n1

рація жовчовивідних шляхів), а також при захворюваннях печінки. До недостатності може призвести і використання препаратів з власти- востями антивітамінів К (наприклад, антикоагулянтів непрямої дії). Основні ознаки недостатності – кровотеча при невеликих пошко- дженнях, геморагії у немовлят (до появи мікрофлори в кишечнику).

Джерела вітаміну К. Лікарські препарати. Нафтохінони надхо-

дять в організм людини, головним чином, з їжею рослинного похо- дження: шпинат, коренеплоди, фрукти, а також синтезуються бакте- ріями тонкого кишечника. Вміст вітаміну К у звичайних продуктах харчування значно перевищує мінімальні щоденні потреби і тому не- достатність цього вітаміну за нормального харчування і фізіологіч- них умов всмоктування ліпідів – явище рідкісне.

У медичній практиці використовуються препарати вітаміну К1 і його синтетичні водорозчинні аналоги – вікасол та ін. Призначають їх при патологічних станах, які супроводжуються гіпопротромбінемі- єю і кровоточивістю.

Вітаміноподібні жиророзчинні речовини

Вітамін F

(есенціальні ненасичені жирні кислоти)

Вітамін F – сума біологічно активних поліненасичених жирних кислот (лінолевої, ліноленової, арахідонової), які є аліментарними незамінними факторами:

СН3–(СН2)4–(СН=СН–СН2)2–(СН2)6–СООН Лінолева кислота

СН3–СН2–(СН=СН–СН2)3–(СН2)6–СООН Ліноленова кислота

СН3–(СН2)4–(СН=СН–СН2)4–(СН2)2–СООН Арахідонова кислота

Фізіологічно активною формою цих кислот є цис-конфігурація. Вважають, що біологічна активність їх зумовлена наявністю мети- ленових груп, розділених метиновими містками. Найбільш актив- ною є арахідонова кислота, однак у продуктах харчування її вміст дуже незначний. При наявності піридоксину лінолева кислота пере- творюється в організмі на ліноленову й арахідонову.

Біологічна дія вітаміну F. Полієнові жирні кислоти необхідні: 1) для синтезу в тканинах ліпідів, які входять до складу клітинних мембран; 2) для біосинтезу простагландинів – тканинних регуля- торів обміну речовин; 3) для метаболізму холестерину, оскільки сприяють виділенню його із організму, переводячи нерозчинні ефіри холестерину в розчинні форми; 4) для заощадження запасів вітаміну А (захист від окислення). В свою чергу, для збереження біологічної активності незамінних полієнових жирних кислот по- трібний токоферол, що перешкоджає їх пероксидному окисленню; 5) для посилення ліпотропної дії холіну.

441

Недостатність вітаміну F у людини майже не зустрічається, хоча відомо, що фолікулярний кератоз (надлишкове ороговіння епітелію шкіри навколо волосяних фолікулів, ламкість і випадіння волосся) виліковується саме вітаміном F. Ці симптоми нагадують симптоми недостатності вітаміну А.

Джерела вітаміну F. Лікарські препарати. Вітамін F міститься

вхарчових жирах, яйцях, арахісі.

Уклініці вітамін F використовується для профілактики відкла- день холестерину в стінках судин при атеросклерозі, місцево – при

захворюваннях шкіри. Входить до складу гіполіпідемічних препара- тів лінетол і ліпостабіл.

Убіхінон (коензим Q)

Коензим Q відноситься до надзвичайно поширених кофермен- тів, звідси його друга назва «убіхінон» (всюди присутній хінон). Усе- редині клітин убіхінон локалізований винятково в мітохондріях або в аналогічних їм мембранних структурах бактерій. Джерелом його утворення в тканинах людини служать мевалонова кислота і продук- ти обміну фенілаланіну і тирозину. За хімічною природою убіхінон являє собою 2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохінон з ізопреноїдним ланцюгом у 6-му положенні:

У різних видів організмів число ізопреноїдних залишків у бічному ланцюзі може бути від 6 до 10. У тканинах людини і тварин переважає убіхінон, який містить десять ізопреноїдних одиниць (КоQ10 або УХ10).

