Вітаміноподібні речовини

Інозит. Інозит (мезоінозит)широко поширений в тваринному і рослинному світі. Необхідний людині і багатьом тваринам.

Гіпо- і авітамінози. У людини при недостатній кількості речовини виникають розлади нервової системи, знижується перистальтика кишечнику. У тварин припиняється ріст, виникають специфічні дерматити, наступає облисіння, припиняється ріст шерсті, у птахів – пір’я.

Хімічна будова і властивості. Вітамінною активністю володіє мезоінозит (1, 2, 3, 4, 5, 6-циклогексанол). Інозит – тверда кристалічна речовина, солодка на смак, добре розчиняється у воді і не розчиняється в органічних розчинниках, температура плавлення гідрата – 218°C, ангідриду – 225 – 227°C:

Природні джерела і потреба. Інозит широко поширений у живій природі. Найбільше інозиту міститься в зародках пшениці (700 – 900 мг на 100 г), апельсинах, зеленому горошку, тваринні продукти – телятина, курятина, риба, яйця, молоко – містять мало інозиту (11 – 50 мг на 100 г). Добова потреба для мавп і людини складає 0,5 – 1,5 г.

Обмін вітаміну в організмі. Організм тварин одержує екзо- і ендогенний інозит. У продуктах тваринного походження він знаходиться в зв’язаній формі, в рослинних – у вигляді фітину. Всмоктується в основному в тонкій кишці. З потоком крові поступає до органів і тканин. Використовується для різних потреб. У крові міститься 0,37 – 0,76 мг% інозиту. Інозитом багатий міокард (60 – 200 мг%) і мозок (200 мг%). Частина інозиту знаходиться у складі ліпідів (інозитфосфатиди). При обміні інозит перетворюється на глюкуронову кислоту з подальшими її змінами або виділяється з сечею.

Значення інозиту для обміну речовин. Механізм участі інозиту в реакціях обміну речовин не завжди зрозумілий. Перш за все, інозит є необхідною складовою частиною клітинних мембран. Він володіє ліпотропною дією, запобігаючи ожирінню печінки. Інозит знижує збудливість центральної нервової системи, підвищує перистальтику кишечника, підтримує на постійному рівні осмотичний тиск в сперматозоїдах, прискорює b-окислення жирних кислот, активує амілази, сприяє перетворенню урацила в тимін, впливає на процеси росту та ін.

Антивітаміни. Антагоністом інозиту є гексахлорциклогексан.

Застосування інозиту. Препарати інозиту застосовуються при лікуванні гепатитів, нервових хвороб, жирової інфільтрації печінки та стимуляції кровотворення.

Вітамін B₁₃. Вітамін B₁₃ (оротова кислота)був виділений з молозива як речовина, що володіє вітамінними властивостями. Пізніше його віднесли до вітамінів, необхідних для тварин і мікробів. В порядку черговості відкриття вітамінів групи В він став називатися вітаміном B₁₃.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну сповільнюється і припиняється ріст і розвиток тварин і багатьох мікробів.

Хімічна будова і властивості. Вітамін B₁₃ є похідним піримідина:

Це безбарвна кристалічна речовина, розчиняється в гарячій воді і лугах, має температуру плавлення 345 – 346°C (з розкладанням), з лугами утворює солі.

Природні джерела і потреба. Вітаміном багаті дріжджі (2670 мкг/г), печінка, коров’яче і овече молоко. Потреба людини і тварин в оротовій кислоті вивчена недостатньо.

Обмін вітаміну B₁₃ в організмі. В організм вітамін В₁₃ поступає разом з кормами і синтезується в тканинах мікрофлорою. Всмоктування вітаміну відбувається в тонкій кишці. Використовується тканинами для синтезу піримідинових нуклеотидів та ін. Надлишок вітаміну і продукти його перетворення виділяються з сечею, калом, потом, повітрям, що видихається.

