8 Термин "витамин е" объединяет 8 токоферолов . Наиболее активный и широко распространенный среди них - альфа-токоферол ( рис. 79.1 ).

Витамин Е всасывается в кишечнике и в составе хиломикронов поступает в лимфу, а затем в кровь; в крови он транспортируется также в составе ЛПНП (концентрация витамина Е в крови коррелирует с концентрацией липидов). Витамин Е запасается во всех тканях, поэтому недостаточное его потребление долго остается бессимптомным. Около 75% витамина Е выводится с желчью, 25% - с мочой в виде глюкуронида.

Витамин Е ценится, прежде всего, как антиоксидант. Он также подавляет образование стимулирующих воспаление простагландинов, укрепляет иммунную систему и облегчает усвоение организмом витамина К и селена.

Профилактика. Этот витамин защищает от сердечно-сосудистых заболеваний, включая инсульт и инфаркт миокарда, поскольку препятствует образованию атеросклеротических бляшек и тромбов. Если же уберечься от нездоровья не удалось, он, ослабляя связанные с этим воспалительные процессы и способствуя повышению в крови уровня «хорошего» холестерина (липопротеинов высокой плотности), помогает избежать ее рецидивов. Его прием одновременно с аскорбиновой кислотой нейтрализует некоторые вредные последствия слишком жирного рациона. Витамин Е (особенно пищевого происхождения) способствует профилактике некоторых видов рака (например, легких и желудка).

Витамин Е в мягких капсулах ускоряет заживление небольших повреждений кожи.

Польза. Защищая от свободных радикалов все ткани организма, витамин Е замедляет его старение. Он укрепляет иммунитет, повышает устойчивость к любым токсинам (например, табачному дыму, другим атмосферным загрязнителям), тормозит такие возрастные изменения, как развитие катаракты и дегенерация желтого пятна сетчатки. Очевидно, он замедляет прогрессирование болезни Альцгеймера и даже паркинсонизма. Витамин Е используют для лечения острых болей при перемежающейся хромоте (ее вызывает сужение артерий в ногах) и облегчения болезненности молочных желез в предменструальный период. Наконец, в составе наружных средств (кремов, мазей) он ускоряет заживление поверхностных ран.

9Первичная структура белка - это последовательность ковалентно связанных пептидными связями аминокислот, составляющих белок. Эта последовательность, как правило, записывается, начиная с N- конца полипептидной цепочки. Первой первичной структурой, которая была расшифрована, была последовательность аминокислот в полипептидных цепях гормона инсулина. Эта работа была сделана Фредериком Сэнгером [ Sanger F, 1952 ] в лаборатории Кэмбриджского Университета (Великобритания). В настоящее время установлена аминокислотная последовательность ( первичная структура) многих тысяч белков. Определение аминокислотных последовательностей основано на принципах, которые впервые были развиты Сэнгером.

Первичная структура белка несет информацию о его пространственной структуре.

1.Аминокислотные остатки в пептидной цепи белков чередуются не случайным образом, а распо­ложены в определенном порядке. Линейная после­довательность аминокислотных остатков в полипеп­тидной цепи называется первичной структурой белка.

2. Первичная структура каждого индивидуально­го белка закодирована в молекуле ДНК (участке, называемом геном) и реализуется в ходе транс­крипции (переписывания информации на мРНК) и трансляции (синтез пептидной цепи).

3. Каждый из 50 000 индивидуальных белков ор­ганизма человека имеет уникальную для данного индивидуального белка первичную структуру. Все молекулы индивидуального белка (например, аль­бумина) имеют одинаковое чередование амино­кислотных остатков, отличающее альбумин от лю­бого другого индивидуального белка.

4. Последовательность аминокислотных остат­ков в пептидной цепи можно рассматривать как форму записи некоторой информации.

Эта информация диктует пространственную ук­ладку длинной линейной пептидной цепи в более компактную трехмерную структуру.

10. Глиценрин образует азеотропные смеси с нафталином, рядом его производных и некоторыми другими соединениями.

Благодаря наличию в молекуле трех ОН-групп глицерин дает три ряда производных, причем моно- и дипроизводные могут существовать в виде двух структурных изомеров, а производные глицерина типа СН₂ХСНОНСН₂ОН или СН₂ХСНХСН₂ОН - в виде оптических изомеров. Глицерин образует три ряда металлических производных - глицератов, причем они получаются даже при взаимодействии глицерина с оксидами тяжелых металлов, например CuO. Это свидетельствует о том, что кислотные свойства у глицерина выражены значительно сильнее, чем у одноатомных спиртов. При взаимодействии глицерина с галогеноводородными кислотами или галогенидами фосфора образуются моно- или дигалогенгидрины, с I₂ и Р-1,2,3-трииодпропан (нестойкое соединение, распадающееся на йод и аллилиодид), с неорганическими и карбоновыми кислотами - полные и неполные сложные эфиры, при дегидратации - акролеин. Как и все спирты, глицерин окисляется; в зависимости от природы окислителя и условий можно получить глицериновый альдегид СН₂(ОН)СН(ОН)СНО, глицериновую кислоту СН₂(ОН)СН(ОН)СООН, тартроновую кислоту (НООС)₂СНОН, дигидроксиацетон НОСН₂СОСН₂ОН, мезоксалевую кислотуту (НООС)₂СО; под действием КМnО₄ или К₂Сr₂О₇ глицерин окисляется до СО₂ и Н₂О.

