В состав каких коферментов входит витамин в12
Витамин В12
(кобаламин; антианемический витамин) выделен из печени в кристаллическом виде в
1948 г. Задолго до этого было известно, что в печени животных содержится особое
вещество, регулирующее процесс кроветворения и оказывающее лечебный эффект при
пернициозной (злокачественной) анемии у людей.
Однако только в 1955 г. Д. Ходжкин расшифровала
его структуру, включая трехмерную пространственную конфигурацию, главным
образом при помощи физических методов исследования (рентгенографическая
кристаллография). На основании этих данных, а также результатов изучения
химического состава для витамина В12 было предложено следующее
строение:
В молекуле
витамина В12 центральный атом кобальта соединен с атомами азота
четырех восстановленных пиррольных колец, образующих порфириноподобное
корриновое ядро, и с атомом азота 5,6-диметил-бензимидазола .
Кобальтсодержащая часть молекулы витамина представляет собой планарную
(плоскостную) фигуру; по отношению к ней перпендикулярно расположен
нуклеотидный лиганд, который, помимо 5,6-диметилбензимидазола, содержит рибозу
и остаток фосфата у 3-го атома углерода. Вся структура получила название
«кобаламин». Были получены производные витамина В12, содержащие
ОН-группу (оксикобаламин), хлор (хлоркобаламин), Н2О (аквакобаламин)
и азотистую кислоту (нитрито-кобаламин). Из природных источников были выделены,
кроме того, аналоги В12, которые вместо 5,6-диметилбензимидазола
содержали 5-окси-бензимидазол, или аденин, 2-метиладенин, гипоксантин и
метилгипок-сантин. Все они обладали меньшей биологической активностью, чем
ко-баламин. Обычно витамин В12 выделяют из микробной массы или
животных тканей, используя растворы, содержащие ионы цианида, которые выполняют
роль 6-го лиганда кобальта. Однако цианокобаламин метаболически неактивен. В
состав В12-коферментов вместо CN входит остаток
5-дезоксиаденозина или метильная группа.
У человека и
животных недостаток витамина В12 приводит к развитию злокачественной
макроцитарной, мегалобластической анемии.
Помимо изменений кроветворной функции, для авитаминоза В12
специфичны также нарушения деятельности нервной системы и резкое снижение
кислотности желудочного сока. Оказалось, что для активного процесса всасывания
витамина В12 в тонкой кишке обязательным условием является наличие в
желудочном соке особого белка – гастромукопротеина, получившего название
внутреннего фактора Касла, который специфически связывает витамин В12
в особый сложный комплекс. Точная роль этого фактора во всасывании В12
не выяснена. Предполагают, что в связанном с этим фактором комплексе витамин В12
поступает в клетки слизистой оболочки подвздошной кишки, затем медленно
переходит в кровь портальной системы, а внутренний фактор подвергается
гидролизу (распаду). Следует указать, что В12 поступает в кровь
портальной системы не в свободном состоянии, а в комплексе с двумя белками,
получившими название транскобаламинов I и II, один из
которых выполняет функцию депо В12 (I), поскольку он
более прочно связывается с витамином В12. Поэтому нарушение синтеза
внутреннего фактора в слизистой оболочке желудка приводит к развитию
авитаминоза В12 даже при наличии в пище достаточного количества
кобаламина. В подобных случаях витамин с лечебной целью обычно вводят
парентерально или с пищей, но в сочетании с нейтрализованным желудочным соком,
в котором содержится внутренний фактор. Подобный метод лечения эффективен при
пернициозной анемии. Это указывает на существование определенной связи между
развитием злокачественной анемии у человека и нарушением функций желудка.
Можно, вероятно, утверждать, что пернициозная анемия, хотя и является
следствием авитаминоза В12, но развивается на фоне органических
поражений желудка, приводящих к нарушению синтеза в клетках слизистой оболочки
желудка внутреннего фактора Касла, или после тотального удаления желудка
хирургическим путем.
Витамин В12
используется в клинике для лечения не только перни-циозной анемии, но и других
ее форм – мегалобластических анемий с неврологическими нарушениями, которые
обычно не поддаются лечению другими витаминами, в частности фолиевой кислотой.