Біологічна дія. На цей час вивчено основну коферментну роль КоQ10. Він виявився обов'язковим компонентом дихального ланцю- га, здійснюючи в мітохондріях перенесення електронів від флавіно- вих ферментів на цитохромну систему.

Ознаки недостатності убіхінону для людини не описані, але при деяких станах відзначається підвищена потреба в ньому.

Для медичного використання отримують синтетичним шля- хом препарат «Убінон».

Цей лікарський засіб використовується як антиоксидант (завдя- ки здатності брати участь у редокс-процесах) і антигіпоксант. Осно- вне застосування знаходить у комплексній терапії хворих на ішемічну хворобу серця (ІХС).

Водорозчинні вітаміни

Однією з особливостей механізму дії водорозчинних вітамінів є те, що більшість із них виконують роль коферментів – небілкової ча- стини складних ферментів. Саме у складі ферментів гідровітаміни забезпечують нормальне функціонування органів і систем організму,

442

регулюють обмін речовин, функціональний стан ЦНС, трофіку тка- нин, проникність і стійкість кровоносних судин.

Вітамін В1 (тіамін, антиневритний)

Молекула тіаміну містить біциклічну систему із піримідинового та тіазолового кілець:

Обидва цикли об'єднуються гідроксиметильною групою піримі- динового кільця й азотом тіазолового кільця, причому гідроксиме- тил перетворюється в метиленову групу.

Біологічна дія вітаміну В1 зумовлена, головним чином, його ди- фосфорним ефіром – тіаміндифосфатом (тіамінпірофосфат, кокар- боксилаза):

Донором фосфатних груп служить АТФ, що виступає кофакто- ром ферменту фосфотрансферази.

Найбільш вивченими на сьогодні реакціями, що здійснюються за участю ТДФ, є такі:

1) Окислювальне декарбоксилювання 2-оксокислот, яке каталі- зується складними поліферментними комплексами за участю декі- лькох функціонально зв'язаних коферментів (ТДФ, НАД, ФАД, КоАSН, ліпоєва кислота). Декарбоксилазний компонент цього ком- плексу каталізує початкову реакцію, внаслідок якої утворюється зв'я- заний з ТДФ проміжний метаболіт – «активний альдегід», котрий надалі сполучається макроергічним тіоефірним зв'язком з КоА:

443

Подібні перетворення характерні для піровиноградної, α- кето- глутарової, γ-окси-α-кетоглутарової кислот, розгалужених оксокис- лот, однак здійснюються вони різними специфічними ферментними системами. Завдяки цьому ТДФ сприяє утворенню енергії з вуглево- дів, амінокислот і ліпідів.

2) Транскетолазні реакції переносу гліколевого альдегіду в не- окислювальну фазу пентозофосфатного циклу. Оскільки цикл обміну пентозофосфатів є головним джерелом НАДФ Н2 і єдиним джере- лом рибозо-5-фосфату в клітинах, то безсумнівною є роль ТДФ у ни- зці найважливіших біохімічних процесів. Це – синтез нуклеотидів, нуклеїнових кислот, нуклеотидних коферментів за участю рибозо-5- фосфату і більшість відновлювальних синтезів, які використовують НАДФ Н2 (синтез стероїдів, жирних кислот, ацетилхоліну, знешко- дження ліків та отрут і т.ін.).

Окрімвищенаведенихферментнихсистем, щовикористовуютьТДФ у якості кофактору, виявлені реакції, компонентом яких є як сам вітамін, так і його фосфорні ефіри, дисульфідні похідні та тіохром (трициклічна окислена форма тіаміну). Ці реакції оцінюються з позицій некофермент- них функцій тіаміну і найбільш вивчені у зв'язку з участю ТДФ і ТТФ у пе- реносімакроергічнихфосфатів(реакціїперефосфорилювання).

