Гомоцистинурія. Захворювання проявляється у дітей або підлітків своєрідним симптомокомплексом: ектопією кришталика (іноді підвивих кришталика є єдиним початковим симптомом захворювання); генералізованим остеопорозом і деформаціями скелета (у дитини - “павукові” кінцівки, тобто довгі і тонкі, спостерігається викривлення хребта, а також неправильний прикус зубів); своєрідною ходою (“хода, що не гнеться”, із-за дефекту зору і кісткових аномалій); уповільненням фізичного розвитку ( починають ходити з 1,5-2 років).
Діти з гомоцистинурией, як правило, мають світле волосся і блакитні очі (порушення пігментації). Затримка розумового розвитку спостерігається не завжди. Основною причиною загибелі хворих є тромбоз артерій або вен (тромбоутворення може відбуватися в різних ділянках тіла). Лікування полягає в тривалому призначенні великих доз піридоксину - до 0,5-1,0 г.
Піридоксинзалежна анемія. Розвиток гіпохромної анемії пояснюється порушенням біосинтезу гема внаслідок низької активності синтази δ-амінолевуленової кислоти, коферментом якої є піридоксальфосфат.
Харчові джерела: хліб, картопля, круп’яні вироби, м’ясо, печінка.
Добова потреба. Добова доза піридоксину 2-2,2 мг.
Потреба у вітаміні зростає при
збільшенні кількості білка в раціоні, а також під час вагітності і лактації.
Прийом алкоголю і куріння зменшують вміст вітаміну.
Біотин (від грец. bios-життя) був виділенийв 1935р. з яєчного жовтка.
Молекула вітаміну Н складається з імідазольного і тіофенового кілець, бічний ланцюг представлений валеріановою кислотою.
Атом N1 імідазольного кільця ємісцемкарбоксилуваннябіотину. Зв'язуючись з аніоном гідрокарбонату біотин перетворюється на коферментну форму карбоксибіотин (біоцитин). Біотин здатний утворювати з авідином (глікопротеїном білка курячого яйця) міцний комплекс, який не розщеплюється травними ферментами. Тому при частому вживанні сирих яєць припиняється всмоктування присутнього в їжі біотину.
Коферментні функції.
Біоцитин відноситься до коферментів ІІ групи.
. Бере учать в реакціях карбоксилування як кофермент:
• Піруваткарбоксилази, що каталізує синтез оксалоацетату із пірувату під час глюконеогенезу. Дана реакція також забезпечує поповнення рівня оксалоацетату в ЦТК:
• Ацетил-КоА-карбоксилази, що забезпечує утворення малоніл-КоА для синтезу жирних кислот.
. Бере учать в реакціяхтранскарбоксилування як кофермент метилмалоніл-оксалоацетат-транскарбоксилази.
Гіповітаміноз. У людей недостатність частіше пов’язана з порушенням функціонування мікрофлори кишечнику (застосування антибіотиків та сульфаніламідів).
Проявами гіповітамінозу є дерматити себорейного типу, може спостерігатись випадіння волосся, ураження нігтів, м’язова слабкість, анемія.
Харчові джерела: продукти тваринного походження (м’ясо, молоко, яєчний жовток ) і рослинного (томати, шпінат, картопля), також синтезується мікрофлорою кішечника.
Добова потреба:150 - 300мкг.
водорозчинний вітамін рибофлавін біотин
Вітамін складається з трьох компонентів: гетероциклічного залишку птеридину, параамінобензойної (ПАБК) і глутамінової кислот. В організмі людини птеридиновекільце не синтезується, тому вміст фолацину повністю залежить від його надходження з їжею.
Фолієва кислота
Коферментною формою фолієвої кислоти є тетрагідрофолієва кислота (ТГФК).
Коферментні функції.
ТГФК переносить одновуглецеві функціональні групи:
. Метильну (- СН3) 4. Оксиметильну( - СН - ОН)
. Метиленову ( - СН2-) 5. Формільну (- СОН)
. Метенільну (- СН = ) 6. Формімінну (- СН=NH)
Біологічна дія ТГФК:
) донор відповідних одновуглецевих радикалів під час синтезу пуринових нуклеотидів;
) участь в перетворенні дезокси-УМФ в дезокси-ТМФ;
) залучається до метаболізму амінокислот (гліцину, серину, метіоніну);
) забезпечує синтез фізіологічно активних сполук (холіну, креатину, адреналіну).
