В каких биохимических реакциях участвует витамин в1

Источники

Свежие овощи и фрукты (по убыванию количества): шиповник, смородина, клюква, брусника, перец сладкий, укроп, капуста, земляника, клубника, апельсины, лимоны, малина.

При составлении рациона необходимо учитывать реальные условия. Например, несмотря на высочайшее содержание аскорбиновой кислоты в шиповнике (около 500 мг на 100 г свежей ягоды), на практике он несущественный источник, т.к. мало кто ест свежий шиповник как таковой, а при температурной обработке, длительном хранении и на свету большая часть витамина разрушается. Такая же ситуация с лимонами (400 мг на 100 г, один лимон среднего размера) и 1 долька в кружке горячего чая), различной зеленью, вареньем из ягод. 

Суточная потребность

• младенцы – 30-35 мг,
• дети от 1 до 10 лет – 35-50 мг
• подростки и взрослые – 50-100 мг.

Строение

Витамин является производным глюкозы. Его синтез осуществляют все организмы, кроме приматов и морских свинок.

Биохимические функции

Витамин С не является коферментом в привычном понимании. Он используется как донор электронов, например, для восстановления ионов металлов (железо, медь), входящих в состав активного центра оксидоредуктаз, после осуществления ферментом своей реакции.

Окисление аскорбиновой кислоты в биохимической реакции

1. Реакции гидроксилирования:

• пролина и лизина в их гидроксиформы при «созревании» коллагена,
• при синтезе гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, желчных кислот,
• при синтезе гормонов надпочечников (кортикостероидов и катехоламинов) и тиреоидных гормонов,

• при синтезе биогенного амина нейромедиатора серотонина,
• при синтезе карнитина (витаминоподобное вещество Вт), необходимого для окисления жирных кислот.

2. Восстановление неорганического иона железа Fe3+ в ион Fe2+ в кишечнике для улучшения всасывания и в крови (высвобождение из связи с трансферрином).

3. Участие в иммунных реакциях:

• повышает продукцию защитных белков нейтрофилов,
• высокие дозы витамина стимулируют бактерицидную активность и миграцию нейтрофилов.

Видимо, именно данная функция повышает потребность организма в аскорбиновой кислоте при простудных и инфекционных заболеваниях до 1,0-1,5 г.

4. Антиоксидантная роль сводится к:

• восстановлению окисленного витамина Е,
• лимитирование свободнорадикальных реакций благодаря взаимодействию с супероксид-анион-радикалом, гидроксил-радикалом, синглетным кислородом,
• снижает окисление липопротеинов в плазме крови и, таким образом, оказывает антиатерогенный эффект.

Показано, что прием аскорбиновой кислоты в дозе 300 мг/сут понижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний на 30%.

Гиповитаминоз С

Причина

Пищевая недостаточность, тепловая обработка пищи (потери от 50 до 80%), длительное хранение продуктов (каждые 2-3 месяца количество витамина сокращается наполовину). 

В весенне-зимний период дефицит витамина захватывает, в зависимости от региона, 25-75% населения России.

Клиническая картина

Так как особенно интенсивно аскорбиновая кислота накапливается в надпочечниках и тимусе, то ряд симптомов связана со сниженной функцией этих органов. Отмечается нарушение иммунитета, особенно легочного, развивается общая слабость, быстрая утомляемость, похудание, одышка, боли в сердце, отек нижних конечностей. У мужчин происходит слипание сперматозоидов и возникает бесплодие.

Снижается всасываемость железа в кишечнике, что вызывает снижение синтеза гема и гемоглобина и железодефицитную анемию. Уменьшается активность фолиевой кислоты – это приводит к мегалобластической анемии.

У детей дефицит аскорбиновой кислоты приводит к болезни Меллера-Барлоу, проявляющуюся в поражении костей: разрастание и минерализация хряща, торможение рассасывания хряща, корытовидное западение грудины, искривление длинных трубчатых костей ног, выступающие четкообразные концы ребер. Цинготные четки, в отличие от рахитических, болезненны.