Не виключено, що один із компонентів системи тіамінфосфатів, зокрема тіамінтрифосфат, бере участь в процесі проведення нервово- го імпульсу, регулюючи транспорт катіонів через клітинну мембрану.

Недостатність тіаміну. Ланцюг метаболічних порушень, викли- каних нестачею тіаміну в клітинах, призводить до патології різних органів і систем, насамперед серцево-судинної, шлунково-кишкової і нервової. Порушення активності ферментних систем окислюва- льного декарбоксилювання оксокислот, а також транскетолази пе- решкоджає утилізації глюкози на шляху утворення АТФ. Це при- зводить до ослаблення скорочувальної діяльності міокарда, виник- нення аритмії, серцевої недостатності, зниження скорочувальної здатності скелетних та гладких м'язів. Зростає рівень піровиногра- дної і молочної кислот, тобто розвивається метаболічний ацидоз. Спостерігаються різка втрата апетиту, зниження секреції шлунко- вого соку та соляної кислоти (недостатність ацетилхоліну і НАДФ Н2), атонія, діарея. Порушення з боку нервової системи ви- являються поступовим зниженням периферичної чутливості, втра- тою деяких периферичних рефлексів, підвищеною нервовою збуд- ливістю. У разі тривалої недостатності вітаміну виникають болі в нер- вових волокнах, атрофія м'язів, паралічі, судоми, кахексія, розлад вищої нервової діяльності (страх, зниження інтелекту), розвиваєть- ся захворювання бері-бері.

Джерела вітаміну В1. Лікарські препарати. Організм людини, як правило, забезпечується вітаміном В1 за рахунок продуктів рослин- ного (хліб грубого помолу, горох, квасоля) та тваринного (м'ясо, пе- чінка, нирки) походження.

444

У медицині використовують різні лікарські форми вільного тіа- міну і його моно- і диефірів (фосфотіамін і кокарбоксилаза).

Основні показання: гіповітаміноз В1, серцево-судинна патологія, ускладнення цукрового діабету, захворювання периферичної та центральної нервової систем, виразкові ушкодження органів ШКТ, інтоксикації, хронічний алкоголізм тощо.

Вітамін В2 (рибофлавін)

Вітамін В2 являє собою метильоване похідне трициклічної спо- луки ізоаллоксазину і спирту рибітолу:

Через присутність у молекулі рибофлавіну ізоаллоксазинової поліциклічної системи він має яскраво-жовте забарвлення і був іден- тифікований вперше як кофермент жовтого ферменту.

Біологічна дія рибофлавіну. Біологічні форми вітаміну В2 у тка- нинах представлені вільним рибофлавіном, фосфорильованими по- хідними вітаміну – флавінмононуклеотидом (ФМН) і флавінаденін- динуклеотидом (ФАД) і в невеликих кількостях продуктами окис- лення – люміфлавіном і люміхромом (у сітківці ока):

Основою біологічної дії вітаміну В2 є участь його похідних (го- ловним чином ФМН та ФАД) в окислювально-відновних реакціях у складі флавінових ферментів.

Розрізняють два типи хімічних реакцій, які каталізуються цими ферментами:

1) реакції, в яких фермент здійснює пряме окислення, тобто де- гідрування вихідного субстрату або проміжного метаболіту за учас- тю кисню з утворенням пероксиду водню. До ферментів цієї групи відносяться оксидази амінокислот, альдегідоксидази, ксантинокси- даза, моноамінооксидаза та ін.

445

2) реакції переносу електронів і протонів від відновлених піри- динових коферментів або деяких субстратів окислення (сукцинату, пірувату, 2-оксоглутарату, α-гліцерофосфату, жирних кислот в міто- хондріях) на інші проміжні ланки дихального ланцюга (убіхінон, ци- тохроми). Цей процес поєднаний з генерацією АТФ.

