Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 124
Текст из файла (страница 124)
Таким образом, коферментная функция рибофлавина была установлена одновременно с идентификацией его как необходимого фактора питания. 1729 ао. ВодоРАстВоримые ВитАмины о / ~1 12 )ч К Рнаоолааин (У1) бл димешил-а-вибигпнляюмаэин йй Рис. 50.2. Предволатаемая схема бносинтеза рибофлавина. В исходном вроизводном туанозина (!) состояние фосфорилвроваиия заместителя (К~) неизвестно.
В соединении (П) не охарактеризован остаток сахара (Ка), не установлено также, фосфорилирован лн он. В яроизводиых П! — Н1 — зто П.рибитил. В образовании рибофлавнна, катализируемом рибофлавинсинтазой, участвуют две молекулы люиазина (Н). Звездочками ноказано распределение "С в нредшестаеннике (Н) и продукте (Н1). накаплннается в культурах, нуждающихся в рибофлавине мутантов дрожжей. Стадия или стадии, ведущие к образованию 6,7-диметил-8-рибитиллюиазина (Н), неизвестны, но могут, вероятно, включать реакцию с соединениями, соответствующими по уровню окисления дпацетилу (СНэ СΠ— СΠ— СНз) или ацетоину (СНэ— — СΠ— СНОН вЂ” СНз).
Последний образуется некоторыми микроорганизмами в результате реакции 2-оксиэтильного Производного тнаминпирофосфата (равд. )2.2.1) с ацетальдегидом. Образование рпбофлавина завершается рибофлавинсинтазой, которая имеет связывающие участки для двух молекул люмазина (Ъ'). В ходе необычной реакции диазиновое кольцо одной молекулы раскрывается, и четырехуглеродный фрагмент присоединяется ко второй молекуле люмазина, как зто следует из распределе- 37 — 150З ть питАние 1730 ния ИС, указанного звездочками.
Другой продукт реакции (1е'у сохраняется н вновь используется для образования люмазина 1Ч). Синтезы РМН и РЛР нз рибофлавина.приведены и разд. 24.1.9. Все известные биологические функции рнбофлавина осуществляются именно этими двумя коферментами. У человека поступивший с пищей рибофлавин экскретируется в основном либо в неизмененном виде, либо в виде фосфорного эфира — рибофлавин-5'- фосфата.
Не все бактерии могут синтезировать,рибофлаяин, он является необходимым фактором роста для,ряда видов микроорганизмов, в первую очередь Ьасгобас1110 Зависимость скорости образования этими организмами кислоты от количества витамина в среде является основой количественного метода определения рпбофлавнна. В простейшем методе определения измеряют флуоресценцию растворов рибофлавина. 50.3.2.
Недостаточность Хотя нет данных о том, что недостаток рибофлавина является основным этнологическим фактором тяжелого заболевания человека, однако у больных пеллагрой, бери-бери и явашноркором наблюдается также недостаток рибофлавина. Неосложненная недостаточность рибофлавина у человека характеризуется фуксиноподобным цветом языка, образованием трещин в углах рта и на губах (ксйлозис).
себоррейным дерматитом, особенно в области носогубных складок, и васкуляризацией роговицы. По существу, 1все эти признаки могут наблюдаться и при других состояниях недостаточности, особенно тех, которые обусловлены недостатком ииацина и железа; трудно поэтому установить, в какой мере наблкдаемые у человека симптомы обусловлены именно недостатком рибофлавина. Нссмотря на фундаментальную роль флавиновых ферментов, недостаток .рибофлавина не проявляется в каких-либо характерных химических изменениях, которые можно было бы использовать для диагностики.
Обычно концентрация РММ снижается быстрее, чем ГЛП, и концентрации обоих коферментов снижаются быстрее в печени и почках, чем в сердце и мозге. Изменение концентрации рибофлавина в эритроцитах является, вероятно, наиболее чувствительным показателем недостаточности. В норме ковцентрация рибофлавина в цельной крови составляет 20 мкг/100 мл.