Гіповітаміноз. Основним клінічним проявом нестачі фолієвоїкислоти є мегалобластична анемія, що розвивається внаслідок порушення утворення пуринових нуклеотидів, перетворення дезокси-УМФ в дезокси-ТМФ і, відповідно, синтезуДНК в клітинах кісткового мозку.В крові з'являються великі незрілі кровотворні клітини -мегалобласти. Знижується кількість еритроцитів і гемоглобіну, причому еритропенія виражена більшою мірою, ніж зниження рівня гемоглобіну (на відміну від залізодефіцитної анемії). Відмічається лейкопенія, тромбоцитопенія. За останніми даними гіповітаміноз В9 може призвести до гіпергомоцистеїнемії, що є незалежним фактором ризику порушення формування нервової трубки, розвитку серцево-судинних захворювань, цукрового діабету, патології нирок та ін.
Як ендо-, так і екзогенна фолієва кислота відновлюється до тетрагідрофолієвої кислоти - коферменту, який необхідний для багатьох процесів метаболізму. Фолієва кислота бере участь у синтезі амінокислот, нуклеїнових кислот, піримідинів, пуринів, обміні холіну. У поєднанні з вітаміном В12 (ціанокобаламіном) стимулює процес кровотворення, частково еритропоез. Необхідна для нормального розвитку інших клітин крові, в тому числі утворення і дозрівання мегалобластів. Наслідком дефіциту фолієвої кислоти є гальмування переходу з мегалобластичної в нормобластичну фазу кровотворення. Препарат призначають для профілактики дефіциту фолієвої кислоти у періоди вагітності та лактації.
Добова потреба: 150-200 мкг. Особливого
значення набуває достатня забезпеченість фолієвою кислотою на 2-му тижні
вагітності, коли починається розвиток головного мозку у плода. Навіть незначний
дефіцит фолієвої кислоти в цей термін вагітності може призвести до народження
дітей з вродженими вадами, відставання їх у фізичному та нервовопсихічному
розвитку.
Вітамін В12 - досить складна органічна сполука. Молекула вітаміну В12 складається з двох частин: кобальтвмісної, кориноїдно-порфіриноподібної, або хромофорної, і нуклеотидної. В центрі хромофорної частини знаходиться атом кобальту, одна валентність якого насичена ціаногрупою, а друга - сполучена з атомом азоту пірольного ядра А. Атоми азоту інших трьох пірольних кілець (В, С, D) зв’язані з кобальтом координаційними зв’язками. В бічних ланцюгах пірольних кілець є вісім метальних груп, а також залишки амідів оцтової і пропіонової кислот. До складу нуклеотидної частини входить 5,6-диметилбензімідазол, залишки рибози і фосфорної кислоти. З хромофорною частиною молекули вона сполучена ковалентним зв’язком через пірольне ядро (D) і координаційно з атомом кобальту через 5,6-диметилбензімідазол.
Структура вітаміну В12 відрізняється від будови всіх інших вітамінів своєю складністю.
Молекула кобаламіну складається з двох частин: коринового ядра, що містить кобальт, і нуклеотидної. Існує похідне вітаміну В12 - ціанокобаламін, у структуру якого входить ціаногрупа, сполучена з кобальтом.
Коферментні форми вітаміну В12: метилкобаламин(кофермент ІІ групи) і дезоксиаденозилкобаламін(кофермент І групи).
Коферментні функції:
) метилкобаламін бере участь в реакціях трансметилування в складі ферментів метилтрансфераз і тому є синергістом ТГФК. Прикладами даних реакцій є:
• перетворення дезокси-УМФ в дезокси-ТМФ;
• синтез метіоніну з гомоцистеїну.
Утворений метіонін слугує донором метильних груп для синтезу креатину, адреналіну, ацетилхоліну, карнітину та ін.
) дезоксиаденозилкобаламін є коферментом метилмалоніл-КоА-мутази, яка перетворює метилмалоніл-КоА в сукциніл-КоА. Ця реакція відбувається при окисленні жирних кислот з непарним числом атомів вуглецю, бокового ланцюга холестерину і вуглецевих радикалів деяких амінокислот.
