Витамин тәріздес заттар

К1 витамині қан тамырларының қабырғасын тығыздап, беріктендіреді, ол бауырда фибриноген, протромбин, конвертин сияқты қан ұюына қатысатын белоктардың түзілуіне әсер етеді.

К витамині авитаминозында қанда жоғарғы аталған белоктардың, бұлшық еттерде АТФ-тың мөлшері азайып, қан ұю процесіне қатысатын ферменттердің активтігі төмендейді.

Қанның ұюы төмендеп, қан  тамырлары қабырғаларының беріктігі  нашарлауынан ішкі органдарға қан құйылып, тері жарақаттанғанда қан көп кетіп, қан азаю (малокровие) ауруына шалдығу қаупі төнеді.

К витамині жетіспегенде организмдегі тыныс алу процесі төмендейді.

Адам үшін К витаминінің негізгі көзі қырыққабат, қызанақ, асқабақ, өсімдіктердің жасыл бөлігі, бауыр, т.б. тағамдар.

К витамині ішек микроорганизмдері  әрекетінің нәтижесінде түзілетіндіктен авитаминозы сирек кездеседі, тек ішектің сіңіру процесі төмендеп, бауыр және өт жолдары зақымданғанда ғана байқалады.

Q витамині (убихинон)

Коэнзим - Q (кофермент Q; KоQ), өте көп тараған кофермент болып есептеледі, сондықтан убихинон (желаяқ хинон) деп те аталады.

Химиялық тұрғыдан убихинон: 2, 3 – диметокси – 5 – метил – 1,4 – бензохинон. 6-шы көміртек атомында изопрен тізбегі бар, бұл тізбектегі изопреннің саны әр организмде 6-дан 10-ға дейін болады.

Адам және жануар организмінде 10 изопрендік тізбегі бар убихинон кездеседі. Убихинон суда ерімейді.

Убихинон барлық тірі организмдерде кездеседі. Клеткада митохондрияда шоғырланған. Бұл кофермент ұлпалардағы тыныс алу процесінде электрондар мен протондарды тасымалдауға қатысады:

КоQ негізгі витаминдерге жатпаса да, нашар тамақтанудың салдарынан авитаминозы пайда болатыны белгілі болды. Балалардың асында белоктардың жетіспеуінен туындайтын анемия, В12 және фоль қышқылы витаминдерін қолданғанда оңалмаса, КоQ берген кезде ғана жазылады. Убихинон бұлшық ет дистрофиясында, жүректің қалыпты жұмыс істеуі нашарлағанда да қолданылады.

Ғ витамині (қанықпаған май қышқылдары кешені)

Ғ витамині құрамына қанықпаған линол, линолен, арахидон қышқылдары енеді. Биологиялық жағынан арахидон мен  линолен қышқылдарының әрекетшілдігі  басым және линолен қышқылы линол қышқылының әсерін күшейтеді.

Гоген мен Гантер 1928 жылы бұл үш қышқылды витамин деп қарауды ұсынады:

Биомедициналық қызметі

Адам организмінде Ғ авитаминозы  әлі белгісіз, бірақ иттер мен  егеуқұйрықтарда Ғ авитаминозы  олардың терісін құрғатып, жүнін түсіреді, бойларын өсірмей, салмағын жоғалтады, егеуқұй­рықтардың құйрығының ұшы түседі.

Адам мен жануар организмдерінде  Ғ витамині майлардың алмасуына  қатысады, холестеролдың алмасуын реттеп атеросклероз ауруынан сақтайды.

Соңғы жылдары арахидон қышқылынан жаңа типті гормондар –простагландиндер түзілетіндігі белгілі болды.

Суда еритін витаминдер

В1 витамині (тиамин, аневрин, антиполиневриттік)

Химиялық тұрғыдан В1 витамині гетероциклдік пиримидин мен  тиазол сақиналарынан тұратын құрамында  азот пен күкірті бар, кристалды  түссіз зат. Формуласы төмендегідей:

Бұл витаминді поляк ғалымы К. Функ 1912 жылы ашады, 1913 жылы кристалды  түрде бөлініп алынады, ал 1936 жылы синтезделген.

Тиамин жоғары температураға, қышқылдар әсеріне төзімді, бейтарап, әсіресе сілтілік ортада тез бұзылады.

В1 витамині ірі тартылған  ұнда, қауызынан тазаланбаған күріште, бұршақта, жаңғақта, ашытқыда, сүтте, бауырда, бүйректе, майда, жұмыртқа сарысында  көп болады.

В1 витаминін жануар организмінде ішек микрофлора бактериялары синтездейді.