Биологическая роль. Выявлены ферментные системы, в составе которых в качестве
простетической группы участвуют не свободный витамин В12, а так
называемые В12-коферменты, или кобамидные коферменты. Последние
отличаются тем, что содержат 2 типа лигандов: метильную группу и
5′-дезоксиаденозин. Соответственно различают метилкобаламин СН3-В12
и дезоксиаденозилкобаламин. Превращение свободного
витамина В12 в В12-коферменты, протекающее в несколько
этапов, осуществляется в организме при участии специфических ферментов в
присутствии в качестве кофакторов ФАД, восстановленного НАД, АТФ и глутатиона.
В частности, при образовании 5-дезоксикобаламинового кофермента АТФ
подвергается необычному распаду с отщеплением три-фосфатного остатка по
аналогии еще с одной единственной реакцией синтеза 5-аденозилметионина из
метионина и АТФ (см. главу 12). Впервые В12-коферменты были выделены
Г. Баркером и сотр. в 1958 г. из микроорганизмов, позже было доказано их
существование в тканях животных.
Химические
реакции, в которых витамин В12 принимает участие как кофермент,
условно делят на 2 группы в соответствии с его химической природой. К первой
группе относятся реакции трансметилирования, в которых
метилкобаламин выполняет роль промежуточного переносчика метильной группы
(реакции синтеза метионина и ацетата).
Синтез
метионина требует, помимо гомоцистеина, наличия N5-метил-ТГФК и
восстановленного ФАД и протекает согласно уравнению:
Фермент,
катализирующий эту реакцию, был открыт в печени человека и ряда животных, а
также у микроорганизмов. Получены доказательства, что механизм реакции включает
перенос метильной группы N5-СН3-ТГФК на активный центр
фермента с образованием метил-В12-фермента и последующий перенос
этой группы на гомоцистеин. Блокирование этой реакции, наблюдаемое при
авитаминозе В12, приводит к накоплению N5-СН3-ТГФК
и соответственно выключению из сферы химических реакций еще одного важного
кофермента.
Вторая группа
реакций при участии В12-коферментов заключается во
внутримолекулярном переносе водорода в реакциях изомеризации. Механизм этих
реакций соответствует схеме:
Видно, что
протон водорода движется (перемещается) между двумя соседними атомами углерода
и не обменивается с протонами воды. Предполагают, что сначала водород от
субстрата переносится на 5-дезокси-кобаламин, а затем обратно на субстрат,
меняя местоположение. Например, глутаматмутазная реакция (взаимопревращения глутаминовой
и β-метиласпарагиновой кислот), метилмалонилмутазная реакция (обратимое
превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА), глицерол- и диол-дегидратазные
реакции, ферментативные реакции восстановления рибо-нуклеотидов до
дезоксирибонуклеотидов и др. В организме человека из указанных процессов
открыта только реакция изомеризации метил-малонил-КоА в сукцинил-КоА.
Следует
подчеркнуть, что реакция изомеризации метилмалонил-КоА требует наличия
5′-дезоксиаденозилкобаламина в качестве кофермента, в то время как реакция
метилирования (см. ранее) нуждается в метилкобала-мине. Этими обстоятельствами могут быть объяснены
некоторые биохимические
симптомы недостаточности витамина В12, в частности
метил-малонилацидурия и гомоцистинурия. Кроме того, описаны болезни,
обусловленные наследственными дефектами синтеза только
дезоксиаденозил-кобаламина или обоих В12-коферментов; в этих случаях
даже 1000-кратная доза витамина В12 не оказывала лечебного эффекта.
В настоящее время высказывается предположение о более широком участии В12-коферментов
в ферментативных реакциях трансметилирования, дезаминирования (например,
этаноламиддезаминазная реакция) и др. Предстоит, однако, приложить немало
усилий, чтобы выяснить молекулярные механизмы действия витамина В12
на процесс кроветворения. Положительный эффект при лечении пернициозной анемии
полусырой печенью обусловлен, как стало известно, наличием витамина В12,
хотя следует указать, что большего лечебного эффекта можно добиться при
одновременном введении внутреннего фактора слизистой оболочки желудка.
