
книги из ГПНТБ / Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения учеб. пособие
.pdfБиосинтез витамина В6 осуществляется только клет ками растений и у микроорганизмов; у жвачных живот ных в рубце происходит бактериальный синтез Вб, обес печивающий потребность организма.
Содержание витамина Вб в мышцах рыб несколько превышает его содержание в мышцах сельскохозяйст венных животных. Если у крупного рогатого скота его содержится 0,08—0,38 мг%, то у карпа 0,03—0,2, у тихо
океанских |
лососей 0,3—1,08, |
у |
морских |
пелагических |
||
рыб 0,13—1,71, у |
морских донных — 0,02—0,62, у креве |
|||||
ток и крабов 0,19—0,60 мг%. |
витамина |
В6 |
обнаружи |
|||
Значительные |
количества |
|||||
ваются в печени рыб (1,2—2,8 мг%) и |
крупного рога |
|||||
того скота |
(0,17—0,73 мг%), |
в |
печени |
же |
кальмаров |
обнаружено всего 0,3—0,35 мг% В6.
В яичниках рыб содержится 0,1—0,6 и семенниках 0,06—0,5 мг% витамина В6.
В и т а м и н Ві2 (антианемический фактор, цианкобаламин). Нормализует процессы кроветворения в кост ном мозгу. У животных недостаток витамина Bi2 вызы
вает ряд заболеваний |
(лизуха, сухотка |
и др.). |
|
Чистый |
витамин |
Ві2— кристаллы |
темно-красной |
окраски, без запаха и вкуса. Нагрев при pH 7,0 не влияет на биологическую активность и при стерилизации консервов витамин Ві2 не разрушается; в растворах с кислой или щелочной средой — разрушается.
Строение молекулы (молекулярная масса 1356) вита мина В12 очень сложное. Она содержит кобальт (4,5% по массе), который через атомы азота соединен с четырьмя пирольными кольцами, образуя тетропирольный цикл.
Кпирольным кольцам присоединены три амида уксусной
итри амида пропионовой кислот, а также три металь ных группы. В молекуле имеется нуклеозид, состоящий из рибозы и диметилбензимидазольного кольца; рибоза через фосфорную кислоту и алифатическую цепь, со стоящую из аминоизопропилового спирта и пропионовой кислоты, связана с пирольным кольцом, а диметилбензимидазол связан через азот с кобальтом. С кобальтом связан также остаток синильной кислоты.
Внастоящее время выделены еще несколько веществ, оказывающих аналогичное витамину Ві2 биологическое действие, но отличающихся составом анионной группы
(оксикобаламин витамин Вш — анион гидроксильная
группа; |
нитритокобаламин — витамин |
В12 — анион |
группа |
NOgJ сульфатокабаламин — анион |
SOjj хлор- |
кобаламин — анион СѴ и др.).
Витамины группы Ві2 обеспечивают в организме нор мальный синтез протопорфирина, являющегося основой гема, входящего в состав гемоглобина. Поэтому при недостатке витамина Ві2 замедляется образование новых эритроцитов, что и вызывает возникновение тяжелого заболевания — злокачественной анемии.
Биохимическое действие витамина Ві2 проявляется и при синтезе белков, пиримидиновых и пуриновых осно ваний; он является коэнзимом ряда ферментов, которые катализирует синтез нуклеиновых кислот, ускоряет превращение аминокислот в глюкозу, что способствует накоплению в организме липидов, участвует в превраще нии каротина в витамин А и т. д.
В растениях витамин Ві2 не синтезируется, однако биосинтез витамина Ві2 осуществляют микроорганизмы (Вас. megatherium, Penicillum, Lactobacillum arabinosis, Streptomyces griscus и др.). У человека и травоядных животных в желудочно-кишечном тракте происходит бактериальный синтез витамина Ві2, что при нормаль ной секреции желудочного сока покрывает потребность организма в этом витамине.
Для |
человека |
суточная норма витамина BJ2 опреде |
||
лена в |
10—20 у; |
в лечебных |
целях дозу |
увеличивают |
до 1000 у. В морской воде |
содержится |
0,03—0,2 у/л |
витамина В12; довольно значительное содержание вита мина Ві2 обнаружено в фитопланктоне (20—30 у /кг)
изоопланктоне (60—90 у/кг).