Биомедициналық қызметі

Қазіргі кезде тиаминнің  организмде атқаратын қызметі жақсы  зерттелген. В1 витаминінің тірі организмдерде  атқаратын қызметі оның биологиялық  әрекетшіл түрі тиаминпирофосфатқа (ТПФ) байланысты. Оның формуласы төмендегідей:

Тиаминнің тиаминпирофосфатқа айналуына АТФ, магний ионы және тиаминкиназа ферменті қатысады.

Декарбоксилаза ферментінің  құрамына тиаминпирофосфат кофермент  ретінде енеді. Бұл фермент жануарлар  мен адамдар ұлпаларында көмірсулар ыдырағанда пайда болатын пирожүзім  қышқылының тотыға декарбоксилдену  реакциясына қатысады. Сондай-ақ, ТПФ  кетоглутар, глиоксил және g – окси – α кетоглутар қышқылдарын декарбоксилдеу реакцияларына араласады. Транскетолаза ферментіне тиаминпирофосфат кофермент ретінде еніп, көмірсулардың пентозалық жолмен ыдырау реакцияларын қамтамасыз етеді.

Қорыта айтқанда, тиаминпирофосфат организмде көмірсулардың алмасуына, α-кетоглутар қышқылының трансаминдену реакциясы арқылы белоктардың алмасуына, нуклеин қышқылдарының азоттық негіздерін синтездеуге қатысады. Жоғарғылардан басқа, организмде тиаминпирофосфат энергияға бай фосфор эфирлерін тасымалдайды, тотығу-тотықсыздандыру реакцияларына, катехоламиндердің алмасуына, жоғарғы қанықпаған май қышқылдарының биосинтезіне қатысады

В1 витаминінің биомедициналық маңызы жоғарыда келтірілген мәліметтермен  шектелмейді.

В1 витамині авитаминозының белгілері

В1 авитаминозының алғашқы  белгілеріне тәбеттің төмендеуі  ішек-қарын қабырғаларының толқын тәрізді  жиырылу қасиетінің кемуі, мінез-құлықтың өзгеріп, еске сақтау қабілетінің төмендеуі, көзге елес пайда болуы жатады.

Тиамин авитаминозында пирожүзім  қышқылының мөлшері қанда, бұлшық ет ұлпаларында бірсыпыра көбейеді, нерв жүйесі зақымданып, полиневрит «бери-бери»  ауруы пайда болады. «Бери-бери»  ауруының белгісі бірнеше түрлі, құрғақ «бери-бери» шеткі нерв жүйесін  зақымдағанда, бұлшық еттер тартылып, солып қалады, ауырған жердің сезіну қабілеті нашарлайды, сал ауруы пайда  болады. «Бери-беридің» істіктік түрінде  полиневрит пен қатар жүрек және қан тамырлары зақымданып, ақыры  өлімге дейін әкеледі. Бұл аурумен  адамдардан басқа құстар, иттер, егеу- құйрықтар және т.б. жануарлар да аурады.

В2 (рибофлавин, өсу витамині)

В2 витамині ең алғаш рет  сүттен бөлініп алынады, сондықтан  лактофлавин деп те аталады.

Рибофлавинді 1935 жылы Р. Кун  химиялық синтездеу жолымен алады.

Химиялық тұрғыдан В2 витамині 5 атомды спирт рибитолмен байланысқан  метилденген гетероциклдік изоаллоксазиннен тұратын, кристалды, қызғылт-сары түсті, табиғи пигменттер-флавиндерге жатады.

Рибофлавиннің изоаллоксазин  сақинасындағы қос байланыстар  үзіліп сутек қосылған кезде сары түсті рибофлавин түссіз лейкоқосылысқа, ал, лейкоқосылыс керекті жағдайда, керісінше, сутегіні бөле отырып сары түсті рибофлавинге айналады:

Рибофлавин суда, спиртте  жақсы ериді, қышқыл ортаға берік, қыздыруға  төзімді болса да ультракүлгін сәулесінің әсерінен тез бұзылады.

В2 витаминін кейбір микроорганизмдер мен өсімдіктер синтездейді, ал жануарлар  мен адамдар организмдерінде  синтезделмейді, сондықтан рибофлавин организмге ас арқылы түседі.

Рибофлавин табиғатта  өте кең тараған, жануарлар организмінің барлық ұлпаларында және өсімдіктерде кездеседі.

В2 витамині етте, бауырда, жұмыртқада, сүтте, ірімшікте, сары майда, балықтан жасалған тағамдарда, ұнда, әсіресе  ірі тартылған ұнда, бидай тұқымдастардың дәндерінде, жас көкөністе көп  болады.

Биомедициналық қызметі

Рибофлавин флавопротеид ферменттерінің коферменттері (ФМН; ФАД) құрамына енеді. Бұл ферменттер екі  типті реакцияларды катализдейді. Біріншіден – флавопротеидтер оттегінің  қатынасуымен тура тотығу, яғни электрондар  мен протондарды субстраттан, немесе аралық метоболиттерден тасымалдау процесін катализдейді. Бұл топқа L- және Д-аминқышқылдарының оксидазасы, глициноксидаза, альдегидоксидаза, моноаминоксидаза, т.б. ферменттер жатады.

