Вітамін К

I. ВИТАМИНЫ.

1. СПІЛЬНІ СВЕДЕНИЯ.

2. Вітамінні недостаточности.

3. Клінічні прояви й діагностика окремих видів вітамінною недостаточности.

4. Классификация.

5. Заготовка.

6. Хранение.

II. ВІТАМІНИ К.

1. Історія открытия.

2. Хімічне строение.

3. Фізико-хімічні свойства.

4. Специфічність будівлі. Гомовитамины і антивитамины К.

5. Біохімічні функции.

6. Зв’язок із вітамінами.

7. Биосинтез.

8. Авитаминоз.

9. Поширення у природі й потребность.

I. ВИТАМИНЫ.

1. СПІЛЬНІ СВЕДЕНИЯ.

Вітаміни — низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи, абсолютно необхідних нормальної життєдіяльності організмів. З’являються незамінними речовинами, оскільки крім нікотинової кислоти де вони синтезуються організмом чоловіки й надходять головним чином складі продуктів. Деякі вітаміни можуть продуцироваться нормальної мікрофлорою кишечника. На відміну від інших життєво важливих харчових речовин (незамінних амінокислот, поліненасичених жирних кислот тощо.) вітаміни що немає пластичними властивостями і використовуються організмом як джерело енергії. Беручи участь у різноманітних хімічних перетвореннях, вони надають що регулює впливом геть обмін речовин і тим самим забезпечують нормальний перебіг практично всіх біохімічних і фізіологічних процесів в организме.

Відомо 13 незамінних харчових речовин, які безумовно є вітамінами. Їх заведено поділяти на водорозчинні і жиророзчинні. Водорозчинні включають вітамін З повагою та вітаміни групи У: тіамін, рибофлавін, пантотеновую кислоту, В6, В12, ниацин, фолат і біотин. Жирорастворимыми є вітаміни А, Є, D і Ко. Більшість відомих вітамінів представлено не одним, а кількома сполуками (витамерами), з схожою біологічну активність. Для найменування груп подібних родинних сполук застосовують літерні позначення; витамеры прийнято позначати термінами, що відбивають їх хімічну природу. Прикладом може бути вітамін В6, група якого включає три витамера: пиродоксин, пиридоксаль і пиридоксамин. Прийнята термінологія перестав бути загальновизнаною, тому допускаються різноманітні позначення вітаміну, крім устаревших.

Поруч із вітамінами знає групу витаминоподобных сполук. До них відносять холін, инозит, оротовую, липоевую і парааминобензойную кислоти, карнитин, біофлавоноїди (рутин, кверцетин і чайні катехины) й інших сполук, які мають тими чи інші властивостями вітамінів. Витаминоподобные сполуки немає, проте всіх основних ознак, властивих істинним вітамінів, і, отже, такими є. Зокрема, холін і инозит, входячи у складі відповідних фосфоліпідів, виконують у організмі пластичну функцію. Оротовая і липоевая кислоти, і навіть карнитин синтезуються в організмі. Парааминобензойная кислота є вітаміном лише мікроорганізмів, в людини і тварин вона біологічно неактивна. Метилметионинсульфония хлорид (вітамін U) має терапевтичний ефект за певних захворювань, але з виконує будь-яких життєво важливих функцій в організмі. І це значною мірою стосується й биофлавоноидам (вітамін Р) — рослинним фенолами, які мають капилляроукрепляющим дією.

Інші жиророзчинні вітаміни можуть синтезуватися в організмі зі своїх попередників — про провитаминов. Відомі провитамины, А (каротины) і групи D (деякі стерины). Каротины, які у організм у складі продуктів рослинного походження, розщеплюються під впливом специфічного ферменту із заснуванням ретинолу (найбільшої біологічну активність має ?-каротин). Эргостерин і 7-дегидрохолестерин перетворюються на вітаміни групи D (эргокальциферол і холекальциферол відповідно) під впливом ультрафіолетового проміння певної довжини хвилі. Эргостерин міститься у продуктах рослинного походження; його містило велику кількість відрізняються дріжджі, використовувані щоб одержати синтетичного эргокальциферола. 7-Дигидрохолестерин входить до складу ліпідів шкіри людини і тварин; синтез холекальциферола здійснюється під впливом ультрафіолетового проміння Сонця (чи штучних источников).

Хімічне будова всіх відомих вітамінів повністю встановлено. З’ясовано й досліджувано їх властивості і специфічні функції в організмі. Разом про те наявні даних про механізмі дії низки вітамінів є вичерпними. Специфічні функції багатьох вітамінів визначаються їх зв’язком із різними ферментами. Більшість водорозчинних вітамінів (група У) бере участь у освіті коферментів і простетических груп ферментів, які взаємодіють із білковим компонентом (апоферментом), набувають каталітичну активність так і безпосередньо входять у різноманітні хімічні реакції. Отже, вітаміни приймають опосередковане участь у багатьох обмінних процесах: енергетичному (тіамін, рибофлавін, ниацин), біосинтезі і перетвореннях амінокислот і білків (вітаміни В6 і В12), різних перетвореннях жирних кислот і стероидных гормонів (пантотеновая кислота), нуклеїнових кислот (фолат) та інших фізіологічно активних сполук. Деякі жиророзчинні вітаміни також виконують коферментные функції. Вітамін На формі ретиналя є простетической групою зорового білка родопсина, що у процесі фоторецепсии; у вигляді ретинилфосфата він ж виконує функцію коферменту — переносника залишків цукрів в біосинтезі гликопротеидов клітинних мембран. Вітамін До здійснює коферментные функції при біосинтезі низки білків, що пов’язують кальцій (зокрема, протромбіну), що у процесі згортання крові. Функції вітамінів, які є попередниками освіти коферментів і простетических груп ферментів, дуже різні і пов’язані з здійсненням і регуляцією різних біохімічних і фізіологічних процесів. Так, вітамін D відіграє у забезпеченні організму кальцієм i підтримці його гомеостазу, впливає процеси диференціювання клітин епітеліальної й кісткового тканини, кровотворної та імунної систем.