Распространение в природе и суточная потребность. Витамин В12 является
единственным витамином, синтез которого осуществляется исключительно
микроорганизмами; ни растения, ни ткани животных этой способностью не наделены.
Основные источники витамина В12 для человека – мясо, говяжья печень,
почки, рыба, молоко, яйца. Главным местом накопления витамина В12 в
организме человека является печень, в которой содержится до нескольких
миллиграммов витамина. В печень он поступает с животной пищей, в частности с
мясом, или синтезируется микрофлорой кишечника при условии доставки с пищей
кобальта. Суточная потребность в витамине В12 для взрослого человека
составляет около 3 мкг (0,003 мг).
Источник
Автор Ирина Добронравова На чтение 11 мин. Просмотров 359
Витамин В12 — группа биологически активных кобальтсодержащих веществ, которые еще называют кобаламинами. Они хорошо растворяются в воде, отвечает за регуляцию синтеза клеток крови и работу нервной системы. Витамин Б12 необходим во время нормального развития головного мозга у детей, он предупреждает развитие когнитивных нарушений в старшем возрасте.
Solgar, Сублингвальный метилкобаламин (Витамин В12), 1000 мкг, 60 капсула
от 560 ₽
Общая характеристика
Витамин В12 относится к группе водорастворимых веществ. Под общим названием он объединяет ряд веществ, с содержанием элемента кобальта. Кобаламины частично синтезируются микрофлорой кишечника, но синтезируемое количество не перекрывает суточной потребности, а потому принимать их нужно дополнительно — с продуктами питания или специальными добавками. Вещество не является жирорастворимым, а потому не накапливается в организме.
Витамин Б12 участвует в процессах кроветворения, нормализует работу нервной системы. Входит преимущественно в состав продуктов животного происхождения, из-за чего с его дефицитом нередко сталкиваются вегетарианцы и веганы. В растительных содержится в крайне малых количествах, а потому людям, придерживающимся вегетарианского типа питания, следует принимать его дополнительно.
Изомеры В12
Витамин В 12 имеет несколько разновидностей:
- гидроксокобаламин (Hydroxocobalamin);
- метилкобаламин (Methylcobalamin, MeB12);
- кобамамид (Adenosylcobalamin, adoB12) ;
- цианокобаламин (Cyanocobalamin).
Чаще всего под витамином В12 называется цианокобаламин, поскольку именно в такой форме он преимущественно поступает в организм человека. Еще в литературе встречаются упоминания витамина Б12 под названием “фактор Касла”. В рецепте на латинском указывается как cyanocobalamin. Фармакологическая группа — витамины и витаминоподобные вещества.
История открытия
В 1850 годах была открыта смертельная форма анемии — пернициозная. Тогда она еще не имела такого названия, но отличалась от обычной анемии тем, что у пациентов, кроме неспецифических симптомов, проявлялись такие признаки:
- воспаление языка;
- изменение походки;
- онемение кожи.
Стандартное лечение не давало желаемых результатов, а пациенты с такой формой анемии неизменно умирали.
В 1923 году д.м.н. Джордж Майнот и Уильям Перри Мерфи начали более детально изучать заболевание, описанное Джорджем Уипплом. Они доводили собак до состояния анемии, после чего следили за тем, какие продукты помогают им восстановить нормальную жизнедеятельность. Было установлено, что пользу несут печень, красное мясо и овощи.
Два года спустя Майнот излечивает 45 пациентов с пернициозной анемией, давая им сырую печень. За это в 34 году он, совместно с Мерфи и Уипплом, получает Нобелевскую премию в медицинском направлении.
В 1937 году Уильям Касл определяет, что развитие пернициозной анемии связано с наличием определенного фактора в желудке, поскольку пациенты после резекции органа часто умирали от пернициозной анемии. Этот фактор называется “внутренним” и было установлено, что без него не происходит усвоение “внешнего”.
В 1948 году Карл Фолкерс и его сотрудники смогли выделить кристаллическую форму “внутреннего фактора” из печени и он получил название витамина В12 и латинское cyanocobalamin.