Таким чином, рибофлавін (у вигляді коферментів) необхідний для забезпечення процесів енергоутворення, для утворення нейро- медіаторів і їх інактивації; для нормального кровоутворення, оскіль- ки сприяє синтезу еритропоетину, глобіну, збереженню тетрагідро- фолієвої кислоти; забезпечення фагоцитуючої активності нейтрофі- лів, підтримання білкового, вуглеводного та ліпідного гомеостазу; для обміну вітаміну В6, холіну, В3, амінокислоти фенілаланіну та ін. Відносно високий рівень вільного вітаміну, а також люміфлавіну та люміхрому в пігментному шарі сітківки ока свідчить про те, що біо- логічна роль рибофлавіну реалізується також у функціонуванні зоро- вого пурпуру, очевидно, завдяки захисту сітківки від пошкоджуючої дії ультрафіолетового опромінення.

Недостатність рибофлавіну. Симптоми недостатності рибофла- віну у людини в більшості випадків неспецифічні, і традиційний опис синдрому включає ураження слизових оболонок губ (хейлоз, ангуля- рний стоматит), запалення слизової язика (глосит), себорейну екзе- му на носогубних складках, віках, шкірі обличчя, вушних раковинах, епітелії шкіри, інших ділянках тіла. Більш специфічними проявами недостатності рибофлавіну прийнято вважати ураження очей: кон’юктивіт, сльозотеча, світлобоязнь, зниження світлової та колір- ної чутливості, посилення васкуляризації склер (вростання судин), катаракта (помутніння кришталика).

При авітамінозі В2 у людей розвивається загальна м’язова слаб- кість і слабкість серцевого м’яза, дегенеративні зміни з боку нерво- вої системи, анемії, виразкові коліти тощо.

Якщо врахувати, що рибофлавін бере участь в окислювальних процесах, багато з яких протікають з утворенням енергії, то стає зрозумілим, чому прояви недостатності вітаміну відбиваються, пе- редусім, на тканинах, які регенерують. Васкуляризація полегшує над- ходження кисню в центральну безсудинну зону рогівки, компенсуючи нестачу її дихальної функції, спричинену дефіцитом флавопротеїнів.

Джерела надходження вітаміну В2. Лікарські препарати. Молоко і молочні продукти забезпечують більше половини добової потреби у вітаміні В2. Порівняно високі концентрації його містяться в дріж- джах. З інших харчових продуктів на рибофлавін багаті хліб (з боро- шна грубого помолу), насіння злаків, яйця, м’ясо, свіжі овочі і фрук- ти. Частково синтезується мікрофлорою кишечника.

У медичній практиці використовується рибофлавін та кофермен- тні препарати ФМН (рибофлавінмононуклеотид) і ФАД (флавінат).

Основні області клінічного застосування – офтальмологія, дер- матологія, гастроентерологія.

446

Вітамін В3 (пантотенова кислота, пантотен)

Пантотенова кислота (ПАК) – від грецького pantoten – усюди – похідне β-аланіну і α, γ-дигідрокси-β,β-диметилмасляної кислоти:

N-(α,γ-дигідрокси-β,β-диметилбутирил)- β-аміно-пропіонова кислота

Біологічна дія. Найбільш вивченими біологічно активними фор-

мами пантотенової кислоти є кофермент А—КоАSH та 4-фосфо- пантетеїн. В основі хімічної структури КоАSH лежить залишок 3′-фос- фоаденозин-5′-дифосфату, який сполучається із залишком пантотено- вої кислоти через ОН-групу в γ-положенні, карбоксильна група якої, в свою чергу, приєднується ациламідним зв’язком до тіоетаноламіну.

Функціонально активною групою КоАSH є кінцева сульфгідри- льна група –SH, яка зазнає поперемінного ацетилювання з утворен- ням ацил-КоА і деацилювання із звільненням КоАSH. Ацил-КоА – сполука з великим запасом енергії (макроергічна), оскільки містить макроергічний зв’язок між субстратом переносу – ацильною гру- пою – і рештою молекули. КоА – основний кофермент у клітинах. За його участю відбуваються наступні процеси:

1)Ліпогенез: активування ацетату, синтез жирних кислот, синтез холестерину та інших стероїдних сполук, синтез кетонових тіл.