Необхідною умовою реалізації специфічних функцій вітамінів в обміні речовин є нормальне здійснення свого обміну: всмоктування в кишечнику, транспорту до тканинам, перетворення на біологічні активні форми. Ці процеси протікають з участю специфічних білків. Так, всмоктування і перенесення вітамінів кров’ю відбуваються, зазвичай, з допомогою спеціальних транспортних білків. Перетворення вітамінів в коферменти і простетические групи чи активні метаболіти (вітаміни групи D), і навіть наступне взаємодія його з апоферментами здійснюється з допомогою специфічних ферментів: пиридоксалькиназа, зокрема, каталізує перетворення пиридоксаля (витаминВ6) в пиридоксальфосфат, синтез тиаминдифосфата з тіаміну протікає з участю тиаминпирофосфокиназы. Отже, можливий дефект біосинтезу якого — або специфічного білка, що у процесах асиміляції вітамінів, неминуче призводить до різним розладам обміну тих чи інших вітамінів і своїх функцій в организме.

Зниження чи повна втрата біологічного ефекту вітамінів то, можливо викликана так званими антивитаминами — речовинами, мають структурне схожість із вітамінами чи що викликають модифікацію їх хімічної природи. Дія структуроподобных антивитаминов грунтується на конкурентних взаєминах із вітамінами (зокрема, в біосинтезі коферментів, їх взаємодії з апоферментами): зайнявши місце вітамінів у структурі ферменту, антивитамины не виконують їх специфічних функцій, у зв’язку з ніж розвиваються різні розлади процесів метаболізму. Другу групу становлять антивитамины біологічного походження, руйнують чи котрі пов’язують молекули вітамінів: наприклад, ферменти тиаминазы викликають розпад молекули тіаміну, яєчний білок пов’язує біотин в біологічно неактивний комплекс.

Деякі антивитамины мають антимікробної активністю і застосовують у ролі хіміотерапевтичних коштів. Так, сульфаниламидные препарати є антивитаминами парааминобензойной кислоти, використовуваної бактеріями для синтезу який буде необхідний їх життєдіяльності фолата; сульфаніламід, витискає парааминобензойную кислоту з комплексу з ферментом, сприяє в такий спосіб зниження проста бактерій та його загибелі. Аминоптерин і аметоптерин (антивитамины фолата) гальмують синтез білка і нуклеїнових кислот у клітинах і застосовуються на лікування хворих на деякими злоякісними новообразованиями.

Вітаміни мають високої біологічну активність і потрібні організму на вельми невелику кількість, відповідному фізіологічної потреби, яка варіює не більше від кількох основних мікрограмів за кілька десятків міліграмів. Потреба в кожному конкретному вітаміні також коливається, зумовленим дією різних чинників, які в які рекомендуються нормах споживання вітамінів, які піддаються періодичному уточненню і перегляду. Істотно впливає на потреба у вітамінах надають вік й підлога людини, характері і інтенсивність його. Потреба у вітамінах значно зростає при особливих фізіологічних станах організму: в жінок — під час вагітності, під час лактації, в дітей віком — під час інтенсивного зростання, слід пам’ятати, будь-які причини, які змінюють інтенсивність обміну речовин, істотно впливають і обмін вітамінів в організмі, підвищуючи їх витрата у процесі життєдіяльності. Зокрема, потреба у вітамінах значно зростає під впливом деяких кліматичних і погодних умов, сприяють тривалого переохлаждению чи перегреванию організму, що супроводжуються різкими перепадами температури атмосферного повітря. Підвищена потреба у вітамінах розвивається за інтенсивнішої фізичної навантаженні, нервово — психічному напрузі, за умов впливу несприятливих чинників довкілля, за певних патологічних станів (наприклад, при гіпоксії). Підвищений витрата вітамінів виникає при хворобах шлунково-кишкового тракту, печінці та нирок, підвищена потреба у вітамінах відзначається при деяких ендокринних захворюваннях, наприклад, гипотиреозе, функціональної недостатності кори надниркових залоз. У похилому і похилому віці підвищена потреба у вітамінах обумовлена погіршенням всмоктування і утилізації вітамінів, і навіть різними диетическими ограничениями.

Недостатня споживання вітамінів веде щодо порушень, залежать від них біохімічних (переважно ферментативних) процесів і фізіологічних функцій організму, зумовлює серйозні розлади обміну речовин, тому дослідження вітамінною забезпеченості людини має важливе діагностичне значення. Для цього він зазвичай визначають зміст вітамінів і продуктів їх обміну у крові та сечі, досліджують активність ферментів, до складу яких як коферменту чи простетической групи входить конкретний вітамін, і навіть інші біохімічні і фізіологічні показники, що характеризують здійснення тим чи іншим вітаміном його специфічних функцій. Інший підхід залежить від вивченні фактичного харчування обстежуваних покупців, безліч оцінці надходження вітамінів з їжею з допомогою довідкових таблиць, що відбивають хімічний склад споживаних продуктів, мул безпосереднього визначення змісту вітамінів в споживаних продуктах і біологічних об'єктах, використовують різні колориметрические, спектрофотометрические і флюорометрические методи, і навіть методи мікробіологічного аналізу. Дедалі більше поширюються методи високоефективної рідинної хроматографії, дозволяють найповніше і визначити дефіцит вітамінів в організмі, що особливо важливо при стертою картині вітамінною недостаточности.

