Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 133
Текст из файла (страница 133)
У самцов наиболее ранним наблюдаемым цризнаком недостаточности является неподвижность сперматозоидов; позднее происходит дегенерация зародышевого эпителия. Не наблюдается, однако, изменения наружных половых органов или Ы72 еь питлнив снижения половой силы; последняя может ослабевать прп продолжительной недостаточности витамина Е. У крыс при недостаточности витамина Е наблюдается также ряд других изменений: дегенерация эпителия почечных канальцев, депнгментация передних зубов (резцов) и появление в депо липидов коричневого пигмента, если в состав, рациона входят ненасыщенные липиды (например, тресковый жир). У крыс, находящихся иа рационе с недостатком витамина Е и белка, развивается острый некроз печени, который можно предотвратить введением цпстина, метнонина, токоферола или селенита (разд.
49.2.8.8), Некроз печени развивается только в том случае, если рацион содержит значительные количества ненасыщенных липидов. Другим проявлением недостаточности витамина Е является гемолиз зритроцитов ш ч((го в присутствии пероксидов нлп производных аллаксаиа (например, диалуровой кислоты). У крыс с продолжительной недостаточностью витамина Е развивается мышечная дистрофия с явлениями прогрессирующего паралича задних конечностей, понижается содержание креатппа в мышцах, возникает креатинурпя н несколько снижается экскреция креатинина.
Могут также развиваться явления недостаточности витамина Л вследствие окислительной деструкции последнего из-за отсутствия в рационе витамина, обладающего антиоксидантными свойствами. Более чувствительны (чем крысы) к недостатку витамина Е травоядные животные (например, кролик, морская свинка), даже если их рацион содержит относительно немного ненасыщенных липидов. У животных этих видов очень быстро, развивается мышечная дистрофия, и через несколько недель они погибают. Подобная же картина наблюдается у телят, ягнят («заболевание белых мышц») и утят. У обезьян развивается гемолитическая анемия. Опнсан случай недостаточности токоферола у взрослого человека. У женщины с хроническим ксантоматозным желчным циррозом н нарушением всасывания лнпидов в кшпечнике содержание токоферола в сыворотке крови было снижено; у иее наблюдалась мышечная слабость, креатинурпя и необычно сильный гемолиз эритроцитов в присутствии диалуровой кислоты.
Эти признаки недостаточности витамина Е исчезли после введения а-токоферола. Повышенную чувствительность эритроцитов к диалуровой кислоте, снижающуюся после введения токоферола, наблюдали у преждевременно родившихси младенцев н у младенцев со стеаторреей. Сообщалось о признаках недостатка витамина Е при а- и р-лппопротеидемиях, При ()-липопротеидемии отмечены значительные изменения в плазматических мембранах клеток слизистой кишечника. Поскольку после введения витамина ультраструктура клетки становилась нормальной, было высказано предположение о том„ что витамин играет важную роль в метаболизме мембран, 1ттз я. жиРОРАстВОРимые ВитАмины $1.3.2. Метаболизм Большинство проявлений недостаточности токоферола зависит, по-видимому, от прекращения осуществляемого витамином ингибирующего действия на аутоокисление ненасыщенных жирных кислот.
Метнленовый синий, тиодпфениламин и 4ч,Х-днфенил-пфениленд44амин (44РРР) — вешества, участвующие в обратимых окислнтельна-восстановительных реакциях (структурно не сходные с токоферолом), предотвращают многие проявления недостаточности витамина Е у экспериментальных животных, Было показано, что РРРР способен заменять витамин Е у трех поколений крыс.
Большое число,различных соединений, структуры которых имеют некоторое сходство с токоферолом (кумарины, хроманы, фенолы, хпноны и др.), проявляют (некоторую) активность витамина Е; различные же формы убнхннона (равд. 12,4), например гексагидро-СоЯН по крайней мере не менее актинны, чем а-токоферол. Неизвестно, коррелирует ли относительная биологическая активность этих содинений с нх антиоксидантной активностью. Печень богата не только витамином Л, но содержит также значительное количество ди-а-токоферохинона. н,с сн, СЫ4 Ткани животных с недостаточностью витамина Е, особенно сцрдсчнан и скелетная мышцы, более быстро потребляют кислород, чем ткани нормальных животных.
а-Токоферол нелегко подвергается обратимому окислению. При химическом окислении образуются а-токоферолхннон и а-токоферолоксид; первый может быть восстанонлен в а-токоферол; неизвестно, однако, происходятли подобные превращения в биологических системах транспорта электронов, Увеличенное потребление кислорода мышцами животных ир44 недостаточности витамина Е связано, по-видимому, с пероксидныи окислением ненасыщенных жирных кислот. В других тканях, например в печени, это приводит к нарушениюструктуры митохондрий и снижению дыхания. Имеются данные о том, что пероксидное окисление ненасыщенных жирных кислот в эндоплазматическом ретикулуме мышечных клеток приводит к освобождению лизосомальных гидролаз, в результате развивается мышечная дистрофия.
