Антиоксидантная функция витамина Е

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ

1. Представление о химическом строении

2. Роль в обмене веществ

3. Антиоксидантная функция витамина Е

4. Источники, суточная потребность

5. Гипервитаминоз и гиповитаминоз

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена изучению свойств и влиянию витамина Е на организм человека. Витамин Е (лат.Vitamin E, Tocopherol) - группа жирорастворимых биологически активных веществ (токоферолы и токотриенолы), проявляющих антиоксидантные свойства.

В 1922 году Г. Эванс и А. Бишо открыли жирорастворимый витамин, названный ими токоферолом (дословно способствующим родам). Позднее, в 1925 г., после того как данный витамин был выделен в чистом виде он получил название витамина Е как следующий по алфавиту в ряду витаминов А, В, С, Д.

В 1936 году из масла пшеничных зародышей и хлопкового масла были выделены три производных бензопирана, которые оказались витаминами Е: б, в, г, -токоферолы. В 1938 году б-токоферол был синтезирован. При дальнейших исследованиях выявилось, что роль витамина Е не ограничивается только контролем за репродуктивной функцией (В.Е. Романовский, Е.А. Синькова "Витамины и витаминотерапия").

Цель реферата - с использованием современной научной литературы описать химические свойства и биологическую роль витамина Е.

Задачи:

1. Рассмотреть химическое строение витамина Е.

2. Описать биохимические функции витамина Е.

3. Изучить источники и суточную потребность витамина Е.

1. Представление о химическом строении

В природе существует целое семейство токоферолов и токотриенолов, обладающих биологическим действием витамина Е. Все они являются производными ароматического соединения токола и отличаются друг от количеством метильных групп и некоторыми особенностями боковой цепи. Обозначаются различные токоферолы греческими буквами - б, в, г,щ - токоферолы. Самым активным витаминным действием обладает - б-токоферол.

Соединения группы витамина E представляют собой светло-желтые вязкие жидкости. Не растворимы в воде, хорошо растворимы в хлороформе, эфирах, гексане, хуже - в ацетоне и этаноле.

Растворы интенсивно флуоресцируют (максимум поглощения 295 нм, максимум излучения - 320-340 нм).

Устойчивы к действию минеральных кислот и щелочей. При взаимодействии с O2 и другими окислителями превращаются в хиноны.

Сложные эфиры этих веществ значительно более устойчивы к окислению. Разлагаются при действии ультрафиолетового излучения. В атмосфере инертного газа стабильны при нагревании до 100 °C.

Токотриенолы значительно менее биологически активны и отличаются от токоферолов тремя двойными связями в линейной части молекулы в положениях 3?, 7? и 11?.

Все асимметричные центры природных токоферолов имеют R-конфигурацию. Натуральный токоферол обозначают как RRR-б-токоферол (раньше также использовалось наименование d-б-токоферол), а полученный синтетически называют all-rac-б-токоферолом, он является смесью восьми стереоизомеров, семь из которых в природе не найдены.

Если в качестве исходного вещества для синтеза используется фитол, то образуется смесь RRR-б-токоферола и 2S,4?R,8?R-б-токоферола (2-epi-б-токоферола), называемая 2-ambo-б-токоферолом (устар. dl-б-токоферол).

Все изомеры этих веществ являются активными антиоксидантами, однако только изомеры с 2R-конфигурацией имеют высокую биологическую активность.

2. Роль в обмене веществ

Витамин E поступает в желудочно-кишечный тракт в составе масел, гидролиз которых липазой и эстеразой приводит к высвобождению витамина. Затем он всасывается и в составе хиломикронов поступает в лимфатическую систему, а затем в кровь. В печени витамин связывается с токоферолсвязывающими белками, причём наибольшим сродством обладает RRR-б-токоферол. Другие токоферолы выделяются из печени с жёлчными кислотами. Эти белки доставляют витамин в кровь в составе ЛПОНП. В плазме крови происходит обмен токоферолом между ЛПОНП и другими липопротеинами крови. Обмен между фракциями липопротеинов (особенно между ЛПНП и ЛПВП) и эритроцитами обеспечивает равновесие концентраций токоферола в крови.

Витамин поступает в экстрапеченочные ткани в составе ЛПНП, которые захватываются соответствующими рецепторами. Кроме такого рецепторно-опосредованного механизма, имеется и другой, зависящий от активности липопротеинлипазы: фермент высвобождает токоферол из хиломикронов и ЛПОНП, после чего витамин поступает в ткани путём пассивной диффузии. Благодаря пассивной диффузии через клеточную мембрану концентрация RRR-a-токоферола увеличивается во всех тканях организма, особенно в мозге. Структурная организация фосфолипидов в клеточных мембранах способна узнавать хиральную форму RRR-a-токоферола, благодаря чему витамин задерживается в мембране, где и выполняет свою функцию (синтетические токоферолы в составе мембраны обеспечивают меньшую её защиту от оксидативного стресса).

