Вітаміни - Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія
Вітаміни

ВІТАМІ́НИ (від лат. vita – життя) – природні біологічно активні біоорганічні сполуки екзогенного походження, різні за хімічною структурою та механізмом біологічної дії.

Класифікація В. засн. на їх фіз.-хім. властивостях, розчинності та способі фізіол. дії на обмін речовин. В залежності від способу екстракції В. з продуктів харчування за допомогою орган. розчинників або води розрізняють В. жиророзчинні та водорозчинні. Нині виділяють 13 життєво необхідних людині В., серед яких 4 групи сполук жиророзчинних В. (А, D, E, K) та 9 – водорозчинних (В1, В2, РР, В5, В6, Вс, В12, H та С), що наведено в Табл.

До групи В. відносять природні сполуки, які не синтезуються в організмі людини і тварин, необхідні в дуже малій кількості, не входять в структуру тканин, не є джерелом енергії, виконують в організмі регуляторні та каталітичні функції. Характер. особливістю В. є те, що їх біол. активність реалізується, як правило, за участі певних специф. вітамінзв’язувальних білків, які беруть участь у процесах всмоктування В. у шлунк.-кишк. тракті, транспорті з кров’ю до клітин-мішеней і проникненні в них, внутр.-клітин. транспорті до субклітин. органел (структур) та виявленні їх біохім. ефекту у складі ферменту чи при взаємодії з білком-рецептором.

Людина отримує В., гол. чином, з їжею рослин. і тварин. походження. Потреби людини та вищих тварин у деяких В. забезпечуються за рахунок життєдіяльності мікрофлори кишковика (у людини – більша частина В. К, у дорослих жуйних тварин – В. групи В). В. С є незамінним екзоген. фактором харчування лише для людини, приматів та окремих видів тварин (напр., мор. свинок), а для більшості тварин, які спроможні синтезувати аскорбінову кислоту, він не є В. Незамінними факторами харчування є також певні амінокислоти, поліненасичені жирні кислоти, вуглеводи, мікроелементи та ін. На відміну від них, В. не є енергет. матеріалом чи вихідною сировиною для біосинтезу білків, нуклеїн. кислот, вуглеводів, ліпідів. В. притаманні фізіол. та біохім. функції регуляції процесів біоенергет. обміну та внутр.-клітин. обміну нуклеїн. кислот, білків, ліпідів, вуглеводів та мінерал. компонентів, за участі специф. вітамінзв’язувальних білків та білків певних фермент. систем, де В. служать коферментами або простетич. групами ферментів. Розпізнавання субстрату (певної речовини) забезпечується білком, а певний тип біохім. реакції визначається певною кофермент. формою того чи ін. В.

Для природ. біологічно активних сполук, особливо для В., характерним є виявлення дозозалеж. ефекту, який полягає в тому, що при недостатності або відсутності надходження до організму певного В. в умовах незбалансов. харчування виникають характерні метаболічні порушення, пов’яз. з розвитком гіпо-(а-)вітамінозів в організмі. Кожний В. має свої особливості всмоктування, транспорту, засвоєння та накопичення в організмі, динаміку обміну та виведення з нього і, як наслідок, свою дозу добової фізіол. потреби, оптимал. фізіол. та лікар. дозу, за якої досягається макс. біол. ефект. Надходження надлишку В. під час дієти або вживання «ударних» (надлишк.) доз В. призводить до розвитку гіпервітамінозу, пов’яз. зі значним інгібуванням тих метаболіч. процесів і реакцій, які контролюються та активуються певним В. за фізіол. умов. В окремих випадках гіпервітаміноз супроводжується виявленням токсичності В. (напр., В. А та D3), що може призвести навіть до загибелі організму.

Потреба організму у В. та коферментах інтенсивно зростає в умовах комплекс. дії негатив. факторів довкілля, при патол. порушеннях та залежно від фізіол. стану організму. Нестача В. в організмі людини та тварин призводить до широкого спектру порушень обміну, що є осн. причиною розвитку різноманіт. тяжких патол. станів, лікування та профілактика яких за допомогою фармакол. засобів може бути ефективною тільки у випадках усунення за допомогою В. та коферментів першопричин розвитку захворювань. Особливо тяжкі та незворотні зміни здоров’я спостерігаються при нестачі В. у вагітних жінок та новонароджених, а також дітей у ранньому віці.