2)β-Окислення жирних кислот, окислення пірувату і 2-оксоглу- тарату. Ці процеси забезпечують інтеграцію обміну білків, жирів, ву-

глеводів, а також функціонування основного джерела макроергічних сполук – ЦТК.

3) Ацетилювання при утворенні ацетилхоліну, ацетилглюкоза- мінів тощо, знешкодженні біогенних і чужорідних речовин.

447

4)Синтетичні реакції з використанням сукциніл-КоА (синтез гема та ін.).

5)Всмоктування багатьох речовин, оскільки утворення тауро- і

глікокон’югатів жовчних кислот відбувається через стадію проміж- них холілпохідних-КоА.

Інша біологічно активна форма ПАК – 4′-фосфопантетеїн – утворюється при гідролітичному відщепленні від КоАSH 3′-фосфо- аденозин-5′-монофосфату. 4′-Фосфопантетеїн є простетичною гру- пою ацилтранспортуючого білка, що входить до складу мультифер- ментного комплексу синтетази жирних кислот. Зв’язаний фосфопан- тетеїн виявлено також у складі ферменту, який розщеплює цитрат (цитратліазі). Разом з КоАSH він бере участь у численних реакціях перетворення ацилів і реакціях детоксикації (N-ацетилювання та ін.).

Недостатність ПАК. Симптомокомплекс В3-вітамінної недоста- тності вивчено на тваринах і людях-добровольцях, оскільки у люди- ни ознаки гіповітамінозу не виявлені. Відзначались затримка росту, падіння ваги, порушення серцевої діяльності, зниження резистент- ності організму (порушення антитілоутворення і недостатність ад- реналових залоз), неврологічні (синдром жару у ступнях) і гастроін- тестинальні розлади, ураження шкіри (дерматити, депігментація), випадіння і посивіння волосся. В цілому порушення обміну вітаміну В3 супроводжують досить широкий перелік захворювань.

Джерела надходження пантотенової кислоти. Лікарські препара-

ти. Джерелом пантотенової кислоти для людини є кишечні бактерії і продукти харчування (дріжджі, печінка, курячі яйця, риба, молоко, м’ясо, бобові і т.ін.).

У клінічній практиці застосовується кальцію пантотенат як засіб метаболічної терапії при інтоксикаціях отрутами і лікарськими пре- паратами, ураженні печінки, атонії кишечника, дистрофії серцевого м’язу, різноманітних неврологічних синдромах (абстинентний синд- ром, алкогольний делірій), у дерматології (зовнішньо – препарат «Пантенол» аерозоль).

Вітамін В5 (нікотинова кислота, ніацин,

протипелагричний вітамін, вітамін РР)

За хімічною природою вітамін В5 є нікотиновою кислотою (пі- ридин-3-карбонова кислота), яка в організмі легко перетворюється в нікотинамід

Біологічна дія. Участь ніацину в регуляції біохімічних процесів здійснюється через його коферментні форми – НАД (нікотинаміда-

448

деніндинуклеотид) і НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат). Функції, виконувані цими коферментами, можна умовно розділити на три групи:

1. Функція переносників водню в окислювально-відновлюваль- них реакціях.

НАД і НАДФ є коферментами дегідрогеназ, які беруть участь у всіх етапах окислення вуглеводів, жирних кислот, гліцерину, аміно- кислот, включаючи перетворення субстратів у циклі Кребса. Найва- жливіша біологічна функція нікотинамідних коферментів пов’язана з їх участю у тканинному диханні, спряженому з синтезом АТФ.

Крім того, відновлена форма НАДФ використовується як донор водню в синтетичних відновлювальних реакціях (синтез жирних кис- лот, стероїдів тощо).