Не всосавшиеся в кишечнике токоферолы выводятся с калом. Продукты метаболизма витамина - токофериновая кислота и её водорастворимые глюкурониды - выводятся с мочой.(см. Приложение 1)

3. Антиоксидантная функция витамина Е

Витамин Ею является универсальным протектором клеточных мембран от окислительного повреждения. Он занимает такое положение в мембране, которое препятствует контакту кислорода с ненасыщенными липидами мембран(образование гидрофобных комплексов). Это защищает биомембраны от их перекисной деструкции. Антиоксидантные свойства токоферола обусловлены также способностью подвижного гидроксила хроманового ядра его молекулы непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами кислорода (О2·, НО·, НО2·), свободными радикалами ненасыщенных жирных кислот (RO·, RO2·) и перекисями жирных кислот. Мембраностабилизирующее действие витамина проявляется и в его свойстве предохранять от окисления SH-группы мембранных белков. Его антиоксидантное действие заключается также в способности защищать от окисления двойные связи в молекулах каротина и витамина A. Витамин E (совместно с аскорбатом) способствует включению селена в состав активного центра глутатионпероксидазы, тем самым он активизирует ферментативную антиоксидантную защиту (глутатионпероксидаза обезвреживает гидропероксиды липидов)

Токоферол является не только антиоксидантом, но и антигипоксантом, что объясняется его способностью стабилизировать митохондриальную мембрану и экономить потребление кислорода клетками. Следует отметить, что из всех клеточных органелл митохондрии наиболее чувствительны к повреждению, так как в них содержится больше всего легко окисляющихся ненасыщенных липидов. Вследствие мембраностабилизируюшего эффекта витамина Е в митохондриях увеличивается сопряженность окислительного фосфорилирования, образование АТФ и креатинфосфата. Важно также отметить, что витамин контролирует биосинтез убихинона - компонента дыхательной цепи и главного антиоксиданта митохондрий.

Окисленная форма витамина может реагировать с донорами водорода (например, с аскорбиновой кислотой) и таким образом вновь переходит в восстановленную форму.

Так как окисленные формы в организме восстанавливаются, то их обычно не находят in vivo. In vitro были найдены следующие продукты окисления.(см. Приложение 2)

Токотриенолы проявляют сильные нейропротекторные, антиоксидантные свойства, снижают риск заболевания раком. Микромолярные количества токотриенолов уменьшают активность 3-гидрокси-3-метилглютарил-кофермент А редуктазы, отвечающей за синтез холестерина, таким образом снижая его уровень в организме.

Токоферол контролирует синтез нуклеиновых кислот (на уровне транскрипции), К0 энзима Q, миозиновой АТФ-азы (необходимой для сокращения) кальциевой АТФ-азы(необходимой для захвата кальция в саркоплазматический ретикулум при расслаблении), каталазы и пероксидазы (участвующих в ликвидации перекисей), а также гема (таким образом увеличивая эритропоэз), входящего в состав цитохромов (P-450, цитохром-С-редуктазы), гемоглобина и миоглобина. Под его влиянием происходит синтез следующих белков: коллагена в подкожной клетчатке и костях, сократительных белков в скелетных, гладких мышцах и миокарде, белков слизистых оболочек и плаценты, ферментов печени, креатинфосфокиназы, вазопрессиназы и гонадотропных гормонов.

Витамин Е обладаетспособностью угнетать активность фосфолипазы А2 лизосом, разрушающей фосфолипиды мембран. Повреждение мембран лизосом приводит к выходу в цитозоль протеолитических ферментов, которые и повреждают клетку.

Витамин Е является эффективным иммуномодулятором, способствующим укреплению иммунозащитных сил организма.

4. Источники, суточная потребность

Источником токоферола для человека являются растительные масла. Особенно много его в зародышах пшеницы и в масле, полученном из них. Витамин Е содержится также в мясе, печени, яичном желтке, молоке(особенно летнем). Суточная потребность взрослых в этом витамине 10-20 мг, новорожденных -4-5мг, детей и подростков - 7-15 мг.

Таблица 1.

Содержание витамина Е в некоторых пищевых продуктах

5. Гипервитаминоз и гиповитаминоз

витамин организм человек

Гиповитаминоз

Недостаточность токоферола - весьма распространенное явление, особенно у людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, а также подвергающихся воздействию химических токсикантов. Глубокий гиповитаминоз встречается редко - преимущественно у недоношенных детей (проявляется гемолитической анемией).

При Е-витаминной недостаточности наблюдается частичный гемолиз эритроцитов, в них снижается активность ферментов антиоксидантной защиты. Повышение проницаемости мембран всех клеток и субклеточных структур, накопление в них продуктов ПОЛ - главное проявление гиповитаминоза. Именно этим обстоятельством объясняется разнообразие симптомов недостаточности токоферола - от мышечной дистрофии и бесплодия вплоть до некроза печени и размягчения участков мозга, особенно мозжечка. Увеличение активности выходящих из поврежденных тканей ферментов в сыворотке крови (креатинфосфокиназы, аланинаминотрансферазы и других) и увеличение содержания в ней продуктов ПОЛ наблюдается уже на ранних стадиях Е-гиповитаминоза.