Гіповітаміноз проявляється злоякісною мегалобластичною анемією і перніциозною анемією або анемією Аддісона-Бірмера. Так як частіше недостатність вітамінів В9 і В12 поєднуються, тому й анемія називається В12-фолієводефіцитна. Механізми розвитку анемії аналогічні недостатності фолієвої кислоти. Крім цього при гіповітамінозі В12 уражаються задні і бічні стовпи спинного мозку унаслідок порушення синтезу мієліну; дегенеративні зміни виникають також в периферичній нервовій системі і головному мозку. Неврологічні порушення пов’язані з накопиченням нейротоксичної речовини метилмалонової кислоти.
Клінічно вони проявляються парастезіями, відчуттям оніміння кистей і стоп, нестійкістю ходи, погіршенням пам'яті.
Харчові джерела. Продукти тваринного походження містять достатню кількість В12, найбільше його в печінці. Можливий синтез мікрофлорою кишечника. Всмоктування вітаміну відбувається в тонкому кишечнику за участю глікопротеїну (внутрішнього фактора Кастла), що синтезується обкладковими клітинами шлунку. Тому при недостатності шлункової секреції, а також після часткової резекції шлунку можливий прояв гіповітамінозу.
Добова потреба: 2-5 мкг.
При дослідженні будови аскорбінової кислоти було встановлено, що вона є похідним L-гулонової кислоти (2,3-ендіол-L-гулоно-1,4-лактон). У природі аскорбінова кислота існує лише в L-формі. Структурна формула аскорбінової кислоти має такий вигляд:
Вітамін С є лактоном, близьким за структурою до глюкози. Він може окислюватись, віддаючи два атоми водню, і перетворюватись в дегідроаскорбінову кислоту. Зворотний процес каталізує дегідроаскорбатредуктаза за рахунок атомів водню відновленого глутатіону.
Коферментні функції.
Вітамін С є коферментом І групи. Приймає участь в реакціях гідросилування:
• деяких ароматичних кислот під час синтезу медіаторів серотоніну і норадреналіну;
• стероїдів (біосинтез гормонів);
• β-бутиробетаїну під час синтезу карнітину;
• залишків проліну та лізину в проколагені (посттрансляційна модифікація при утворенні колагену);
• вітаміну D3в активну форму - кальцитріол;
Некоферментні функції.
. Забезпечує відновлення іонів заліза Fe3+ до Fe2+ в кишечнику під час його всмоктування, а також забезпечує вивільнення заліза із феритину в тканинах.
. Є потужним антиоксидантом, так як бере участь в реакціях одноелектронного переносу і, відповідно, може взаємодіяти з вільними радикалами, інактивуючи їх. При цьому аскорбінова кислота перетворюється в дегідроаскорбінову.
. Відноситься до антиканцерогенів не тільки через її антиоксидантні властивості, але й через здатність безпосередньо запобігати нітрозаміновому канцерогенезу (нітрозаміни - це сильні канцерогени, що утворюються в кислому середовищі шлунку з нітриту і аміносполук їжі).
Гіповітаміноз. Недостатність вітаміну С має назву цинга (скорбут). Прояви дефіциту аскорбінової кислоти головним чином обумовлені порушенням функції мезенхімальних клітин. Цинга у дорослих характеризується ураженням ясен, розшатуванням зубів, ламкістю капілярів (в т.ч. підшкірними крововиливами), а також набряками, біллю у суглобах, анорексією та анемією. Зараз це захворювання зустрічається дуже рідко. Іноді цинга виникає у дітей внаслідок нераціональногохарчування. Тоді симптомокомплекс дещо змінюється -спостерігаються біль та набряк суглобів, обмеження рухів, цяточні крововиливи, неправильний розвиток зубів, гальмування розвитку скелету з характерним ураженням кісток, повільне загоювання ран та анемія.
Причиною змін в сполучній тканиниє порушення синтезу колагену та хондроітинсульфату. Колаген, що утворюється, бідний на оксипролінта оксилізин, а порушення синтезу хондроітинсульфату призводить до деполімеризації та розчиненя базових структур сполучної тканини, що може викликати навіть розкриття старих ран.