Значення вітаміну B₁₃ для обміну речовин. У птахів і ссавців оротова кислота синтезується з аспарагінової кислоти і карбамоїлфосфата і є джерелом піримідинових основ:

Аспарагінова кислота + Карбамілфосфат ® Уреїдоянтарна кислота ® Дигідрооротова кислота ® Оротова кислота ® Оротидин-5-фосфат ® Уридин-5-моно, ди і трифосфат ® Цитидин

Оротова кислота використовується для синтезу піримідинових нуклеотидів і далі – нуклеїнових кислот. Сприяє утворенню жиру з глюкози, синтезу лактози, служить активатором ксантиноксидази, бере участь в обміні одновуглецевих сполук. При недостатній кількості вітаміну B₁₂ вона відновлює активність глюкозо-6-фосфатази і бетаїнгомоцистеїнметилтрансферази, вітаміну B₃ і KoA в печінці.

Антивітаміни вивчені недостатньо.

Застосування вітаміну В₁₃. Препарати оротової кислоти використовуються для стимуляції еритропоеза після крововтрат, при лікуванні захворювань печінки, міокарду, нирок та ін.

Вітамін B₁₅. Вітамін B₁₅ (пангамова кислота)спочатку був відкритий в тканинах печінки. Пізніше його виявили в багатьох продуктах рослинного і тваринного походження.

Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності в кормах вітаміну наступає кисневе голодування тканин і жирове переродження печінки.

Хімічна будова і властивості. Пангамова кислота є складним ефіром D-глюконової кислоти і алкільованої амінооцтової кислоти. Її назва – N, N-диметилгліцил-6-глюконова кислота:

Вітамін В₁₅ – кристалічна речовина, білого кольору, з жовтим відтінком і характерним запахом, розчиняється у воді, не розчиняється в органічних розчинниках, гігроскопічна.

Природні джерела і потреба. Вітаміном багаті дріжджі, рис, печінка, кров. Потреба тварин у вітаміні не з’ясована.

Обмін вітаміну B₁₅ в організмі. Питання обміну вітаміну в достатній мірі не були вивчені.

Значення вітаміну B₁₅ для обміну речовин. Пангамова кислота бере активну участь в різних реакціях обміну речовин. Механізм багатьох з них поки не розшифровано. Зокрема, вона бере участь в процесах клітинного дихання, активує перенесення кисню, служить джерелом і переносником метильних груп, підвищує активність піруватдегідрогенази і СДГ, сприяє утворенню АТФ і креатинфосфата, впливає на функції наднирників і активує гексокіназну систему, покращує перебіг процесів біосинтезу білків, нуклеїнових кислот, глікогену.

Застосування вітаміну В₁₅. Препарати вітаміну застосовують при лікуванні хронічних гепатитів, цирозу печінки, емфіземи легень, коронаросклероза, пневмосклероза, дерматитів.

Холін. Холін був виділений з жовчі і жовтка курячого яйця. На його вітамінні властивості звернув увагу О.Я. Данилевський у 1891 р., який відзначив, що лецитин – така ж необхідна основна речовина, як і білки, а молекула лецитину містить залишок холіна. Після встановлення властивості холіна запобігати ожирінню печінки він був віднесений до вітамінів групи В.

Гіпо- і авітамінози. Недостатня кількість або відсутність в раціоні холіна призводить до жирового переродження печінки і відкладення жиру в клітинах різних тканин, особливо нирок. Розвиваються парези і паралічі, падає рівень продуктивності, зменшується синтез протромбіна, у птахів розвивається перозис, деформуються кістки, особливо плюсни, знижується яйценоскість.

Хімічна будова і властивості. Холін є гідроксидом триметил-b-оксіетиламонія:

Холін – сироподібна рідина, добре розчиняється у воді, володіє основними властивостями – утворює солі з кислотами. Як кормову добавку застосовують холінхлорид – кристалічну речовину, розчинну у воді.