Дороти Мэри Кроуфут Ходкин (Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin)
Химик Дороти Ходкин в 1956 году описала молекулярную структуру, за что получила Нобелевскую премию в 1964 г. Синтетически фармакологический витамин B12 удалось воспроизвести в 1971 году, химику Роберту Вудворду. При введении чистого медицинского вещества внутримышечно больным пернициозной анемией, пациенты полностью выздоравливали, без каких-либо побочных эффектов, впервые в истории.
Физические и химические свойства
Витамин В12 отличается от остальных веществ группы В наиболее сложным строением молекулы. Основой ее является корриновое кольцо, в котором пятичленные гетероциклы соединены между собой напрямую. В центре кольца расположен ион Со, который соединен четырьмя связями с атомами азота, а пятая связь — с диметилбензимидазольным нуклеотидом. Шестая связь является свободной, именно к ней и присоединяются цианогруппа, гидроксильная группа, 5′-дезоксиаденозильный или метильный остаток, которые и формируют разные формы витамина В12.
Химическая формула кобаламина – C63H88CoN14O14P.
Витамин B12 отличается сложной формулой, которая представлена на рисунке.
Кристаллы цианокобаламина темно-красного цвета, не имеют запаха. Вещество водорастворимое, оно более устойчиво к термообработке, чем остальные витамины группы. Взаимодействие с щелочной и кислой средой, алкоголем, эстрогенсодержащими веществами, ультрафиолетовым излучением приводит к разрушению кобаламина. Преимущественно находится в печени и почках. Не является жирорастворимым, а потому не запасается организмом. Частично синтезируется микрофлорой толстого кишечника, но, поскольку он не попадает в тонкий кишечник, а потому плохо всасывается.
Для определения подлинности витамина В12 в составе веществ в химии используются методы, основанные на цветных реакциях. При взаимодействии нитрозо-Р-соли и цианокобаламина происходит разрушение молекулы кобаламина и создается определенный pH среды.
В видео описан механизм действия:
Прием витамина В12 нужен всему организму. Он отвечает за регуляцию таких функций:
- синтез молекул нуклеиновых кислот;
- нормализация гормонального фона;
- регуляция работы нервной системы;
- поддержание дыхательной и кровеносной систем;
- снижение уровня гомоцистеина в организме;
- снижает интенсивность отложения жиров;
- участие в формировании молекул гемоглобина;
- нормализация белкового обмена;
- поддержание здоровья репродуктивных органов.
Прием витамина В12 нужен для защиты от таких заболеваний:
- пернициозная анемия;
- рассеянный склероз;
- полиневрит;
- псориаз;
- гепатиты;
- цирроз печени;
- гастрит;
- панкреатит.
Применение витамина Б12 нужно для нормальной работы всех органов и систем. Поскольку количество вырабатываемого в организме вещества не перекрывает суточной потребности, его рекомендуют принимать дополнительно — либо с продуктами питания, либо со специальными витаминно-минеральными комплексами, биологически активными добавками.
Doctor’s Best, Best, Активный витамин B12, 1500 мкг, 60 растительных капсул
от 344 ₽
Вред кобаламина
Группа американских ученых определила вред приема больших доз кобаламина курящими мужчинами. При приеме суточных дозировок более 55 мкг риск развития рака легких повышался на 30-40%. Среди женщин такой закономерности выявлено не было. Поэтому прием больших доз витамина B12 нужно согласовывать с врачом и употреблять его строго по рецепту.
Особенности метаболизма
Попадая в организм извне, витамин B12 связывается с белком в желудке. Этот белок назван “внутренним фактором Касла”. При его отсутствии механизм всасывания витамина В12 в организме человека не реализуется. Он защищает молекулу кобаламина от действия ферментов до момента попадания в тонкий кишечник. Именно питательные вещества всасываются наиболее активно.
В кишечнике внутренний фактор отделяется от молекулы витамина В12, и дальнейший метаболизм заключается во всасывании в кровь через ворсинки кишечного эпителия. При нормальном функционировании ЖКТ механизм всасывания элемента эффективен, но при наличии нарушений работы ферментов, организм не может усваивать его полностью.
При внутримышечном или подкожном введении витамина В12, кобаламин достигает максимальной концентрации в крови уже через 60 минут. Основная часть В 12 находится в печени, откуда цианокобаламин выводится с желчью и попадает снова в кишечник. Именно поэтому у него столь продолжительный период полувыведения, который составляет около 500 дней.