Відкриття В. пов’язане з іменами нідерланд. лікаря-експериментатора Х. Ейкмана, англ. біохіміка Ф.-Ґ. Гопкінса (Нобелів. премія, 1929). У 1911 польс. вчений К. Функ отримав з рисових висівок концентрат речовини, яка ефективно лікувала хворобу бері-бері (поліневрит, спричинений тривалим споживанням полірованого рису), і саме він увів термін «В.» (амін життя), оскільки ця речовина була аміном. В подальшому за всіма сполуками з подіб. фізіол. властивостями збереглася ця узагальнююча назва, хоча більшість незамін. факторів, які були відкриті пізніше, не містили азоту і не належали до амінів. Пізніше було виявлено, що В. В1, ізольований К. Функом, є комплексом компонентів, позначених як В. В1, В2, В4 тощо.

Значний внесок у розвиток вчення про В. зробили укр. вчені. Вітамінол. дослідж. в Україні були започатк. 2-ма статтями О. Палладіна у ж. «Врачебное дело» (1919), які належали до числа перших публікацій з вітамінології в СРСР. В Україні дослідж. біохім. функцій В. проводили в ін-тах харчування у Харкові (С. Винокуров) та Одесі (Л. Черкес), на каф. біохімії Харків. мед. ін-ту (А. Утєвський), згодом – Київ. мед. ін-ту (С. Винокуров).

Одним з базових напрямів створеного 1925 О. Палладіним Укр. біохім. ін-ту (нині Ін-т біохімії ім. О. Палладіна НАНУ) було проведення фундам. дослідж. в галузі біохімії та фізіології В. 1939 з ініціативи цього вченого та О. Баха створ. Гол. ком-т «Cоюзвітамінпром». У перші роки 2-ї світ. війни О. Палладін та його співроб. розробили технологію одержання В. К-метил-нафтохінону, який дістав назву В. К3 і з якого шляхом хім. синтезу було отримано препарат «Вікасол» (використовується для припинення кровотеч).

З метою подальшого розвитку дослідж. з біохімії В. 1944 в Ін-ті біохімії О. Палладіним було організовано лаб. біохімії В., яку 1966 реорганізовано у відділ. Одним з осн. напрямів діяльності цього відділу було проведення дослідж. обміну та функціонування аскорбінової кислоти (С. Винокуров), шляхів обміну водорозчин. В. групи В, жиророзчин. В. А, Е, D3, а також коензиму Q (Р. Чаговець). Розроблені відділом практичні рекомендації та пропозиції у галузі охорони здоров’я та тваринництва сприяли орг-ції у післявоєнні роки Респ. тресту «Укрвітамінпром». У цей період розроблено технології одержання концентрату В. А з печінки скатів та ін. чорномор. риб (Л. Кузнецова), концентрату В. Е з олії зародків пшениці (Ю. Лахно), концентратів В. А і Е з природ. сировини (В. Вендт, Л. Кузнецова, Р. Чаговець, Ю. Лахно). Р. Чаговець разом із співроб. обґрунтував дозозалеж. ефект В. та критично переглянув практику застосування їхніх «ударних» доз. В наступні роки було розпочато дослідж. специф. вітамінзв’язувальних та рецептор. білків, які транспортують В. і коферменти до рецепторів та беруть участь у реалізації їх специф. функцій (А. Халмурадов). 1982 на базі відділу створ. лаб. хінонзв’язувальних білків, осн. напрямом діяльності якої було дослідж. специф. білків, що зв’язували a-токоферол та його активні метаболіти (Г. Донченко). Нині осн. напрямом дослідж. відділу (кер. Г. Донченко) є вивчення молекуляр. механізмів функціонування та функціон. взаємодії В., коферментів та їх специф. білків-акцепторів у спеціалізов. клітинах з метою цілеспрямов. та ефектив. корекції специф. патол. змін в обміні організму. В останні роки співроб. відділу одержали принципово нові дані щодо молекуляр. механізмів кофермент. та некофермент. дії β-каротину та убіхінону (Q), В. А, В1, РР, D3, Е та їх природ. метаболітів, участі специф. білків у реалізації біол. дії досліджуваних природ. фізіологічно активних сполук. Ці дані стали основою для формування нової сучас. галузі вітамінології – молекуляр. вітамінології. Було розроблено наук.-експерим. обґрунтування для створення і впровадження у практику нового покоління лікар. препаратів метаболіч. плану на базі В., коферментів та ін. біологічно активних сполук (зокрема «Cоєвіт», «Кардіовіт», «Євіт-1», «Метовіт», «Біовіт» та ін.).