Екіншіден – флавопротеидтердің биологиялық тотығу процесіндегі маңызы ерекше орын алады. Олар сутегіні тікелей  субстраттан ажыратпай, тотыққан пиридинкоферменттерден тасымалдайды. Кофермент ретінде  флавинмононуклеотид (ФМН), флавинадениндинуклеотид (ФАД) енетін флавопротеидтер өте  кең тараған.

Рибофлавиннің тотығу және тотықсыздану реакцияларына қатысуы, бұл витаминнің зат алмасудағы өте үлкен маңызын көрсетеді. Рибофлавин жетіспеуінен организмдегі органикалық заттардың тотығуы бұзылады. В2 витамині организмнің, клетканың өсіп өнуіне, көздің көру процесіне әсерін тигізеді.

В2 авитаминозының белгілері

Рибофлавиннің ас арқылы жеткіліксіз  түсуі организмдегі органикалық  заттардың тотығуын нашарлатып, зат  алмасу процесін, әсіресе белоктар мен амин қышқылдарының алмасуын төмендетеді.

В2 витамині авитаминозында адам шаршағыш келеді, бұлшық еттерден әл кетеді, жүрек еті әлсірейді, балалардың бойының өсуі тежеледі, салмақ қосуы  төмендейді, шашы түсіп (алопеция), бас  терісі қабыршақтанады (дерматит).

Адам организмінде рибофлавин жетпегенде көздің мөлдір қабығы мен  бұршағында кератит, катаракта сияқты аурулар пайда болады, көз қызарып, жас ағып, көру процесі нашарлайды. Тілдің кілегей қабаты қабынады (глоссит), ауызы уылады, екі езудің терісі жарылып, қабынады (ауыздық ауруы).

В3 витамині (пантотен қышқылы, антидерматитті)

Бұл витамин 1933 жылы белгілі  болды, кристалды түрде тек 1939 жылы алынады, 1940 жылы химиялық құрылымы анықталып  жасанды түрде синтезделеді. Пантотен қышқылы химиялық құрылымы жағынан  пантой қышқылы мен β-аланиннен түзілген дипептид: Д(+) α, g– диокси – β, β – диметилбутирил – β- аланин:

Пантотен қышқылы барлық жан-жануар, өсімдіктер клеткалары мен  микробтар құрамында кездеседі (грек. пантотен – барлық жерде) және биологиялық  активтілігі тек оң жаққа бұрушы Д(+) оптикалық изомеріне тән.

В3 витамині май тәрізді  қоймалжың, ашық сары түсті, су мен сірке  қышқылында еритін, жылдам тотығатын, сілтілер мен қышқылдардың әсерінен пептидтік (-СО-NH-) байланысы гидролизге түсетін зат.

Пантотен қышқылы жұмыртқа сарысында, бауырда, өсімдіктердің  жасыл желектерінде, ашытқыларда, бұршақ тұқымдас өсімдіктерде, пішен ұнында өте көп болады және аз мөлшерде түрлі тағамдарда кездеседі, сондай-ақ, организмде ішек микрофлорасы синтездейтіндіктен авитаминозы сирек кездеседі.

Биомедициналық қызметі

Пантотен қышқылы организм үшін өте қажет күрделі органикалық  зат коэнзим – А-ның (HSKоA) құрамына енеді:

Коэнзим – А организмдегі негізгі зат алмасу процестеріне қатысады: май қышқылдарының катаболизмі  мен анаболизміне, көмірсулар мен  майлардың бір-біріне алмасуына  өте қажет зат. Егер коэнзим – А организмде жектіліксіз түзілсе, онда зат алмасу процесі бұзылады.

 

В5 (РР) витамині (никотин қышқылы, никотинамид)

Никотин қышқылы және оның амиді – никотинамид – ертеден  белгілі. Бұл витаминді ниацин немесе РР деп те атайды. Никотин қышқылының витаминдік қасиеті 1937 жылы анықталады.

Никотин қышқылының РР деп  аталу себебі пеллаграға қарсы деген  атаудың басты әріптерінен тұрады (итал. preventіve pellagra).

Химиялық тұрғыдан В5 витамині – β-пиридинкарбон қышқылы, ал никотинамид – β-пиридинкарбон қышқылының амиді:

В5 витамині ақ түсті, қышқылдау, суда жақсы еритін, эфирде ерімейтін, жоғары температураға, күн сәулесіне, ауаға, сілтілік ерітінділерге тұрақты  кристалдар.

Никотин қышқылы табиғатта  өте кең тараған. Оған өсімдіктер де, жануарлар да бай.