Суточная потребность
Прием витамина B12 полезен как для взрослых, так и для детей. Он поддерживает белковый и липидный обмен, гормональный фон, выполняет функции в синтезе нуклеиновых кислот. При грудном вскармливании ребенок получает необходимое количество веществ с молоком. При искусственном — с адаптированной молочной смесью. Современные молочные смеси помогают предупредить дефицит витамина В12 у детей.
В таблице ниже представлены суточные нормы потребления кобаламина для разных возрастных категорий.
| Категория людей | Суточная норма, мкг |
| Новорожденные и дети до 6 мес | 0.4 |
| Дети от 6 до 12 мес | 0.5 |
| Дети возрастом от 1 до 3 лет | 0.9 |
| Дети возрастом от 4 до 8 лет | 1.2 |
| Дети возрастом от 9 до 13 лет | 1.8 |
| Дети старше 14 лет и взрослые (мужчины и женщины) | 2.4 |
| Беременные | 2.6 |
| Кормящие | 2.8 |
Беременные и кормящие женский организм нуждается в повышенном количестве кобаламина, поскольку часть его расходуется на детский организм или выводится с грудным молоком. Для детей применение витамина B12 назначается редко — при острой анемии, нарушениях всасывания веществ, гельминтозах. Детям назначается прием витамина В12 только лечащим врачом. Точно определить дефицит кобаламина можно только по специальному анализу крови.
Garden of Life, MyKind Organics, Органический спрей с витамином B-12, со вкусом малины, 2 унции (58 мл)
от 945 ₽
Продукты питания
Предпочтительнее принимать В12, как и другие витамины группы, в натуральном виде, с продуктами питания. Но из-за дефицита качественных продуктов питания, наличия хронических заболеваний, натуральные вещества не всегда обеспечивают потребность организма. Ниже в таблице представлен список продуктов с содержанием кобаламина.
| Название продукта | Содержание В12 в 100 г, мкг |
| Печень | 60 |
| Сердце | 25 |
| Почки | 20 |
| Крольчатина | 4.3 |
| Мозг | 3.7 |
| Легкие | 3.3 |
| Говядина | 2.6 |
| Треска | 1.6 |
| Творог | 1.0 |
| Курятина | 0.55 |
В группу риска по дефициту В12 входят люди, придерживающиеся вегетарианского типа питания, алкоголики, люди с гельминтозами.
Псевдовитамин
В цианобактериях было обнаружено витаминоподобное вещество, которое обладает схожими с кобаламином свойствами. Но польза от приема такого витамина В12 не настолько велика, как вещества, синтезированного из сырья животного происхождения. В анализах крови такие вещества могут показывать нормальный уровень кобаламина, но из-за низкой витаминной активности, они искажают клиническую картину пернициозной анемии.
Дефицит
Витамин В12 влияет на большое количество процессов, а потому его дефицит сказывается на состоянии всего организма. Основные причины, которые способствуют развитию гиповитаминоза:
- злоупотребление спиртными напитками;
- хронические заболевания ЖКТ;
- строгая диета;
- гельминтозы;
- употребление женских гормональных препаратов с содержанием эстрогена.
Признаки дефицита
Выявить гиповитаминоз кобаламина можно только лабораторным путем, потому что свойства витамина В12 сходны с остальными веществами группы. Проявляться дефицит может такими симптомами:
- излишняя агрессивность;
- сонливость;
- снижение работоспособности;
- ухудшение памяти;
- тремор конечностей;
- повышенная слабость;
- снижение остроты зрения;
- ишемические атаки;
- тромбоз вен;
- снижение иммунитета;
- ухудшение аппетита;
- задержка в развитии у детей.
Гиповитаминоз витамина В12 влияет на функциональность всего организма и может вызвать необратимые нарушения. При одновременном употреблении с большими дозировками фолиевой кислоты также может возникнуть дефицит кобаламина.
Последствия гиповитаминоза
Острый гиповитаминоз может стать причиной развития мегалобластной и пернициозной анемии, депрессии. При продолжительном дефиците происходит демиелинизация нервных волокон, что приводит к необратимой гибели нервных клеток. Поэтому при подозрении на гиповитаминоз нужно сдать анализ на витамин В12.