Завдяки багаторіч. дослідж. акад. О. Палладіна, Р. Чаговця, їх учнів та послідовників була започаткована широко відома в Україні та за кордоном наук. школа вітамінології. Нині Ін-т біохімії ім. О. Палладіна НАНУ залишається наук. центром з біохімії В. та молекуляр. вітамінології в Україні. Значний внесок у розвиток дослідж. В. в Україні було зроблено також провід. вченими Одес. ун-ту (вивчення некофермент. функцій та транспортування тіаміну і його похідних, ролі В. В1, В6 та С в обміні речовин; А. Розанов, В. Тоцький); Вінн. мед. ун-ту (дослідж. ролі В. в біотрансформації ксенобіотиків, лікар. препаратів; М. Луцюк, О. Пентюк); Київ. мед. ун-ту (вивчення мед. та фізіол. аспектів кардіо- і нейротропної функції тіаміну (В. В1), ролі В. С та Е в регуляції процесів перекис. окислення ліпідів; Є. Шамрай, Ю. Хмелевський); Ін-ту очних хвороб і тканин. терапії ім. В. Філатова АМНУ (вивчення ролі В. Е і С у профілактиці та лікуванні офтальмол. патологій; М. Леус); Ін-ту біоорган. хімії і нафтохімії НАНУ (дослідж. механізмів функціонування похідних В. В1 у біохім. каталозі; О. Ясников, А. Вовк); Львів. філії Ін-ту біохімії ім. О. Палладіна НАНУ (дослідж. метаболізму В. В2 і його кофермент. форм; Г. Шавловський).

Біол. активність хімічно чистого В. визначається у міжнар. одиницях (МО). Для номенклатури В. було прийнято використовувати літери алфавіту з наступною нумерацією для субкласифікації нових відкритих В. Разом з тим В. отримували назву в залежності від захворювання, для профілактики якого вони використовувалися (напр., антискорбутний В. С, антирахітичний В. D та ін.). Однак не всі В. мали таку чітку специфічність, а прояви низки гіпо-(а-)вітамінозів були комплексні та варіабельні. Саме тому в міжнар. термінології набували поширення тривіал. назви, які вказували на хім. структуру В., тому що В. – це гетерогенна група сполук від простих речовин (напр., В. С) до вельми складних структур (напр., В. В12). 1956 Комісія з номенклатури біохім. секції Міжнар. союзу з чистої та приклад. хімії рекомендувала відійти від літерних та фізіол. найменувань та прийняти єдині назви, які в подальшому ставали загальновживаними.

Жиророзчинні В. – група природних біосинтетично споріднених сполук, в основі виникнення яких лежить активований ізопрен (С5) – ізопентеніл дифосфат, який шляхом димеризації (конденсації) перетворюється в заг. попередник – фарнезол (С15). Заг. характеристикою цієї групи сполук є їх нерозчинність у воді та спроможність розчинятися в різних як неполярних, так і полярних орган. розчинниках та жирах. Тому виняткове значення для подальшого протікання процесів засвоєння, транспорту та реалізації біол. дії цієї групи В. мають специф. вітамінзв’язувальні білки, за рахунок ліганд-білкової взаємодії з якими відбувається «солюбілізація» – розчинення нерозчинних у водній фазі внутр.-клітин. середовища жиророзчин. В. Ще однією заг. особливістю жиророзчин. В. є висока гідрофобність їх молекуляр. структури, за рахунок чого здійснюється гідрофобна взаємодія із структур. компонентами біомембран.

