Никотиновая кислота или витамин В5 (РР), ниацин

Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин) получил также название антипеллагрического витамина (от итал. preventive pellagra - предотвращающий пеллагру), поскольку его отсутствие является причиной заболевания, называемого пеллагрой.

Никотиновая кислота была выделена в 1937 г. К. Эльвегеймом из экстракта печени и было показано, что введение никотиновой кислоты (или ее амида - никотинамида) либо препаратов печени предохраняет от развития или излечивает от пеллагры. В 1904 г. А. Гарден и У. Юнг установили, что для превращения глюкозы в этанол в бесклеточном экстракте дрожжей необходимо присутствие легкодиализируемого кофактора, названного козимазой. Химический состав аналогичного кофактора из эритроцитов млекопитающих был расшифрован в 1934 г. О. Варбугом и У. Кристианом; он оказался производным амида никотиновой кислоты.

Химическое строение. Никотиновая кислота является пиридин-3- карбоновой кислотой, никотинамид - ее амидом (рис. 14). Оба соединения в организме легко превращаются друг в друга и поэтому обладают одинаковой витаминной активностью.

Рис. 14. Никотиновая кислота ее амид.


Активная форма образуется путем присоединения 2 нуклеотидов с образованием никотинамиддинуклеотида (НАД) и в фосфорилированной форме - никотинамиддинуклеотидфосфата (НАДФ) (рис. 15). Данные ко- ферменты могут находиться как в окисленном, так и восстановленном состоянии.

Метаболизм. Никотиновая кислота, поступающая с пищей, всасывается в фундальной части желудка и в тонком кишечнике в основном путем простой диффузии и частично активного транспорта. При ахилии, воспалительных процессах слизистой кишечника, аскоридозе, лямблиозе всасывание нарушается.

С кровью он доставляется в печень и во все остальные ткани, где проникает внутрь клетки. Причем никотиновая кислота быстрее поступает в клетки, чем никотинамид. В свободном виде никотиновая кислота и никотинамид присутствуют в клетках в незначительных количествах.

он

Никотинамиддинуклеотидфосфат

(НАДФ)


Рис. 15. Химическая структура никотинамидинуклеотида и никоти- намиддинуклеотидфосфата.

В тканях оба вещества участвуют в синтезе НАД и НАДФ и в составе этих коферментов находятся внутри клетки, так как НАД и НАДФ не способны проникать обратно через биологические мембраны.

Биосинтез НАД из никотинамида происходит в две стадии:

1) Никотинамид + Фосфорибозилпирофосфат ^ Никотинамидмононук- леотид + Н4Р2О7.

2) Никотинамидмононуклеотид + АТФ ^ НАД+ + Н4Р2О7

Первая стадия протекает в цитоплазме клеток, возможно потому, что источником фосфорибозилпирофосфата для синтеза служат рибозо-5- фосфат пентозофосфатного цикла, локализованного в цитоплазме. Катализирует первую стадию никотинмононуклеотид-пирофосфорилаза.

Вторая стадия катализируется НАД-пирофосфорилазой, локализованной в митохондриях и ядрах клеток.

НАДФ образуется из НАД с помощью НАД-киназы цитоплазмы по схеме:

НАД+ + АТФ ^ НАДФ+ + АДФ.

Все участие никотиновой кислоты в регуляции биохимических процессов осуществляется через НАД и НАДФ.

В распаде этих коферментов принимают участие НАД- гликогидролаза и НАДФ-гликогидролаза, разрывающие гликозидные связи в соответствующих коферментах с образованием никотинамида и АДФ- рибозы.

Витамин может синтезироваться в организме из триптофана:

Триптофан ^ формилкинуренин ^ кинуренин ^ хинолиновая кислота ^ никотиновая кислота.

Никотинамид выводится с мочой главным образом в виде N- метилникотинамида (частично в виде продуктов окисления - никотина- мид-Ы-оксида, 6-оксиникотинамида). При избыточном поступлении витамина с мочой выводится свободная никотиновая кислота, N-1-метил- никотинамид и частично некоторые другие ее производные.

Биологические функции. Коферментные формы никотиновой кислоты НАД и НАДФ определяют ее роль в биохимических функциях тканей организма. Функции, выполняемые этими коферментами, можно разделить на три группы:

1) функция переносчиков водорода в окислительно-восстановительных реакциях;

2) субстратная функция для синтетических реакций;

3) регуляторная функция в качестве аллостерического эффектора.

Окислительные реакции, в которых НАД и НАДФ выступают в качестве промежуточных переносчиков водорода, очень разнообразны.

НАД и НАДФ - являются коферментами дегидрогеназ, осуществляющих ферментативные реакции на всех этапах окисления энергетических ресурсов в клетке:

- на начальных стадиях окисления углеводов и глицерина - дегидрогеназа глицеринового альдегида, лактатдегидрогеназа в гиколизе;

- при окислении жирных кислот - гидроксиацил-КоА-дегидрогеназа в системе Р-окисления жирных кислот;

- при окислении аминокислот - глутаматдегидрогеназа в окислительном дезаминировании;

- на этапе превращения субстратов цикла Кребса - пируватдегидрогеназа, изоцитратдегидрогеназа, а-кетоглутаратдегидрогеназа, малатдегидро- геназа;

- на терминальных стадиях дегидрирования в дыхательной цепи.