Полное отсутствие витамина приводит к цинге – самому известному проявлению недостаточности аскорбиновой кислоты. При этом наблюдается нарушение синтеза коллагена, гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, что приводит к поражению соединительной ткани, ломкости и проницаемости капилляров и к ухудшению заживления ран. Сопровождается дегенерацией одонтобластов и остеобластов, ухудшается состояние зубов.

Все животные способны синтезировать витамин С самостоятельно, только приматы и морские свинки утратили эту способность и должны получать аскорбиновую кислоту с пищей.

Лекарственные формы

Аскорбиновая кислота чистая или с глюкозой. Аскорутин (в комплексе с биофлавоноидом рутином).

Витамин В2, также известный как рибофлавин, относится к водорастворимым витаминам группы В.

В зависимости от того источника из которого он был выделен его называли по-разному:

• лактофлавин получен из молока,
• гепатофлавин выделен из печени,
• овофлавин — из белка яиц,
• вердофлавин — из растений.

Структура рибофлавина состоит из двух основных частей:

трициклической гетероциклической молекулы — изоаллоксазина и боковой цепи – D-рибозы.

Название, рибофлавин, происходит от слова рибоза — вид сахара, и флавин от латинского флавус (Flavus), или «желтый».

Растворы витамина В2 имеют оранжево-желтую окраску и желто-зеленую флюоресценцию. Когда рибофлавин (витамин В2) принимается в виде витаминной добавки он придает моче желто-оранжевый цвет.

Функции витамина В2

Хотя рибофлавин выполняет множество различных физиологических функций, основная биологическая роль витамина B2 в организме — это высвобождение энергии из органических молекул.

Рибофлавин является предшественником таких коферментов как флавинадениндинуклеотид (ФАД, FAD) и флавинмононуклеотид (ФМН, FMN).

Эти коферменты играют роль носителей электронов в ряде окислительно-восстановительных (редокс) реакций, участвующих в производстве энергии (АТФ, ATP), потому что они могут принимать и отдавать атомы водорода.

Во время синтеза молекул АТФ в митохондриях, ФАД принимает два атома водорода (с их электронами) из цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса, TCA) и доставляет их в цепь переноса электронов.

Флавопротеины, в качестве ферментов содержащих флавинмононуклеотид или флавинадениндинуклеотид в виде коэнзимов, катализируют большой спектр биологических процессов как в прокариотических так и в эукариотических клетках. Известно более 100 ферментов в животных и бактериальных организмах которые используют флавинадениндинуклеотиды или флавинмононуклеотиды.

Флавопротеины участвуют в двух видах реакций.

1. Первый тип реакций

В первом виде реакций происходит непосредственное окисление кислородом субстратов или промежуточных метаболитов. 

В этих реакциях происходит отщепление протонов и электронов от субстратов (дегидрирование) с участием таких ферментов как оксидазы аминокислот, ксантиноксидаз, глициноксидаз, альдегидоксидаз и др.

Эти ферменты участвуют в окислении биогенных аминов, альдегидов, в окислительном дезаменировании аминокислот и т.д.

Продуктом этих реакции может являться перекись водорода (H2O2).

Образование перекиси водорода имеет большое значение для белых клеток крови – лейкоцитов, благодаря чему они обладают большой бактерицидной силой.

2. Второй тип реакций

Во втором виде реакций флавопротеины принимают участие в переносе протонов и электронов от восстановленных пиридиновых коферментов (НАД, NAD).

Ферменты, участвующие в этих реакциях, выполняют главную роль в биологическом окислении (цикл трикарбоновых кислот, цитохромы, β-окисление жирных кислот, обмен пуринов, синтетические процессы с образованием белков и нуклеиновых кислот).

Флавопротеиды также в решающей степени участвуют в активации других витаминов, таких как пиридоксин (витамин B6) и фолиевая кислота (витамин B9).