Все проявлении недостаточности витамина Е представляют собой, по-видимому, вторичные явления, обусловленные отсут- чь питАние СНг — сн,— с~~ снг нг нгс НО сн, И.З.З. Потребность Сообщения о наличии признаков недостаточности токоферола в случаях, когда нарушается всасываине липндов, являются единственными данными о том, что витамин Г необходим для человека. Учитывая универсальную потребность других видов животных в этом витамине, можно полагать, что токоферолы являются необходимыми компонентами диеты человека; их широкое распространение в большинстве случаен обеспечивает предотвращение проявлений недостаточности.
Потребность в токофероле снязана, повидимому, с содержанием в диете полиненасыщенных жирных кислот. Наиболее богатыми природными источниками токоферола являются растительные масла, например масло зародышей пшеничных зерен,,рисовое масло, масло семян хлопчатника, а также липнды зеленых листьев. Рыбий жир не содержит токоферола.
51.4. Витамин К У кур, находящихся на синтетическом рационе, развивается геморрагнческое состояние, характеризующееся замедленным свертыванием крови. Вещество, находящееся в различных пищевых продуктах, обладающее превентивным действием, было названо витамином К; оно было выделено из концентратов люцерны и нс с с — сн,— сн=с — сн,(сн,— сн,— сн — Снг) вН ъС ~с н ввпамвп К г,а-мвпгнп-а-явввип-1,4-пафгппваавя) ствием торможения пероксидного окисления полнненасыщенных жирных кислот.
В организме человека происходит окисление как хроманового кольца, так н боковой цепи а-токоферола; изображенный ниже продукт экскретируется с желчью; предварительно он конъюгируется (по обеим гндроксильным группам) с двумя молекулами глюкуроновой кислоты, образуя днглюкозидуронат. 1775 БЬ ЖИРОРАСТВОРИМЫВ ВИТАМИНЫ рыбокостйой муки в 1939 г. Препарат нз люцерны получил название витамин Кь а из рыбокостной муки — Ке. Известен ряд аналогов витамина Ка, они отличаются только длиной боковой цепи; у соединения, выделенного из рыбокостнай муки, боковая цепь содержит 30 углцродных атомов. Активностью витамина К обладают многие близкие по структуре соединения.
Можно отметить, например, что 2аметил-1,4-нафтохинон (менадион) имеет такую же активность (в расчете на моль), как и витамин Кь н о нс с с — сн !! 1 н менаамоп ( 2-мемип- ЬЕ -наФппопаиеи) ! нс с с — гсн,— сн=с — сн ) н н ОБ мппамин к Ы01 (2-мевип-Э-ееаеапрений-1Л-нааппоаанон] Восстановленная форма менадиона, 2-метил-1,4-нафтогидрохинон, почти так же активна, как исходное соединение (при тестировании на курах). Азотистый аналог, 4-имино-2-метил-1-нафтохинон, в 3 — 4 раза эффективнее витамина К~ и является наиболее мощным известным соединением этой группы.
51.4.1. Недостаточность При исключении витамина К из рациона у лабораторных животных-грызунов его недостаточность не наблюдается; это обусловлено образованием витамина кишечными бактериями, а не отсутствием потребности в нем. Если рост кишечной флоры подавлен сульфонамидами, если животные содержатся в стерильных условиях илн если предприняты меры, предупреждающие коцрофагию, 1го у этих животных быстро появляются признаки недостаточности витамина К.
У человека прн стеаторрее, обусловленной закупоркой желчных путей, спру, поражением поджелудочной железы или другими причинами, которые затрудняют всасывание лнпидов, возникает недостаточность витамина К. Относительно небольшие повреждения, которые обычно ие являются опасными, у животных с недостаточностью витамина К сопровождаются сильными кровотечениями, которые могут привести к шоку я гибели. Поскольку недостаточность витамина может быть следствием закупорки желчных путей, обычно перед операцией с целью удаления камней парентерально вводят витамин К.
Признаки недостаточности витамина К могут наблюдаться у новорожденных детей. Это проявляется в виде геморрагической ть питАние болезни новорожденных, которая длится только до тех пор, пока в кишечнике еще нет бактериальной флоры. Введенне витамина К беременным женшинам перед родами снижает число случаев рассматриваемой болезни.
Других проявлений недостаточности витамина К у человека (кроме нарушения свертывания крови) не отмечено. По-видимому, не требуется введения в рацион витамина К, если не нарушено всасывание липндов из кишечника. Общее количество необходимого витамина, поступающего с пищей и за счет кишечной флоры, неизвестно. 51.4.2. Метаболическая роль Было установлено„что функциональной основой влияния витамина К на синтез в печени четырех зимогенов системы свертывания крови является образование остатков у-карбоксиглутаминовой кислоты, необходимых для связывания Сам (гл. 30).
Такие остатки находятся также в небольшом белке из костной ткани (гл.39). Учитывая широкое распространение витамина среди растений, животных и бактерий и роль Саз' во многих процессах, можно пола-, гать, что процесс у-карбоксилировапня осуществляется у многих организмов. В опытах с митохондриями клеток кур (либо с недостатком витамина К, либо получавших дикумарин, разд. 29.3.2); наблюдали разобщение окисления и фосфорилирования.