Фолацин, фолиевая кислота (витамин В9, Вс)
Фолиевая (птероилглутаминовая) кислота (фолацин) в зависимости от вида животных или штамма бактерий, нуждающихся для нормального роста в присутствии этого пищевого фактора, называлась по-разному: фактор роста L. casei; витамин М, необходимый для нормального кроветворе-
ния у обезьян; витамин Вс, фактор роста цыплят (индекс «с» от англ. chicken - цыпленок). В 1941 г. фолиевая кислота была выделена из зеленых листьев растений, в связи с чем и получила свое окончательное название (от лат. folium - лист). Еще до установления химического строения фолиевой кислоты было показано, что для роста некоторых бактерий необходимо присутствие в питательной среде парааминобензойной кислоты. Добавление структурных аналогов ее, в частности сульфаниламидных препаратов, наоборот, оказывало тормозящее действие на рост бактерий. В настоящее время установлено, что это рост-стимулирующее действие парааминобензойной кислоты обусловлено включением ее в состав более сложно построенной молекулы фолиевой кислоты.
Фолиевая кислота состоит из трех структурных единиц: остатка 2- амино-4-окси-6-метилптеридина (I), парааминобензойной (II) и L- глутаминовой (III) кислот (рис. 18).
Рис. 18. Химическое строение фолиевой кислоты.
Фолиевая кислота ограниченно растворима в воде, но хорошо растворима в разбавленных растворах спирта; имеет характерные спектры поглощения в УФ-области спектра. Недостаточность фолиевой кислоты трудно вызвать даже у животных без предварительного подавления в кишечнике роста микроорганизмов, которые синтезируют ее в необходимых количествах; авитаминоз обычно вызывают введением антибиотиков и скармливанием животным пищи, лишенной фолиевой кислоты. У человека наблюдается клиническая картина макроцитарной анемии, очень похожая на проявления пернициозной анемии - следствия недостаточности витамина В12, хотя нарушения нервной системы отсутствуют. Иногда отмечается диарея. Имеются доказательства, что при недостаточности фолиевой кислоты нарушается процесс биосинтеза ДНК в клетках костного мозга, в которых в норме осуществляется эритропоэз. Как следствие этого в периферической крови появляются молодые клетки - мегалобласты - с относительно меньшим содержанием ДНК.
Метаболизм. Пищевые производные фолацина всасываются в верхней части тонкого кишечника.. Способность к всасыванию много больше, чем поступает с пищей. Витамин быстро всасывается и примерно через 30 минут попадает в плазму и быстро уходит в ткани. В крови основная часть фолацина (87%) содержится в эритроцитах, а остальное - в плазме. Предполагают наличие специфического транспортного механизма в клеточных мембранах.
Депонируется фолацин в почках и слизистой кишечника, во многих тканях, но 2/3 депонируется в печени. Элиминация происходит преимущественно почками в не измененном виде. Введенная фолиевая кислота циркулирует около 2-3 часов, затем выводится. Из организма выводится также с калом и потом.
Образование активных форм осуществляется восстановлением фолиевой кислоты в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК) и ^-формил- ТГФК и др. Восстановление происходит преимущественно в печени и протекает в 2 стадии при участии специфических ферментов, содержащих восстановленный НАДФ. Сначала при действии фолатредуктазы образуется дигидрофолиевая кислота (ДГФК), которая при участии второго фермента - дигидрофолатредуктазы восстанавливается в ТГФК (рис. 19):
- Фолиевая кислота + НАДФН + Н+ -о- ДГФК + НАДФ+;
- ДГФК + НАДФН + Н+ о ТГФК + НАДФ+.
Редуктазы содержатся практически во всех ядерных клетках. Максимальная активность - в клетках печени, почек, слизистой кишечника, в бластных клетках костного мозга.
Рис. 19. Химическое строение ТГФК.
Аналоги фолиевой кислоты (антиметаболиты) - аминоптерин и метотрексат (-ОН в 1 кольце заменена на -ЫН2), применяющиеся для лечения острых лейкозов и быстро растущих опухолей, прочно связываются с
дигидрофолатредуктазой и блокируют синтез коферментных форм витамина, т.е. являются конкурентными ингибиторами. Это позволяет использовать данные антиметаболиты для блокировки цикла фолиевой кислоты и этим снижать пролиферацию клеток. Однако они действуют не только на патологические ткани, а и на все ткани с быстро делящимися клетками.
Изменение обмена фолиевой кислоты сопряжено с обменом витамина В6. Так, при острых лейкозах и злокачественных новообразованиях активность ферментов обмена фолиевой кислоты повышена, а активность ферментов обмена витамина В6 и его содержание снижено. Так как витамин В6 участвует в цикле обмена фолиевой кислоты, то это позволяет использовать антиметаболиты витамина В6 для блокировки цикла фолиевой кислоты и этим самым снижать пролиферацию. К таким антиметаболитам витамина В6 относится антибиотик Д-циклосерин (осуществляет необратимое ингибирование сериноксиметилтрансферазы) и нарушение переноса С1 ведет к выраженному противолейкозному действию, снижается пролиферация клеток, тормозится развитие спленомегалии.