В. А об’єднує групу ретиноїдів: ретинол – спирт. форма; ретиналь – альдегідна форма; ретинол – ацетат, пальмітат, чи ретинолфосфат – ефірна форма та похідні (ретиноєва кислота). Важливо, що всі 3 форми В. А (спирт., ефірна та альдегідна) контролюють процеси росту і диференціювання клітин ембріону та організму, що розвивається, а також поділ та диференціювання швидкопроліферувальних тканин (хрящів, кістк. тканини, епітелію шкір. та слизових покривів, сперматоген. епітелію). В. А є абсолютно необхідним для нормал. росту і розвитку молодого організму. Найбільш специф. та детально вивченою є функція В. А в процесі зору, яка здійснюється за участі 11-цис-ретиналю – компонента світлочутливих пігментів сітківки ока. Тому одним із найперших проявів дефіциту В. А є зниження гостроти зору при слабкому освітленні, навіть до повної його втрати в присмерках («куряча сліпота»). В. А надходить до організму, гол. чином, з їжею тварин. походження (печінка риб, свиней та телят, жовток яєць, сметана, молоко). Рослинні продукти містять лише попередники В. А – каротиноїди. Це дуже розповсюджена в рослин. і тварин. світі велика група біологічно споріднених жиророзчин. фізіологічно активних сполук. Нині відомо понад 600 природ. та синтет. каротиноїдів, серед яких лише бл. 50 можуть перетворюватися в організмі людини на В. А. β-каротин є найбільш ефективним провітаміном А. При надходженні з рослин. продуктами до організму людини та тварин ступінь перетворення каротиноїдів у В. А та засвоєння в нативній формі в організмі контролюється самим організмом за участі низки механізмів на етапах всмоктування, перетворення в ентероцитах, транспорту та надходження до клітин печінки та ін. органів залежно від рівня забезпеченості організму В. А та має певні особливості у різних видів тварин. Завдяки саме цим особливостям засвоєння β-каротину, на відміну від В. А, не характеризується токсичністю в умовах передозування. Саме тому каротинотерапія має певні переваги порівняно з ретинолтерапією. Каротини (жовті пігменти) були вперше виділені 1831 з моркви. Крім моркви, каротином багаті червоний перець, кропива, шпинат, салат, зелена цибуля, щавель, листки петрушки, гарбуз, чорна смородина, чорниця, аґрус, плоди обліпихи, шипшини, абрикоса, персика тощо. В. А підтримує захисні властивості шкіри та мембран слизової оболонки шлунк.-кишк. тракту. За умов надлишку В. А спостерігається затримка росту. Добова потреба В. А складає для дорослої людини 1,5 мг (5000 МО), для вагітних, починаючи з 4-го місяця вагітності, – 2 мг (6600 МО), а в період годування груддю – 2,5 мг (8250 МО). Відкриття в останні 10 р. специф. рецепторів ретиноєвої кислоти та специф. ділянок зв’язування ретинолу в структурі актив. хроматину та ДНК-негістонового комплексу ядер розкриває нові горизонти розвитку досліджень молекуляр. механізмів широкого спектру функціон. дії ретиноїдів та каротиноїдів, що необхідно для їх ефектив. використання в практиці медицини та ветеринарії.

В. D (кальциферол, антирахітичний В.) об’єднує групу жиророзчин. В., біосинтетично споріднених із 3-b-оксистероїдами, до яких входять В. D3 (холекальциферол) та В. D2 (ергокальциферол), які відрізняються лише будовою бічного ланцюга. В. D3 утворюється в шкірі людини і тварини з неактив. попередника – 7-дегідрохолестеролу, а В. D2 отримують з ергостеролу дріжджів під час УФ-опромінення при т-рі 37 °С, а люмістерол і тахістерол утворюються як побічні продукти реакції. В. D сприяє всмоктуванню, засвоєнню кальцію та фосфору в кишковику, мінералізації кістк. тканини, а також мобілізації цих елементів з кістк. депо при збільшенні потреби в них організму. Нестача В. D (рахіт) характеризується порушенням процесу утворення скелету та пов’яз. з порушенням абсорбції Са2+ та зниженням його включення в кістк. тканини. Рахіт лікується соняч. опроміненням та введенням синтет. В. D. Надмірне надходження цього В. призводить до розвитку гіпервітамінозу з порушенням обміну Са2+ та Р і вилученням Са2+ з кісток. Роль кальцію в життєдіяльності організму дуже важлива та багатогранна: він необхідний не тільки для формування скелета, але й для нормал. протікання процесу зсідання крові, м’язового скорочення, адгезії клітин при їх об’єднанні в органи та тканини. Цей елемент бере участь у роботі багаточисел. молекуляр. механізмів гормонал. регуляції внур.-клітин. речовин. Саме В. D є необхідним для здійснення пов’язаних з кальцієм всіх цих процесів, оскільки він забезпечує нормал. обмін Са2+ та P в організмі. Дослідження 2-х останніх десятиріч принесли великі успіхи у вивченні фізіол. функцій метаболізму та механізму дії В. D. Екзоген. В. D або його провітаміни, що надходять з продуктами харчування (жовток яєць, печінка, вершкове масло, сир, молоко, риб’ячий жир, їстівні гриби тощо), всмоктуються переважно в тонкій кишці подібно до ін. ліпідів за участі жовчних кислот, і врешті надходять до лімфатич. протоки у складі хіломікронів та швидко поглинаються печінкою, куди, в свою чергу, надходить з кров’ю ендогенний, синтезований у шкірі холекальциферол. Практ. значення в сучас. медицині мають В. D3 та D2, які близькі за фіз.-хім. властивостями та дією на організм людини. В організмі людини та тварин В. D підлягає багаточисел. та складним ферментатив. перетворенням у т. зв. «активні метаболіти», або «активні форми». В мітохондріях та мікросомал. фракції печінки відбувається ферментативне гідроксилювання з утворенням з В. D3 25-гідроксихолекальциферолу (25-ОНD3), а з В. D2 – 25-оксиергокальциферолу (25-ОНD2). Ці метаболіти в невеликих кількостях можуть утворюватися в кишковику, нирках, легенях. 25-ОНD не накопичується в печінці, є осн. формою В. D, який циркулює в кровотоці, та за допомогою транскальциферину переноситься до нирок, де відбувається подальше його перетворення.