Вмышцах некоторых видов рыб (скумбрия, тихо океанские лососи и др.) накапливается заметно больше витамина В12, чем в мышцах наземных животных. Осо бенно значительные концентрации витамина Ві2 обна ружены у двустворчатых моллюсков и в тканях красных водорослей (табл. 61).
Наиболее высокие концентрации витамина Ві2 обна руживаются в печени морских донных рыб, и в част ности у камбал. В целом у рыб в печени накапливается больше витамина Ві2, чем в печени сельскохозяйствен ных животных.
Вкишечнике рыб происходит интенсивный бакте риальный синтез витамина В12, поэтому в тканях кишеч- '
Пределы содержания вита
|
Животное, растение |
мина Bl2 Y на 1 кг |
||
|
|
|
||
|
|
|
мышц |
печени |
М инога........................................................... |
|
|
10—50 |
300—450 |
Акулы ........................................................... |
|
щ ука |
0,6—5 |
|
Сазан, лещ, карась, язь, |
11—27 |
12—25 |
||
Проходные |
тихоокеанские |
лососи (кета, |
35—160 |
350—520 |
горбуша, |
нерка) . .................................... |
|||
С ельдевы е............................................... |
... |
7—140 |
340—390 |
|
Сайра .................... |
... ................................ |
10—15 |
— |
|
Тунцы, пеламиды........................................ |
|
1—5 |
310—350 |
|
Скумбрия |
.................................................... |
|
86—140 |
320—830 |
Тресковы е................................................... |
|
1—36 |
70—2590 |
|
К амбалы ........................................................ |
|
|
10—40 |
2310—3090 |
П ал ту сы ....................................................... |
|
|
0,1—0,9 |
110—1970 |
Окуни (Sebastodes, Sebastolobus) . . . . |
10—55 |
230—2070 |
||
Двустворчатые моллюски (гребешок, ми |
50—250 |
|
||
дия) ........................................................... |
|
|
|
|
Ракообразные (креветки, камчатский краб) |
1—20 |
— |
||
Голотурии |
(трепанг, кукумария), оболочка |
10—20 |
|
|
т е л а ........................................................... |
|
|
|
|
Морские водоросли |
|
18—125 |
|
|
зеленые (ульва)........................... |
|
|
||
бурые (ламинария) ................................ |
|
10—100 |
— |
|
красные (порфиры, грацилярия и др.) . |
75—430 |
— |
||
Коровы, бараны, свиньи............................ |
|
10—25 |
70—850 |
ника рыб обнаруживаются значительные концентрации этого витамина: до 150 у/кг у скумбрии, 210 — у сельди и сардин и до 1900 у /кг — У тунцов и пеламид. В пище вых остатках, извлеченных из желудков, содержание витамина Ві2 не превышает 50—-60, а в содержимом кишечника достигает 130—1900 у в 1 кг сырой массы; в тканях желудка содержание витамина В12 изменяется от 5 до 150 у/кг сырой массы.
В сердце рыб обнаружено более значительное содер жание витамина В12, чем в сердце наземных животных (40—4200 и 10—100 у/кг соответственно), причем наи более значительное содержание (1900—4250 у/кг) вита
мина обнаружено |
в сердце тресковых (треска, |
минтай). |
Мы допускаем, |
что активное продуцирование и на- |
|
’ копление в тканях витамина Вщ является |
биохими- |
ческой особенностью представителей |
морской фауны |
и флоры. |
антианемический |
В и т а м и н Вс (фолиевая кислота, |
фактор). Недостаток витамина вызывает резкое тормо жение роста и общего развития организма (болезнь «спру») ; задерживает образование красных и белых кле ток в крови, вызывая макроцитарную анемию и лейко пению.
Витамин Вс является фолиевой или птероилглутаминовой кислотой, образованной ядром птеридина и остатками пара-аминобензонной и глутаминовой кис лот.
