БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 8. ВІТАМІНИ

8.2.Жиророзчинні вітаміни

8.2.2. Вітаміни групи A

Будова й фізико-хімічні властивості. До вітамінів групи А належать вітамін А₁ - ретинол і А₂ - дегідроретинол. Вітамін А був відкритий і виділений з печінки риб у 20-х роках минулого сторіччя.

Вітамін А₁ і вітамін А₂ є поліпреніловими спиртами, що містять 20 атомів вуглецю. Вітамін А₂ має меншу вдвічі активність, ніж вітамін _А1. Вони розчинні в жирах і органічних розчинниках: хлороформі, ефірі, бензолі, ацетоні. У вільному стані ретинол має форму кристалів світло-жовтого кольору з температурою плавлення 63-64 °С. За дії деяких окисників або ферментативно ретинол окиснюється до альдегіду - ретиналю. Продуктом подальшого окиснення є ретиноєва кислота. (рис. 8.3). Первинна спиртова група ретинолу може реагувати з органічними кислотами, утворюючи складні ефіри, які є більш стійкими при зберіганні та термічній обробці, ніж вільний вітамін.

Рис. 8.3. Будова вітаміну А

В організм людини вітамін А надходить у вільному й етерифікованому стані з продуктами тваринного походження, або синтезується з каротинів, які містяться в рослинах. Синтез вітаміну з каротинів відбувається в організмі тварин і людини за участю каротинази (β-каротиндіоксигенази), яка каталізує окисне розщеплення подвійного зв'язку в β-каротині з утворенням альдегіду (ретиналю) і потребує присутності жовчних кислот як емульгаторів. Система перетворення каротинів на вітамін А відсутня в немовлят і деяких тварин.

В організмі людини та деяких тварин (корів, птахів) β-каротин, що не розщепився, може всмоктуватися в кишечнику й депонуватися. Для β-каротину, а також деяких інших каротиноїдів, котрі не перетворюються у вітамін А, зокрема лікопіну, характерна самостійна біологічна активність. Існує багато досліджень, де каротиноїди розглядаються як потенційні засоби, що здатні попереджати розвиток різноманітних патологій людини, зокрема серцево-судинних і онкологічних.

Біохімічні функції. Альдегідна форма вітаміну перетворюється на спиртову за участю НАДН-залежної ретинальдегідредуктази Кров'ю ретинол транспортується за допомогою ретинолзв’язувального білка (РЗБ), який належить до фракції α₁-глобулінів. Цей білок містить багато ароматичних амінокислот і утворює конусоподібну порожнину, в яку входить ретинол. Якщо надходження вітаміну зменшується, знижується і рівень РЗБ у крові. Білок також транспортує вітамін із печінки до органів- мішеней і допомагає проникнути в середину клітини. На плазматичній мембрані містяться рецептори, з якими взаємодіє РЗБ. Накопичується в організмі вітамін А в основному у вигляді ефірів пальмітинової кислоти переважно в клітинах печінки.

Ретинол оборотно окиснюється в ретиналь під впливом НАД- залежної ретинальдегідредуктази. Ретиналь є простетичною групою зорового білка родопсину, який бере участь у процесі фоторецепції. Родопсин - це скадний білок, гліколіпопротеїн, що є основним світлочутливим пігментом паличок сітківки ока. Зв'язок між білком і рети- налем здійснюється через альдегідну групу вітаміну та вільну аміногрупу лізину молекули білка з утворенням шифової основи (рис. 8.4).

Активований світлом родопсин ініціює каскад реакцій, взаємодіючи з трансдуксином, що належить до родини G-білків. При цьому уис-ретиналь перетворюється на транс-ретиналь і відокремлюється від білка опсину.

Транс-ретиналь відновлюється до ретинолу і переноситься ретинол зв'язуючим білком до епітелію, де етерифікується за участю ферменту лецитин: ретинолацилтрансферази, який каталізує перенесення залишку жирної кислоти з лецитину на ретинол. Частина ретинолу запасається у вигляді ефірів, а решта після ізомеризації в 11 -цис-ретинол вивільнюється і окиснюється до 11 -цис-ретиналю.

Рис. 8.4. Перетворення родопсину

Окиснення ретиналю до ретиноєвої кислоти під впливом ре тинальоксидази є необоротною реакцією. Ретиноєва кислота - гормональна форма вітаміну А, взаємодія якої зі специфічними ядерними рецепторами в тканинах-мішенях запускає синтез білкових факторів, що впливають на процеси проліферації та диференціювання епітеліальних тканин: дихального епітелію, слизової оболонки шлунка. Механізм контролю транскрипції подібний до дії стероїдних гормонів. Рецептори до ретиноєвої кислоти гомологічні родині рецепторів стероїдних гормонів і мають свій ДНК-зв'язувальний домен.

Потреба у вітаміні та поширення у природі. У разі недостатності вітаміну А розвиваються нічна ("куряча") сліпота, ксерофтальмія (сухість рогової оболонки очей), відбувається затримка росту у дітей, зниження маси тіла, загальне виснаження організму. Спостерігається специфічні ураження шкіри, її паталогічне ороговіння, розвиток фолікулярного гіперкератозу. Уражається також епітелій слизової оболонки всього травного тракту, дихальних шляхів, сечовидільної системи. До найбільш ранніх і специфічних симптомів гіпо- та авітамінозу А належить "куряча сліпота". Для вітаміну А описані випадки гіпервітамінозу, який проявляється запаленням очей, гіперкератозом, випадінням волосся, головним болем.

Концентрація ретинолу в плазмі становить 30-40 мкг/ дл, а каротиноїдів - 80-230 мкг/дл. Добова потреба для дорослої людини дорівнює 1,5-2мг (або 5-6000 МО) вітаміну А або 2-5 мг β-кароти- нів. Основними джерелами вітаміну А для людини є печінка тріски, яловича печінка, жирна риба, вершкове масло, яйця. Велику кількість каротину містять червона морква, абрикоси, обліпиха, червоний солодкий перець, гарбуз, зелень.