Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Действительно, хотя пеллагра впервые была обнаружена у людей, в рационе которых главным злаком являлась кукуруза, это заболевание наблюдается также в тех областях Индии, где кукуруза не употребляется, а главный хлебный злак в питании — сорго, Было высказано предположение, что высокое отношение лейцина к изолейцину в этих злаках является существенным фактором, усиливающим проявления нехостаточности.
Принято считать, что 60 мт триптофана в рационе эквивалентны 1 мг ннацина. Основная функция ниацпна — участие в образовании )х)АР и МАОН. Однако серьезных нарушений окислительных реакций в тканях животных с недостаточностью нпацина не наблюдалось, и в настоящее время не представляется возможным установить корреляцию между симптомами недостаточности и известными метаболическимн функциями коферментов. У млекопитающих не были показаны участие )Х)АО в репликацни и репарации ДНК (разз.
25.3.2), а также роль мононуклеотида никотиновой кислоты 'в образовании диметилбензимидазолнуклеотида, входящего в состав витамина Вы (разд. 50.9.!); ХАО является, однако, субстратом для реакции синтеза поли-АРР-рибозы, протекающей в тканях млекопитающих (разд.
25.3.5), Эти данные свидетельствуют о том. что нкацин или его производные могут участвовать и в других неокислительных реакциях. 50.4.3. Потребность Установить потребность в ннацине весьма трудно. При оценке потребности необходимо учитывать состав диеты, а именно содержание кукурузы, содержание триптофана .и ряда других компонентов. Без этих данных величины, приведенные в табл. 49.2. следует рассматривать как дозы, обеспечивающие «безопасность». Ниацин широко распространен в тканях растений и животных; наиболее богатым источником являются мясные продукты, особенно печень. Молоко и яйца почти не содержат ниацина; антипелла- нзв ак водоглствогимыа витамины грическое действие этих продуктов обусловлено, вероятно, относительно высоким содержанием трнптофана. При помоле зерна в процессе получения белой муки удаляется ббльшая часть ниацина; вту потерю возмещают, добавляя синтетическое соединение.
Зерна злаков, в том числе кукурузы, содержат неидеитифицированные вещества, которые при обработке щелочью превращаются в ниацин; это обстоятельство имеет значение в питании населения ряда районов, например Мексики и Центральной Америки, в которых кукурузу по традиции обрабатывают известью, перед тем как выпекать нз нее лепешки. 50.5. Витамин В, он НО СН ОН н,с СНО но~~ сн.,он НЗС .- пириэокаин вигиэаиаздв СН,МН, но~~сн,он Нас-)ч СНО ОН ! Г7О ~ СП~ — Π— Р=О н,с он ! н пигиэокаамия ииридьксвльчкюрат 60.5.1.Метаболизм витаминов группы В, Пиридоксин синтезируется зелеными растениями н многими микроорганизмами нз трехуглеродных промежуточных продуктов гликолиза, например 3-фосфоглицерннового альдегида, фосфодн- Витамин Ва был первоначально обнаружен как компонент комплекса витаминов В, который приводит к излечению дерматита (акродинин, см, ниже), развивающегося у молодых крыс при рационе без витаминов комплекса В, но с добавлением тиамнва и рнбофлавина.
Пиридоксин был выделен нз печени и из дрожжей в 1933 г. и в том же ходу был синтезирован. Природные источники содержат две другие формы этого витамина — пиридоксаль н аиридоксамии. Все эти трн вещества объединяются в группу, называемую витамином Вм поскольку каждое из иих одинаково эффективно как компонент рациона животных. Однако у многих бактерий, особенно у Еастобас1111, пиридоксаль н его фосфатный эфир стимулируют рост в значительно большей степени, чем пи~рндоксин. Именно это наблюдение привело к открытию пиридоксаля и пиридоксамнна: рь питАние оксиацетана и пирувата; пути синтеза еше не установлены. Поступивший с пищей пнрндокснн фосфорилируется в печени специфической киназой, а затем акисляется до пиридоксальфосфата специфическим флавопротендом.
Роль пиридоксальфоафата в метаболизме аминокислот (равд. 20.3.2) и механизм его действия уже обсуждались ранее (рази. 9.2.6 и 20.3.2). Приблизительно 90% введенного человеку пнридоксина окисляется до 4-пиридоксавой кислоты и экскретнруется в этой форме. СООН но сн он н,с я-пирввоввввва аасавеа 50.5.2. Метаболнческая роль пиридоксаля Пнридоксальфосфат играет центральную роль в реакциях, в результате которых клетка трансформирует поступающие с пншсй аминокислоты в смесь аминокислот и других азатсадержаших соединений, необходимых для се жидиедеятельностн. Наиболее ярко эта иллюстрируется различиями в потребности в витамине Ва у определенных бактерий. Некоторые нз них, нуждающиеся в ппуидоксине, мокнут расти на относительно, простой среде, содержа~шей лишь небольшое число аминокислот.
Если же в среду внести полный набор аминокислот, то потребность в пиридоксине (для обеспечения максимального роста) может снизиться почти на90%. У млекопитающих ситуация оказывается более сложной. В отличие от бактерий, которые поглошзют из окружающей среды только те аминокислоты, которые им необходимы, животные могут потреблять н метаболизировать значительно большие количества аминокислот, чем им необходимо для роста илн поддержания азотистого равновесия. Вследствие этого потребность животных в пиридоксине изменяется в зависимости от содержании белка в рационе.