Організм людини неспроможний запасати вітаміни більш більш-менш тривалий час, вони мають надходити регулярно, у його наборі і відповідності фізіологічної потреби. Разом про те приспособительное можливості організму досить великі, й у перебігу часу й дефіцит вітамінів мало проявляється: витрачаються вітаміни, депоновані органів і тканинах, включаються та інші компенсаторні механізми обмінного характеру. Тільки після израсходования депонованих вітамінів виникають різні розлади обміну речовин. Проте постійне недостатнє споживання вітамінів, навіть що характеризується певними клінічними проявами гиповитаминоза, негативно б'є по стан здоров’я людини: погіршується самопочуття, знижуються працездатність і опірність до респіраторним та інших інфекційних захворювань, посилюється вплив на організм несприятливих чинників довкілля. Недостатня споживання з їжею деяких вітамінів (особливо З повагою та А) є чинником ризику ішемічну хворобу серця й низки злоякісних новоутворень. Зокрема, багаторічні дослідження великих контингентів людей, проведені англійськими і з американськими фахівцями, показали, що частота захворюванню на рак ротовій порожнині, шлунково-кишкового тракту і легень за нижчого рівня вітаміну На крові в 2−4 разу вищу, аніж за оптимальної забезпеченості цим вітаміном. Недостатня забезпеченість вітамінами вагітних і годують жінок йде на збитки здоров’ю матері і дитини, є одним із причин недоношеності, вроджених вад, порушень фізичного і розумового розвитку дітей. У дитячий і юнацький віці недостатнє споживання вітамінів негативно б'є по показниках загального фізичного розвитку, перешкоджає формуванню здорового життєвого статусу, зумовлює поступове розвиток обмінних порушень сну і хронічних заболеваний.

Недостатня вітамінна забезпеченість обтяжує протягом основного захворювання, знижує ефективність терапевтичних заходів, ускладнює результат хірургічних втручань і течія післяопераційного періоду. У цьому слід підкреслити негативну роль багатьох фармакологічних препаратів у процесах обміну і утилізації вітамінів в організмі. Зокрема, антибіотики, і сульфаниламидные препарати, пригнічуючи мікрофлору кишечника, порушують ендогенний синтез вітаміну До, біотіну і пантотенової кислоти. Неоміцин (навіть за одноразовому застосуванні) серйозно порушує всмоктування вітаміну А. Широко використовувані транквілізатори триоксазинового низки придушують утилізацію рибофлавіну, порушуючи синтез його коферментной форми. Ацетилсаліцилова кислота придушує утилізацію фолата. Використовувана в хірургії закис азоту інактивує вітаміни В12, що з тривалої експозиції (більше шести годин) можуть призвести щодо порушень кровотворення і невропатиям.

Один із причин недостатньою забезпеченості організму вітамінами — відхилення фактичного харчування від які рекомендуються раціональних норм: недостатнє споживання свіжих овочів і фруктів, продуктів тваринного походження, надлишкове споживання вуглеводів, погана обізнаність у питаннях правильного побудови раціону, недбалість в харчуванні «модним» диетам тощо. Поруч із дедалі більше значення набуває група об'єктивних причин, обумовлених змінами умов праці та побуту сучасної людини, і навіть особливостями сучасних методів технологічної переробки нафти та кулінарній обробки харчових продуктів тривалим зберіганням, наслідком є руйнацією значній своїй частині які у них вітамінів. Істотну роль відіграє й значне споживання рафінованих висококалорійних продуктів (білий хліб, деякі жири й ін.), практично позбавлені вітамінів та інших незамінних харчових речовин. У цих тенденцій раціон сучасної людини, достатній і (і навіть надлишковий) покриття енерговитрат, не може забезпечити рекомендовані норми споживання витаминов.

Важливу роль забезпеченні організму вітамінами традиційно відводять збагаченню раціону свіжими овочі та фрукти, проте їх споживання неминуче має сезонні обмеження. З іншого боку, овочі й фрукти є джерелом лише вітаміну З, фолата і каротинів. У той самий час основними джерелами вітамінів групи У є чорний хліб, і м’ясо — молочних продуктів, головним джерелом вітаміну, А служить вершкове олію, вітаміну Є - рослинні жири. Отже, корекція вітамінною цінності раціону з допомогою натуральних продуктів неминуче веде до надлишкового збільшення його калорійності, що є чинником ризику ішемічну хворобу серця, гіпертонічної хвороби, цукрового діабету й низки інших захворювань, профілактика яких вимагає і, навпаки, зменшення калорійності раціону, у відповідність до зниженими енерговитратами сучасного человека.

Однією з ефективних шляхів, дозволяють забезпечити оптимальне споживання вітамінів не збільшуючи калорійність раціону, є включення до нього витаминизированных продуктів харчування: хліба із витаминизированной борошна, збагаченої вітамінами В1, В2 і РР, молока, кефіру, соків і напоїв, збагачених вітаміном З, та інших. Зміст вітамінів у тих продуктах регламентовано такому рівні, щоб забезпечити фізіологічну потребу людини; воно зазначено на упаковці і контролюється органами державного санітарного нагляду. Вітамінізація може здійснюватись і шляхом введення вітамінів для харчування безпосередньо перед її споживанням (у невмілих дитячих установах, лікарнях, санаториях).

Найбільш ефективним методом корекції вітамінною забезпеченості людини регулярне вживання полівітамінних препаратів профілактичного призначення («Ревит », «Гексавит », «Ундевіт «та інших.). Препарати цього містять більш-менш повний набір основних вітамінів в дозах, близьких до фізіологічної потреби чи трохи перевищують її. Регулярний прийом цих препаратів не створюючи надлишку, гарантує оптимальне забезпечення організму вітамінами. Для оптимізації вітамінною забезпеченості дітей дошкільного віку можна рекомендувати «Ревит «чи «Гексавит », що для школярів молодших класів — «Гексавит », для старшокласників, студентів, дорослого населення — «Гексавит «чи «Ундевіт ». Під час вагітності й годівлі грудьми доцільно приймати «Гендевит », «Ундевіт «чи «Глутамевит ». Останній препарат, у якому крім вітамінів мідь і залізо, перешкоджає розвитку анемії і то, можливо рекомендовано у тих цілях жінкам дітородного віку, і навіть донорам крові. У похилому віці зазвичай призначають «Ундевіт «чи «Декамевіт », у якому широкий, спектр вітамінів в дозах, перевищують фізіологічну потреба практично здорового чоловік у 2−10 раз.

