вітамін E

1. Харчові добавки [ правити | правити код ]
2. Вроджені порушення обміну вітаміну E [ правити | правити код ]

Вітамін - група природних з'єднань похідних токола . Найважливішими сполуками є токофероли і токотрієноли . Жиророзчинний. Вперше був виділений в 1922 році, а в 1938 був синтезований хімічним шляхом.

Ще в експериментах Томаса Осборна [En] було показано, що напівочищення дієта, що містить також і вітаміни А , B , C і D , Підтримує зростання [1] .

Однак відкриття самого вітаміну Е відбулося в 1922 році Гербертом Евансом [En] і Кетрін Скотт Бішоп. У своїх експериментах вони показали, що щури, які харчувалися лише сумішшю казеїну , Сала, молочного жиру, солі і дріжджів , Були марними. Репродуктивну функцію можна було відновити, додавши листя салату або масло із зародків пшениці. Додавання риб'ячого жиру або муки не приводило до жодних поліпшень. З цього був зроблений висновок, що «фактор X», що міститься в певних рослинних маслах, був дуже важливим складовим їжі [2] [3] [4] .

У 1931 році Маттилл і Олкотт описали антиоксидантну функцію вітаміну E. У тому ж році було з'ясовано, що нестача вітаміну E викликає м'язову недостатність і енцефаломаляція [1] .

У 1936 році α-токоферол був вперше виділений Евансом. Назва «токоферол» (від грец. τόκος - «потомство, дітонародження», і φέρω - «несу») було запропоновано Джорджем Калхаун, професором грецької мови Каліфорнійського університету [2] [1] .

У 1938 році була описана хімічна структура α-токоферолу, а Пауль Каррер зміг його синтезувати [1] .

Перше терапевтичне використання вітаміну E було проведено в 1938 році Віденбауером, який використовував масло зародків пшениці як добавку для 17 недоношених новонароджених немовлят, які страждають від порушень росту. Одинадцять з них видужали і змогли відновити нормальні темпи зростання [1] .

Узагальнена хімічна структура токотрієноли. Заступники R1, R2, R3 - атом водню (H) або метильная група (Me).

• α-токотриенол: R1 = Me, R2 = Me, R3 = Me;
• β-токотриенол: R1 = Me, R2 = H, R3 = Me;
• γ-токотриенол: R1 = H, R2 = Me, R3 = Me;
• δ-токотриенол: R1 = H, R2 = H, R3 = Me.

З'єднання групи вітаміну E є світло-жовті в'язкі рідини. Чи не розчиняються у воді, добре розчинні в хлороформі , ефірах , гексане , Гірше - в ацетоні і етанолі .

розчини інтенсивно флуоресцируют (Максимум поглинання 295 нм, максимум випромінювання - 320 - 340 нм).

Стійкі до дії мінеральних кислот і лугів . При взаємодії з O2 і іншими окислювачами перетворюються в хінони .

складні ефіри цих речовин значно стійкіші до окислення. Розкладаються при дії ультрафіолетового випромінювання . В атмосфері інертного газу стабільні при нагріванні до 100 ° C [5] .

Найважливіші біологічно активні сполуки, які відносяться до групи вітаміну E: токофероли і токотрієноли .

Токотрієноли значно менше біологічно активні і відрізняються від токоферолов трьома подвійними зв'язками в лінійної частини молекули в положеннях 3 ', 7' і 11 '.

Всі асиметричні центри природних токоферолів мають R-конфігурацію . Натуральний токоферол позначають як RRR-α-токоферол (раніше також використовувалося найменування d-α-токоферол), а отриманий синтетично називають all-rac-α-токоферолом, він є сумішшю восьми стереоизомеров , Сім з яких в природі не знайдені.

Якщо в якості вихідної речовини для синтезу використовується фитол , То утворюється суміш RRR-α-токоферолу і 2S, 4'R, 8'R-α-токоферолу (2-epi-α-токоферолу), звана 2-ambo-α-токоферолом (устар. Dl-α-токоферол) [2] [5] [6] .

Все ізомери цих речовин є активними антиоксидантами, однак тільки ізомери з 2R-конфігурацією мають високу біологічну активність [7] .