Никотин қышқылының негізгі  көздері: бауыр, бүйрек, ет, балық, ашытқы, қара құмық, бұршақ тұқымдастар, қара нан, т.б.

Биомедициналық қызметі

Никотинамид дегидрогеназа  ферменттерінің (алкоголь дегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа, фосфоглицеринальдегиддегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, т.б.) коферменттері – никотинамидадениндинуклеотид (НАД), никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) құрамына енеді.

НАД және НАДФ протондар  мен электрондарды субстраттардан флавопротеидтерге тасымалдап, организмдегі биологиялық тотығу процесіне қатысады.

В6 (пиридоксин, антидерматиттік)

В6 витамині міндетті түрде  ас құрамында болу керектігін 1934 жылы Дьерди, егеуқұйрықтылардың аяқ жағында  болатын акродиния деп аталатын ерекше дерматитті, сол кезде белгілі  болған суда еритін В1, В2 және РР витаминдері  жаза алмағаннан кейін ашты. Бұл  витамин1938 жылы ашытқылар мен бауырдан бөлініп алынады, 1939 жылы синтезделеді.

В6 витамині су мен спиртте  жақсы еритін түссіз, жоғарғы температураға  тұрақты кристалдар (tпл=160°C). Судағы ерітінділері қышқыл мен сілтілік ортада қыздыруға тұрақты, бірақ күн  сәулесі әсерінен және бейтарап ортада тез бұзылады.

Бұл витамин тағамның барлық түрінде кездеседі, өсімдіктерде аз мөлшерде, ал жануар тектес азықтарда, (бауырда, бүйректе, етте, ірімшікте, балықта), ашытқыда өте көп мөлшерде болады. Өсімдік тектес азықтардың ішінде дәнді  дақылдардың дәндерінде, бұршақ тектестерде, өсімдіктердің көгінде мол болады. Адам организмінде В6 витаминін ішек микроорганизмдері синтездейді.

Биомедициналық қызметі

Кейінгі кезде В6 витаминінің  азот метаболизмінде атқаратын маңызы өте зор екендігі анықталып отыр. Организмдегі азот алмасуының басты  реакцияларын катализдейтін 20-дан астам  ферменттердің құрамына В6 витамині кофермент ретінде енеді. Осы  ферменттердің ішінде: трансаминаза – амин тобын (-NH2) аминқышқылдарынан  α-кетоқышқылдарына қайтымды тасымалдауын, ал, декарбоксилаза – карбоксил тобын (-СО2) аминқышқылдарынан қайтымсыз бөліп, биогенді аминдер түзілуін катализдейді.

Пиридоксальфосфат кофермент  ретінде серин мен треониннің декарбоксилденуіне, триптофанның, кинурениннің тотығуына, күкіртті амин қышқылдарының  алмасуына, серин мен глициннің  бір-біріне айналуына және гемоглобин гемінің алғы заты δ- аминолевулин қышқылының синтезіне, т.б. көптеген реакцияларды катализдейтін ферменттердің құрамына енеді.

В12 витамині (цианкобаламин, антианемиялық)

В12 витамині басқа витаминдерден  тек химиялық құрылымының күрделігімен ғана емес, құрамында организмге өте  қажет кобальт микроэлементінің болуымен ерекше, сондықтан кобаламин  деп аталады. В12 витаминінде кобальт  циан тобымен және координациялық байланыспен  коориндік циклдік жүйесімен  байла­нысқан. Бұл жүйе гемопротеиндердің  және гемнің порфирин тобына ұқсас  және рибоза мен фосфор қышқылының қалдығы бар 5,6 – диметилбензимидазолдың азотымен байланысқан:

В12 витамині (цианкобаламин)

Адам организмінде коферменттік қызмет атқаратын В12 витаминінің  екі түрі бар, олар: метилкобаламин – цитоплазмада, дезоксиаденозилкобаламин – митохондрияда шоғырланған. Американдық  ғалымдар Джордж Мино мен Уильям Мэрфи 1926 жылы шала піскен бауырды ас құрамына енгізгенде қатерлі анемияны жазатындығын анықтаған. 1948 жылы Эдвард Рикс пен  Ролкерс кристалды түрде В12 витаминін  жас бауырдан бөліп шығарды. Тек  1955 жылы Ходжкин химиялық құрылымын және кеңістіктегі конфигурациясын физикалық әдіспен (рентгеноструктуралық зерттеу) анықтады. Ал қолдан 1961-1971 жылдары Р.Б. Вудворд синтездейді. В12 витамині суда, спиртте, төменгі органикалық қышқылдарда, фенолдарда жақсы ериді, ал бензолда, хлороформда, ацетонда ерімейді. Жоғары температура әсеріне тұрақты, кристалдары t≈210-220°С қараяды, t≈300°С жұмсарады.