М'язова слабкість при скорбуті є наслідком недостатності карнітина, що забезпечує енергетичні процеси в міоцитах. Залізодефіцитна анемія виникає внаслідок порушення всмоктування заліза і використання його запасів при синтезі гемоглобіну. Гіповітаміноз супроводжується послабленням імунозахисних сил організму, а також посиленням реакцій вільнорадикального окислення.
Джерела вітаміну: зелені овочі, цитрусові, свіжа картопля, хрін. Багато в шипшині та чорній смородині. Необхідно відмітити, що вітамін С руйнується при температурній обробці продуктів харчування.
Добова потреба: 75-100 мг.
Вітамін Р (від англ. permeability-проникність) представлений групою речовин, які містять у своїй структурі скелет флавону: кверцетин, рутин, епікатехін та ін. Є синергістом аскорбінової кислоти.
Біохімічні функції:
. Володіє антиоксидантними властивостями, так як здатний перехоплювати вільні радикали кисню. Найбільш ефективними пастками супероксидного радикала є комплекси флавоноїдів з залізом: наприклад, комплекс рутину з Fe 2+.
. Пригнічує активність гіалуронідази і запобігає руйнуванню основної речовини сполучної тканини.
. Разом з вітаміном С бере участь у синтезі колагену.
Гіповітаміноз. Симптомами недостатності є кровоточивість ясен, посилення ламкості судин, точкові крововиливи.
Харчові джерела: свіжі фрукти, ягоди. Наибільшбагаті нимчорна смородина, яблука, виноград, лимони, чайний лист іплоди шиповника.
Добова потреба: 25-50 мг.
. Якісні реакції. При додаванні до підкислення розведеною азотною кислотою 1% -ному розчину декількох крапель розчину нітрату срібла випадає сирнистий осад, не розчинний в азотній кислоті.
. Тіохромна проба основана на перекладі тіаміну червоною кров'яною сіллю в лужному середовищі в тіохром, розчинний в бутиловому або ізоамілового спирті з синьою флуоресценцією:
До 5 мл розчину тіаміну (з вмістом 0,01 мг) в ділильній лійці додають 5 мл 1% -ного розчину червоної кров'яної солі, перемішують і залишають стояти протягом 2 хвилин. Потім додають 20 мл ізобутилового спирту і сильно перемішують, струшуючи протягом 1 хвилини, відокремлюють спиртовий шар і фільтрують. Тіохром, отриманий в результаті окислення тіаміну, обумовлює синю флуоресценцію.
. Тіамін дає осдкиз деякими загальними алкалоїдними реактивами, наприклад з реактивом Драгендорфа (пікринова кислота не дає осаду).
Кількісне визначення.
. Після нейтралізації (по бромтимолового синьому) тіамін-бромід визначається аргентометрично.
. Другий метод оснований на властивості вітаміну В1 утворювати з диазотированного пара-аміно-ацетофенон з'єднання фіолетово-червоного кольору, яке нерастворимо в воді, з багатьма органічними розчинниками утворює кольорові розчини, що допускають порівняння з еталонними розчинами. З органічних розчинників застосовують звичайно ксилол або толуол.
Для визначення тіаміну, розчиненого в однорідному безбарвному розчиннику, немає необхідності витягати кольорове з'єднання з розчину. У цих випадках додають изопропанол в кількості, достатній для розчинення кольорового сполуки, і проводять визначення по стандартному розчину.
Для аналізу беруть таку кількість препарату, в якому міститься 100 мікрограмів (0,0001 г) тіаміну. Еталон готують розчиненням 50 мг вітаміну Вх (точне зважування) в 500 мл 50% за об'ємом) етанолу, який містить 1 краплю 4 н. соляної кислоти. Хоча цей еталонний розчин можна зберігати при кімнатній температурі протягом декількох місяців, воліють все ж готувати його на термін не більше 1 місяця. Крім еталонного розчину заготовляють: 1) 0,03% -ного розчину пара-аміно-ацетофенону в 0,2 н. соляній кислоті; 2) 0,1% -ний розчин нітриту натрію; 3) 1 н. і 2,5 н. розчини їдкого натру; 4) 50% -ний етанол (за об'ємом); 5) толуол; 6) изопропанол і 7) 4 н. соляну кислоту.