Вітамін E надходить в шлунково-кишковий тракт у складі масел, гідроліз яких липазой і естераз призводить до вивільнення вітаміну. Потім він всмоктується і в складі хиломикронов надходить в лімфатичну систему, а потім в кров. У печінці вітамін зв'язується з токоферолсвязивающімі білками, причому найбільшим спорідненістю володіє RRR-α-токоферол. Інші токофероли виділяються з печінки з жовчними кислотами. Ці білки доставляють вітамін в кров у складі ЛПДНЩ . У плазмі крові відбувається обмін токоферолом між ЛПДНЩ і іншими липопротеинами крові. Обмін між фракціями ліпопротеїнів (особливо між ЛПНЩ і ЛПВЩ) і еритроцитами забезпечує рівновагу концентрацій токоферолу в крові [2] .

Вітамін надходить в екстрапеченочних тканини в складі ЛПНЩ, які захоплюються відповідними рецепторами. Крім такого рецепторно-опосередкованого механізму, є й інший, залежить від активності ліпопротеінліпази: фермент вивільняє токоферол з хіломікронів і ЛПДНЩ, після чого вітамін надходить в тканини шляхом пасивної дифузії. Завдяки пасивної дифузії через клітинну мембрану концентрація RRR-a-токоферолу збільшується у всіх тканинах організму, особливо в мозку. Структурна організація фосфоліпідів в клітинних мембранах здатна впізнавати хіральнікатастрофу форму RRR-a-токоферолу, завдяки чому вітамін затримується в мембрані, де і виконує свою функцію (синтетичні токофероли в складі мембрани забезпечують меншу її захист від оксидативного стресу) [2] .

Чи не всмоктатися в кишечнику токофероли виводяться з калом. Продукти метаболізму вітаміну - токоферіновая кислота і її водорозчинні глюкуроніди - виводяться із сечею [2] .

Вітамін Е є універсальним протектором клітинних мембран від окисного ушкодження. Він займає таке положення в мембрані, що перешкоджає контакту кисню з ненасиченими ліпідами мембран (освіта гідрофобних комплексів). Це захищає біомембрани від їх перекисной деструкції. Антиоксидантні властивості токоферолу обумовлені також здатністю рухомого гідроксилу хромановие ядра його молекули безпосередньо взаємодіяти з вільними радикалами кисню (О2 ·, АЛЕ ·, АЛЕ2 ·), вільними радикалами ненасичених жирних кислот (RO ·, RO2 ·) і перекису жирних кислот . Мембраностабілізуючу дію вітаміну проявляється і в його властивості оберігати від окислення SH-групи мембранних білків. Його антиоксидантну дію полягає також в здатності захищати від окислення подвійні зв'язку в молекулах каротину і вітаміну A . Вітамін E (спільно з аскорбат) сприяє включенню селену до складу активного центру глутатіонпероксидази , Тим самим він активізує ферментативну антиоксидантну захист (глутатионпероксидаза знешкоджує гідропероксид ліпідів) [2] .

Токоферол є не тільки антиоксидантом, але і антигіпоксантів , Що пояснюється його здатністю стабілізувати мітохондріальну мембрану і економити споживання кисню клітинами. Слід зазначити, що з усіх клітинних органел мітохондрії найбільш чутливі до пошкодження, так як в них міститься найбільше легко окислюється ненасичених ліпідів. Внаслідок мембраностабілізуючої ефекту вітаміну Е в мітохондріях збільшується спряженість окисного фосфорилювання, освіту АТФ і креатинфосфату . Важливо також відзначити, що вітамін контролює біосинтез убихинона - компонента дихального ланцюга і головного антиоксиданту мітохондрій [2] .

Окислена форма вітаміну може реагувати з донорами водню (наприклад, з аскорбіновою кислотою ) І таким чином знову переходить у відновлену форму [7] .

Так як окислені форми в організмі відновлюються, то їх зазвичай не знаходять in vivo . In vitro були знайдені такі продукти окислення [7] :

Токотрієноли виявляють сильні нейропротекторні, антиоксидантні властивості, знижують ризик захворювання раком . Мікромолярних кількості токотрієноли зменшують активність 3-гідрокси-3-метилглютарил-кофермент А редуктази , Що відповідає за синтез холестерину , Таким чином знижуючи його рівень в організмі [8] .