У нирках 25-ОНD, в залежності від рівня забезпеченості організму В. D, Са2+ та за участі цілої низки ін. регулятор. механізмів, підлягає фермент. гідроксилюванню по вуглецевому атому С-1 кільця А (в положенні 1а) чи С-24 бічного ланцюга в мітохондріях епітеліал. клітин проксимал. канальців нирок. В результаті першого перетворення з 25-ОНD3 утворюється 1,25-дигідроксихолекальциферол (1,25(ОН)2D3), а другого – 24,25-дигідроксихолекальциферол (24,25(ОН)2D3). Аналогічно із 25-ОНD2 утворюється 1,25(ОН)2D2 та 24,25(ОН)2D2. Оскільки активні метаболіти В. D виконують практично не вітамінні, каталітичні, а гормонал. регуляторні функції, це дало підставу сформулювати уявлення про ендокринну систему В. D3, в якій сам неактивний (вихідний) В. розглядається як прогормон, печінка та нирки – як ендокринні органи, а 1,25(ОН)2D3 – як гормон, який в свою чергу регулює функціон. активність системи транспорту кальцію й фосфору в певних органах та тканинах-мішенях (кишковик, нирки, скелет), а паратгормон – як тропін, який в свою чергу регулює продукцію гормонал. форми В. D. В. D3 вважають захис. В., що входить в систему захисту організму від негатив. дії факторів довкілля.