Природні джерела і потреба. Високим вмістом холіна відрізняються жовток яйця (1700 мг на 100 г), печінка (630 мг на 100 г), м’ясо різної риби (300 – 400 мг на 100 г), шпинат (230 мг на 100 г), сушена картопля (140 мг на 100 г), рис (80 мг на 100 г), насіння бобів, кормові дріжджі, зерно вівса. Добова потреба в холіні для людини пов’язана зі складом харчового раціону.

Обмін холіна в організмі. Екзогенний холін поступає в харчовий канал у вільному і зв’язаному стані. Зв’язаний холін в організмі піддається звичайним перетворенням. Частина холіну в організмі синтезується. Основою молекули є серин, з якого після декарбоксилування утворюється етаноламін. Метильні групи в молекулу етаноламіна вводяться шляхом трансметилування. Донаторами метильних груп є метіонін, фолієва кислота і вітамін B₁₂. У більшості випадків власний біосинтез не задовольняє потреб організму і потребує екзогенного холіна. Надлишок холіна виводиться з організму з сечею, калом, потом.

Значення холіна для обміну речовин. Холін служить основою для біосинтезу мембранних ліпідів, лецитинів і медіатора нервового збудження – ацетилхоліна. Донатор метильних груп при біосинтезі адреналіна, креатина і метіоніна. Ліпотропний чинник, бере участь в обміні жирів між печінкою і жировою тканиною. З жиру і холіна в печінці утворюються лецитини, при їх наявності забезпечується постійний відтік жирових речовин з печінки в загальне кровоносне русло, що запобігає надмірному відкладенню жиру. Ці процеси протікають головним чином в мітохондріях гепатоцитів.

Антивітаміни. Основним антагоністом холіна є триетилхолін. Він, з’єднуючись з ацетил-КоА, утворює псевдомедіатор – ацетилтриетилхолін.

Застосування холіна. Використовують при захворюваннях печінки.

Вітамін Вт. Вітамін Bт (карнітин)був виділений з м’язового екстракту як речовина, що проявляє вітамінні властивості.

Гіпо- і авітамінози. Вітамін необхідний для розвитку багатьох комах, особливо для личинок печінкового сисуна. За відсутності вітаміну комахи і їх личинки гинуть. У хребетних тварин ці явища не виражені.

Хімічна будова і властивості. Карнітин – b-оксі-g-триметиламіномасляна кислота:

Карнітин – безбарвна кристалічна речовина, розчиняється у воді і етанолі, має температуру плавлення 195–197°C (з розкладанням), володіє вираженими основними властивостями, хімічно активна.

Природні джерела і потреба. Карнітином багата м’язова тканина (20 – 50%), дріжджі, тканини печінки. Потреба тварин у вітаміні не вивчена.

Обмін вітаміну Вт в організмі. Карнітин утворюється в тканинах із глутамінової кислоти. Під впливом певних ферментних систем ця кислота декарбоксилується, потім метилюється і, нарешті, гідроксилується. Деталі проміжного і кінцевого обміну її не вивчені.

Значення вітаміну Bт для обміну речовин. Карнітин бере участь в ліпідному обміні, виконуючи функції переносника залишків жирних кислот через мембрани мітохондрій. Карнітин (К) під впливом специфічних ферментів взаємодіє з ацил-КоА, утворюючи ацил-К. У такому вигляді ацили поступають всередину мітохондрій, після чого карнітин повертається в гіалоплазму, а вони піддаються різним перетворенням і, в першу чергу, окисленню з утворенням хімічної енергії. Транспортування схематично виглядає так:

К + Ацил-КоА «Ацил-К + КоА;

Ацил-К «Ацил + К.

Беручи участь в транспортуванні жирних кислот через мембрани мітохондрій в гіалоплазму, карнітин сприяє синтезу жирних кислот. Швидкість цієї реакції залежить від вмісту в клітині цитрата – активатора ацил-КоА: карнітинацилтрансферази. Карнітин служить донатором метильних груп при біосинтезі холіна.

Антивітаміни. Антагоністи карнітина вивчені недостатньо.

