Vitaminas A yra pavadinimas, suteiktas natūraliems ir sintetiniams junginiams, kurių struktūra yra chemiškai panaši, tačiau biologinis aktyvumas skirtingas. IUPAC-IUB jungtinė biocheminės nomenklatūros komisija pasiūlė vieningą nomenklatūrą, remdamasi cheminiais panašumais (1982). Pagal šitą, vitaminas yra bendras terminas junginiams, kurie nėra karotinoidai ir turi retinolio biologinį aktyvumą vitaminas alkoholis. Šis termino apibrėžimas kelia problemų dėl ortomolekulinio veikimo, nes ne visi vitamino A dariniai (dariniai) turi visą vitamino A aktyvumą. Dėl šios priežasties rekomenduojama klasifikuoti pagal biologinius-medicininius aspektus. Pagal jį vitamino A pavadinimas tinka junginiams, kurie turi visą vitamino poveikį. Šie junginiai apima retinolį ir retinilo esterius (retinolio riebalų rūgščių esterius), tokius kaip retinilo acetatas, palmitatas ir propionatas, kurie gali būti metabolizuojami į tinklainę ir retino rūgštį, taip pat karotinoidai su provitamino A veikla, tokia kaip beta karotinas. Retinoidai - natūralūs ir sintetiniai retinoinės rūgšties dariniai - neturi visiško vitamino A aktyvumo, nes jų negalima metabolizuoti į pirminę medžiagą retinolį. Jie neturi įtakos spermatogenezei sperma) arba vaizdiniame cikle. Biologinis vitamino A poveikis išreiškiamas atitinkamai tarptautiniais vienetais (TV) ir retinolio ekvivalentais (RE):
- 1 TV vitamino A atitinka 0.3 µg retinolio
- 1 RE atitinka 1 µg retinolio 6 µg beta karotinas 12 µg kitos karotinoidai su provitamino A poveikiu.
Tačiau buvo įrodyta, kad biologinis prieinamumas maistinio (su maistu) veikiančių vitamino A karotenoidų ir jų biokonversija (fermentinė konversija) į retinolį anksčiau buvo gerokai pervertinta. Remiantis naujausiomis išvadomis, provitamino A karotenoidai pasižymi tik 50% anksčiau manyto retinolio aktyvumo. Taigi perskaičiavimo koeficientas 6, kuris buvo naudojamas apskaičiuojant vitamino A aktyvumą beta karotinas, dabar buvo pakoreguota aukštyn. Dabar daroma prielaida, kad 1 µg retinolio.
- 12 µg beta-karotino.
- 24 µg kitų karotenoidų, turinčių provitamino A poveikį, atitinka.
Struktūrinis vitamino A bruožas yra polinesočioji polieno struktūra, susidedanti iš keturių izoprenoidų vienetų su konjuguotais dvigubais ryšiais (cheminė struktūrinė ypatybė, kuri keičia vieną ir dvigubą jungtį). Izoprenoidinė šoninė grandinė yra prijungta prie beta jonono žiedo. Aciklinės dalies gale yra funkcinė grupė, kurią organizme galima modifikuoti. Taigi, esterinimas (pusiausvyros reakcija, kurios metu alkoholis reaguoja su rūgštimi) retinolio su riebalų rūgštys veda į retinilą esterisir retinolio oksidacija grįžtamai (grįžtamai) į tinklainę (vitamino A aldehidas) ir negrįžtamai (negrįžtamai) į retino rūgštį. Tiek beta-jonono žiedas, tiek izoprenoidinė grandinė yra molekulinės vitamino A veiksmingumo sąlygos. Žiedo ir šoninės grandinės pokyčiai, atitinkamai <15 C atomų ir <2 metilo grupių, vadovauti į veiklos sumažėjimą. Taigi karotinoidai su an deguonisturintis žiedas arba be žiedo struktūros neturi vitamino A aktyvumo. All-trans retinolio pavertimas cis izomerais lemia struktūrinius pokyčius ir taip pat yra susijęs su mažesniu biologiniu aktyvumu.