Фолиевая кислота — желтоокрашенные |
кристаллы, |
плохо растворимые в воде (при 95°С — 21 |
мг%) и эта |
ноле, нерастворимые в ацетоне и хлороформе; в водных растворах она устойчива к нагреву (при 100° С не разру шается в течение 60 и 120°С — 15 мин), но разрушается от действия солнечного света.
Фолиевая кислота входит в состав простетических групп ферментов, катализирующих процессы обмена формальдегида и муравьиной кислоты, необходимых для синтеза пуриновых оснований и пиримидинов, без кото рых не могут синтезироваться важнейшие нуклеиновые кислоты, входящие в состав ядер (ДНК) и прото плазмы (РНК).
Биосинтез фолиевой кислоты осуществляется расте ниями и микроорганизмами; у животных и человека в кишечнике происходит бактериологический синтез вита мина Вс, поэтому растительные ткани содержат больше
фолиевой |
кислоты, чем ткани животных (табл. 62). |
Б и о т и н (витамин Н). Недостаточность биотина при |
|
водит к |
заболеванию кожи (мелкочешуйчатый дерма |
тит), выпадению волос, поражению ногтей; для дрожжей биотин является активным стимулятором роста.
В основе молекулы биотина лежит кольцо гидрати рованного тиофена, к которому присоединены остатки мочевины и валерьяновой кислоты. Бесцветные кри сталлы биотина растворяются в воде и этаноле; в вод ных растворах биотин устойчив к нагреву, действию кислот, щелочей, окислителей и кислорода.
Биотин является простетической группой энзима, катализирующего карбоксилирование пировиноградной кислоты. Он участвует в синтезе пуринов и липидов.
|
|
|
Пределы содержания вита |
|
|
|
|
мина Вс , |
мг% |
Ж ивотное, |
растение |
|
|
|
|
|
|
в мышцах |
в печени |
Минога ........................................................ |
|
|
1,8—2,9 |
40,7—57,4 |
Акулы . .................... ....................... .... |
0,32 |
4,0—15,5 |
||
Сельдевые ................................................... |
|
|
0,2—60,0 |
— |
Тунцы ........................................................... |
|
|
0,2—2,4 |
— |
Скумбрия ....................................................... |
|
|
— |
2,4—52,0 |
Пиленгас........................................................ |
|
|
0,17—0,19 |
12,0—37,5 |
Сайра ............................................................ |
|
|
0,5—0,64 |
50,0—60,0 |
Тресковы е.................................................... |
|
|
0,23—1,1 |
0,63—8,4 |
Камбалы ....................................................... |
|
|
0,03—0,11 |
29,3—38,5 |
П алтусы ........................................................ |
Sebastolobus) . . . . |
0,22—0,39 |
1,3—3,9 |
|
Окуни (Sebastodes, |
0,04—0,12 |
1,7—8,0 |
||
Двустворчатые м оллю ски ........................ |
0,5—0,7 |
7,8—146,0 |
||
Коровы, бараны, |
свиньи............................ |
0,05—0,16 |
0,32—0,38 |
|
Шпинат, с а л а т ............................................ |
|
морковь |
0,2—0,5 |
_ |
Капуста, картофель, |
0,06—0,1 |
|
Активный биосинтез биотина осуществляют дрожжи; у животных наибольшее содержание биотина обнаружи вается в печени (табл. 63).
Т А Б Л И Ц А |
63 |
|
|
Пределы |
содержания |
|
биотина, Y% |
|
Животное, растение |
|
|
|
в мышцах |
в печени |
Сельдевые .................................................... |
4,0—24,0 |
21,0—64,0 |
Тихоокеанские лососи ................................ |
5,3—25,4 |
|
Скумбрия, ту н ц ы ........................................ |
3,0—18,0 |
16,0—32,4 |
Меченосовые ............................... .... |
1,0—1,6 |
— |
........................................................Камбалы |
8,0—12,0 |
— |
Двустворчатые моллюски (устрицы) . . |
. 1,7—17,5 |
— |
Кальмары........................................................ |
0,5—5,0 |
37,8—43,8 |
Коровы, бараны, свиньи . . . . . . . . |
1,5—5,9 |
50,0—112,С |
Картофель, кап уста................................ |
0,3—0,6 |
— |
........................Лук, помидоры, ш пинаты |
3—6 |
— |
Соя, горох, бобы |
18—60 |
|
П а н т о т е н о в а я к и с л о т а (пантотен, витамин В3 или G). Отсутствие пантотена тормозит продуцирование антител, что ослабляет сопротивляемость организма дей ствию даже непатогенных микробов; способствует гибели и рассасыванию эмбрионов; вызывает изменение в тканях спинного мозга, что ведет к нарушениям коор динации движений.
