Антивитамины примеры. Антивитамины: общая характеристика

Согласно современным представлениям, к антивитаминам относят две группы соединений:

1-я группа - соединения, являющиеся химическими аналогами витами-

нов, с замещением какой-либо функционально важной группы на неактив-

ный радикал, т. е. это частный случай классических антиметаболитов;

2-я группа - соединения, тем или иным образом специфически инакти- вирующие витамины, например, с помощью их модификации или ограничи- вающие их биологическую активность.

Если классифицировать антивитамины по характеру действия, как это принято в биохимии, то первая (антиметаболитная) группа может рассматри- ваться в качестве конкурентных ингибиторов, а вторая - неконкурентных, причем во вторую группу попадают весьма разнообразные по своей химиче- ской природе соединения и даже сами витамины, способные в ряде случаев ограничивать действие друг друга.

Таким образом, антивитамины - это соединения различной природы,

обладающие способностью уменьшать или полностью ликвидировать специ- фический эффект витаминов, независимо от механизма действия этих вита- минов.

Рассмотрим некоторые конкретные примеры соединений, имеющих яр-

ко выраженную антивитаминную активность.

Лейцин - нарушает обмен триптофана, в результате чего блокируется образование из триптофана ниацина - одного из важнейших водораствори- мых витаминов - витамина PP. Сорго имеет антивитаминное действие в от- ношении витамина РР за счет избытка лейцина.

Индолилуксусная кислота и ацетилпиридин - также являются антиви-

таминами по отношению к витамину РР; содержатся в кукурузе. Чрезмерное

употребление продуктов, содержащих вышеуказанные соединения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом витамина PP.

Аскорбатоксидаза, полифенолоксидазы и некоторые другие окисли-

тельные ферменты проявляют антивитаминную активность по отношению к витамину С (аскорбиновой кислоте). Аскорбатоксидаза катализирует реак- цию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую кислоту:

Аскорбиновая кислота дегидроаскорбиновая кислота

В измельченном растительном сырье за 6 часов хранения теряется бо- лее половины витамина С, т.к. при измельчении нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Поэтому рекомендуют пить соки непосредственно после их изго- товления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избе- гая их измельчения и приготовления различных салатов.

В организме человека дегидроаскорбиновая кислота способна прояв-

лять в полной мере биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под действием глутатионредуктазы. Вне организма она характеризуется вы- сокой степенью термолабильности: полностью разрушается в нейтральной среде при нагревании до 60 °С в течение 10 мин, в щелочной среде - при комнатной температуре.

Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов,

1-3-минутном прогревании сырья при 100 °С. Учет активности аскорбаток- сидазы имеет большое значение при решении ряда технологических вопро- сов, связанных с сохранением витаминов в пище.

Тиаминаза - антивитаминный фактор для витамина B1 - тиамина. Она содержится в продуктах растительного и животного происхождения, обу- словливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.

Таблица 2.1

Массовая доля аскорбиновой кислоты и активность аскорбатоксидазы в продуктах растительного происхождения

Наибольшее содержание этого фермента отмечено у пресноводных рыб (в частности, у семейств карповых, сельдевых, корюшковых). Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей (на- пример, жителей Таиланда) приводят к развитию недостаточности витамина В1. Однако у трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутствует.

Возникновение дефицита тиамина у людей может быть обусловлено наличием в кишечном тракте бактерий (Вас. thiaminolytic, Вас. anekri- nolytieny), продуцирующих тиаминазу. Тиаминазную болезнь в этом случае рассматривают как одну из форм дисбактериоза.

Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, «работает» внутри орга-

низма человека, создавая при определенных условиях дефицит тиамина.

Найден антивитаминный фактор в составе кофе. Тиаминазы раститель- ного и животного происхождения вызывают разрушение части тиамина в различных пищевых продуктах при хранении. В семенах льна обнаружен ли- натин - антагонист пиридоксина (витамина В6), в проростках гороха - анти- витамины биотина и пантотеновой кислоты.

В сырой сое присутствует липоксидаза , которая окисляет каротин. Это действие фермента исчезает после нагревания.

Дикумарол (3,3-метиленбис-4-гидроксикумарин), содержащийся в дон- нике (Melilotus officinalis), приводит к падению уровня протромбина у чело- века и животных за счет противодействия витамину К.

Ортодифенолы и биофлавоноиды (вещества с Р-витаминной активно- стью), содержащиеся в кофе и чае, а также окситиамин, который образуется при длительном кипячении кислых ягод и фруктов, проявляют антивитамин- ную активность по отношению к тиамину.