Рекомендованная ежедневная доза рибофлавина была рассчитана,по количеству рибофлавина, потребляемого и экскретируемого людьми, находящимися на полноценной диете. Кроме того, расчет дозы для человека был проведен путем экстраполяции, учитывая соотношение рибофлавнна и тиамина в рационе крыс. Нарушения, обусловленные недостатком рибофлавпна, наблюдались у !731 ю. водоглствогимык витлмины взрослых людей (добровольцев), которые получали рацион, содержащий 0,25 мг (или меньше) рибофлавина в расчете на 1000 ккал рациона.
Среди обычно употребляемых пищевых продуктов лишь небольшое число богато рнбофлавином; в первую очередь следует отметить печень, дрожжи и пшеничные зерна; однако в диете жителей США большая часть рибофлавина поступает за счет молока и,куриных яиц. Источником рибофлавина для препаративного получения обычно является культуральная жидкость некоторых плесневых грибов, которые продуцируют большое количество витамина. 50.4. Никотиновая кислота, или ниацин Пеллагра была распознана еще в !735 г Гаспаром Казалем, врачом испанского короля Филипа Ъ'. До ХХ в. она была почти неизвестна ~в Соединенных Штатах, однако с 1910 по 1935 г.
в юговосточных районах было зарегистрировано до 170000 случаев заболевания. Пеллагра была отнесена Гольдбергером к болезням, обусловленныы недостатком необходимого фактора питания; Гольдбергер установил также ее сходство с ячерным языком» собак. Это на~блюдение позволило Элпехьему, Вупи и их сотр. идентифицировать в 1937 г. никотиновую кислоту как необходимый фактор питания. Варбургом и Эйлером соответственно в 1935 и '1936 гг.
было установлено, что никотиновая кислота является компонентом 1чАОР и КАП. Таким образом, мцтаболнческая роль никотиновой кислоты была выяснена до того, как былоустаповлено ее значение в питании. Официально принятое название рассматриваемого витамина — ниации. 50.4.1. Биогеиез и метаболизм ниацина Синтез инацина происходит почти у всех организмов — от растений до человека, Путь превращения триптофана в мононуклеотид никотиновой кислоты у животных обсуждался выше '(равд.
23.2.15). Эффективность этого превращения у разных видов животных неодинакова. У кошек, например, происходит быстрая деградация трнптофана до продуктов меньшего размера; приэтом процесс протекает не по тем метаболичеоким путям, которые приводят к образованию хинолиновой кислоты (равд. 23.2.15), поэтому кошки нуждаются в поступлении никотиновой кислоты с пищей. У зеленых растений и многих микроорганизмов функционцруют альтернативные синтетические пути, детали которых не выяснены; известно только, что исходными соединениями являются аспартат и производные триозы. Опыты с мечеными соединениями показали„что источником Х)-1 и С-2, С-3 и С-7 никотиновой кислоты яв- 37' чь питлние 17зз Хааа ХАОР СОХНВ меиноииа ~ СОХНВ о Х Х+ ! Х сн, СНВ Хс мемипнииопмнаиид аймемнл- б-пнридоиз.нардоисамне НИИОПООИМИС СООН Я, Л ~-С вЂ” Х вЂ” СН вЂ” СООН ннаоин никп1пинирпеая киолопи ~а раеие- Ч ипиЧ ~ ниак о соо- ~ -с-х — сн, Х+ 1 сн, ! ))~ н мриео неллин ( лина)- С вЂ” Х вЂ” С(Н соон днниноминоилорни~пин Рвс, 50,3.
№таболичсскве превращения никотиновой кислоты. лаются соответственно азот и С-2, С-3 и С-4 аспарагиновой кислоты. Этот путь ведет к образованию хинолиновой кислоты, которая далее используется так же. как при синтезе ХА() из триптофана (равд. 23.235). Синтез и метаболические превращения ХА() и ХА()Р были уже рассмотрены ранее (гл. 24) В результате реакции, катализпруеМой иск-гликогидролазой (МА0-азой), разрывается глпкозидная связь с пиридиновым кольцом и ооразуются никотинамид и аденознидифосфатрибоза. Далее никотпнамид может гидролизоваться тикотиналндазой; образующаяся никотиновая кислота вновь используется для синтеза ХА0. Введение больших доз нпкотинамида приводит к значительному увеличению концентрации Х)А0 а печени.
