Биохимия этиопатогенеза и клинико–биохимическая оценка алиментарных патологий

Витамины группы К являются производными нафтохинона. Витамин К₁, выделенный из люцерны, представляет собой 2-метил-3-фитил-1, 4-нафтохинон. Фитильный радикал, стоящий в положении 3, содержит 20 атомов углерода:

Филлохинон (витамин К₁)

Витамин К₂ (2-метил-3-дифарнезил-1, 4-нафтохинон) выделен из гниющей рыбы, где он синтезируется микроорганизмами. От витамина К₁ он отличается боковой углеводородной цепью, стоящей в положении 3:

Менахинон (витамин К₂)

Синтетический аналог витаминов К₁ и К₂ - витамин К₃, или менадион, - не имеет в положении 3 боковой цепи и называется 2-метил-1, 4-нафтохинон. Это вещество также нерастворимо в воде.

На основе этого витамина было синтезировано множество его производных, растворимых в воде. Широко используемым в медицинской практике является одно из них - викасол. Викасол синтезирован в 1943-44 гг. А.В. Палладиным и является натриевой солью бисульфитного производного витамина К₃ (2, 3-дигидро-2-метил-1, 4-нафтохинон-2-сульфонат натрия).

Менадион (витамин К₃) Викасол (Синтетический водорастворимый аналог)

Витамины группы К всасываются вместе с липидами в переднем участке тонкого кишечника при стимулирующем воздействии желчных кислот. После всасывания они депонируются в микросомах печени (25-51 %), миокарде, селезёнке и ретикулоэндотелиальной системе. Выделяется витамин К с фекалиями, в моче обнаруживается в соединении с глюкуроновой кислотой.

Патология характеризуется развитием геморрагического синдрома, снижением свёртываемости крови, кровоизлияниями в мышечной ткани, подкожной клетчатке и пищеварительном канале.

K-гиповитаминоз раблюдается у животных и птиц: у крупного рогатого скота встречается часто; у лошадей наблюдается редко, так как в оптимальных условиях кормления достаточное количество филлохинона образуется микроорганизмами слепой и ободочной кишки; у птиц имеет место при применении антибиотиков салицилатов и сульфаниламидов; у пушных зверей проявляется развитием геморрагического синдрома.

Этиопатогенез. Патология возникает при дефиците филлохинона в организме. Филлохинон необходим для метаболизма фосфорных макроэргических соединений: АТР и фосфагена (креатинфосфата), поэтому дефицит этого витамина характеризуется снижением синтетических (эндергонических) процессов. K-гиповитаминоз приводит к нарушению синтеза в печени протромбина, проконвертина, тромботропина и фактора УП, необходимых для системы свёртывания крови. Он сопровождается понижением уровня протромбина, фибриногена и других факторов свёртывания крови, увеличения продолжительности свёртывания крови, что приводит к развитию геморрагического диатеза.

Клинико-биохимическая оценка. Проводится с учетом снижения в периферической крови количества эритроцитов и содержания гемоглобина, увеличения протромбинового времени и времени свертывания крови К-гиповитаминоз дифференцируют от С-гиповитаминоза, тромбоцитопении и др., характеризующихся геморрагическим диатезом.

У свиней при К-гиповитаминозе свертывание крови происходит за 10-12 мин, а в норме - за 4-5 мин. Протромбиновое время увеличивается до 22, 6 с при норме - 14с.

3.7 С-гиповитаминоз - недостаточность аскорбиновой кислоты, (C-hipovitaminosis) скорбут, цинга

Рентгеностуктурным анализом установлено (М. Девиз, Д. Остин, Д. Натридк, 1999), что молекула аскорбиновой кислоты состоит из почти плоского пятичленного фуранового кольца и аксиально распложенной ациклической боковой цепи, представляет собой лактон 2, 3-дигидро-L-гулоновой кислоты.

Она является одной из наиболее важных сахарных кислот, осуществляющих окислительно-восстановительные превращения в живых организмах. Аскорбиновая кислота обратимо окисляется до дигидроаскорбиновой, образуя следующую окислительно-восстановительную систему. При этом дегидроаскорбиновая кислота в водном растворе легко гидролизуется с образованием 2, 3-дикетоголоновой кислоты; ионы Ме выполняют функции переносчиков з с аскорбиновой кислоты на кислородную молекулу.