Все это необходимо учитывать при употреблении, приготовлении и

хранении пищевых продуктов.

Линатин - антагонист витамина В6, содержится в семенах льна. Кроме этого, ингибиторы пиродоксалевых ферментов обнаружены в съедобных грибах и некоторых видах семян бобовых.

Авидин - белковая фракция, содержащаяся в яичном белке. Избыточное

потребление сырых яиц приводит к дефициту биотина (витамина Н), так как авидин связывает витамин в неусвояемое соединение. Тепловая обработка яиц приводит к денатурации белка и лишает его антивитаминных свойств.

Гидрогенизированные жиры - являются факторами, снижающими со- хранность витамина А (ретинола). Эти данные свидетельствуют о необходи- мости щадящей тепловой обработки жироемких продуктов, содержащих ре- тинол.

Говоря об антиалиментарных факторах питания, нельзя не сказать о гипервитаминозах. Известны два типа: гипервитаминоз А и гипервитаминоз

D. Например, печень северных морских животных несъедобна из-за большо-

Приведенные данные свидетельствуют о необходимости дальнейшего тщательного изучения вопросов, связанных с взаимодействием различных природных компонентов пищевого сырья и продуктов питания, влияния на них различных способов технологической и кулинарной обработки, а также режимов и сроков хранения с целью снижения потерь ценных макро- и мик- ронутриентов и обеспечения рациональности и адекватности питания.

При поступлении в организм витамины могут оказывать как токсическое, так и аллергическое действие, причем частота побочных реакций достигает 5% от общего числа лекарственных осложнений. Токсическое действие витаминов развивается при избытке их в организме и проявляется различными гипервитаминозами. Наиболее тяжелую клинику токсических осложнений вызывают жирорастворимые витамины А, Д, Е, К.

Побочные реакции, вызванные витамином А (ретинолом), чаще всего носят характер острого или хронического гипёрвитаминоза. При гипервитаминозе преобладают симптомы отравления, сопровождающиеся в отдельных случаях развитием психозов, поражением кожи. Через несколько часов после введения витамина на коже и слизистых появляются высыпания в виде мелкоточечных или обширных кровоизлияний, вплоть до тяжелого воспаления кожи. У детей помимо этого повышается температура и внутричерепное давление; на первом году жизни это проявляется выбуханием большого родничка. У беременных женщин гипервитаминоз нарушает развитие плода, обусловливая различные уродства.

Аллергические осложнения, вызываемые витаминами группы В, разнообразны по форме и тяжести. Так, угри и другие изменения на коже развиваются в результате применения витаминов В1, В12, как проявление аллергии у людей, склонных к ней. Наиболее грозное осложнение витаминотерапии – анафилактический шок – может развиваться при введении витамина В1 никотиновой кислоты, В12, одномоментном введении витаминов В1 В6, В12. Не всегда удается спасти таких больных даже в условиях стационара.

Аллергические реакции при повышенной чувствительности организма к витамину С могут проявляться в виде различных сыпей, зуда, крапивницы и даже анафилактического шока. Нецелесообразно введение витамина С людям пожилого возраста из-за опасности развития тромбогеморрагических осложнений, так как витамин способствует свертываемости крови.

Таким образом, витамины, выпускаемые фармацевтической промышленностью, являются в большей степени лекарственными препаратами и имеют такие же показания к применению, как и любые другие медикаменты. Бесконтрольное употребление витаминов может принести больше вреда, чем пользы. Только врач может определить необходимость их приема. Лишь витамины фруктов, ягод, овощей и других пищевых продуктов не имеют противопоказаний, так как количества и соотношения между отдельными группами их в пищевых продуктах оптимальны для человеческого организма. Но и здесь, как всюду, бывают исключения из правил. Так, в литературе описаны отравления полярников, вызванные употреблением в пищу печени белого медведя. Исследования показали, что токсическое действие печени связано с наличием в ней больших количеств витамина А.

Антивитамины - соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведет к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве или образуется в самом организме. Антивитамины известны почти для всех витаминов. Например, антивитамином витамина B1 (тиамина) является пиритиамин, вызывающий явления полиневрита.

8 Гормоны и гормональные препараты. Классификация (по химическому строению и механизму действия). Особенности применения гормональных средств (цели назначения - виды терапии, возможности появления "синдрома отмены" и его предупреждение и др.).

Гормон происходит от греческого слова hormao – побуждать, возбуждать, приводить в

движение.