За необхідності проведення курсів інтенсивної витаминотерапии треба враховувати, більшість водорозчинних вітамінів не депонуються в організмі на скільки-небудь термін, а запровадження вітамінів у зависоких дозах може активувати системи їх катаболізму і виведення. у зв’язку з цим після завершення курсу слід призначати регулярне вживання полівітамінних препаратів в підтримують фізіологічних дозах. Інакше може розвиватися стан глибшого дефіциту вітамінів, як на лечения.

Прийом вітамінів в дозах, істотно перевищують фізіологічну потреба, можуть призвести до небажаним побічним ефектів, котрий іноді до важкої інтоксикації. Слід сказати, що гіпервітамінози можуть можливість розвиватись лише під час введення вкрай високих доз вітамінів, рідко використовуваних навіть у лікувальної практике.

2.ВИТАМИННЫЕ НЕДОСТАТОЧНОСТИ.

Вітамінна недостатність — група патологічних станів, обумовлених дефіцитом в організмі однієї чи кількох вітамінів. виділяють авітаміноз, гіповітаміноз і субнормальную забезпеченість вітамінами. Під авітамінозом розуміють практично повну відсутність будь-якого вітаміну в організмі, який проявляється виникненням специфічного симптомокомплекса, наприклад, цинги, пелагри. Гиповитаминозом вважають знижене проти потребами зміст вітамінів в організмі, яке клінічно проявляється лише окремими і різко вираженими симптомами у складі специфічних для певного авітамінозу, і навіть малоспецифических ознак болючого стану, загальних щодо різноманітних видів гіповітамінозів (наприклад, зниження апетиту і працездатності, швидка втомлюваність). Недостатність одночасно кількох вітамінів позначається як полигиповитаминоз. Субнормальная забезпеченість вітамінами є доклиническую стадію дефіциту вітамінів, який можна знайти з порушення метаболічних і фізіологічних реакцій, що відбуваються з участю певного вітаміну, і немає клінічного висловлювання чи виявляється лише окремими неспецифическими микросимптомами.

Класичні авітамінози трапляються досить рідко, переважно у умовах тривалого голоду, коли вітамінна недостатність супроводжує аліментарної дистрофії, при вимушеному різкому збідненості раціону харчування (наприклад, при неможливості доставки продуктів учасникам віддалених експедицій, військам серед тощо.), вступі до організм у багато антивитаминов, і навіть при деяких спадкових ферментопатиях і тяжких захворюваннях травної системи, що супроводжуються синдромом мальабсорбции. Більше поширені гіповітамінози, причинами яких, крім перелічених, може бути тривале парентеральное харчування, нераціональна хіміотерапія, хронічні інтоксикації, зокрема інфекційних хворобах, злоякісних новоутвореннях. Субнормальная забезпеченість вітамінами набула, оскільки виникають як при особливих обставин, що порушують харчування, і хворобах, є основними причинами гіповітамінозів, а й у умовах життя в практично здорових людей, котрі недостатню увагу розмаїттям харчового раціону. Розвитку цієї форми вітамінною недостатності сприяють широке використання у харчуванні рафінованих продуктів, позбавлених вітамінів у процесі їх виробництва (хліба тонкого помелу, цукру й ін.); втрата вітамінів якщо зберіганні і неправильної кулінарній обробці продуктів; тенденція до почастішання в домашньому харчуванні заміни свіжих продуктів консервами. Без явних клінічних проявів, субнормальная забезпеченість вітамінами зменшує до того ж час адаптаційні можливості організму, виражену у зниженні опірності дії інфекційних і токсичних чинників, фізична і розумова працездатності, уповільнення одужання при гострих захворюваннях, підвищення ймовірності загострення хронічних болезней.

Походження та розвитку вітамінною недостатності в дітей віком і в літніх осіб має й певні особливості. У новонароджених та дітей раннього віку вітамінна недостатність зустрічається частіше. Вона може випливати з недостатнього надходження вітамінів до плоду під час внутрішньоутробного розвитку; недостатнього змісту деяких вітамінів в молоці матері у її нераціональне харчування й особливо у неадаптованих для дитячого харчування сумішах з коров’ячого молока під час використання їх задля штучного вигодовування; нераціонального харчування дітей раннього віку; спадкових і наших набутих хвороб, у яких порушуються потрапляння до організму дитини вітамінів, їх депонування чи метаболізм. Нерідкої причиною вітамінною недостатності в дітей віком буває дисбактеріоз із зменшенням бактеріальної флори в кишечнику, що є джерелом деяких вітамінів (особливо рясно бачимо за інтенсивнішої антибактеріальної терапії). Серед інших причин вітамінною недостатності найбільше значення мають порушення всмоктування низки вітамінів при захворюваннях шлунково-кишкового тракту, недостатньому вступі жовчі в кишечник (при механічних желтухах, холестатическом гепатиті); недостатня освіта активних метаболітів вітаміну D при важкому поразку печінці та нирок чи прискорений їх метаболізм при тривалої терапії фенобарбиталом; підвищена потреба у вітамінах при найпоширеніших патологічних станах новонароджених (гіпоксія, інфекція), дітей раннього віку (інфекції, діатези, алергічні захворювання, залізодефіцитні захворювання). Особливо велика схильність до розвитку гіповітамінозів протягом перших місяців життя в недоношених дітей внаслідок меншого депо і низького вмісту у організмі вітамінів А, D, Є, В6, В12, з одного боку, та набуттям більшої потреби у них — з іншого, що визначається вищої захворюваністю недоношених дітей і більше інтенсивним їх лікуванням. Встановлено зв’язок між ускладненнями течії вагітності, гиповитаминозами в у період і частотою, тривалістю і вагою низки гіповітамінозів у новорожденных.