Глицерин содержится в природных жирах и маслах в виде смешанных триглицеридов карбоновых кислот. В промышленности его получают омылением пищевых жиров, расщепляющихся на глицерин и жирные кислоты в присутствии различных катализаторов (кислот, щелочей, ферментов). Все большее значение приобретают синтетические методы, один из которых (хлоргидринный) получил промышленное применение. Он включает 4 стадии: высокотемпературное хлорирование пропилена до аллилхлорида; взаимодействие последнего с хлорноватистой кислотой НОСl с получением водных растворов дихлоргидринов глицерина; дегидрохлорирование дихлоргидринов до эпихлоргидрина; щелочной гидролиз последнего до глицерина. Метод характеризуется большим количеством загрязненных сточных вод (до 60 м³ на 1 т глицерина) и непроизводительным расходом хлора. На производство 1 т глицерина идет до 0,8-1 т пропилена и до 2,8 т Сl₂.

Известны бесхлорные методы синтеза, также основанные на использовании в качестве исходного сырья пропилена. Наиболее перспективно эпоксидирование пропилена гидропероксидами или надкислотами и изомеризация полученного пропиленоксида в аллиловый спирт с дальнейшим превращением его в глицерин.

Хранят глицерин в герметичных емкостях из алюминия или нержавеющей стали под азотной подушкой. Транспортируют в алюминиевых или стальных железнодорожных цистернах и бочках.

11 Среди возможных способов получения аминокислот в промышленном масштабе существуют микробиологический и химический. В современной мировой практике с помощью микробиологического синтеза получают около 60%  производимых аминокислот. Значительный интерес к данному способу получения аминокислот, обусловлен прежде всего его высокими технико-экономическими показателями, а также возможностью получения чистых индивидуальных аминокислот, пригодных  к использованию в пищевой и медицинской промышленности. Из 20 аминокислот, составляющих белки, восемь не могут синтезироваться в организме человека и животных; эти незаменимые  аминокислоты должны содержаться  в пище или кормах.  Особенно важны лизин и метионин. Метионин  производится синтетически, тогда как 80% лизина – биосинтетически. Микроорганизмы  обычно синтезируют каждую из аминокислот в определенных количествах, обеспечивая  тем самым синтез специфических белков. Это объясняется тем, что контроль за скоростью биосинтеза каждой аминокислоты осуществляется  на уровне генов. Такой контроль исключает перепроизводство аминокислот.  При микробиологическом синтезе специально  подобранные, селекционированные, а иногда и сконструированные  методами генетической инженерии штаммы-продуценты в процессе жизнедеятельности  осуществляют сверхсинтез  аминокислот, т.е. производят их в количествах, намного превышающих  потребности самих клеток.  Пути биосинтеза отдельных аминокислот были изучены с применением метода изотопных меток. Метод изотопной метки основан на том, что к растущей культуре микроорганизма  добавляют меченную аминокислоту, которая включается в синтез белка.

12 ВИТАМИН А-группа природных соединений - производных в-ионона (формула I). Кристаллические вещества, не растворимы в воде, хорошо растворяются в органических растворителях. Разлагаются при взаимодействии с О2. Склонны к цис-транс-изомеризации, особенно по связям 11 и 13. Важнейшие представители: ретинол (витамин А1, витамин А1-спирт, эксерофтол; формула II, R = СН2ОН), ретиналь (ретинен, ретинальдегид, витамин A1-альдегид; II, R = СНО) и ретиноевая кислота (витамин А2, II, R == СООН). У всех соединений, кроме 11-цис-ретиналя, присутствующего в сетчатке глаз, все двойные связи имеют транс-конфигурацию. [11]

В организме в результате действия фермента 15,15-оксигеназы на в- каротин (главный провитамин витамина А; III) образуются две молекулы ретиналя. Незначительная часть его окисляется до ретиноевой кислоты, которая поступает в кровоток, а основная часть восстанавливается до ретинола. Последний этерифицируется пальмитиновой или другими высшими жирными кислотами и депонируется в печени. В результате последующего гидролиза эфиров свободный витамин секретируется из печени в кровоток. Там он образует комплекс со специфическим ретинолсвязывающим белком (мол. м. 22000), который обеспечивает его солюбилизацию, защиту от окисления и направленный перенос в ткани. Связанный ретинол в отличие от свободного не обладает мембранолитическим действием. [11]

СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ, ВХОДЯЩИХ В ГРУППУ ВИТАМИНА А

Витамин А включает ряд близких по структуре соединений:

· ретинол (витамин А-спирт, витамин А1, аксерофтол);

· дегидроретинол (витамин А2);

· ретиналь (ретинен, витамин А-альдегид);

· ретинолевая кислота (витамин А-кислота);

· эфиры этих веществ и их пространственные изомеры.