Гормональные препараты – это группа лекарственных средств, которые содержат действующее

начало эндокринных желез, т. е. гормоны или их синтетические заменители, обладающие гормональной

активностью.

Гормональные препараты используются для лечения и профилактики эндокринных заболеваний.

Основные источники получения гормональных препаратов – синтез, в т.ч. методом генной

инженерии, органы и моча животных.

Гормональные препараты в отличие от других лекарственных средств имеют свои особенности:

Отсутствие видовой специфичности – гормоны, полученные из ткани и мочи животных

используются для лечения людей.

Гормональные препараты применяются как для лечения гиперфункции, так и гипофункции

эндокринных желез.

Гормональные препараты активно взаимодействуют с биологически активными веществами

организма: белками, аминокислотами, витаминами, микроэлементами и др.

Способны в значительной мере влиять на энергетический и белковый обмены.

Антивитамины - соединения, вызывающие снижение, либо полную потерю биологической активности витаминов. Ученые обратили внимание на данную группу веществ несколько десятилетий назад. Эксперимент по синтезу витамина и усилению его действия на организм привел к обнаружению интересной особенности: полученное вещество было сходно по строению с искомым, но, наоборот, блокировало его действие.

Какие антивитамины существуют и представляют ли они опасность? Где можно обнаружить данные вещества? Сначала следует рассмотреть механизм их биологического действия.

Антивитамины делятся на несколько групп.

Различают:

• Неконкурентные ингибиторы . Вещества, прямо действующие на витамин. Они расщепляют его, либо образуют неактивные комплексы.
• Антагонисты-конкуренты . Благодаря структурному сходству встраиваются в биологически важные соединения вместо витаминов и выключают их из обменных процессов.

Значение

Витамины и антивитамины - это обычно сходные по строению вещества, но с противоположной активностью. Антагонисты некоторых соединений можно обнаружить в пище. Длительное употребление содержащей их еды способно привести к появлению признаков .

Например, во время медицинского обследования группы жителей Таиланда было выявлено, что у большого числа людей наблюдается нехватка тиамина. Причиной послужили особенности рациона: на протяжении длительного времени данная категория лиц употребляла большое количество сырой рыбы. Указанный продукт содержал фермент тиаминазу, расщепляющую до неактивных составляющих.

Антивитамины активно используют в медицине. Некоторые из них служат основой для химиотерапевтических препаратов. Ряд научных экспериментов основан на применении антагонистов: с их помощью моделируют состояние гиповитаминоза.

Представители антивитаминов и их источники

Происхождение у данных веществ разное: некоторые из них получают исключительно синтетическим путем, другие входят в состав обычной пищи. К определенному витамину нередко существует сразу несколько типов антагонистов. Создана сводная таблица антивитаминов.

Ретинол

Обмен ретинола может прекратиться на этапе дезактивации каротина (его предшественника). Антивитамином выступает липооксидаза. Наибольшее количество указанного фермента содержится в сое, не подвергшейся термической обработке.

Витамины группы B

Конкурентами B1 являются тиаминаза, окситиамин, пиритиамин. Большое количество первого соединения содержит сырая рыба, моллюски. Растительным источником антагониста B1 служат ягоды черники. Немного тиаминазы содержат рис, шпинат.

Подавляют действие B2 следующие антивитамины: изорибофлавин, галактофлавин, дихлоррибофлавин. Они блокируют рибофлавин по механизму конкурентного замещения. Ряд лекарственных препаратов, предназначенных для борьбы с малярией (акрихин, хинин), обладают свойствами ингибиторов B2.

К антагонистам B3 относятся противотуберкулезные средства (изониазид, фтивазид, тубазид). Указанные препараты также являются ингибиторами для B1, B2, B6, никотиновой кислоты. Антивитаминный эффект способствует задержке роста и размножения микобактерий туберкулеза. Антагонистом никотиновой кислоты является индол-3-уксусная кислота, которую содержат кукурузные зерна. Свойствами ингибитора B3 обладает Пантогам (лекарство, использующееся в психиатрической и неврологической практике).

Применение α-метилпантотеновой кислоты способно спровоцировать дефицит B5. Экспериментальное введение вещества приводило к появлению признаков нарушения работы почек и надпочечников. Оно является объектом только научных исследований.

Конкурентами B6 являются циклосерин, дезоксипиридоксин. Основное предназначение указанных веществ - создание искусственного гиповитаминоза. Подавляет биологическую активность пиридоксина и линатин. Его содержат некоторые виды бобовых, семена льна, .