В сочетании с цитохром Р-450, рибофлавин также участвует в метаболизме лекарств и токсинов.

Основные функции витамина В2:

1. Витамин В2 регулирует рост и размножение клеток,
2. Помогает поддерживать функциональное состояние эритроцитов.
3. Рибофлавин помогает иммунной системе, поддерживая слизистые оболочки, которые выстилают дыхательную и пищеварительную системы, в рабочем состоянии.
4. Рибофлавин также поддерживает процессы фагоцитоза.
   • Если микробы проникают в организм, витамин В2 помогает вырабатывать антитела для борьбы с ними.
5. Рибофлавин, входя в состав зрительного пурпура, играет немаловажную роль в поддержании нормальной зрительной функции глаз и защите сетчатки от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей.
6. Рибофлавин участвует в нормальном функционировании желудочно-кишечного тракта:
   • немного усиливает секреторную функцию желудка посредством участия в образовании соляной кислоты;
   • улучшает выделение желчи;
   • облегчает усвоение углеводов в кишечнике;
   • важен для поддержания оптимальной микрофлоры;
   • оказывает влияние на синтетическую и антитоксическую функции печени.

Рибофлавин участвует в синтезе эритропоэтина и гемоглобина, способствует секреции инсулина.

С помощью витамина С рибофлавин увеличивает уровень глутатиона — одного из самых мощных антиоксидантов в организме.

Функция рибофлавина имеет жизненно важное значение для поглощения и утилизации железа в организме.

Глаза, нервы, кожа, ногти, волосы нуждаются в рибофлавине, чтобы оставаться здоровым.

Витамин В2 может даже помочь в сохранении памяти – было показано, что пожилые люди с высоким уровнем рибофлавина лучше проходили тесты на память.

Витамин В2 при головных болях (мигрень)

Наиболее сильные головные боли происходят при мигрени. Мигрень, наряду со страшной головной болью, сопровождается тошнотой, рвотой и чувствительностью к свету.

В настоящее время проводятся исследования витамина В2 в связи с профилактикой мигреней. Современная теория мигрени состоит в том, что мигрени вызваны дисфункцией митохондрий в клетках головного мозга.

Витамин В2 помогает поддерживать нормальную выработку энергии в митохондриях головного мозга, тем самым уменьшая или даже предотвращая мигрени.

Рибофлавин, при дозе 400 мг в сутки, рекомендуется для профилактики мигрени (Sun-Edelstein et al., 2011).

Кроме того, рибофлавин приобрел новый терапевтический интерес после того, как было показано, он может защитить жизненно важные ткани от вызванного ишемией окислительного повреждения в результате сердечного приступа или инсульта (Hultquist et al., 1993; Betz et al., 1994)

Недостаток витамина В2. Симптомы дефицита рибофлавина.

Нехватка витамина В2 может оказывать влияние на метаболизм витамина B6, фолиевой кислоты, ниацина и железа.

Полный дефицит рибофлавина встречается довольно редко, потому что существуют очень эффективные механизмы сохранения и повторного использования рибофлавина.

Большинство людей получают достаточное количество рибофлавина при приеме пищи.

При возникновении симптомов недостаточности, они обычно связаны с нехваткой всех витаминов группы В. То есть необходимы все витамины группы В для того, чтобы рибофлавин хорошо работал, и наоборот.

Обычно дефицит витамина В2 проявляется как проблемы со слизистыми оболочками, кожей, глазами и кровью.

Основной метаболический эффект нехватки витамина В2 сказывается на липидном обмене.

По мере падения уровня рибофлавина, люди могут начать ощущать легкие признаки дефицита в течение всего нескольких недель. Первоначально они будут испытывать недостаток энергии и появление бессонницы, глаза начнут быстро уставать и становятся все более чувствительными к свету.

Дефицит рибофлавина (называемый также арибофлавинозом) вызывает воспаление мембран и приводит к стоматитам.

