3?24 ся, поскольку компоненты этого комплекса нередко встречаются в природе вместе, Пищевые продукты, богатые 1или бедные) одним из витаминов комплекса, являются обычно богатыми (или бедными) некоторыми другими витаминами этого комплекса. Поэтому недостаток,у человека только одного из витаминов комплекса В является весьма редким. Более того, цризнаки„характерные для недостатка отдельных витаминов комплекса, в известной мере перекрываются. Так, у собак наблюдается глоссит с атрофией сосочков языка при недостатке одного из следующих витаминов: ниацина, рибофлавина, пнрндоксина, пантотеновой кислоты и фолиевой кислоты.
50.2. Тиамин Структура тиамина, впервые выделенного в кристаллической форме Янсеном в Голландии и Виндаусом в Германии, была установлена Р. Р. Вильямсом и его коллегами. Тиамнн легко превращается в гиохром при действии мягких окислителей; голубая 'флуоресценция тиохрома служит основой метода определения концентрации тиамина, Тиамин относительно стабилен в кислой среде, но быстро инактнвируется при нагревании в нейтральных нли щелочных растворах: лч Мна 5 .х и. з .н,с — с ~с' нс' с — сн,— сн,он н,с — с -с -с' 'с — сн,— сн„оН !! ! 1 1 ' — р !! ! 1 1 м:с и — — с — сн, ы с ы — с — сн с -с'- -с н н,см н н, лмаминлллрла ллолрлм 50.2.1.
Бногенез Синтез тиамина в экстрактах пекарских дрожжей из 4-амино- 5-оксиметил-2-метилпиримидина и 5-(р-оксиэтил)-4-метилтиазола показан на рис. 50.!. Оксимегилпиримидинкиназа, оксимегилниримидинфосфокиназа, тиазолкиназа и тиаминфосфатпирофосфорилаза катализируют,реакции, обозначенные на рисунке цифрами от 1 до 4 соответственно. Фосфатаза катализирует отщепленпе фосфата, завершая синтез тиамина. Тиами~пирофосфат, коферментная форма тиамина, синтезируется путем прямого переноса пирофосфатной группы от АТР: таамия+ АТР— ~ таамаапарофосфат+ АМР 4-Аминооксиметилпиримндин образуется из 5-аминоимидазолрибонуклеотида, который является также предшественником пурииовых нуклеотидов.
Биогенез тиазола неизвестен. 1725 аа. ВодоРАстВОРил!ые ВитАмины т 1инз сн — а- — г — он ~~сн,он н,с-~ 4-лмитто- 5-окоимепмлд;мелтилпиримииин ннп о о 1 сн — о — г — а — г — он н,с-~,.„ л он он сн, 1 л «~ — СН вЂ” Снаон с 1Ч Ъ -5 с н а-1В-оппизтпил1-4-момплмкзпол снз О с У «С — СНп — СНп — Π— à — ОН 5 ОН н с н, О нн, ! , ~ «с — сн,— сн; — о — г-он н,с — ~ с и Х н тпизмттнлтоорттрнап мтоповп сн, ~ с , ° «С — СН,— СН,ОН Нзс н тпиамин Рис. 50.1. Биосинтез тиаиииа. Роль тиаминпирофосфата в окислительном декарбоксилировании а-кетокислот и в транскетолазной реакции уже обсуждалась ранее (равд.
12.2.1 и 14.8). 50,2.2. Метаболизм После введении животным тнамина часть его Вкскретируется с мочой в неизменном виде, а другая часть экскретируется в виде ть питание лнрамнна (4-амина-5-оксиметил-2-метилпиримидин). Последний образуется из тнамина, по-видимому, в результате действия тиаминазы, находящейся в микроорганизмах кишечника, а не в тканях хозяина. В норме человек потребляет ежедневно от 0,5 до 0,5 мг, а экскретирует с мочой от 50 до 250 мкт тиамина.
На потребность в тиамине влияет степень активности тиаминазы. 50.2.3. Недостаточность Все животные, за исключением жвачных, нуждаются в поступлении тиамина в составе, рациона. «Сухая» и «влажная» формы бери-бери у человека уже давно известны как эндемические заболевания в областях, в которых основным продуктом питания является полированный рис. Сухая форма заболевания характеризуется быспрой потерей веса, атрофией мыпш, выраженными периферическими невритами и мышечной сла~бостью. Глубокие рефлексы утрачиваются, могут наблюдаться нарушения чувствительности, состояние невроза, страха, нарушения интеллекта.
Размеры сердца увеличиваются. При влажной форме .бери-бери обширные отеки могут маскировать мышечную атРофию. Быстро развиваются признаки острой сердечной недостаточности, При этой форме заболевания очень эффективно действует введение тиамина— улучшается деятельность сердца, наблюдается обильный диурез. В экономически развитых странах тиаминовая недостаточность встречается редко; она наблюдается, однако, у хронических алкоголиков при синдроме Вернике; наблюдаемые в этом случае нарушения сердечной и дыхательной функций свяааны с геморрагиями в области третьего и четвертого желудочков ~мозга; эти поражения сходны с теми„которые возникают у голубей при тиаминовой недостаточности и у лисиц при,параличе Частека. Характерным признаком недостатка тиамина у птиц является за~п~рокидывание головы (опистотонус), которое быстро ппоходит пои введении небольших количеств тиамина.