У похилому і похилому віці розвитку вітамінною недостатності сприяє зниження всмоктування і утилізація речовин, зокрема вітамінів. обумовлене властивими цьому віку змінами функціональної активності системи травлення (зниження секреції і кислотності шлункового соку, ферментообразования, функцій підшлункової залози, печінки). Зміни білкового обміну, выявляемые що в осіб літнього й як, погіршують транспорт і фіксування в організмі вітамінів З, В1, В2, В6, а обмеження споживання жирів несприятливо б'є по вступі жиророзчинних вітамінів, зокрема ретинолу. Для розвитку вітамінною недостатності у осіб має значення і підвищений витрачання низки вітамінів, що з переваженням у харчовому раціоні них вуглеводного компонента (сприяє підвищеному витрачанню вітамінів В1, В2, РР), загостреннями хронічних хвороб, нерідко гипоксическими станами різного генеза.

3. КЛІНІЧНІ ПРОЯВИ І ДІАГНОСТИКА ОКРЕМИХ ВИДІВ ВІТАМІННОЮ НЕДОСТАТОЧНОСТИ.

У стадіях гипоі авітамінозу сукупність клінічних симптомів дефіциту певного виду вітаміну досить специфічна, але окремі симптоми можуть збігатися з різноманітними проявами основного захворювання, тому їх правильна оцінка нерідко жадає від лікаря вихідного припущення можливості розвитку в хворого даного гиповитаминоза. Останнє залежить від знання лікарем форм патології та особливостей харчування, які можна причинами певних видів вітамінною недостатності. У диагностически важких випадках й за необхідності встановити субнормальную забезпеченість вітамінами використовують додаткові методи діагностики вітамінною недостатності, у тому числі найбільш достовірні лабораторні дослідження забезпечення і функції вітамінів в организме.

4. КЛАССИФИКАЦИЯ.

З хімічної будови вітаміни об'єднують у чотири группы.

1. Алифатические:

а) похідні лактонов ненасичених полиоксикарбоновых кислот (аскорбінова кислота — вітамін С);

б) алифатические ненасичені кислоти (высоконепредельные жирні кислоти на кшталт лінолевої і ліноленову — вітамін F).

2. Алициклические:

а) ретинолы (циклогексеновые сполуки — вітаміну A, чи каротиноиды).

3. Ароматические:

а) нафтохиноны (вітамін K1 — филлохинон, вітамін К2 — фарнахинон).

4. Гетероциклические:

а) хромановые (токоферолы — вітамін Е);

б) фенилахромановые (біофлавоноїди — вітамін Р);

в) пиридинкарбоновые (нікотинова кислота — вітамін РР);

р) пиридоксиновые (пиридоксин — вітамін В6);

буд) пиримидинотиазовые (тіамін — вітамін B1);

е) птериновые (фолієва кислота — вітамін В9);

ж) изоаллоксазиновые (рибофлавін — вітамін В2);

із) кобаламиновые (ціанокобаламін — вітамін B12).

До з’ясування будівлі вітаміни називали літерами латинського алфавіту в міру їхнього відкриття: А, У, З, D та інших. Зустрічаються назви вітамінів, освічені від перших літер лікувального дії або навіть захворювання. Наприклад, назва вітаміну Р походить від «permeare «- проникати, оскільки він зменшує проникність судин. Вітамін РР названо першими літерами захворювання «pellagra preventiva ». У ГФ XI для вітамінів прийнято раціональні назви, засновані з їхньої хімічному будову. Вітамін, А — ретинол, вітамін До — филлохинон, вітамін В2 — рибофлавін, вітамін РР — нікотинова кислота тощо. Хімічні особливості вітамінів вивчаються органічної і фармацевтичній химией.

5. ЗАГОТОВКА.

Збирають сировину у фазі максимального накопичення переважаючого вітаміну. У плодах шипшини це вітамін З, хоча у них містяться також вітаміни групи У, вітамін Є. і ін. Сировину заготовляють в суху погоду, сушать щодня збору. Вітаміни — щодо стійкі з'єднання та сушіння допускається за нормальної температури 70−90°С.

6. ХРАНЕНИЕ.

У сухому, добре провітрюваному приміщенні, оберігаючи від дії чинників довкілля та вредителей.

II. ВІТАМІНИ К.

(Синоніми: вітамін коагуляції, антигеморрагический витамин).

1. ІСТОРІЯ ОТКРЫТИЯ.

У 1929 р. датський учений Дам описав авітаміноз у курчат, що були на синтетичної дієті. Основним ознакою його була геморрагия — крововилив в підшкірну клітковину, м’язи та інші тканини. Додавання дріжджів як джерело вітамінів У і риб’ячого жиру, багатого вітамінами Проте й D, не усували патологічних явищ. Виявилося, що цілющим ефектом мають зерна злаків та інші рослинні продукти. Речовини, излечивающие геморрагию, було названо вітамінами До, чи вітамінами коагуляції, оскільки було встановлено, що крововиливу в піддослідних птахів, наприклад, пов’язані зі зниженням здібності крові до свертыванию.

1939;го р. до лабораторій Каррера уперше був в виділено із люцерни вітамін До, його ім'ям названо филлохинон. У тому ж року Бинклей і Доизи одержали з гниючої рибної борошна речовина з антигеморрагическим дією, по з іншими властивостями, ніж препарат, виділений з люцерни. Цей чинник отримав назву вітаміну К2 на відміну вітаміну з люцерни, названого вітаміном К1.

Коротка історія відкриття вітаміну відбито у таблиці 1.

Таблиця 1.

Відкриття вітаміну До результат серії експериментів, проведених Генрі Дэмом.

МакФарлейн і сотр. спостерігають дефект згортання крови.

Дэм висловлює припущення, що противогеморрагический вітамін курчати є новий жирорастворимый вітамін, що він називає вітаміном К.

Дэму і сотр. вдаються приготувати неочищену фракцію протромбіну в плазмі і продемонструвати зниження її активності у разі отримання з плазми курчати з недостатнім змістом вітаміну К.

Дойзи і сотр. синтезують вітамін К1.

Брикхаус описує передумови кровотечі як наслідок синдрому недостатнього всмоктування чи голодування й встановлює, що геморагічна хвороба новонароджених пов’язані з вітаміном К.

Дэм отримує Нобелівської премії як відкриття вітаміну До, чинника згортання крови.

Дойзи отримує Нобелівської премії як відкриття хімічної структури вітаміну К.