Застосування вітаміну Вт. Препарати карнітина використовуються при лікуванні хвороб печінки та ін.

Вітамін U. Вітамін U (S-метилметіонінсульфоній хлорид) був відкритий як додатковий чинник живлення, запобігав розвитку виразки шлунку і дванадцятипалої кишки.

Гіпо- і авітамінози. При гіпо- і авітамінозах у людини і тварин розвиваються виразки шлунку і дванадцятипалої кишки.

Хімічна будова і властивості. Вітамін U – похідне метіоніна:

Практично використовують його сіль – S-метилметіонінсульфоній хлорид:

Ця тверда речовина, білого кольору, солодкувато-солонувата на смак, із запахом капусти, розчиняється у воді, оптично активна.

Природні джерела і потреба. Найбільше вітаміну міститься у пагонах спаржі (100 – 150 мг на 100 г), листі капусти і томатах. Ним багаті ріпа, цибуля, морква. Потреба людини і тварин у вітаміні вивчена недостатньо.

Обмін вітаміну U в організмі. Вітамін всмоктується в тонкій кишці. З током крові потрапляє в печінку, частково використовується її тканинами, а потім розноситься по всьому організму і включається в реакції обміну речовин. Надлишок вітаміну виділяється з сечею, потом і калом.

Значення вітаміну U для обміну речовин. Значення вітаміну в окремих реакціях обміну речовин вивчено недостатньо. Відомо, що вітамін є донатором метильних груп для біосинтезу холіна і креатину, метилює гістамін, перетворюючи його в неактивний метилгістамин (в цьому полягає болезаспокійлива дія вітаміну). Вітамін затримує відкладення холестерину на стінках кровоносних судин і сприяє видаленню його надлишку з організму, позитивно впливає на регенерацію епітелію слизової оболонки шлунку і дванадцятипалої кишки, уражених виразками.

Антивітаміни. Антагоністи вітаміну вивчені недостатньо.

Застосування вітаміну U. Вітамін використовують для лікування виразок, гастритів та ін.

n-Амінобензойна кислота (ПАБК). n-Амінобензойна кислота проявляє вітамінні властивості для деяких мікроорганізмів.

Гіпо- і авітамінози. За відсутності ПАБК в поживному середовищі мікроби, які потребують цієї речовини, гинуть. У ссавців сповільнюється ріст і наступає депігментація волосся та шерстного покриву.

Хімічна будова і властивості. ПАБК є похідним бензолу:

За фізичними властивостями ПАБК – це біла або злегка жовта кристалічна речовина без запаху, погано розчиняється у воді (1:170), добре – в етанолі, володіє властивостями амфіліта.

Природні джерела і потреба. Вітамін міститься в багатьох рослинних і тваринних тканинах, мікробах. Багаті ним дріжджі (0,4 мг на 100 г), зародки пшениці, картопля.

Обмін ПАБК а організмі. ПАБК раціону всмоктується в основному в тонкій кишці. Тут же частина ПАБК використовується мікрофлорою для синтезу фолієвої кислоти. З током крові вона потрапляє в печінку, потім до інших органів і тканин (в крові міститься 2 – 70 мкг ПАБК на 100 мл). Надлишок ПАБК виводиться з сечею.

Значення ПАБК для обміну речовин. Дія ПАБК на реакції обміну речовин багатогранна. Перш за все вона входить до складу фолієвої і фолінової кислот, отже, бере участь в біосинтезі ДНК і РНК. Впливає на обмін біогенних амінів, на перетворення тирозина в меланін.

Антивітаміни. Конкурентами ПАБК є n-аміносульфонова кислота і сульфаніламід (білий стрептоцид):

Вони витісняють ПАБК з молекул ферментів, що призводить до гальмування реакцій обміну і загибелі відповідних мікроорганізмів.

Застосування ПАБК. ПАБК використовується при лікуванні атеросклерозу, для відновлення пігментації волосся.

Лекція № 7. Ферменти.