Лабораторная диагностика тиаминовой недостаточности не совершенна. Важным, показателем является выделение ыСО» при инкубации 2гыС глюкозы с эритроцитами, в которых СО» образуется из глюкозы только в результате реаиций фосфоглюконатното пути. При тнаминовой недостаточности образование ыСО» из 1-'«С-глюкозы не нарушается, но атом С-2 может появиться в составе СО» только при функционировании всего комплекса,реакций, включая зависимую от тиаминпирофосфата транскетолазную реакцию (равд. 14.8). Как сообщалось, активность транскетолазы в эритроцитах является наиболее характерным показателем функционального уровня тиамина у человека.
172У ае. ВодОРАствоРимые ВитАмины 50.2,4. Распространение Поверхностные слои семян особенно богаты тнамином. Хлеб из непросеянной муки является прекрасным источником витамина, в то время как обычный белый хлеб оказывается бедным источником, поскольку большая часть тиамина удаляется в процессе помола.
Обогащение пшеничной муки тиамином восстанавливает первоначальное содержание тиамнна и лри значительном количестве потребляемого хлеба обогащенный хлеб служит важным источником тиамина в рационе. Болыпинство тканей животных также является важным источником тиамина, особенно богаты им продукты из свинины. Концентрация тнамина в молоке относительно невелика; оно, однако, оказывается важным пищевым источником этого витамина, если потребляется в большом количестве, как это имеет место в СШЛ.
Как показано в табл. 49.2,,рекомендуемое ежедневное потребление тиамина составляет примерно 0,8 мг/1000 ккал диеты. При этом предполагается питание нор,мальной разнообразной пищей. Потребность в тиамнне изменяется и зависимости от состава диеты. Липиды н белки проявляют тиаминсберегающее действие, Высказано предположение, что сберегающее действие липидов отражает меньшую потребность в тиэмине в .процессах метаболизма лвпидов. Однако содержание тиаминпирофосфата в тканях животных, находившихся на богатой лкпидами диете, значительно выше, чем у животных, получавших диету, богатую углеводами; можно, следовательно, полагать, что липиды каким-то образом препятствуют разрушению тиамина.
Обследования состояния питания в СШЛ,показывают, что большинство населения получает такое количество тиамина, которое находится на границе минимума; лишь небольшая доля взрослого населения потребляет более 0,8 мг витамина в сутки, большинство же — существенно меньше. Поступление тиамина может быть относительно легко увеличено при включении в рацион гороха, фасоли, хлеба из непросеянной муки нли обогащенного витамином, а также за счет совершенствования процесса приготовления пиши.
При продолжительной варке гороха и фасоли в содовом растворе разрушается до 60% исходного тиамина; чрезмерно длительная варка приводит к выходу водорастворимого тиамина из многих пищевых продуктов. 50.3. Рибофлнвин Три направления исследований,привели к идентификации рибофлавина: выделение флуоресцврующего вещества из сыворотки молока, выделение из последней необходимого для крыс фактора питания, названного первоначально витамином Вм и выделение кофермента желтого фермента 1разд.
13.2) из эритроцитов. ч1. питАние н,с — с~ с с~ с=о ! !! ! нс — с с «с ин "с и с н О ОН ОН ОН ! ! ! СН,— С вЂ” С вЂ” С вЂ” СНАОН н н н н с и и НС вЂ” С' С С С=О 3 ! 1 ! ! т нас — с с с ин н М О рлбоФлаалл 1ЧЗ-дллаВЛЛ-Игвап рлбипаа] ИаааПЛОЕСЕЗИЩ фа фд люмл~рлааил н н Кс — с~ с ~с С=О ! !! ! ! н,с — с. с,с ин с и с ь ввмахрам 50.3.1. Биогенез и метаболизм Синтез рнбофлавина осуществляется всеми зелеными растениями, а также большинством бактерий и грибов, однако, насколько известно, он ле происходит в организме животных. Для синтеза рибофлавина используются все атомы углерода и азота гуанозина (за исключением С-8,пуринового кольца).
На рис. 50.2,показан путь синтеза рибофлавина, который осно.ван на данных биохимических исследований, проведенных на различных плесневых грибах, и генетических исследований, осуществленных на дрожжах. Степень фоофорилирования производного гуанозина (1) неизвестна. (Следует отметить, что в сходном процессе;раскрытия кольца при образовании птеридинов и фолиевой кислоты (разд. 50.8) субстратом, из которого удаляется атом С-8, всегда является гуанозинтрифосфат.) Природа Ка в производном б-окси-2,4,5-триаминопиримидина (11) неизвестна.
При замене лминогруппы на кетогруппу образуется б-амино-2,6-диокси-4- (!'-Р-рибитиламино)пиримидин (1'т): последний, так же как и Ш, При облучении желтого фермента л щелочном растворе ультрафиолетом образуется производное желтого цвета люмифлавин. Поскольку люмифлавин был получен в тех,же условиях из выделенного примерно в то же время витамина, то структурное родство витамина и простетической группы фермента стало очевидным. При облучении в кислой среде вместо люмифлавина образуется люмихром, обладающий аильноой голубой флуоресценцией. Эти превращения показаны на схеме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