При недостатке витамина E у младенцев и маленьких детей с мальабсорбцией атаксия протекает намного быстрее, чем у взрослых. Это означает, что нервной системенеобходимо достаточное количество витамина для нормального развития.

Дефицит витамина E в организме сопровождается снижением содержания иммуноглобулинов E. После его введения нормализуется численность Т- и В-лимфоцитов в периферической крови и восстанавливается функциональная активность Т-клеток.

Гипервитаминоз

Витамин нетоксичен при значительных (10-20-кратных к суточной потребности) и длительных превышениях его дозировки, что обусловлено ограничением способности специфических токоферолсвязывающих белков печени включать витамин в состав ЛПОНП. Его избыток выводится из организма с жёлчью. В некоторых случаях длительный прием мегадоз токоферола (более 1 г в сутки) может привести к гипертриглицеридемии и повышению кровяного давления.

Основные осложнения при гипервитаминозе связаны с:

· чрезмерным угнетением свободнорадикальных реакций в нейтрофилах и других фагоцитах (нарушение переваривания захваченных микроорганизмов, что может проявится сепсисом у очень недоношенных детей);

· прямым токсическим действием на нейтрофилы, тромбоциты, эпителий кишечника, клетки печени и почек;

· угнетением активности витамин K-зависимой карбоксилазы.

Возможная клиника отравления б-токоферол: сепсис, некротизирующий энтероколит, гепатомегалия, гипербилирубинемия (более 20 мг/дл), азотемия (более 40 мг/дл), тромбоцитопения (менее 50-60 тыс./мкл), симптомы почечной недостаточности, кровоизлияния в сетчатую оболочку глаз или мозг, асцит.

При внутривенном введении витамина E на месте инъекции возникает отёк, эритрема, кальцификация мягких тканей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Витамины очень важны и недостаточное поступление витаминов в организм человека - проблема мирового масштаба. В развивающихся странах она тесно связана с голоданием или недостаточным питанием, значительной части населения. Однако и в развитых странах потребление витаминов большей частью населения не соответствует рекомендуемым нормам. Оно достаточно для предупреждения глубокого дефицита витаминов, но не достаточно для оптимального обеспечения потребности организма.

Витамин Е является уникальным веществом, обладающим способностью омолаживать организм, замедляя процессы старения. Именно поэтому его называют витамином молодости и красоты. Эффект замедления старения достигается за счет мощной активизации процессов тканевого дыхания, в ходе которых клетки хорошо снабжаются кислородом и из них удаляются продукты распада. Также витамин Е уменьшает свертываемость крови, профилактируя избыточное тромбообразование, а значит, улучшая микроциркуляцию и не допуская кровяного застоя в различных органах и тканях. Снижение свертывающей активности крови приводит к тому, что она лучше течет по сосудам, не закупоривая их. Кроме того, витамин Е делает стенки кровеносных сосудов гладкими, вследствие чего на них не откладываются холестериновые бляшки, за счет чего профилактируется атеросклероз. Улучшение свойств крови и состояния сосудов, а также профилактика атеросклероза в совокупности обеспечивают предотвращение сердечно-сосудистой недостаточности при регулярном употреблении витамина Е. Витамин Е улучшает функционирование иммунной системы, за счет чего предупреждаются инфекционно-воспалительные заболевания любых органов. В сочетании с витамином А предохраняет легкие от негативного воздействия загрязненного воздуха.

Также витамин Е улучшает тонус и работоспособность мышц, купирует судороги и ускоряет заживление различных ран и ожогов. При применении витамина Е раны заживают с меньшими рубцами или вовсе без таковых.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. С.Н. Афонина, Е.Н. Лебедева, Л.В. Голинская, А.А. Никоноров .Биохимия витаминов. Учебное пособие для студентов фармацевтичекого, лечебного и педиатрического факультетов. 2015 г.,130с.

2. С Булгаков. Витамин Е - высоэффективный антиоксидант/С. Булгаков//Врач.-2007.-№8.-с.44-47.

3. Котельников, А.В. Влияние витамина Е на функцию гистогематических барьеров эндокринных желез у животных разных возрастных групп/А.В. Котельников//Проблемы эндокринологии.-2005,-Т.51,№6.-с.38-40.

4. Метелица ИП. Антирадикальная активность аналога витамина Е/Украинский биохимический журнал.-1996.-Т.68,№5.с.64

5. Рагино, Ю.И. Простой способ оценки концентрации витаминов Е и А в липопротеинах низкой плотности/Ю.И. Рагино, Е.В Каштанова//Клиническая лабораторная диагностика.-2002.-№2.-с.11-13.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Размещено на Allbest.ru