Биологические функции. Основные биологические функции фолиевой кислоты реализуются через коферментные свойства ТГФК. Доказано, что коферментные функции ТГФК непосредственно связаны с переносом одноуглеродных групп, первичными источниками которых в организме являются Р-углеродный атом серина, а-углеродный атом глицина, углерод метальных групп метионина, холина, 2-й углеродный атом индольного кольца триптофана, 2-й углеродный атом имидазольного кольца гистидина, а также формальдегид, муравьиная кислота и метанол. К настоящему времени открыто шесть одноуглеродных групп, включающихся в разнообразные биохимические превращения в составе ТГФК: формильная (-СНО), метильная (-СН3), метиленовая (-СН2-), метенильная (-СН=), оксиметиль- ная (-СН2ОН) и формиминовая (-CH=NH). Выяснено, что присоединение этих фрагментов к ТГФК является ферментативной реакцией ковалентного связывания их с 5-м или 10-м атомом азота (или с обоими атомами вместе).
Имеются данные, что производные ТГФК участвуют в переносе одноуглеродных фрагментов при биосинтезе метионина и тимина (перенос метальной группы), серина (перенос оксиметильной группы), образовании пуриновых нуклеотидов (перенос формильной группы) и т.д. Перечисленные вещества играют ключевую роль в биосинтезе белков и нуклеиновых кислот, поэтому становятся понятными те глубокие нарушения обмена, которые наблюдаются принедостаточности фолиевой кислоты.
Основным клиническим проявлением недостатка фолиевой кислоты является заболевание анемией - мегалобластической и макроцитарной. В крови появляются большие незрелые кроветворные клетки - мегалобла- сты. Снижается количество эритроиитов и гемоглобина в крови, причем эритропения выражена в большей степени, чем снижение уровня гемоглобина (в отличие от железодефинитной анемии). Характерно появление в
крови гиперсегментированных многоядерных лейкоцитов с большим числом тяжей между сегментами ядер. В эритроцитарном, миелоидном и ме- гакариоцитарном ростках костного мозга отмечаются выраженные мега- лобластические изменения. Клетки костного мозга характеризуются высокой скоростью деления, поэтому они особо чувствительны к нарушению синтеза нуклеиновых кислот, возникающему при дефиците фолиевой кислоты. Схожие симптомы отмечаются и при недостатке витамина В12, так как обмен обоих витаминов взаимосвязан.
При недостаточности фолатов отмечаются слабость, головная боль, обмороки, бледность кожи, красный саднящий язык, диарея. Больные раздражительны, враждебны, у них плохая память, паранойя.
Гипервитаминоз не описан. Даже при приеме доз в 20-40 раз превышающих физиологические, токсических эффектов не отмечалось.
Распространенность в природе и потребность.
Источником фолацина является главным образом пища. Богаты им продукты растительного (салат, капуста, томаты, земляника, шпинат) и животного происхождения (печень, мясо, яичный желток) (табл. 12).
Таблица 12
Содержание _ фолиевой кислоты в пищевых продуктах (мкг/г)
Продукт |
Содержание |
Продукт |
Содержание |
Дрожжи |
14,7 |
Лук репчатый |
0,05 |
Бобы |
1,6 |
Печень |
0,42-1,60 |
Петрушка |
1,17 |
Почки |
0,45 |
Шпинат |
0,53 |
Телятина |
0,27 |
Салат |
0,40 |
Яйцо |
0,13 |
Свекла зелень |
0,38 |
Мясо говяжье |
0,10 |
Цветная капуста |
0,25 |
Свинина |
0,08 |
Белокочанная капуста |
0,15 |
Молоко |
0,004 |
Лук зеленый |
0,11 |
Черная смородина |
0,16 |
Суточная потребность в витамине у взрослого человека составляет около 100-200 мкг. У беременных потребность в нем увеличивается в 2 раза. У человека содержится 5 - 10 мг фолиевой кислоты. Запасов хватает примерно на 4 месяца. Горячая обработка продуктов уменьшает содержание фолиевой кислоты почти на 50%.
А так же в разделе «Фолацин, фолиевая кислота (витамин В9, Вс) »
- Жирорастворимые витамины
- Витамин Д (кальциферол)
- Витамин Е (токоферол)
- Витамин К (нафтохиноны)
- Водорастворимые витамины
- Витамин В2 (рибофлавин)
- Витамин В3 (пантотеновая кислота)
- Никотиновая кислота или витамин В5 (РР), ниацин
- Витамин В6 (пиридоксин)
- Кобаламины (цианокобаламин, витамин Bi2)
- Витамин С (аскорбиновая кислота, антискорбутный)
- Витамин Р (цитрин, витамин проницаемости)
- Витамин Н (биотин)
- Витаминоподобные вещества
- Витамин F
- Витамин Q (коэнзим Q, убихинон)
- Витамин В4 (холин)
- Витамин В8 (инозит, инозитол)
- Витамин В13 (оротовая кислота)
- Витамин В15 (пангамовая кислота)
- Карнитин
- Парааминобензойная кислота (ПАБК)
- Витамин U (S-Метилметионин)
- Витамин N (липоевая кислота)