Пантотеновая кислота — это пептид, образованный пантоевой кислотой (а, у-диокси-ß—ß'-диметилмасляная кислота) и ß-аланином.
Пантотеновая кислота — маслянистая жидкость, бледно-желтого цвета, нерастворима в бензине, хлоро форме. При температуре 20—25° С устойчива к действию кислорода; при нагреве (100—120° С) разрушается в ще лочной и кислой среде. Она входит в состав кофермента As(CoA), являющегося простетической группой ряда ферментных систем, участвующих в процессах окисле ния, ацетилирования холина, при ß-окислении липидов, а также в синтезе холестерина и многих фосфатидов.
Недостаток или отсутствие пантотеновой кислоты прежде всего нарушает нормальный ход процессов окис ления.
Биосинтез пантотена осуществляется многими видами микроорганизмов; животные организмы не синтезируют этого витамина. Пантотеновая кислота у животных со средоточивается преимущественно в тканях, где разви ваются окислительные процессы. Наиболее высокое содержание пантотена обнаружено в печени (табл. 64).
У рыб в бурых мышцах содержится больше пантоте новой кислоты, чем в светлых (0,6—4,2 и 0,2—0,5 мг% соответственно). Довольно стабильно у рыб содержание
витамина |
В3 в тканях желудка и кишечника (1,0— |
1,5 мг%) |
и в яичниках (1,2—4,6 мг%). |
П а р а а м и н о б е н з о й н а я к и с л о т а (ПАБК). Является фактором роста для цыплят и микроорганиз мов; недостаток ее у людей и животных ведет к обес цвечиванию волос (пищевая ахромотрихия).
ПАБК — бесцветные, желтеющие при длительном пре бывании на воздухе кристаллы. В водных растворах ПАБК устойчива к нагреву в щелочной и кислой среде. Входя в состав фолиевой кислоты ПАБК участвует в синтезе пуринов и пиримидинов (необходимы для син теза ДНК и РНК), в синтезе птероилглютаминовой кис-
|
|
|
|
|
Пределы содержания |
|
|
|
|
|
|
пантотеновой кислоты, мг% |
|
|
|
Животное, |
растение |
|
|
|
|
|
|
|
|
в мышцах |
в печени |
М инога |
........................................................... |
|
|
0,28—0,57 |
'1 ,2 —1,4 |
|
Акулы ........................................................... |
|
|
|
0,86 |
0,6—1,4 |
|
К ар п ............................................................... |
тихоокеанские (кета, |
горбуша, |
0,75 |
— |
||
Лососи |
0,58—0,66 |
|
||||
н е р к а ......................................................) |
|
|
— |
|||
Сельдь, ........................................... |
сардина |
|
|
0,95—1,95 |
1 ,3 -2 ,1 |
|
Сайра ............................................................ |
|
|
|
0,85 |
1,3—3,35 |
|
Скумбрия ........................................................ |
|
|
0,15—1,0 |
1,1—2,8 |
||
Т у н ц ы ........................................................... |
|
|
|
0,2—1,0 |
0,8—3,0 |
|
Морские окуни (Sebastodes, Sebastolobus) |
0,02—0,15 |
0,11 —1,8 |
||||
Тресковые ....................(треска, навага) |
|
0,09—0,18 |
0,23—0,42 |
|||
Камбалы, палтусы . .................................... |
0,2—1,7 |
0 ,4 - 5 ,8 |
||||
У стрицы ........................ ........................... |
• |
. |
0,09—0,8 |
0,39—0,60 |
||
Кальмары............................................... . |
|
0,23—0,68 |
1,0—1,5 |
|||
Креветки....................................................... |
|
|
0,12—0,37 |
--- |
||
Бык, |
баран, ...................................сви н ья |
|
|
0,43—2,1 |
4,39—7,6 |
|
Рис |
полированный ........................................ |
|
|
0,3—0,4 |
— |
|
Рис оболочка . . . . ................................ |
1,5—2,7 |
— |
||||
Овощи |
(помидоры, |
капуста, |
морковь, |
0,2—1,0 |
— |
|
картофель)................................................ |
|
|
||||
Пивные ................................дрожжи |
|
г . . |
3,5—4,2 |
— |
лоты, недостаток которой вызывает тяжелые заболева ния (гипохромная макроцитарная анемия); принимает участие в процессе меланизации тирозина; стимулирует в кишечнике развитие микроорганизмов, продуцирующих другие витамины и т. д.