В. Е (токоферол – антистерил. фактор) – група жиророзчин. сполук, метильних похідних токолу та токотриєнолу. Назва «токоферол» (Т) відноситься тільки до метильних похідних токолу і тому не ідентична більш широкому терміну «В. Е», який включає також токотриєноли. Вітамінізовані Е-сполуки містять хроманове кільце з поліізопреноїдним бічним ланцюгом. Оскільки токофероли безумовно є найважливішими представниками В. Е, а вміст токотриєнолів та їх практ. значення порівняно невелике, прийнято використовувати терміни «В. Е» та «токоферол» як еквівалентні. В основі хім. структури токоферолів лежить молекула 6-оксихроману, заміщеного в положенні 2 метильною групою та бічним ізопреноїдним ланцюгом з 16-ти атомів вуглецю. Індивід. токофероли позначаються грец. літерами α,β,γ,δ та відрізняються одне від одного кількістю та положенням метильних замісників в ароматич. кільці 6-оксихроману. Найважливіший серед них α-Т – 5,7,8-триметилтоколом. Всі ці сполуки в положенні 6 хроманового ядра молекули мають ОН-групу, яка досить активно та легко окислюється в системах in vitro з утворенням хінону, токохінону. Завдяки цьому В. Е відносять до природ. біоантиоксидантів. Але механізм його антиоксидант. дії в системах in vivo (в організмі) більш складний, багатогранний і пов’яз., гол. чином, з контролюванням активності фермент. системи антиоксидант. захисту організму. В мед. практиці та харч. пром-сті використовується, як правило, більш стабільний α-токоферолацетат – складний ефір природного D-α-Т, або синтетичного D,L-α-Т з оцтовою кислотою, які в організмі людини та тварин легко перетворюються у вільний α-Т. Найбільш багаті на В. Е салат, соєві боби, кукурудза, капуста, земляний горіх, пальмове, касторове та вершкове масло, зародки пшениці, різні нерафіновані рослинні олії, м’ясо, яйця, хліб грубого помелу, гречана крупа, зелень тощо. Недостатність В. Е у тварин призводить до загибелі ембріона у вагіт. самок, а у самців – до атрофії статевих залоз та м’язової дистрофії. У людей стан Е-авітамінозу та Е-гіпервітамінозу не був описаний, однак В. Е успішно використовується в клініці для регуляції менструал. циклу у підлітк. віці та попередження переривання вагітності у жінок. 1 МО В. Е відповідає активності 1 мг повністю рацемічного DL-α-токоферолацетату в тесті на попередження розсмоктування плода у щурів, які не отримують В. Е (утримуються на Е-авітамінозному раціоні). Біол. активність вільного DL-α-Т (у відповідності із меншою молекуляр. масою) складає 1,10 МО/мг, а природного D-α-Т – 1,49, та його ефіру D-α-ТА – 1,36, водорозчинного D-α-токоферoлсукцинату – 1,21, а DL-α-токоферолсукцинату – 0,89. Наприкінці 19 ст. було відкрито більше 20 специф. внутр.-клітин. α-Т-зв’язувальних білків (α-ТЗБ) – акцепторів, які беруть участь у транспорті та реалізації біол. дії D-α-Т. Роботами Г. Донченка та його співроб. було доведено, що дія α-Т реалізується за механізмом, відмінним по типу від антиоксидантного в реакціях активації біосинтезу та функціонування убіхінону (Q) – функціон. компонента ланцюга транспорту електронів у внутр. мембрані мітохондрій клітин, реакцій транссульфування та трансметилювання, ДНК-залежного синтезу РНК, метилювання фосфоліпідів біомембран та ін. Ці процеси лежать в основі регулятор. механізмів внутр.-клітин. метаболізму, порушення якого сприяє розвитку патологій нерв., імунної, м’язової, серц.-судин., кровотвор. та ін. систем організму. Часткове моделювання різними за хім. природою сполуками біол. дії α-Т може бути пов’язане саме з їх участю або впливом на реакції і процеси, в модифікації чи контролюванні яких бере безпосередню участь α-Т. Саме наявність цілого ряду внутр.-клітин. специф. α-ТЗБ в цитозолі, мітохондріях, оболонці та актив. хроматині ядер свідчить про високу функціон. специфічність і розкриває шлях до відкриття та пояснення молекуляр. механізму широкого спектру біол. дії α-Т.