sintezė
Vitamino A yra tik gyvūnų ir žmonių organizmuose. Šiame kontekste tai daugiausia gaunama dėl karotinoidų skilimo, kuriuos žmonės ir gyvūnai vartoja su maistu. Provitaminai A virsta žarnyne ir žarnyne kepenys. Decentralizuotas beta karoteno skaidymas enterocitų (plonosios žarnos ląstelių) fermentu 15,15′-dioksigenaze - karotenaze epitelio) gaunamas 8′-, 10′- arba 12′-beta-apokarotenas, priklausomai nuo molekulės skilimo (skilimo) vietos, kuri atitinkamai toliau skaidant ar grandinei sutrumpėjus, virsta tinklaine. Po centrinio beta karotino skilimo kepenys alkoholis dehidrogenazė, dvi molekulės tinklainės atsinaujina (susidaro). Tinklainė vėliau gali būti redukuojama iki biologiškai aktyvaus retinolio - grįžtamasis procesas - arba oksiduojamas iki retinoinės rūgšties - negrįžtamas virsmas. Tačiau tinklainės oksidacija į retinoinę rūgštį vyksta daug mažiau. Beta-karotino ir kitų provitaminų A virtimas retinoliu skirtingose rūšyse skiriasi ir priklauso nuo mitybos ypatumų, turinčių įtakos žarnynui absorbcija ir dėl individualaus vitamino A tiekimo. Apytiksliai 1 µg all-trans-retinolio yra ekvivalentiški poveikiui:
- 2 µg beta-karotino pieno; 4 µg beta-karotino riebaluose.
- 8 µg beta-karotino homogenizuotose morkose arba virtose daržovėse, paruoštose riebaluose.
- 12 µg beta-karotino virtose, įtemptose morkose.
Absorbcija
Kaip ir visi riebaluose tirpūs vitaminai, vitaminas A absorbuojamas (pasisavinamas) viršutinėje dalyje plonoji žarna riebalų virškinimo metu, ty maistiniai riebalai yra lipofilinių (riebaluose tirpių) pernešėjai molekulės, tulžies rūgštys tirpinti (didinti tirpumą) ir formuoti miceles (formuoti transportavimo karoliukus, dėl kurių riebaluose tirpios medžiagos gali būti gabenamos vandeniniame tirpale) ir esterazes (virškinimo fermentai (enzimai)) norint suskaidyti retinilo esterius, būtina optimali žarnyno veikla absorbcija (absorbcija per žarnyną). Vitaminas A absorbuojamas kaip provitaminas - paprastai beta-karotenas - iš augalinio maisto, arba riebalų rūgščių esteriai - paprastai retinilo palmitatas - iš gyvūninių produktų. Retinilo esteriai yra hidroliziškai skaidomi (reaguojant su vanduo) žarnyno spindyje cholesterilesterazė (virškinimo fermentas). Šiame procese išsiskyręs retinolis pasiekia šepetėlio sienos membraną gleivinė ląstelės (žarnyno gleivinės ląstelės) kaip mišrių micelių komponentas ir yra vidinės (absorbuojamos viduje) [1-4, 6, 9, 10]. absorbcija retinolio norma svyruoja nuo 70-90%, priklausomai nuo literatūros, ir labai priklauso nuo tuo pačiu metu tiekiamų riebalų tipo ir kiekio. Būdamas fiziologinis (normalus medžiagų apykaitai) koncentracija intervale, retinolio absorbcija vyksta pagal prisotinimo kinetiką nuo energijos nepriklausomu būdu, atitinkančiu nešiklio sukeliamą pasyvią difuziją, farmakologinės dozės absorbuojamos pasyviosios difuzijos būdu. Enterocituose (plonosios žarnos ląstelėse) epitelio), retinolis prisijungia prie ląstelių retinolį surišančio baltymo II (CRBPII) ir esterinamas fermentai (enzimai) lecitinas-retinolio aciltransferazės (LRAT) ir acil-CoA-retinolio aciltransferazės (ARAT) su riebalų rūgštys, pirmiausia palmitino rūgštis. Po to retinilo esteriai inkorporuojami (įsisavinami) į chilomikronus (lipidų turinčius lipoproteinus), kurie patenka į periferinius cirkuliacija per limfa ir yra suskaidomi į chilomikrono likučius (mažai riebalų turintys chilomikrono likučiai).