Таким образом аскорбиновая кислота участвует в углеводном обмене, свёртывании крои, регенерации тканей, в образовании стероидных гормонов, в синтезе коллагена и нормализации проницаемости капилляров, является сильным антиоксидантом и ингибирует процессы перекисного окисления липидов.

Патология характеризуется геморрагическим диатезом, расстройством кроветворения, кровоизлияниями, образованием язв на деснах опуханием суставов.

С-гиповитаминозом чаще болеют молодняк свиней, собак, пушных зверей (краснолапость), а также лошади, овцы, крупный рогаты скот. У животных аскорбиновая кислота синтезируется в печени из моносахарида. Аскорбиновая кислота является производным моносахарида (гексоза) - L-гулозы: 2-кето-L-гулоной кислоты. А для человека, обезьян и морских свинок аскорбиновая кислота - незаменимый в питании витамин.

Этиопатогенез. Патология возникает при дефиците аскорбиновой кислоты в кормах и рационах, а также при повышенной потребности организма в витамине С.

Наиболее важным химическим свойством аскорбиновой кислоты для организма животных является её антиоксидантная активность - способность обратимо окисляться в дегидроаскорбиновую кислоту, образуя окислительно-восстановительную систему, связанную с отщеплением и присоединением электронов и протонов. Окисление аскорбата может быть вызвано свободнорадикальной цепной реакцией (пероскидное окисление). Выступая в качестве донора протонов при восстановлении токоферолов, аскорбат окисляется при этом до дегидроаскорбиновой. Кроме того, аскорбат может непосредственно взаимодействовать с синглетным кислородом, гидроксильным радикалом и суперокидным анионом, а также разрушать Н₂О₂. Антиоксидантное дейстиве аскорбата связано в основном с разрушением водорастворимых перекисных радикалов.

При С-гиповитаминозом организм теряет способность депонировать межклеточные «цементирующие» вещества что вызывает поражения сосудистых стенок и опорных тканей. У морских свинок, например, специализированные, высокодифференцированные клетки - фибробласты, остеобласты, одонтобласты теряю способность синтезировать коллаген в кости и дентине зуба. Так как аскорбат участвует в реакциях гидроксилирования L-пролина и б, L-лизина с образованием L-оксипролина и б, L-гидроксилизина, необходимых для синтеза коллагена протеогликанов соединительной ткани. Поэтому при С-гиповитаминозе нарушено также образование протеогликанов костной и хрящевой ткани.

Аскорбат участвует в реакциях гидроксилирования при синтезе гормонов коры надпочечников (кортикостероидов), аминокислоты L-триптофана с образованием серотонина и др., а также окислительном распаде L-тирозина и гемоглобина в тканях. Снижение эритропоэза, очевидно, связанно с нарушением усвоения Fe и др. иммунобиологическими факторами. Вследствие ослабления иммунобиологических реакций снижается резистентность организма к различным заболеваниям, тяжелее протекает инфекционный процесс.

Клинико-биохимическая оценка. Для С-гиповитаминоза животных характерен низкий уровень содержания в крои аскорбиновой кислоты, гемоглобина и эритроцитов. У животных в молозиве первого удоя аскорбата содержится (мг/л): коровы - 26-35; овцы - 50 -100; свиньи - 120-360; в молоке (мг/л): коровы - 13-24; овцы - 40 -50; кобылы - 40 -120; свиньи - 120-130.

С-гиповитаминоз, например, у телят проявляется при снижении содержания аскорбата в молозиве до 1, 3-5, 6 мг/л при норме 17-18 мг/л. С-гиповитаминоз с летальным исходом у поросят проявляется при содержании аскорбата в молоке свиноматок мене 120 мг/л. Щенки пушных зверей болеют С-гиповитаминозом при содержании аскорбата в молоке самок 1-5 мг/л.

Референтной величиной содержания общей аскорбиновой кислоты в венозной крови клинически здоровых неонатальных телят является 198, 7±1, 7 мкмоль/л, а при С-гиповитаминозе - 17, 94 мкмоль/л (И.П. Кондрахин, 1989) у здоровых лошадей - 22, 76-85, 18 мкмоль/л (А.В. Марущак, 1984).