Токоферол контролює синтез нуклеїнових кислот (на рівні транскрипції), К0 ензиму Q, міозіновой АТФ-ази (необхідної для скорочення) кальцієвої АТФ-ази (Необхідної для захоплення кальцію в саркоплазматический ретикулум при розслабленні), каталази і пероксидази (Беруть участь в ліквідації перекисів), а також гема (таким чином збільшуючи еритропоез ), Що входить до складу цитохромов (P-450, цитохром-С-редуктази), гемоглобіну і міоглобіну. Під його впливом відбувається синтез наступних білків: колагену в підшкірній клітковині і кістках, скорочувальних білків у скелетних, гладких м'язах і міокарді, білків слизових оболонок і плаценти, ферментів печінки, креатинфосфокінази, вазопрессінази і гонадотропних гормонів [2] [9] .

Вітамін Е має здатність пригнічувати активність фосфоліпази А2 лізосом, руйнує фосфоліпіди мембран. Пошкодження мембран лізосом призводить до виходу в цитозоль протеолітичних ферментів , Які і ушкоджують клітину.

Вітамін Е є ефективним иммуномодулятором , Що сприяє зміцненню імунозахисних сил організму [2] .

Недостатність токоферолу - дуже поширене явище, особливо у людей, які проживають на забруднених радіонуклідами територіях, а також піддаються впливу хімічних токсикантів. Глибокий гіповітаміноз зустрічається рідко - переважно у недоношених дітей (проявляється гемолітичної анемією ) [2] .

При Е-вітамінної недостатності спостерігається частковий гемоліз еритроцитів, в них знижується активність ферментів антиоксидантного захисту. Підвищення проникності мембран всіх клітин і субклітинних структур, накопичення в них продуктів ПОЛ - головний прояв гіповітамінозу. Саме цією обставиною пояснюється різноманітність симптомів недостатності токоферолу - від м'язової дистрофії і безпліддя аж до некрозу печінки і розм'якшення ділянок мозку, особливо мозочка. Збільшення активності виходять з пошкоджених тканин ферментів в сироватці крові (креатинфосфокінази, аланінамінотрансферази та інших) і збільшення вмісту в ній продуктів ПОЛ спостерігається вже на ранніх стадіях Е-гіповітамінозу [2] .

При нестачі вітаміну E у немовлят і маленьких дітей з мальабсорбцією атаксія протікає набагато швидше, ніж у дорослих. Це означає, що нервовій системі необхідна достатня кількість вітаміну для нормального розвитку [7] .

Дефіцит вітаміну E в організмі супроводжується зниженням вмісту імуноглобулінів E . Після його введення нормалізується чисельність Т- і В-лімфоцитів в периферичної крові і відновлюється функціональна активність Т-клітин [2] .

Вітамін нетоксичний при значних (10-20-кратних до добової потреби) та тривалих перевищення його дозування, що обумовлено обмеженням здатності специфічних токоферолсвязивающіх білків печінки включати вітамін до складу ЛПДНЩ . Його надлишок виводиться з організму з жовчю . У деяких випадках тривалий прийом мегадоз токоферолу (більше 1 г на добу) може призвести до гипертриглицеридемии і підвищення кров'яного тиску [2] .

Основні ускладнення при гипервитаминозе пов'язані з [9] :

• надмірним пригніченням вільнорадикальних реакцій в нейтрофілах та інших фагоцитах (Порушення перетравлення захоплених мікроорганізмів, що може проявитися сепсисом у дуже недоношених дітей);
• прямим токсичною дією на нейтрофіли , тромбоцити , епітелій кишечника , Клітини печінки і нирок;
• пригніченням активності вітамін K-залежною карбоксілази.

Можлива клініка отруєння α-токоферолом: сепсис , некротизирующий ентероколіт , гепатомегалия , гіпербілірубінемія (Більше 20 мг / дл), азотемия (Більше 40 мг / дл), тромбоцитопенія (Менше 50 - 60 тис. / Мкл), симптоми ниркової недостатності , Крововиливи в сітчасту оболонку очей або мозок, асцит [9] .

При внутрішньовенному введенні вітаміну E на місці ін'єкції виникає набряк, еритема , Кальцифікація м'яких тканин [9] .

Харчові добавки [ правити | правити код ]

В кінці XX століття, коли вітамін E позиціонувався в засобах масової інформації як потужний антиоксидант , Що знижує ризик виникнення різноманітних хвороб, багато жителів західних країн стали приймати препарати з високим вмістом токоферолів. Подальші дослідження показали, що регулярний прийом таких добавок асоціюється з підвищеною смертністю [10] [11] [12] . У 2012 році японські дослідники заявили, що надлишок вітаміну веде до остеопорозу [13] . Позитивний ефект добавок з вітаміном E доведений тільки щодо недостатності токоферолу [14] .

