- •Глава 3. Витамины
- •Классификация витаминов
- •Нарушение баланса витаминов в организме
- •Потребность организма человека в витаминах
- •Причины дисбаланса витаминов в организме
- •Межвитаминные взаимоотношения
- •Витамин в1 (Tиамин. Антиневритный витамин)
- •Витамин в3 (пантотеновая кислота)
- •Витамин рр (витамин в5 , никотиновая кислота, никотинамид, ниацин). Антипеллагрический витамин
- •Фолиевая кислота (Фолацин. Витамин в9. Витамин Вс).
- •Фолиевая кислота
- •Витамин в12 (кобаламин), антианемический витамин
- •Биотин (витамин н).
- •Пропионил-КоА Метилмалонил-КоА
- •Метилмалонил-КоА Пируват Пропионил-КоА Оксалацетат
- •Витамин с (аскорбиновая кислота), антицинготный
- •Витамин р (рутин, биофлавоноиды)
- •Витамин а (ретинол), антиксерофтальмический, витамин роста
- •Каротины (провитамины а)
- •Витамин е (токоферол), витамин размножения
- •Витамин к (нафтохиноны), антигеморрагический.
- •Витамин f (эссенциальные жирные кислоты)
- •Инозитол (Витамин в8)
- •Карнитин
- •Липоевая кислота (витамин n)
- •Витамин u
- •Холин (витамин в4).
Витамин к (нафтохиноны), антигеморрагический.
Химическое строение и свойства. За открытие витамина К Э. Дойзи и Х. Дам в 1943 г. получили Нобелевскую премию.
Витамин К – это две группы хинонов с боковыми изопреноидными цепями: витамин К1 (филлохиноны) и витамин К2 (менахиноны). Филлохиноны открыты в растениях, а менахиноны имеется также и у животных. Они различаются строением и количеством изопреновых единиц в боковой цепи.
Оба витамина не растворяются в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях; они разрушаются при нагревании в щелочной среде и на свету.
Синтезированы аналоги витамина К – менадион (витамин К3, лишенный боковой цепи) и его водорастворимый аналог викасол, последний широко применяется в медицинской практике.
Метаболизм. Витамин К всасывается аналогично всем жирорастворимым витаминам, т.е. включается вначале в состав мицелл, а затем – хиломикронов. В плазме крови он связывается с альбуминами. Накапливается в печени, селезенке и сердце. В тканях образуется активная форма витамина – менахинон-4 (содержит 4 изопреноидные единицы). Конечные продукты обмена витамина выделяются с мочой.
Биохимические функции. Единственная известная биологическая роль витамина К заключается в том, что он является коферментом γ-глутамилкарбоксилазы, карбоксилирующей глутаминовую кислоту с образованием γ-карбоксиглутаминовой кислоты.
Фермент удалось очистить до гомогенного состояния (белковая цепь содержит 758 аминокислот с пробладанием гидрофобных) и определить его структурный ген (он включает 15 экзонов).
При взаимодействии восстановленной формы витамина К-Н2 с γ-глутамилкарбоксилазой в присутствии кислорода образуется сильное основание (алкоксид), способное отнять от -С-атома глутаминовой кислоты водород, на место которого присоединяется СО2 – при этом образуется γ-карбоксиглутаминовая кислота. В ходе реакции появляются короткоживущие и высокотоксичные промежуточные соединения (свободные радикалы витамина К), которые превращаются в нетоксичный эпоксид витамина К в присутствие глутамата. Эпоксид витамина К снова восстанавливается в витамин К-Н2 с помощью ферментов редуктаз. Следовательно, при дефиците глутаминовой кислоты в клетке затрудняется обезвреживание токсичных свободных радикалов витамина К.
-карбоксиглутаминовая кислота является Са++-связывающей аминокислотой, которая необходима для функционирования кальцийсвязывающих белков. К таковым относятся:
факторы свертывающей системы крови: IX, VII, X и протромбин;
регуляторные белки (протеин С и протеин S), нуждающиеся в -карбоксиглутаминовой кислоте для Са-индуцированного взаимодействия с поверхностью клеточной мембраны;
белки минерализации костной ткани (костный -карбоксиглутаминовый протеин и другие). Поскольку при дефекте синтеза костного -карбоксиглутаминового белка кальцифицируются артерии и хрящи, возможно, что его функцией является также контроль за внекостной кальцификацией;
витамин К-зависимый белок Gas 6, активирующий рост гладкомышечных клеток; витамин К-зависимый сократительный белок хвостика сперматозоида;
некоторые нейротоксины (например, содержащиеся в яде улитки).
Общей особенностью всех витамин-К-зависимых белков является формирование белковой сеточки, образованной γ-карбоксиглутаминовой кислотой, связанной с кальцием. Такая сеточка впервые была описана для протромбина. Протромбин в присутствие Са++ связывается с биомембраной, что является необходимым условием для реализации процесса свертывания крови.
Гиповитаминоз.Признаком недостаточности витамина К является повышенная кровоточивость, особенно при травмах. У взрослого человека гиповитаминоз К встречается довольно редко, так как этот витамин имеется во многих пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. У новорожденных недостаточность витамина К (геморрагическая болезнь новорожденнных) – явление нередкое из-за его низкого содержания в материнском молоке и недостаточно развитой микрофлоры кишечника. Гиповитаминоз жирорастворимых витаминов может развиваться при нарушении выделения желчи, панкреатитах, дисбактериозах кишечника и некоторых других заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
В связи с участием витамина К в остеосинтезе можно полагать, что недостаток витамина К играет роль в развитии остеопороза, т.е. разрежения и истончения структуры кости.
Врожденные нарушения обмена витамина К
Врожденный дефицит факторов II (протромбина), VII, IX и X. В основе заболевания лежит дефект синтеза контролируемых витамином К белков свертывающей системы крови. Резко увеличивается протромбиновое время.
Врожденная резистентность к антагонистам витамина К. В основе заболевания лежит генетическая мутация структуры белкового рецептора, связывающего витамин К и его антагонистов. Вследствие этого возникает повышенная потребность в витамине и увеличивается резистентность организма к антикоагулянтам.
Гипервитаминоз К не описан.
Оценка обеспеченности организма витамином К. Определение содержания витамина К осуществляется физико-химическими, радиоизотопными и биологическими методами (в эксперименте на животных).
Суточная потребность. Пищевые источники. Витамина К много в капусте, зеленых томатах, шпинате, ягодах рябины. Из животных продуктов его источником является печень.
Потребность – приблизительно 0,1 мг/сутки.
ВИТАМИНОПОДОБНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