Дегидроретинол

Ретиналь (R = -CHO);

ретинол (R = -CH2OH);

ретиноевая кислота (R = -COOH)

Ретинол (истинный витамин A, транс-9,13-Диметил-7-(1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ол) -- жирорастворимый витамин, антиоксидант. В чистом виде нестабилен, встречается только в продуктах животного происхождения. Поэтому производится и используется в формах ретинола ацетата и ретинола пальмитата. Был открыт в 1913 году двумя независимыми группами ученых (Мак-Коллут -- Дэвис и Осборн). Стал первым из открытых витаминов, поэтому его соединение стало обозначаться буквой A в соответствии с алфавитной номенклатурой.[1]

Ретинол является жирорастворимым, поэтому для его усвоения пищевым трактом требуются жиры, а также минеральные вещества. В организме его запасы остаются достаточно долго, чтобы не пополнять его запасы каждый день. Существует две формы этого витамина: это готовый витамин А (ретинол) и провитамин А (каротин), который в организме человека превращается в витамин A, поэтому его можно считать растительной формой витамина A. Витамин A имеет бледно-желтый цвет, который образуется из красного растительного пигмента бета-каротина.[1]

Каротин, впервые был выделен из моркови (от лат. carota - морковь). Известны 3 типа каротинов: б-, в- и г-каротины, отличающиеся друг от друга химическим строением и биологической активностью. Наибольшей биологической активностью обладает в-каротин, поскольку он содержит два в-иононовых кольца и при распаде в организме из него образуются две молекулы витамина А.

б-Каротин

При окислительном распаде б- и г-каротинов образуется только по одной молекуле витамина А, поскольку эти провитамины содержат по одному в-иононовому кольцу. Расщепление каротинов на молекулы витамина А происходит преимущественно в кишечнике под действием специфического фермента в-каротин-диоксигеназы (не исключена возможность аналогичного превращения и в печени) в присутствии молекулярного кислорода. При этом образуются 2 молекулы ретиналя, которые под действием специфической кишечной редуктазы восстанавливаются в витамин А. Степень усвоения каротинов и свободного витамина А зависит как от содержания жиров в пище, так и от наличия свободных желчных кислот, являющихся абсолютно необходимыми соединениями для процесса всасывания продуктов распада жиров. [8]

Более подробно выяснено значение витамина А в процессе свето-ощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин - сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть.

Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простети-ческой группы, представленной альдегидом витамина A1(ретиналь); связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную е-NH2-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь; последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение - процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс - синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида - 11-цис-ретиналя, который может синтезироваться из цис-ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов - дегидрогеназы и изомеразы. Более подробно цикл превращений родопсина в сетчатке глаза на свету и в темноте можно представить в виде схемы:

Таким образом, под действием кванта света родопсин через ряд промежуточных продуктов («оранжевый» и «желтый» белки) распадается на опсин и алло-транс-ретиналь, представляющий собой неактивную форму альдегида витамина А. Имеются сведения, что алло-транс-ретиналь может частично превращаться в активный 11-цис-ретиналь под влиянием света.

Источники витамина А

Накопление запасов витамина А происходит в печени. Несмотря на то, что витамин А обнаружен только в продуктах животного происхождения, таких как: рыбий жир, жир молока, сливочное масло, сливки, творог, сыр, яичный желток, жир печени и жир других органов - сердца, мозга, в организме человека (в кишечной стенке и печени) витамин А может образовываться и из каротина, который широко распространен в растительных продуктах. Наибольшей активностью обладает b-каротин (провитамин А). Считается, что 1 мг b-каротина по эффективности соответствует 0,17 мг витамина А. Много содержится каротина в рябине, абрикосах, шиповнике, черной смородине, облепихе, желтых тыквах, арбузах, в красном перце, шпинате, капусте, ботве сельдерея, петрушке, укропе, кресс-салате, моркови, щавеле, зеленом луке, зеленом перце, крапиве, одуванчике, клевере. Отмечают, что количество витаминов изменяется в соответствии с окраской продуктов в красновато-желтый цвет: чем интенсивнее эта окраска, тем больше витамина в продукте. Количество витамина в жирах зависит от состава пищи, которой питается животное. Если пища животного богата витаминами или провитаминами, то жир его содержит высокий процент витамина; так, рыбий жир в 100 раз богаче витамином А, чем сливочное масло, потому что растительный и животный планктон, которым питаются рыбы, очень богат витамином А. Суточная потребность взрослого человека в витамине А (в пересчете на ретинол) - 1 мг, беременных и кормящих женщин - 1,25-1,5 мг, детей первого года жизни - 0,4 мг. Потребность повышается в период развития и роста, в период беременности, а также при диабете и заболеваниях печени.