На ранней стадии пиридоксинавой недостаточности в печени возникает избыток апоферментов, функционирующих с пмридоксальфосфатом Введение больших доз витамина стимулирует синтез дополнительного количества апафермента. 50.5.3. Недостаточность Недостаток пиридоксииа у крыс характеризуется остановкой раста и аьродинией — дерматитом на хвосте„ушах, вокруг рта и иа лапках, сопровождающимся отеком н шелушением кожи в этих областях, Недостаток некоторых других вешеств приводи~ к сход- 1тзт 50, водоглстиояимые Витхмины ным поражениям; так, у крыс только наличие отека отличает акродинвю от дерматитов, свяаанных с недостатком незаменимых жирных кислот. Пнридоксиновая недостаточность у молодых свиней, собак и крыс приводит к микроклеточной гнпохромной ане-' мии, увеличению содержания железа в плазме и гемосидерозу печени.
Серьезно страдает также нервная система. Крысы с недостаточностью В, особенно чувствительны к шуму; у них наблюдаются эпилептиформные припадки„. происходит демиелииизация периферических нервов и спинного мозга. Выраженные неврологические изменения наблюдались также у обезьян с недостаточностью Вм у последних развивались также атеросклеротические изменения. Пиридоксиновая недостаточность у младенцев, получающих неадекватное искусственное пптание, вызывает цриступы конвульсий. Подобные же явления наблюдались у младенцев с врожденным нарушением, характеризующимся увеличенной потребностью (2 — 10 мг(сут) в пприлоксине.
Конвульсии прекращались после введении пиридоксина нли у-аминомасляной кислоты. Это врожденное нарушение связано, по-.видимому, с функционированием мутантной формы глутаматдекарбоксилазы (равд. 22.5.1), для активности которой необходпмы необычно высокие концентрации пиридоксальфосфата. У взрослых людей специфический патологический синдром, обусловленный недостатком пярицоксина, не развивается. Проявления недостаточности, однако, возникают при введении изоникотиноилгидразида (нзониазида) — лекарства, применяемого при лечении туберкулеза. СОХНМНл изсняяо~пинаилгивгаэяа Изоникотпноилгпхразид образует гидразон пиридоксаля (и его фосфорного эфира), исключая таким образом возможность его участия в ферментативных реакциях; гидразон экскретнруется с мочой. Большинство симптомов и нарушений„вызываемых этим соединением (тошнота, рвота, утрата аппетита, себоррейный дер-.
матит, кейлозис, конъюнктивит, глоссит, полнневрит и пеллатропдиый дерматит), наблюдаются и при некоторых других состояниях; все зти проявления исчезают при введении пиридоксина. Потребность человека в витамине Ва не установлена, но она увеличивается при богатой белком диете н, по-видимому, также с возрастом. Экскреция с мочой 4-пиридоксовой кислоты может превышать суммарное количество поступившего витамина Ва. Не- ЧЕ ПИТАНИЕ 1738 известно, что отражает зто явление — синтез витамина бактериями кишечника или же синтез его организмом хозяина. Вита~мины труппы Ва широко распространены в природе, н продукты, богатые другими витаминами комплекса В, являются прекрасными источниками Ва, например зародышевая часть различных зерен и !семян, куриные яйца, дрожжи, мясо и особенно печень и почки.
50.6. Пантотеноаая кислота Этот витамин был впервые обнаружен Р. Д. Уильямсом н его сотрудниками как компонент кометлекса «бнос» Значение его в питании животных было установлено Джуксом, Вуля н их сотруд'никами: СН ОН О ! но-сн,-с — сн-с-н-сн,-сн,--соон ! сн, н пантотеноваи кислота [пантоил+аланин1 50.6.1. Метаболизм Пантотеновая кислота синтезируется зеленымн растениями и большинством микроорганизмов по бносинтетическому пути, приведенному на рис. 50.4.
Синтез начинается с о-кетоизовалерьяновой кислоты, которая является также непосредственным предшественником валина; 5-алании образуется при декарбоксилированни аспарагиновой кислоты илн путем переаминнровання из малонового полуальдегида (равд. 22.5.2), Пероральное введение пантоевой кислоты вместе с р-аланином животным с недостаточностью пантотеновой кислоты оказывается неэффективным, т. е. сна н,с-с-- -с соон— ! 17и но сна о квтпопвипювввп кисвотпв сн в- НвС вЂ” С вЂ” СН вЂ” СООН т — ' — + ! ! ! НО Сна ОН паи~папииавая кисаотпа пвиппевея писвап1а + РР,. + АМР Рнс.
50вк Биосинтез пантотеновои кислотьс нас сн — с-соон Г нас о Вв-ке~пвивввапесьяввввя вислая~в СНв н н,'с — -с — сн — с — ы-снв — сн, -соон+ ! ! Он сна он о ао. ВОДОРлстВОРимыа ВитАмины 1739 не устраняет симптомов недостаточности. Поскольку прп пероральном Введении для обеспечения минимальной потребности в витамине требуется такое же количество,пантогената, как и при парентеральном, можно сделать заключение, что амидная связь устойчива к гидролизу в желудочно-кишечном тракте. Метаболические *функции пантотеновой кислоты связаны с вхождением ее в состав кофермента А н ацилпереносящего белка (АПБ).