Симптомы арибофлавиноза включают в том числе болезненный красный язык, потрескавшиеся губы (хейлоз) и воспаление в углах рта.

Некоторые люди подвергаются особому риску дефицита витамина В2:

• Спортсмены.
• Диабетики.
  • Рибофлавин может теряться с мочей.
• Беременные и кормящие женщины.
• Пожилые люди.
  • Около трети всех пожилых людей имеют дефицит рибофлавина в основном из-за плохой абсорбции или плохого питания.
• Люди, которые не могут усваивать молоко.
  • Молоко и молочные продукты, такие как творог являются важными источниками рибофлавина.
• Люди, которые принимают трициклические антидепрессанты.
  • Лекарства, такие как амитриптилин, могут мешать работе рибофлавина.

Вы усваиваете лишь около 15 процентов рибофлавина из пищевых добавок, особенно если вы принимаете их на пустой желудок.

Для того, чтобы получить максимальную пользу от приема витамина В2, необходимо принимать добавки с едой.

Рекомендуемая суточная норма потребления витамина В2

Рекомендуемая суточная норма потребления витамина В2 для взрослых составляет 1,3 мг / день для мужчин и 1,1 мг / день для женщин.

Эпидемиологические исследования катаракты показывают, что потребление рибофлавина от 1,6 до 2,2 мг в день может снизить риск развития катаракты с возрастом.

Было показано, что пожилые люди, страдающие от острого ишемического инсульта, имели дефицит витамина В2.

Также было выявлено, что дефицит рибофлавина был связан с более высоким риском переломов у женщин в постменопаузе.

Лицам, чье питание не предоставляет адекватного количества рибофлавина, особенно те, кто старше 50 лет, следует рассмотреть вопрос о принятии поливитаминов которые бы обеспечивали, по меньшей мере, 1,7 мг рибофлавина в сутки.

Таблица рекомендуемой суточной нормы потребления витамина В2 в мг

Оптимальная суточная норма потребления витамина В2 — 5-20 мг.

Продукты содержащие витамин В2

Наибольшее количество рибофлавина поступает из молока и молочных продуктов.

Такие продукты как мясо, особенно говяжья печень, и жирная рыба также являются превосходными источниками витамина В2.

Хорошими источниками рибофлавина могут быть зеленые овощи, таких как брокколи и брюссельская капуста, а также грибы, орехи, яйца, соевые бобы и цельное зерно.

Пищевые дрожжи являются еще одним хорошим источником витамина В2.

Веганы и те кто не употребляет в пищу молоко должно опираться на потребление больших порций темно-зеленых овощей и обогащенных рибофлавином круп.

В целом, витамин В2 в продуктах животного происхождения, как правило, обладает большей биологической доступностью, чем в растительных продуктах.

Частично синтез витамина В2 происходит бактериями в нижних отделах кишечника.

Ультрафиолетовый свет и облучение разрушают витамин В2.

В противоположность этому, рибофлавин устойчив к нагреванию, так что приготовление пищи не уменьшает содержание витамина В2 в продуктах.

В связи с этим желательно всегда хранить продукты, такие как молоко, макаронные изделия, крупы и овощи в непрозрачных контейнерах или темном месте. Когда вы едите высушенные на солнце фрукты и овощи, вы должны знать, что солнечный свет разрушил рибофлавин.

Рибофлавиновую фотодеградацию может усилить бикарбонат натрия, который используется для сохранения овощами их цвета. Кроме того, поскольку рибофлавин растворяется в воде, он просачивается в воду, используемую в приготовлении пищи.

Рибофлавин в зерновых культурах находится главным образом в зародыше и отрубях и поэтому удаление их из зерен приводит к значительным потерям в содержании витамина В2.

Безопасные дозы витамина В2

Токсичные или неблагоприятные последствия высокого потребления рибофлавина в организме человека неизвестны.

Если вы хотите получить более подробную информацию о витаминах и их содержании в различных продуктах на английском языке следуйте по ссылкам на странице References.