Этим объясняется исключительная роль этих коферментов в биоэнергетике и окислении.

В случае крайней необходимости возможна передача атомов водорода с НАДФН на НАД для дыхательной цепи с целью образования энергии.

Восстановленная форма НАДФН используется как донор водорода в синтетических восстановительных реакциях, катализируемых редуктазами: например:

- в синтезе жирных кислот;

- в синтезе холестерина;

- в восстановительном аминировании - глутаматдегидрогеназа;

- в переводе рибозы в дезоксирибозу;

- при восстановлении фолиевой кислоты в тетрогидрофолиевую кислоту.

Две последние функции необходимы для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот.

Кроме того, восстановленная форма НАДФН является донором водорода для ферментов гидроксилаз с использованием энергии свободного окисления:

- при превращении фенилаланина в тирозин и ДОФА - в синтезе катехоламинов и пигментов;

- при превращении триптофана в 5-гидрокситриптофан - в синтезе серотонина и мелатонина;

- в синтезе стероидных гормонов;

- в обезвреживании многих токсических неполярных веществ эндогенного и экзогенного происхождения в монооксигеназной цепи.

Вторая функция коферментов никотиновой кислоты вытекает из участия НАД в качестве субстрата ДНК-лигазной реакции. Как известно, ДНК-лигаза является обязательной реакцией при репликации и репарации. Следовательно, дефицит НАД в быстрорегенерирующих тканях может сказаться на делении клеток и исправлении дефектов участков, в которых участвует ДНК-лигаза. Кроме того, НАД является субстратом для синтеза поли-АДФ-рибозы, участвующей в поли-(АДФ)-рибозилировании белков хроматина. Этот процесс играет роль в регуляции матричных синтезов нуклеиновых кислот в клеточном ядре.

Третья, регуляторная, функция состоит в том, что НАД и НАДФ являются не только переносчиками, но и аллостерическими эффекторами ряда ферментов энергетического обмена. Так, НАДН регулирует активность цитратсинтазы, малатдегидрогеназы, НАД-зависимой изоцитратдегидрогеназы, малатдегидрогеназы (декарбоксилирующей), фосфопируваткар- боксилазы, пируваткарбоксилазы. НАДН является для этих ферментов аллостерическим ингибитором, регулирующим скорость окислительных превращений в цикле Кребса (цитратсинтаза, НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа и малатдегидрогеназа) и интенсивность глюконеогенеза (пи- руваткарбоксилаза и фосфопируваткарбоксилаза). Избыток НАДФН вызывает, например, ингибирование глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, что также можно отнести на счет регуляторной функции витамина.

Распространенность в природе и потребность.

Суточная потребность в этом витамине для людей исчисляется в 1525 мг для взрослых и 15 мг для детей.

В природе витамин встречается в виде никотиновой кислоты и никотинамида, которые поступают в организм человека с пищей.

Источником пищевого ниацина являются мясные (особенно печень) и многие растительные продукты (в рисовых и пшеничных отрубях, дрожжах его содержание доходит почти до 100 мг%) (табл. 9).

Таблица 9

Содержание никотинамида в пищевых продуктах (мг/г)_____

Продукт Содержание

витамина

Продукт Содержание

витамина

Печень 2500 Пшеничные отруби 300
Мясо 45 Печеный хлеб 29
Рыба 30 Картофель 14
Цельное молоко 1 Рис полированный 6
Дрожжи 600 Морковь 3


Молоко и яйца содержат следы никотиновой кислоты. Однако, в отличие от других витаминов, витамин может синтезироваться в тканях человеческого организма из триптофана, поэтому его нельзя считать обязательным компонентом пищи, если в достатке поступает триптофан. Из 60 молекул триптофана при участии витамина В6 образуется 1 молекула никотинамида. Поэтому продукты, богатые триптофаном, но бедные ниаци- ном (например, теже молоко и яйца), могут устранять дефицит этого витамина в организме. Триптофана мало в кукурузе. В странах, использующих кукурузу как основное пищевой продукт, часто встречаются гиповитаминоз РР.

<< | >>
Источник: Савченко А.А.. Витамины как основа иммунометаболической терапии / А.А. Савченко, Е.Н. Анисимова, А.Г. Борисов, А.Е. Кондаков. - Красноярск: Издательство КрасГМУ2011. 2011

Еще по теме Никотиновая кислота или витамин В5 (РР), ниацин:

  1. Гиповитаминоз никотиновой кислоты (витамина PP)
  2. Витамин В3 (пантотеновая кислота)
  3. Витамин N (липоевая кислота)
  4. Витамин В15 (пангамовая кислота)
  5. Фолацин, фолиевая кислота (витамин В9, Вс)
  6. Витамин С (аскорбиновая кислота, антискорбутный)
  7. Витамин Віз (оротовая кислота)
  8. Лабораторные методы исследования витаминов. Определение аскорбиновой кислоты в моче по Тильмансу
  9. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ, СОДЕРЖАЩИЕ АСКОРБИНОВУЮ КИСЛОТУ (ВИТАМИН С)
  10. Применение витаминов при регуляции энергетических процессов. Показания и противопоказания к назначению витамина В1