Стенфло з сотр. і Нелсестуен з сотр. показали яка від вітаміну До стадію в синтезі протромбина.

Эсмон і сотр. відкривають залежне від вітаміну До карбоксилирование протеїну в печени.

Дослідження хімічної природи вітамінів До призвело до висновку, що у основі їхніх молекули лежить структура 2-метил-1,4-нафтохинона, який, як і природні вітаміни До, має антигеморрагическим действием.

2. ХІМІЧНЕ СТРОЕНИЕ.

Природні вітаміни До похідні 2-метил-1,4-нафтохинона, у становищі 3 водень заміщений на залишок спирту фитола чи изопреноидную ланцюг з різними числом вуглецевих атомов:

2-метил-1,4-нафтохинон.

Вітамін К1, филлохинон, фитохинон.

(2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон).

Вітамін К2 представлений кількома формами, несхожими за довжиною изопреноидной ланцюга. Виділено похідні з бічний ланцюгом з 20-ти, 30 і 35 вуглецевих атомов.

Вітамін К2(20).

Вітамін К2(30).

(2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохинон).

Вітамін К2(35).

Крім природних вітамінів До, нині відомий ряд похідних нафтохинона, які мають антигеморрагическим дією, які отримані синтетичним шляхом. До до їх числа ставляться такі соединения:

Вітамін К3.

(2-метил-1,4-нафтохинон).

Вітамін К4.

(2-метил-1,4-нафтогидрохинон).

Вітамін К5.

(2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон).

Вітамін К6.

(2-метил-1,4-диаминонафтохинон).

Вітамін К7.

(3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон).

|У 1943 р. А. У. Палладін і М. М. Шемякін синтезували дисульфидное похідне 2-метил-1,4-нафтохинона, отримав назву викасола, що застосовується у медичній практиці як замінник вітаміну К:

Викасол.

3. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ СВОЙСТВА.

Вітамін К1 є ясно-жовте олію, яке кристалізується за нормальної температури -20° і кипить при 115−145° в вакуумі. Це речовина розчинно в хлороформі, диэтиловом ефірі, этиловом спирті та інших органічних розчинниках. Його розчини поглинають СФ промені. Так було в петролейном ефірі максимуми адсорбції перебувають при довжині хвилі, рівної 243, 249, 261, 270 і 325 нм. У переліку найбільшу оптичну щільність (= 420) вітамін До виявляє при До = 249 нм.

Вітамін К2 — жовтий кристалічний порошок з температурою плавлення 54°, растворяющийся в органічних розчинниках. Вона має адсорбционные спектри, подібні до такими вітаміну К1, але менш інтенсивно поглинає СФ промені. Наприклад, в петролейном ефірі максимум його поглинання перебуває при 248 нм і як = 295.

Вітамін К3 є лимонно-жовте кристалічний речовина з дуже характерною запахом. Температура плавлення 160°. Він слабко розчинний у питній воді, що з відсутністю його молекулі довгою вуглеводневої цепи.

Вітаміни До, містять вагітною 3 изопреноидную ланцюг, ставляться до светочувствительным сполукам. При висвітленні ультрафіолетом відбувається фотоліз, відщепляється изопреноидная ланцюг, яку заміщає гидроксил, а молекула фитола окислюється в кетон фитон.

Вітаміни До, будучи, як зазначено вище, похідними нафтохинона, у змозі до окислительно-восстановительным реакцій. І на цій здібності вітамінів До грунтується кількісне визначення їх полярографическим методом. Нафтохиноновая молекула, приєднуючи два водню, перетворюється на нафтогидрохиноновую. Ця реакція у присутності кисню повітря оборотна. Реакція відновлення нафтохинонов (забарвлених речовин) супроводжується їх обесцвечиванием.

Вітаміни До здатні безпосередньо взаємодіяти з киснем, приєднуючи їх у становищі 2, 3 молекули нафтохинона. Продуктом окислення є эпоксид:

Эпоксид вітаміну К1.

Эпоксиды вітамінів До зберігають вітамінну активність вихідних молекул.

Вітамін К3 під впливом світла, і кисню повітря здатна родити димерное производное:

Димер вітаміну К3.

Як зазначалося, бисульфидное похідне вітаміну К3 має вітамінною активністю. Це важливе для медичної практики речовина отримують впливом бисульфита натрію на 2-метил-1,4-нафтохинон.

Добрими стабілізаторами вітаміну До є монокальциевый фосфат, пирофосфаты натрію чи калію та інших., стабілізуюче які полягає у підтримуванні у водному розчині кислої реакції (рН = 4,8). Суміш 0,5 кг пропаренной соєвої борошна з 140 р менадион-натрий-бисульфатом і 26 р СаН4(РO4)2 стабілізує вітамін на 97% протягом трьох месяцев.

4. СПЕЦИФІЧНІСТЬ БУДІВЛІ. ГОМОВИТАМИНЫ І АНТИВИТАМИНЫ К.

К-витаминной активністю мають багато похідні нафтохинона (див. стор. 68). Залежно від деталей структурі істотно змінюється величина біологічну активність сполуки. Порівняльна оцінка біологічну активність вітамінів групи До представленій у табл. 2.

Таблиця 2.

Біологічна активність вітамінів групи К.

Витамины.

Активність, %.

Витамины.

Активність, %.

К1.

К5.

К2.

К6.

К3.

К7.

К4.

Як очевидно з даних табл. 2, гідрування хиноидных груп, що у становищі 1,4, не надає істотно на біологічну активність вітамінів До. У той самий час гідрування самого нафтохинонового ядра призводить до майже повної втрати біологічну активність молекули. Заміна гидроксильной групи на аминогруппу не супроводжується втратою біологічну активність вітаміну. Для прояви біологічну активність обов’язково наявність метильной групи вагітною 2 нафтохинонового ядра. Запровадження метильной групи за іншими позиціях нафтохиноновой системи супроводжується різким зменшенням фізіологічної ролі соединения.