Введение транквилизаторов (иапример, резерпина илн промазина), а также гипофнзэктомия препятствуют последующему снижению содержания ХА() до нормального уровня; механизмы этих эффектов не выяснены. !тзз ю. Воцоялстаогпмые аиглмп!!ы Никотинамид подвергается в печени необратимому метилированию; в результате образуется !ч!-метилннкатннамид (равд. 22.3.2) — главный продукт метаболизма ниацнна, экстретируемый с мочой. Прн введении в рацион крыс необычно больших количеств ннкотинамнда наблюдаются ожирение печени н задержка роста, вероятно, в результате интенсивного использования метильных групп для образования И!-метилннкотннамида. Введение метнонлна предотвращает ожирение печени и нормализует скоРость Роста; введение холина также предотнран!ает ожирение печени, но не восстанавливает процесс роста.
В печени многих видов млекопитающих (включая человека) )!)!-метилннкотинамид окисляется альдегидокондазой (равд. 13.6.2) с образованием соответствующего 6-пиридона (рис. 50.3), который далее экскретнруется с мочой. Мыши экскретируют также 2- н 4-пирндоны. Введение ннацина собакам приводит к экскрецни никотинуровой кислоты (никотиноилглнцнна); у человека такое превращение ие происходит. Прн введении нивцнна птицы экскретируют диникотинонлорнитин, подобно тому как после введения бензойной кислоты они экскретируют орнитуровую кислоту (разд. 22.1.3).
Тригонеллин, находящийся и семенах многих растений, не способен заменять ннацнн и количественно экскретируется при введении собакам, а также людям. Тригоиеллин образуется в растениях в результате переноса метильных групп от 5-аденозилметионина на ннкотиновую кислоту. В период прорастания семян тригонеллнн деметнлируется путем окисления его метнльных групп (реакция аналогична окнслительному дсметнлированню саркознна; разд. 22.3.2). Нек!порые превращения, происходящие в ходе мета.болизма ннацнна н родственных соединений, суммированы на рнс.
50.3. 50.4.2. Недостаточность Заболевание пеллагрой обусловлено, вероятно, недостатком в ,рационе не только пианина, но и ряда других компонентов комплекса витаминов В, а также белков. Заболевание характеризуется дерматитом на участках кожи, доступных солнечному свету; стоматитом; атрофией, болезненностью языка, который имеет фуксиноподобный цвет; нарушением пищеварения; диарреей. В тяжелых случаях могут наблюдаться геморрагии на протяжении всего желудочно-кишечного тракта. Часто наблюдается нарушение функции центральной нервной системы, приводящее к слабоумию. Основные симптомы «черного языкаь у собак, находившихся на рационе, состоявшем нз кукурузы, связаны с нарушениями функций желудочно-кишечного тракта; у животных наблюдаются стоматит, гингивпт, выделение густой, липкой слюны; сильная диаррея (с кровью) и значительное обезвоживание.
Тяжестьэтого ть пнтхник 17з« синдрома можно значительно уменьшить путем парентерального введения больших колцчеств физиологического раствора. В этих условиях у собак в течение нескольких месяцев наблюдается потеря веса, развивается выраженная анемия, и онн погибают, не обнаруживая, однако, характерных признаков «черного языка». В экспериментах на крысах не только бедный белком кукурузный рацион, но и несбалансированная смесь аминокислот или большое кочичество глнцина также вызывают остановку роста или уменьхпение веса; этн нарушения не развиваются при введении в рацион ниаципа нли трнптофана. Таким образом, по крайней мере отчасти развитие ниацпновой недостаточности связано с потреблением несбалансированной смеси аминокислот, содержащей неадекватное количество триптофана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