В мышцах животных и рыб содержание ПАБК не
превышает |
0,06—0,08 мг%, заметно |
больше |
(0,1— |
0,25 мг%) в печени; много в дрожжах |
(0,36—0,4 |
мг%) |
|
и зародышах зерен (0,18—0,2 мг%). |
|
|
|
И н о з и т |
(инозитол, биос-1). Для многих микроорга |
низмов является фактором роста; недостаток вызывает выпадение волос и задержку роста.
Инозит — шестиатомный циклический кристалличе ский спиртсладковатого вкуса, хорошо растворим в воде и этаноле; устойчив к действию щелочей, кислот. Из всех известных стерио-изомеров инозита биологи чески активным является только мезоинозит.
В организме животных мезоинозит, так же как и холин, предупреждает ожирение печени (лиотропный фактор).
Инозит синтезируется растениями, где он присутст вует в виде двойной (магний и кальций) соли инозит* фосфорного эфира (фитин), содержание которого дости гает 0,25—0,40%. У животных инозит сосредоточен в почках и сердечной мышце; в мясе содержание инозита низкое (табл. 65).У
Т А Б Л И Ц А 65
Пределы содержания инозита, мг%
Животное
мышцы печень
Морские костистые |
рыбы . ........................ |
0,1—0,6 |
2,1—3,0 |
Кальмары................................ |
• ................... |
5,0—18,5 |
48,0—53,0 |
Устрица |
|
2,4—17,5 |
12,0—41,6* |
мускул-смыкатель.................................... |
|||
м антия....................... |
............................... |
10,0—33,3 |
— |
Крупный рогатый скот................................ |
4,5—11,2 |
50,5—70,7 |
*Внутренности.
Укрупного рогатого скота наиболее высокое содер жание инозита (1,5—4,0 мг%) обнаружено в тканях органов, богатых кровью (почки, селезенка, сердце).
Холин . Является лиотропным фактором, который обеспечивает нормальный липидный обмен печени; недо статок холина ведет к жировой инфильтрации печени (ожирение печени), кровоизлиянию в почках и др.
Холин — аминоэтиловый спирт с тремя метальными
группами; это бесцветное сиропообразное вещество,
хорошо растворимое в этаноле |
и воде, нерастворим |
в эфире. |
находится в ионизи |
Гидроксильная группа у азота |
рованном состоянии. Он содержит метальные группы и является активным донатором этих групп для реакции
переметилирования—важнейшей |
в обмене |
веществ, |
||
а |
также при синтезе |
адреналина, |
метионина, |
креатина |
и |
других важных |
биологически |
активных |
веществ. |
Синтез холина в организме животных протекает только в присутствии метионина, однако он не обеспечи вает потребности организма в холине.
Холин присутствует в тканях в виде фосфатидов (лецитины, кефалины, сфингомиэлины и др.) и не более 1% от общего содержания холина в организме нахо дится в свободном состоянии. Содержание свободного холина в мышцах морских рыб не превышает 0,6—0,8 мг%.