Наиболее известным представителем антивитамина B7 является авидин. Данное соединение содержится в сыром яичном белке птиц. Авидин не разрушает витамин, но образует с ним неактивный комплекс. Термическая обработка позволяет избежать нарушения усвоения биотина.

Антивитамины фолиевой кислоты используют при лечении острых лейкозов. Один из наиболее известных препаратов - метотрексат . Угнетение деления злокачественных клеток достигается за счет нарушения работы фолатзависимых ферментов с последующим блоком синтеза нуклеиновых кислот.

Антивитаминную роль для кобаламина косвенно играют 2-аминометилпропанол-В12, соединения свинца. Нормальное всасывание B12 обеспечивается благодаря действию внутреннего фактора Касла. Свинец подавляет его активность, тем самым ухудшая абсорбцию кобаламина. Похожий механизм наблюдается и при взаимодействии с фолиевой кислотой.

Аскорбиновая кислота

Катализатором окисления данного соединения является аскорбатоксидаза. Фермент участвует в превращении витамина C в дегидроаскорбиновую кислоту. Он содержится в некоторых видах растительной пищи, не подвергшейся термической обработке.

Наибольшая активность аскорбатоксидазы обнаружена в и . Скорость процесса окисления напрямую связана со степенью повреждения продукта: чем сильнее измельчено растение, тем активнее протекает реакция. Достаточное температурное воздействие позволяет блокировать действие аскорбатоксидазы.

Витамин K

Впервые об антагонистах для данной группы соединений заговорили после обнаружения «болезни сладкого клевера» у крупного скота. Ученые заметили, что у животных, которые длительно употребляли данное растение, была склонность к кровотечениям. После подробного исследования у них зафиксировали нехватку витамина K. Причиной дефицита являлось вещество дикумарин .

Открытие кумаринов повлекло за собой создание некоторых видов антикоагулянтов (веществ, препятствующих свертыванию крови). Наиболее известным представителем является варфарин. Его используют как средство для предупреждения и лечения тромбозов.

Опасны ли антагонисты витаминов?

Представляют ли рассматриваемые соединения угрозу для здоровья? Скорее, потенциальную. Большинство антивитаминов были синтезированы в лабораторных условиях, поэтому встретить их в обычной жизни маловероятно. Прием лекарств, обладающих свойствами антагониста, при необходимости сопровождается дополнительным назначением жизненно важных соединений. Например, противотуберкулезные препараты используют совместно с витаминами группы B.

Не стоит опасаться еды, содержащей указанные вещества. Если рассматривать соотношение витаминов и их конкурентов, первых содержится значительно больше. Спровоцировать появление патологии смогут только грубые нарушения диеты (например, крайне однообразная пища). Большая часть антагонистов инактивируется с помощью достаточной термической обработки продуктов. Залог защиты организма от избыточного действия антивитаминов - правильное сбалансированное питание и точное следование терапевтическим схемам, назначенным врачом.

Антивитамины нашли широкое применение в клинической практике в качестве антибактериальных и противоопухолевых средств, тормозящих синтез белков и нуклеиновых кислот в бактериальных и опухолевых клетках.

ГЛАВА 16
УГЛЕВОДЫ ТКАНЕЙ И ПИЩИ – ОБМЕН И ФУНКЦИИ

Углеводы входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. Углеводы участвуют во многих метаболических процессах, но прежде всего они являются основными поставщиками энергии. На долю углеводов приходится примерно 75 % массы пищевого суточного рациона и более 50 % от суточного количества необходимых калорий. Углеводы можно разделить на 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды; олигосахариды; полисахариды.

По функциям углеводы условно можно подразделить на две группы:

1. Углеводы с преимущественно энергетической функцией. К ним относится глюкоза, гликоген, крахмал.

2. Углеводы с преимущественно структурной функцией. К ним относятся гликопротеины, гликолипиды, гликозаминогликаны, у растений – клетчатка.

Углеводы выполняют ряд важных функций:

1. Энергетическую.

2. Структурную – входят в состав мембран, глюкозаминогликаны содержатся в соединительной ткани, пентозы входят в состав нуклеиновых кислот.

3. Метаболическую – из углеводов могут синтезироваться соединения других классов – липиды, аминокислоты и др.

4. Защитную – входят в состав иммуноглобулинов.

5. Рецепторную – входят в состав гликопротеинов, гликолипидов.

6. Специфическую – гепарин и др.