фахівці клініки Майо рекомендують ставитися до прийому препаратів, що містять вітамін E, з підвищеною обережністю [14] . Ситуація ускладнюється тим, що подібні препарати часто містять також вітамін A , Що ускладнює вирішення питання про те, надлишок якого з цих вітамінів викликає негативний ефект в тому чи іншому випадку [15] .

Вроджені порушення обміну вітаміну E [ правити | правити код ]

Акантоцітоз

При цій патології в плазмі крові відсутні хиломікрони, ЛПНЩ і ЛПДНЩ внаслідок порушення в печінці хворих синтезу одного із структурних білків цих ліпопротеїнів. Так як вітамін E транспортується в крові в складі хіломікронів і ЛПНЩ, то відсутність останніх призводить до порушення всмоктування токоферолу і надходження його в тканини. Клінічно це проявляється в різкому зниженні гемолітичної стійкості еритроцитів і акантоцітозе, пигментном ретиніті , М'язової слабкості і атаксические нейропатії . Лікування зводиться до обмеження споживання жирів і додаткового введення водорозчинних форм жиророзчинних вітамінів (наприклад, токоферолполіетіленгліколь сукцинат) [2] .

Вроджена дісерітропоетіческая анемія типу II

При цьому захворюванні збільшується витрата вітаміну E на процес стабілізації і захисту від перекисной деструкції дефектних еритроцитарних мембран [2] .

Вроджені м'язова дистрофія

В деяких випадках м'язова гіпотонія і дистрофія м'язів обумовлюється вродженим порушенням процесу надходження або обміну в них токоферолу [2] .

1. ↑ 1 2 3 4 5 Bell, EF. History of vitamin E in infant nutrition (англ.) // American Journal of Clinical Nutrition. - 1987. - Iss. 46. - No. 1. - P. 183-186. - PMID 3300257 .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Морозкіна Т. С., Мойсеёнок А. Г. Вітаміни. - Мінськ: Асар, 2002. - С. 66-72.
3. ↑ Regina Brigelius-Flohe, Maret G. Traber. Vitamin E: function and metabolism (Англ.). The FASEB Journal. Дата обігу 7 серпня 2013. Читальний зал 16 серпня 2013 року.
4. ↑ Evans HM, Bishop KS On the existence of a hitherto unrecognized dietary factor essential for reproduction // Science. - 1922. - Вип. 56. - № 1458. - С. 650-651. - DOI : 10.1126 / science.56.1458.650 . - PMID 17838496 .
5. ↑ 1 2 Кнунянц І. Л. та ін. Т. 1 А-Дарзана // Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія, 1988. - С. 386-387. - 100 000 прим.
6. ↑ Nomenclature of Tocopherols and Related Compounds (Англ.). Department of Chemistry, Queen Mary University of London. Дата обігу 10 серпня 2013. Читальний зал 16 серпня 2013 року.
7. ↑ 1 2 3 4 Traber, Maret G., Stevens, Jan F. Vitamins C and E: Beneficial effects from a mechanistic perspective (англ.). - Free Radical Biology and Medicine. - Iss. 51. - No. 5. - P. 1000-1013. - DOI : 10.1016 / j.freeradbiomed.2011.05.017 . - PMID 21664268 .
8. ↑ Chandan K. Sen, Savita Khanna, Sashwati Roy. Tocotrienols: Vitamin E beyond tocopherols (англ.). - Life sciences, 2006. - Iss. 78. - No. 18. - P. 2088-98. - DOI : 10.1016 / j.lfs.2005.12.001 . - PMID 16458936 .
9. ↑ 1 2 3 4 Михайлов І. Б. Клінічна фармакологія. - Санкт-Петербург: Фоліант, 1998. - С. 158-161.
10. ↑ Health Promotion and Aging: Practical Applications for Health Professionals ... - David Haber, PhD - Google Книги
11. ↑ Meta-analysis: high-dosage vitamin E suppleme ... [Ann Intern Med. 2005] - PubMed - NCBI
12. ↑ Antioxidant supplements for preve ... [Cochrane Database Syst Rev. 2008] - PubMed - NCBI
13. ↑ Taking vitamin E linked to osteoporosis: research - Yahoo News Singapore
14. ↑ 1 2 Vitamin E - Drugs and Supplements - Mayo Clinic
15. ↑ Vitamin E and Health | The Nutrition Source | Harvard TH Chan School of Public Health