21.1.5 Витамин b12

Витамин В₁₂ (кобаламин; антианемический витамин) выделен из печени в кристаллическом виде в 1948 г. Регулирует процесс кроветворения и оказывает лечебный эффект при пернициозной (злокачественной) анемии у людей.

В 1955 г. Д. Ходжкин расшифровала его структуру, определила пространственную конфигурацию, главным образом при помощи физических методов исследования (рентгеноструктурный анализ), за это получила Нобелевскую премию. На основании этих данных, а также результатов изучения химического состава для витамина В₁₂ было предложено следующее строение:

Это единственный витамин, который содержит металл кобальт.

В молекуле витамина В₁₂ центральный атом Со соединен атомами азота 4-х пиррольных колец, образуя порфириноподобное корриновое ядро. В корриновом кольце В₁₂ имеется менее обширная система сопряженных связей, чем в порфиринах. И как результат, большое число хиральных центров, расположенных по переферии колец, несколько выходящих из плоскости объединенного цикла. В составе имеются остатки фосфорной кислоты, рибозы, аденина, аминогрупп, и эта структура называется «кобаламин».

При недостатке витамина В₁₂ развивается злокачественная анемия (нарушение процесса кроветворения), отмечается нарушение деятельности нервной системы, снижается кислотность желудочного сока.

Биологическая роль

Различают две кофакторные формы витамина В₁₂:

1. метилкобаламин, содержится в цитоплазме;

2. дезоксиаденозилкобаламин, содержится в митохондриях.

Ферменты, содержащие метилкобаламин катализируют реакции трансметилирования, в которых метилкобаламин выполняет роль промежуточного переносчика метильной группы; реакции синтеза метианина, ацетата, нуклиотидов и нуклеиновых кислот, т.е. катализируют реакции белкового, углеводного, липидного и нуклеинового обмена.

Вторая группа реакций при участии В₁₂ – коферментов заключается во внутримолекулярном переносе водорода в реакциях изомеризации. Механизм этих реакций соответствует схеме:

Например, реакция (взаимопреврашения глутаминовой и β-метиласпарагиновой кислот). Обратимое превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА.

Источники

Основной источник витамина В₁₂ для человека – мясо, говяжья печень, почки, рыба молоко, яйца. Главным местом накопления витамина B₁₂ в организме человека является печень, в которой содержится до нескольких миллиграммов витамина; в печень он поступает с животной пищей или синтезируется микрофлорой кишечника при условии доставки с пищей кобальта. Суточная потребность в витамине В₁₂ около 3 мкг (0,003).

21.2 Витамин рp (ниацин)

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид) получил также название аптипеллагрического витамина (от итал. pгеventive pellagra – предотвращающий пеллагру), поскольку его отсутствие является причиной заболевания, называемого пеллагрой. Никотиновая кислота известка давно, однако только в 1937 г. она была выделена К. Эльвегеймом из экстракта печени, и было показано, что введение никотиновой кислоты либо препаратов печени предохраняет от развития или и излечивает от пеллагры. В 1930 г. было установлено биологическое действие этого соединения. Оказывается, что в виде никотинамида входит в состав кофермента НАД и НАДФ.

Никотиновая кислота представляет собой соединение пиридинового ряда, содержащее карбоксильную группу, никотинамид отличается наличием амидной группы.

Витамин РР малорастворим в воде (примерно 1 %), но хорошо растворим в водных растворах щелочей. Никотиновая кислота кристаллизуется в виде белых игл.

Наиболее характерными признаками авитаминоза РР, т. е. пеллагры, являются поражение кожи (дерматиты), пищеварительного тракта (диарея) и нарушение нервной деятельности (деменция).

Симптомы пеллагры особенно резко выражены у больных с недостаточным белковым питанием. Это объясняется недостатком аминокислоты триптофан, который является предшественником никотинамида, частично синтезируемого в тканях человека и животных при участии витамина В₆, а также недостатком других витаминов.

Биологическая роль

Витамин РР входит в состав НАД и НАДФ, являющихся коферментами большого числа обратимо действующих в окислительно-васстановительных реакциях анаэробных дегидрогеназ.

НАД и НАДФ – зависимые ферменты – принимают участие в обмене углеводов, липидов, аминокислот, нуклеиновых кислот.

В процессе биологического окисления НАД и НАДФ выполняют роль промежуточных переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами.

Субстрат – H₂ + НАД(Ф)⁺ → Субстрат + НАД(Ф)H + H⁺

НАДH + H⁺ + ФАД → НАД⁺ + ФАДH₂

Остаток никотинамида в молекуле НАД принимает участие в реакции:

При этом в молекулу НАД⁺ (НАДФ⁺) включается 2 электрона и один протон, а второй протон остаётся в среде, в результате чего утрачивается положительный заряд пиридинового цикла.

НАД – зависимые дегидрогеназы катализируют дегидрирование гидроксильных групп.

Например, реакция окисления молочной кислоты – лактатдегидрогеназой – выглядит следующим образом:

Дегидрирование альдегидных групп:

Дегидрирование аминокислот:

Источники

Наиболее широко распространён в тканях растений и животных; богаты витамином PP арахис, грибы, мясные продукты особенно печень; молоко и яйца почти не содержат витамин PP, антипеллагрическое действие этих продуктов обусловлено относительно высоким содержанием аминокислоты триптофан. При получении муки удаляется большая часть оболочечных частиц, поэтому мука высшего сорта содержит мало витамина PP. Зёрна злаковых и кукурузы содержат неиндефицированные вещества, которые при обработке щёлочью превращаются в ниацин.

Потребность в витамине PP 15-25 мг в сутки.