Становить особливий інтерес вплив зміни довжини бічний изопреноидной ланцюга на біологічну активність похідних нафтохинонов. Виявляється, що і скорочення, так подовження вуглеводневої ланцюга викликає зниження вітамінною активності препарату. Поруч із повне видалення бічний ланцюга збільшує активність молекули у трьох раза.

Запровадження гідроксильних груп у різні позиції нафтохинонового ядра, крім положень 1 і 4, майже зовсім позбавляє сполуки вітамінною активності. Прикладом «такого сполуки є фтиокол, чи 2-метил-З-гидрокси-11,4-нафтохинон:

Фтиокол.

Це з'єднання майже має К-витаминной активністю, за даними деяких учених навіть має антивитаминные властивості. Деякі хімічні сполуки, мають окремі риси подібності у структурі з вітамінами групи До, мають антивитаминными властивостями. Серед перших антивитаминов До відкрили дикумарол — речовина, виділений з зіпсованого сіна бобових рослин (буркун, клевер):

Дикумарол.

(3,3'-метилен-бис-4-оксикумарин).

Іншим представником антивитаминов До є похідне фтиокола 2,2'-метилен-бис (3-гидрокси-1,4-нафтохинон) що було похідне двох молекул фтиокола, формула якого наводиться ниже:

2,2'-метилен-бис (3-гидрокси-1,4-нафтохинон).

Третім представником цієї групи сполук є варфарин:

Варфарин.

Усі названі речовини мають геморрагическим дії на организм.

5. БІОХІМІЧНІ ФУНКЦИИ.

Як зазначалося, виявлення К-авитаминоза було з клінічної картиною, яка б показала уповільнення процесів згортання крові. Це полягала у точковому кровоизлии у кістковій тканині. Кров, узяте з організму К-авитаминозных курчат та інших тварин, годинами залишалася рідкої у її хранении.

У наступні роки з’ясовано, що вітамін До має відношення до синтезу протромбіну — однієї з чинників складної ферментативної системи згортання крові. Роль системи полягає у перетворення розчинної в плазмі білка фібриногену під ферментативным дією тромбіну спочатку у мономерную форму білка фібрину, потім у полімерний, вже нерозчинний білок фібрин. Тромбин утворюється з протромбіну. Особливо складно є багатоступінчастий процес перетворення протромбіну в тромбин. У плазмі крові постійно містяться плазмові чинники згортання крові (див. табл. 3), є білковими речовинами, і іони кальцію. У формених елементах крові - тромбоцитах — міститься особливий липопротеид, званий тромбопластином тромбоцитів, чи чинником III тромбоцитів. При руйнуванні тромбоцитів цей неактивний білок перетворюється під впливом білків плазми акцеллерина і конвертина в активну тромбокиназу, що у присутності інших названих плазмових факторів, і, ще, тканинного чинника починає ферментативний процес освіти тромбина.

Таблиця 3.

Чинники свертывающей системи, які у крови.

Индекс.

Назва фактора.

Индекс.

Назва фактора.

Ф.I.

Фибриноген.

Ф.VII.

Конвертин і проконвертин.

Ф.II.

Протромбин (тромбин) крови.

Ф.VIII.

Антигемофильный глобулін А.

Ф.III.

Повний тромбопластин.

Ф.IX.

Антигемофильный глобулін У, чинник Кристмаса.

Ф.X.

Чинник Проуэра-Стюарта.

Ф.IV.

Іони Са.

Ф.XI.

Фвктор Розенталя.

Ф.V.

Проакцеллерин.

Ф.XII.

Чинник Хагемана.

Ф.VI.

Акцеллерин.

Ф.XIII.

Фибринстабилизирующий фактор

-.

Вітамін К.

Як очевидно з схеми, вітамін До безпосередньо не входить до системи згортання крові. Він необхідний синтезу у печінці протромбіну, проконвертина, чинника Х і чинника IX (див. табл. 3).

Спеціальне вивчення біохімічної ролі вітаміну До дозволяє припустити, що вона у впливі на заключну стадію формування молекули протромбіну на посттрансляционном рівні. Поруч із мають інформацію про зміну здібності протромбіну К-авитаминозных організмів взаємодіяти з липидами, вуглеводами і кальцієм. У результаті порушується активирующее дію чинників ввертывающей системи крові й процесу перетворення протромбіну в тромбин.

Са2+.

ФIII тромбоцитов.

(липопротеид).

Плазмові чинники свертывания.

Фибриноген.

Аутокатализ.

Протромбин.

Тромбин.

Фибрин-мономер

аутокатализ.

Тканинної чинник (тканинної тромбопластин).

Плазмові чинники свертывания.

Фибрин-полимер

(сгусток).

Схема згортання крови.

Крім участі вітамінів До у процесі біосинтезу білкових чинників згортання крові у вищих тварин, встановлено, що вони беруть участь у окисно-відновних перетвореннях. Це пов’язано з здатністю нафтохинонового ядра до оборотним окислительно-восстановительным перетворенням. На деяких мікроорганізмах, зокрема Escherichia Coli, і микобактериях показано роль менахинонов в біосинтезі пиримидиновых підстав при аеробних умовах. Менахинон бере участь у перетворення дигидрооротовой кислоти в оротовую. Квазінаціональне середовище у своїй молекула відновленого вітаміну До (менахинола) дегидрируется у присутності фумаровой кислоты:

Оротовая кислота.

Менахинол.

Фумаровая кислота.

Дигидрооротат.

Менахинон.

Бурштинова кислота.

Для рослинних організмів показано участь вітамінів зробив у транспорті електронів. Не виключена також роль вітамінів Ц у процесах окисного фосфорилювання в мітохондріях тварин клеток.

6. ЗВ’ЯЗОК З ВІТАМІНАМИ.

При недостатності вітаміну До спостерігали зниження активності аденозинтрифосфатазы і креатинкиназы у крові та скелетної м’язі. Це спричиняє пониженному використанню макроэргов, що впливає на підвищенні змісту АТФ у печінці і серце пацюків і курчат. Додаткове запровадження вітаміну Є до раціону, позбавлений вітаміну До, попереджає зниження активності зазначених ензимів в м’язах пацюків. Це виявляє освіту метаболітів, котрі мають антигеморрагическим дією, але, подібно витамину До, які забезпечують нормальний біосинтез энзиматических белков.