3.8 В₁-гиповитаминоз - недостаточность тиамина. (В₁-hipovitaminosis)

В животных тканях свободный витамин В₁ присутствует в небольших количествах, а биологически активный его формой, с которой связаны основные функции тиамина является пирофосфорный эфир витамина, в образовании которого принимают участие АТР, Mg⁺⁺ и специфический фермент - тиаминкиназа. Опытами с меченным ³²Р АТР доказан перенос на тиамин целиком пирофосфатной группы в присутствие тиаминкиназы:

Тиаминпирофосфат входит в состав двух сложных коферментных систем - пируват- и б-кетоглутаратдегидрогеназных мультиферментных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование пирувата и б-кетоглутарата. В составе транскетолазы ТDР участвует в транспорте гликоальдегидного радикала от кетосахаров на альдосахара в пентозофосфатном цикле окисления углеводов.

Патология характеризуется поражением нервной системы, ослабление сердечной деятельности, атрофией мышц и истощением.

В₁-гиповитаминозом болеют лошади, крупный рогатый скот, овцы, кролики, собаки и пушные звери.

В рубце жвачных животных доказан микробный синтез витаминов: В₁, В₂, В₅. В₆, В_С, В₁₂, биотин (H) и др.

Этиопатогенез. В₁-гиповитаминоз возникает в основном: при нарушении его микробного синтеза и поступлении с кормами антивитаминов; дефицита тиамина в рационе. Антивитаминами (антагонистами) тиамина являются пиритиамин, а также вещество содержащееся в папоротнике. В некоторых кормах (сырая рыба в рационе на зверофермах) обнаружен фермент тиаминаза, быстро разрушающий тиамин.

В животных тканях Mg⁺⁺ - зависимая тиаминкиназа за счет АТР катализирует превращение тиамина в тиаминпирофосфат (ТРР, кокарбоксилаза). ТРР входят в состав в пируват- и б-кетоглутаратдегидрогеназных мультиферментных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование пирувата и б-кетоглутарата. Поэтому при В₁-гиповитаминозе в организме лошадей нарушается обмен углеводов, задерживается катаболизм пирувата и лактата, которые накапливаются в тканях и оказывают токсическое действие прежде всего на нервную ткань, вызывая спастические и паралитические явления.

В составе транскетолазы ТРР участвует в транспорте гликоальдегидного радикала от кетосахаров (ксилулозо-5-Р) в пентозофосфатном пути катаболизма D-глюкозы (в основном источники NAD-H₂ для восстановительных синтезов.

При В₁-гиповитаминозе повышается активность холинестеразы, что ведет к усиленному распаду ацетилхолина - передатчика нервного возбуждения, а снижение его количества вызывает нарушение функций сердечно-сосудистой системы.

Так, при экспериментальном полиневрите у птиц нарушается углеводный обмен, имеет место накопление пирувата в мозге и др. тканях и крови, поэтому нарушается функция периферической и центральной нервной системы.

Тяжелая форма В₁-гиповитаминоза (кортикоцеребральный некроз или полиэнцефалормаляция) у телят, ягнят и др. Жвачных животных возникает при высококонцентратном типе кормления, что ведет к развитию ацидоза рубца, руминиту, подавлению микробного синтеза тиамина.

Клинико-биохимическая оценка. У больных В₁-гиповитаминозом животных в крови повышается уровень пирувата и лактата, понижаются уровни тиамина и ТРР. Повышение уровня в крои и тканях пирувата и лактата приводит к сдвигу кислотно-щелочного равновесия в сторону ацидоза, снижению резервной щелочности крови.

Содержание общего тиамина в крови клинически здоровых поросят колеблется в пределах 0, 21-0, 44 мкмоль/л, в печени - 0, 59-2, 96 мкмоль/л (И.П. Кондрахин, 1989). В плазме крови обнаруживается преимущественно свободный тиамин, в эритроцитах и лейкоцитах - ТРР. При В₁-гиповитаминозе эти биохимические показатели уменьшаются, особенно в крови, печени и др. тканях у животных с кортикоцеребральным некрозом.

Размещено на Allbest.ru