Transportas ir pasiskirstymas kūne
Vežant į kepenys, retinilo esterius gali šiek tiek pasisavinti fermentas lipoproteinas lipazės (LPL) į įvairius audinius, pavyzdžiui, raumenis, riebalinį audinį ir pieno liauką. Tačiau dauguma esterifikuoto retinolio molekulės lieka chilomikrono likučiuose, kurie jungiasi prie specifinių receptorių (prisijungimo vietų) kepenyse. Tai lemia retinilo esterių pasisavinimą kepenyse ir parenchiminių ląstelių lizosomose (ląstelių organelėse) esančio retinolio hidrolizę. Parenchiminių ląstelių citoplazmoje retinolis prisijungia prie ląstelių retinolį surišančio baltymo (CRBP). Retinolis, sujungtas su CRBP, gali būti, viena vertus, trumpalaikis sandėliavimas parenchiminėse ląstelėse, funkcinis panaudojimas arba metabolizavimas, kita vertus, perisinusoidinių žvaigždžių ląstelių ilgalaikis saugojimas kaip retinolio perteklius ( riebalus kaupiančios žvaigždžių arba Ito ląstelės; 5–15% kepenų ląstelių) po esterinimo - daugiausia su palmitino rūgštimi - kaip retinilo esteriai. Perisinusoidinių žvaigždžių ląstelių retinilo esteriai sudaro apie 50–80% viso kūno vitamino A telkinio ir apie 90% viso kepenų koncentracija. Žvaigždžių elementų talpa yra beveik neribota. Taigi, net turint chroniškai didelius suvartojimus, šios ląstelės gali laikyti daug kartų daugiau nei įprasta. Sveiki suaugusieji turi vidurkį koncentracija 100–300 µg retinilo esterių ir 20–100 µg vaikų 50 g kepenų. Retinilo esterių, laikomų kepenyse, pusinės eliminacijos laikas yra 100–1 dienų arba mažiau vartojant lėtinį alkoholį [3-6, 9, XNUMX]. Norint sutelkti sukauptą vitaminą A, retinilo esteriai suskaidomi specifiniu retinilu esteris hidrolazė (fermentas). Gautas retinolis, iš pradžių susietas su CRBP, išsiskiria į viduląstelinį (esantį ląstelės viduje) apo-retinolį surišančią baltymą (apo-RBP), suriša ir išskiria (išskiria) į kraujas plazma kaip holo-RBP. Kadangi retinolio-RBP kompleksas greitai prarandamas glomerulų filtrate, inkstas dėl mažos molekulinės masės grįžtamasis holo-RBP prisijungimas prie transtiretino (TTR, tiroksinas-privalomas prealbumas) atsiranda kraujas. Retinolio-RBP-TTR kompleksas (1: 1: 1) keliauja į ekstrahepatinius (už kepenų ribų) audinius, tokius kaip tinklainė, sėklidė ir kt. plaučių, kai retinolis yra absorbuojamas ląstelių receptoriaus būdu ir yra sujungtas į ląstelę su CRBP pernešimui tiek ląstelėje, tiek per kraujasaudinių barjerai. Nors likusį tarpląstelinį TTR galima atsinaujinti kraujo plazmos procesams, Apo-RBP yra inkstas. Ląstelių metabolizme konversijos apima:
- Grįžtamasis dehidrinimas (atskyrimas nuo vandenilis) retinolio - retinolio ↔ tinklainės.
- Negrįžtamas tinklainės oksidavimasis retinoine rūgštimi - tinklainė → retinoinė rūgštis.
- Retinolio, tinklainės ar retinoinės rūgšties izomerizacijos (molekulės konversija į kitą izomerą) - trans ↔ cis.
- Retinolio esterinimas su riebalų rūgštys - retinolis ↔ retinilas esteris - sumažinti trumpalaikį tiekimo deficitą.
Retinoinė rūgštis - all-trans ir 9-cis - sąveikauja ląstelėse, susietose su ląstelių retinoinę rūgštį surišančiu baltymu (CRABP), su branduolinių retinoinės rūgšties receptoriais - RAR ir RXR su potipiais -, priklausančiais steroidiniam skydliaukės (skydliaukės) hormonui. receptorių šeima. RXR pirmiausia sujungia 9-cis-retino rūgštį ir sudaro heterodimerus (molekules, sudarytas iš dviejų skirtingų subvienetų), kontaktuodamas su kitais receptoriais, tokiais kaip all-trans-retino rūgštis, trijodtironinas (T3; skydliaukės hormonas), kalcitriolis (vitamino D), estrogenas arba progesterono receptoriai. Kaip transkripcijos veiksniai, įtakoja branduolio retinoinės rūgšties receptoriai genas ekspresija prisijungiant prie specifinių DNR sekų. Taigi retinoinė rūgštis yra svarbus ląstelių ir audinių augimo ir diferenciacijos reguliatorius.
Išsiskyrimas
Maždaug 20% per burną tiekiamo vitamino A nėra absorbuojamas ir pašalinamas per organizmą tulžis ir išmatos ar šlapimas. Norėdami konvertuoti vitaminą A į išskiriamą formą, jis, kaip ir visos lipofilinės (riebaluose tirpios) medžiagos, biotransformuojasi. Biotransformacija vyksta kepenyse ir gali būti suskirstyta į dvi fazes:
- I fazėje vitaminas A hidroksilinamas (įterpiant OH grupę) citochromo P-450 sistemoje, kad padidėtų tirpumas.
- II fazėje konjugacija vyksta su labai hidrofilinėmis (vandenyje tirpiomis) medžiagomis - šiam tikslui gliukuronio rūgštis gliukuroniltransferazės pagalba perkeliama į anksčiau įterptą vitamino A OH grupę.
Didžioji dalis metabolitų dar nėra išaiškinta. Tačiau galima daryti prielaidą, kad išsiskyrimo produktai daugiausia yra atitinkamai gliukuronizuota, laisva retinoinė rūgštis ir 4-ketoreto rūgštis.