Now Foods, Метил B-12, 1000 мкг, 100 пастилок
от 512 ₽
Избыток
Прием витамина В12 полезен в меру. Информации об острых отравлениях кобаламином в литературе не зафиксировано, поскольку избыток вещества быстро выводится из организма с жидкостью. При употреблении больших дозировок возможно проявление аллергических реакций, которые сопровождаются такими симптомами:
- покраснение кожи;
- сыпь;
- ухудшение самочувствия;
- расстройство стула;
- отек Квинке.
При появлении аллергической реакции рекомендуется прекратить прием витамина и ограничить употребление продуктов с его содержанием.
Особенности использования
Витамин В12 используется как для лечения, так и для профилактики. Он имеет важное значение в составе комплексной терапии таких заболеваний:
- анемия;
- полиневриты различного генеза;
- дерматиты;
- травмы опорно-двигательного аппарата;
- острые и хронические патологии печени;
- патологии поджелудочной железы;
- лучевая болезнь.
Его прием назначают людям, страдающим алкогольной зависимостью, принимающим эстрогенсодержащие препараты, беременным и кормящим. Витамин В12 не оказывает возбуждающего действия на нервную систему, а потому его можно принимать в любое время суток. Первые приемы рекомендуется проводить в утреннее время, чтобы в случае аллергии можно было быстро ее распознать и оказать помощь.
Используется для профилактики анемий, усиления питания эритроцитов, улучшения метаболизма. Его также могут назначать в совокупности с другими препаратами — витамин В12 улучшает всасывание веществ, а потому повышает эффективность лечения.
Формы выпуска
Витамин В12 производится фармацевтическими компаниями в нескольких формах:
- ампулы с раствором для инъекций, содержащие вещество в концентрации 0.01 или 0.05 г;
- таблетки для перорального приема дозировкой 0.002, 0.005 или 0.01 г.
Биологически активные добавки могут выпускаться в форме таблеток, капсул, леденцов, пастилок, капель. Среди БАД проще подобрать желаемую форму выпуска, которую будет легче принимать, чем обычные таблетки. Добавки имеют более высокую биодоступность, поскольку производятся из натурального сырья.
Где купить
Витамин В 12 можно купить в аптеке или через интернет-магазин iherb.com. Фармацевтические препараты имеют более низкую стоимость, чем натуральные, но такая “химия” имеет ряд своих недостатков:
- более низкая биодоступность;
- высокий риск появления аллергии;
- возможность приобретения подделки;
- скудный ассортимент дозировок и объемов.
На сайте iherb.com можно приобрести витамин B12 не выходя из дома. Ниже представлен ТОП-6 наиболее популярных добавок, содержащих витамин В12:
Покупка через сайт iherb.com дает ряд преимуществ:
- экономит время — купить необходимые витамины можно в любое время суток не выходя из дома достаточно просто иметь доступ к сети Интернет;
- широкий ассортимент различных добавок, дозировок и объемов упаковок от ведущих производителей из США и Европы;
- более низкая стоимость аналогичных товаров в аптеках (на 30-50%) за счет отсутствия посредников и наценки аптек;
- возможность приобретения оригинального товара напрямую у поставщика;
- доставка заказов по всему миру удобным для покупателя способом;
- тысячи отзывов и оценок от реальных покупателей прямо на сайте;
- грамотная служба поддержки, которая поможет получить ответы на интересующие вопросы о товаре.
У читателей нашего журнала есть возможность дополнительно сэкономить -10% на первом заказе. Для этого нужно воспользоваться промокодом AGK4375 или оформить заказ напрямую по ссылке. Скидка суммируется с остальными специальными предложениями и акциями.
Витамин B12 выполняет важную роль в здоровом функционировании организма. Чтобы избежать дефицита кобаламина, рекомендуется обогащать рацион и принимать специальные добавки. В группу риска по дефициту относятся веганы, вегетарианцы, люди с нарушениями ЖКТ и злоупотребляющие алкоголем. Поскольку группа риска по дефициту кобаламина достаточно широка, витамин В 12 рекомендуют пить для профилактики.
Источник