Включення до раціону пацюків вітаміну, А — кислоти в дозі, яка перевищує 50 НЕ, значно знижувало зміст протромбіну і підвищувало виділення вітаміну До з калом. Отже, вітамін, А кислота гальмувала всмоктування вітаміну До. Як недостатність вітаміну Однак і гіпервітаміноз, А викликають крихкість лизосомных оболонок клітин товстої кишки, призводить до виділенню з клітин низки ензимів — ?-глюкуронидазы, кислої фосфатазы і арилсульфатазы — і підвищує їх активність. Пероральное запровадження вітаміну До попереджало звільнення цих ензимів при гипервитаминозе А. Схоже звільнення арилсульфатазы є і з лизосом печінки при гипервитаминозе А. Додавання вітаміну К1 в инкубируемую середу охороняє лизосомы печінки від звільнення арилсульфатазы. Отже, вітамін До стабілізує мембрани клітин та їх органелл.

7. БИОСИНТЕЗ.

Встановлено основні етапи біосинтезу вітаміну До у мікроорганізмів. Шикимовая кислота одна із попередників ароматичного ядра хиноновых производных:

Шикимовая кислота.

Є дані, що дають значення сукцинилбензойной кислоти в синтезі менадионов. Схема перетворення сукпинилбензойной кислоти в менадион представлена наступним поруч реакций:

Сукцинилбензойная кислота.

1,4-дигидрокси-3-карбокси-нафтогидрохинон.

(нафтоевая кислота).

Метионин.

2-метилнафтоевая кислота.

До 2-метилнафтоевой кислоті приєднується надалі пирофосфорный ефір відповідного изопреноида.

Цікаво зазначити, що незалежно від цього, з яких об'єктів (рослинних чи мікробних) надходить вітамін До у організм людини і тварин, у печінці усі вони отщепляют изопреноидную ланцюг вагітною 3 і перетворюються на менадион (вітамін К3). Потім відбувається реакція приєднання властивого для вітаміну К2(20) изопреноида, що містить 20 вуглецевих атомов.

8. АВИТАМИНОЗ.

Як зазначалося, недостатнє потрапляння до організму вітаміну До викликає підшкірні і внутрішньом'язові крововиливу — геморагії, які виникли у результаті зниження швидкості згортання крови.

Вже згадувалося, що вітамін До перестав бути безпосереднім учасником процесу освіти фібрину. Він необхідний синтезу у печінці білків протромбіну (чинник II), проконвертина (чинник VII), чинника Проуэра — Стюарта (чинник X) і чинника Крістмаса (антигемофильный глобулін У — чинник IX).

При К-авитаминозе виявляються зниженими зміст протромбіну у крові та концентрація плазмових чинників згортання крови.

Відомий ряд захворювань, що супроводжуються підвищеної свертываемостью крові й освітою тромбів у судинах (наприклад, інфаркт, тромбофлебіт). У таких випадках застосовуються різні препарати антивитаминов До. Слід зазначити також, що для засвоєння вітаміну До необхідно нормальне надходження жовчі в кишковий тракт (останнє важливо також і інших жиророзчинних витаминов).

9. ПОШИРЕННЯ У ПРИРОДІ І ПОТРЕБНОСТЬ.

Визначення добової дози вітаміну До важко у зв’язку з синтезом його мікроорганізмами, які населяють кишковий тракт. Зазвичай добова потребу людини становить 100 мкг, проте може бути і більше высокой.

Рекомендована профілактична доза для дорослих осіб чоловічої статі становить 80 мкг на добу, а дорослих осіб жіночої статі - 65 мкг на добу. Наявні дані недостатні задля встановлення профілактичну дозу вітаміну До під час вагітності й годівлі грудьми. Кількість вітаміну До, споживане з їжею, загалом перевищує рекомендовану профілактичну дозу. Рекомендована загальна доза для новонароджених становить 5 мкг филлохинона чи менахинона на добу протягом шість місяців і десяти мкг протягом наступних шість місяців. Прописи для новонароджених повинні містити 4 мкг вітаміну До на 100 кКал. Профілактична доза для дітей встановлено лише на рівні приблизно мкг/кг маси тела.

Лікувальні дози вітаміну До значно перевищує добову потреба здорових покупців, безліч становлять, наприклад при захворюванні жовтухою, 10−15 мг в сутки.

Не спостерігалося жодних виявів токсичності навіть по тривалого прийому великих кількостей вітаміну К1 і К2. Проте запровадження менадиона (К3) може викликати гемолитическую анемію, жовтуху і ядерну жовтуху (сіру форму жовтяниці у новорожденных).

У природі вітаміном До особливо багаті зелені частини рослин. Найбільш високо його вміст у бобових рослинах, шпинаті, капусту, листі кропиви, томатах та інших. З тварин продуктів треба сказати печінку, де він депонується (табл. 4).

Таблиця 4.

Зміст вітаміну До у деяких продуктах, мг % на сухий вес.

Продукт.

Зміст витамина.

Продукт.

Зміст витамина.

Печінка свиная.

0,80.

Капуста.

3,20.

Яйца.

0,08.

Томаты.

0,40−0,80.

Молоко.

Следы.

Картофель.

0,16.

Шпинат.

4,40.

Пшеница.

0,06.

Морковь.

3,20.

Вітамінізація продуктів. За винятком спеціальних продуктів для новонароджених вітамін До не додають для харчування. Вітамін До синтезується промисловим способом мислення й використовують у прописях для новонароджених (100 мг/литр) і лікарські препарати для человека.

1. Колотилова А.І. Вітаміни. — Л. 1976.

2. Труфанов А. В Біохімія вітамінів. — М. 1972.

3. Мецлер Д. Біохімія. — М. 1980.

4. Березов Т. Т., Коровкін Б.Ф. Біологічна хімія. — М. 1990.