Таблица 16.1

Углеводы пищи (300 – 500 г. в сутки)

Пищевые волокна (клетчатка) – это компоненты растительных клеток, которые не расщепляются ферментами животного организма. Основной компонент пищевых волокон – целлюлоза. Рекомендуемое суточное потребление клетчатки – не менее 25 г.

Биологическая роль клетчатки

1. Утилизируется микрофлорой кишечника и поддерживает ее нормальный состав.

2. Адсорбирует воду и удерживает ее в полости кишечника.

3. Увеличивает объем каловых масс.

4. Нормализует давление на стенки кишечника.

5. Связывает некоторые токсические вещества, образующиеся в кишечнике, а также адсорбирует радионуклиды.

Переваривание углеводов

В слюне содержится фермент α-амилаза, расщепляющая α-1,4-гликозидные связи внутри молекул полисахаридов.

Переваривание основной массы углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке под действием ферментов панкреатического сока – α-амилазы, амило-1,6-гликозидазы и олиго-1,6-гликозидаза (терминальной декстриназы).

Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.

Сахаразо-изомальтазный комплекс – гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя α-1,2 – и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того обладает мальтазной и мальтотриазной активностью, гидролизуя α-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала).

Гликоамилазный комплекс – катализирует гидролиз α-1,4-связей между глюкозными остатками в олисахаридах, действуя с восстанавливающего конца. Расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза.

β-гликозидазный комплекс (лактаза) – расщепляет β-1,4-гликозидные связи в лактозе.

Трегалаза – также гликозидазный комплекс, гидролизующий связи между мономерами в трегалозе – дисахариде, содержащемся в грибах. Трегалоза состоит из двух глюкозных остатков, связанных гликозидной связью между первыми аномерными атомами углерода.

По механизму действия среди антивитаминов различают ингибиторы деструкторы, комплексообразователи и депрессоры.

Ингибиторы - вещества, похожие по своему строению на тот или иной витамин, вследствие чего они могут или ухудшить его всасывание (конкуренция) или занять его место в коферменте, что ведет к инактивации фермента. Катехины, галактафеавин, 3, 4-дегидрооксикоригенная кислота, содержащаяся в ягодах черники - ингибируют витамин B 1 , противотуберкулезные лекарственные препараты - тубазид, фтивазид, циклосерин ингибируют действие витаминов B 6 и РР; перетиамин - действие B 1 ; акрихин и биомицин - действие B 2 ; g – глюкоаскорбиновая кислота - действие витамина С; сульфаниламиды и ПАСК - действие парааминобензойной кислоты; аметоптерин (метатрексат) - действие; фолиевой кислоты.

Деструкторы - разрушают витамины в пищевых продуктах или организме. Так, во многих растениях, исключая цитрусовые, содержится фермент аскорбиназа, окисляющий витамин С; в состав сырой рыбы входит тиаминаза, разрушающая тиамин; оксидаза, присутствующая в жирах, разрушает каротины, витамин А и токоферролы.

Ускоряют процесс разрушения витаминов многие химические элементы - катализаторы окисления (железо, медь, серебро, кобальт, свинец витамин B 12 никотиновая кислота и др.). Деструкторами витаминов С, B 1 , B 2 , К и др. являются гидроксильные ионы, водородные ионы разрушают фолиевую и пантотеновую кислоты, кислород - витамин С; УФЛ,рентгеновские и гамма-лучи (холодная стерилизация продуктов) - витамины С, В 1 , B 6 , B 12 , A, E, К и др. Нитраты и нитриты тормозят образование витамина А из каротина; двуокись хлора, применяемая для отбеливания муки разрушает полиненасыщенные жирные кислоте (витамины F).

Комплексообразователи связывают витамины в неусваивающиеся комплексы например, авидин, содержащийся в яичном белке связывает биотин, некоторые продукты окисляют вещества растительного происхождения, образуя неусваиваемый С-аскорбиген, окись этилена, используемая в качестве дезсредства (окуривание продуктов), образует с нитотинеамидом неактивный комплекс.

Депрессоры угнетают некоторые биохимические процессы в организме, протекающие с участием витаминов - гормонов и прогормонов. К ним относятся широко распространенные лекарственные препараты - антиперетики, в частности салицилаты, а также дикумарин.

Эти соединения угнетают синтез белков, участвующих в свертывании крови, регулятором которого является витамин К. Кроме того, названные вещества ингибируют синтез тканевых гормонов (простагландинов) из их предшественников - высоконенасыщенных жирных кислот.