2. Субстратна функція (для синтетичних реакцій).

НАД є субстратом для ДНК-лігазної реакції, обов’язкової при реплікації і репарації.

Він необхідний також для синтезу полі-АДФ-рибози, яка є одним із регуляторів матричного синтезу нуклеїнових кислот, а у зв’язку із цим – і біосинтезу білків.

3. Регуляторна функція в якості алостеричного ефектору певних ферментів циклу Кребса, глюконеогенезу, пентозного шунту.

Нікотинова кислота бере участь у вивільненні гістаміну у ткани- нах і активації системи кінінів, поліпшує мікроциркуляцію, що сприяє ослабленню явищ гіпоксії. Доведено активуючий вплив ніацину на фібринолітичну систему і гіполіпідемічну дію.

Утворення в організмі метильованих похідних вітаміну В5 певним чином антагоністично впливає на обмін ліпотропних факторів (меті- онін, холін та ін.), які перешкоджають жировій інфільтрації печінки.

Недостатність вітаміну В5 виявляється симптомокомплексом,

що називається пелагрою (pelle agra – шорстка шкіра, італ.). Найсут- тєвіші ознаки пелагри: дерматит при підвищеній чутливості шкіри до впливу ультрафіолетової частини спектру (фотосенсибілізація); порушення з боку травного тракту (фуксиноподібний язик, діарея, геморагії на протязі усього травного тракту); деменція (зниження розумових здібностей, пов’язане з ураженням центральної нервової системи). При пелагрі майже не змінюється швидкість окислюваль- них ферментативних реакцій у тканинах. Деякі симптоми пелагри пояснюються порушенням субстратної функції вітаміну В5, а звідси – процесів реплікації і репарації при діленні клітин тканин, які швидко проліферують (шкіра, слизові оболонки та ін.).

Джерела надходження вітаміну В5. Лікарські препарати. Найба-

гатше джерело ніацину – м’ясні продукти, особливо печінка і рос- линні продукти (зернобобові, висівки, дріжджі). У молоці і яйцях майже не міститься, хоча ці продукти виявляють антипелагричну дію за рахунок високого вмісту амінокислоти триптофану – попере- дника нікотинової кислоти. У дорослих приблизно 3% триптофану перетворюється в печінці й еритроцитах у ніацин. З 60 мг цієї аміно-

449

кислоти утворюється 1 мг вітаміну В5 за обов’язковою участю кофе- рментних форм вітамінів В2 і В6.

Нікотинамід і нікотинова кислота використовуються як лікарсь- кі препарати при пелагрі, а також при дерматитах, ураженнях пери- феричних нервів, інфекційних захворюваннях. Призначають нікоти- нову кислоту також при спазмах судин кінцівок, головного мозку і як гіполіпідемічний засіб при атеросклерозі, захворюваннях печінки.

Вітамін В6 (піридоксин, адермін)

Термін піридоксин об'єднує три близькі речовини – піридоксол, піридоксаль і піридоксамін. Вони є похідними піридину:

Ворганізмівсітриформивітамінуможутьпереходитиоднаводну:

Біологічна дія. Основною метаболічно активною формою вітамі- ну В6 є фосфорний ефір піридоксалю – піридоксаль-5-фосфат (ПАЛФ). Обмежену біологічну активність виявляє піридоксамін-5-фосфат (ПАМФ), що бере участь тільки в реакціях переамінування:

Біохімічні функції піридоксальфосфату:

1)Транспортна: участь у процесі активного перенесення де- яких амінокислот через клітинні мембрани.

2)Каталітична: піридоксальфосфат є простетичною групою ряду ферментів, які каталізують найважливіші процеси білкового обміну, зокрема, перетворення амінокислот шляхом переаміну- вання (кофермент амінотрансфераз), декарбоксилювання (кофе- рмент декарбоксилаз), десульфування і рацемізації. Бере участь у знешкодженні біогенних амінів (кофермент амінооксидаз), у син-

450