У безупречно свежих костистых морских рыб в свет лых мышцах содержится 2,5—7,3 мг% холина, а в бурых мышцах— 3,5—22,0 мг%. Много холина содержится в тканях печени (11—53 мг%), но больше всего в тканях желудка (22,0—70,5 мг%) и пилорических придатков (39—97 мг%). В мышцах акул холина больше, чем в мышцах морских костистых рыб (25—35 и 3—18 мг% соответственно), а в мышцах пресноводных костистых рыб содержание холина не превышает 2,5—5 мг%.
У рыб содержание холина в тканях возрастает с уве личением продолжительности хранения.
В и т а м и н С (аскорбиновая кислота, антицинготный витамин, противоскорбутный фактор). Аскорбиновая кис лота получена в кристаллическом виде (температура
плавления 190—192°С); хорошо растворима |
в воде, |
хуже в этаноле. В кристаллах стабильна в |
хранении, |
но в водных растворах легко окисляется особенно при нагреве до 50—70° С; в кислой среде окисляется труднее. При тепловой обработке (варка, жарка и т. д.) вита мин С разрушается особенно быстро в присутствии сле дов железа, меди.
Известны две формы биологически активной аскор биновой кислоты: восстановленная и окислейная. Послед няя легко окисляется далее, образуя при этом щавеле вую и треоновую кислоты. Аскорбиновая кислота содер жит в молекуле энольную группу и поэтому является энергичным восстановителем. Она участвует во многих биологических окислительно-восстановительных реак циях организма: в окислительном преобразовании гемо глобина в желчные пигменты; в ферментативном окис лении тирозина и фенилаланина; в процессах синтеза коллагенов и гормонов стериновой природы; ускоряет регенерацию тканей; способствует свертыванию крови и т. д.
В организме человека синтеза витамина С не проис ходит; у большинства взрослых животных витамин С синтезируется в организме из углеводов. Однако уже на первых днях жизни, а также на определенных биологи ческих стадиях у взрослых животных возникает потреб ность в дополнительных количествах витамина С, кото рый должен поступать с кормами.
Витамин С наиболее активно синтезируется и на капливается только в растениях, у наземных животных высокое содержание витамина С обнаружено в тканях
надпочечников, |
а у |
рыб — в икре |
(табл. 66). |
|
||
|
|
Т А Б Л И Ц А 66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пределы |
Группа животных |
|
|
Ткань |
|
|
содержания |
|
|
|
|
аскорбиновой |
||
|
|
|
|
|
|
кислоты, мг % |
Морские костистые рыбы |
Мышцы |
|
|
|
2,0—3,5 |
|
|
|
Икра |
|
|
|
5,0—180,0 |
Ракообразные (краб, омар, |
Мышцы |
|
|
|
2,5—3,5 |
|
креветка) |
|
|
|
|
|
|
Двустворчатые моллюски Мускул-смыкатель |
|
3—8 |
||||
(мидия, гребешок, усМантия |
|
|
|
5—17 |
||
трица) |
|
|
|
|
|
|
Кальмар |
ку- |
Мантия, |
конечности |
|
2—3 |
|
Голотурии (трепанг, |
Оболочка тела |
|
|
2—3,5 |
||
кумария) |
|
|
|
|
|
|
Крупный рогатый скот |
Мышцы |
|
|
|
0,9—1,3 |
|
|
|
Печень |
|
|
|
25—50 |
|
|
Надпочечники |
|
|
130—150 |
|
Растительные продукты |
Огурцы, |
морковь, |
картофель |
4—15 |
||
|
|
Укроп, хрен, перец |
красный |
150—250 |
||
|
|
Черная смородина, |
облепиха, |
200—450 |
||
|
|
хвоя |
зимняя |
|
|
|
|
|
Плоды шиповника |
|
|
1000—5000 |
|
Морская бурая водоросль- |
Слоевище |
|
|
3—50 |
||
ламинария |
|
|
|
|
|
|
В и т а м и н Р |
(витамин проницаемости, цитрин, фла- |
вон, рутин). Выделено несколько витаминов Р, которые являются глюкозидами флавонов, и в частности гаспе- редин-глюкозид метилового эфира эридиктиола • и рутин-глюкозид кварцетина.