В. К (філохінон (К1), менахінон (К2), антигеморагічний В., В. коагуляції) – група жиророзчин. сполук нафтохінону з різною довжиною ізопреноїдного бічного ланцюга. Ссавці спроможні синтезувати бічний ланцюг, але не нафтохінонову частину молекули. В природі існують 2 гол. форми В. К: К1-2-метил-3-фетіл-1,4-нафтохінон з бічним ланцюгом з 4-х ізопреноїдних одиниць та К2-2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохінон з 6-ма ізопреноїдними одиницями. В. К1 синтезується зеленими рослинами і міститься в листках люцерни, шпинаті, кольоровій капусті, плодах шипшини, хвої, зелених томатах, в значно менших кількостях – у фруктах та коренеплодах. В. К2 синтезується, гол. чином, сапрофітними бактеріями тонкого відділу кишковика людини, а також печінкою деяких тварин. В. К3 (менадіон)-2-метил-1,4-нафтохінон є по суті провітаміном. В. К у воді не розчиняється, тому використання його для лікування під час кровотечі, крововтрат обмежене. Синтет. препарати – менадіон, вікасол, синкавіт – похідні 2-метил-1,4-нафтохінону перетворюються в організмі на В. К2. Для пром. синтезу В. К1 в якості вихідних сполук використовують 2-метилнафтохінон та фітол, або ізофітол. Дикумарол є актив. антагоністом В. К, який присутній в плісеневих грибках цвілого конюшиного сіна й викликає геморагію у худоби. У бактерій та мікроорганізмів В. К є компонентом ланцюга дихання разом з убіхіноном або замість нього. К-авітамінози спостерігаються відносно рідко у людини, оскільки цей В. широко розповсюджений в різноманіт. харч. продуктах і достатня кількість його синтезується мікрофлорою кишковика. К-гіпо-(а-)вітамінози спостерігаються частіше за умов обтураційної жовтухи (жовчні камені, новоутворення, звуження жовчного протоку, фістула жовчного міхура), а також при різних захворюваннях паренхіми печінки (гострі гепатити, гостра жовта атрофія). Порушення зсідання крові у новонароджених також часто пов’язане з К-гіповітамінозом, через низький вміст В. К у материн. молоці та відсутності в кишковику новонародженої дитини мікрофлори, яка синтезує цей В., а також внаслідок прийняття вагіт. жінками антикоагулянтних препаратів на основі кумарину. К-авітаміноз може перебігати в тяжкій формі (т. зв. геморагічна хвороба новонароджених). Саме тому вагіт. жінкам необхідні препарати, які містять В. К, особливо на останніх місяцях вагітності. Ранньою ознакою К-гіповітамінозу є зниження вмісту протромбіну в крові (гіпопротромбінемія). Поряд з вітамін-К-залежними білками системи згортання крові, синтезованими в печінці, подібні білки знайдені також і в ін. тканинах. Найбільш детально досліджено остеокальцин – осн. неколагеновий білок кістк. тканини, який бере участь в ії кальцифікації. Доведено, що біохім. механізм дії В. К пов’яз. з його кофермент. властивостями відносно реакції γ-карбоксилювання глютамінової кислоти, яка входить до складу низки функціонально важливих білків. Разом з тим в останні 5–10 р. отримано нові експерим. дані, відповідно до яких механізм біол. дії В. К не вичерпується його кофермент. властивостями. І в цьому плані перспективним уявляється розвиток дослідж. механізмів мембранотроп., антиоксидант. дії та участі В. К у регуляції обміну глікозамінгліканів, гексозамінвмісних біополімерів та глікопротеїнів.

Водорозчинні В. – велика група сполук, різних за своєю хім. будовою та фізіол. активністю, яких об’єднує їх заг. властивість – водорозчинність.

В. В1 (тіамін – анейрін, антибері-бері-фактор, антиневритний В.). Вперше в чистому вигляді тіамін отримано 1926, а хім. синтез проведено 1937. Виявлено, що його молекули складаються з 2-х типів кілець: пірамідинового з аміногрупою та тіазолового, яке містить атом сірки. Саме за ці особливості хім. структури В. В1 й отримав назву тіамін – такий, що містить «тіа» (сірку) та «амін». Цей водорозчин. В. широко розповсюджений в природ. матеріалах. У природі В. В1 міститься у дріжджах, зародках та оболонках пшениці, вівса, гречки, а також у хлібі, виготовленому з муки грубого помелу, бо при тонкому помелі найбільш багаті В. В1 частинки видаляють разом з висівками. Тіамін в організмі людини та тварин фосфорилюється з утворенням біологічно активних моно-, ди- та трифосфатних (ТМФ, ТДФ та ТТФ) похідних В1. Тіамінпірофосфат (ТДФ) є коензимом декількох ключових ферментів вуглевод. обміну: декарбоксилаз α-кетокислот (пірувату, α-кетоглутамату тощо), транскетолаз та 2-оксикислотдегідрогеназ. В1-залежні ферментні системи забезпечують окислення та використання енергії залишків оцтової та піровиноградної кислот, що утворюються в процесі окисного розщеплення вуглеводів, перш за все глюкози, та жирів. Саме недостача в забезпеченні організму енергією – одна з гол. причин м’язової та серц. слабкості при дефіциті В. В1, що так яскраво виявляється у хворих на бері-бері. В проявленні авітамінозу В1 провідне місце займають симптоми порушення функції нерв. системи, що пов’язано безпосередньо з участю В. В1 у фермент. каталізі синтезу ацетилхоліну, який відіграє найважливішу роль у передачі нерв. імпульсу. Недостача В. В1 призводить до порушення вуглевод. обміну, який супроводжується підвищенням концентрації оксикислот (особливо пірувату) в крові, що віддзеркалює роль тіаміндифосфату як кофактора піруватдегідрогенази. Типовий прояв дефіциту тіаміну (хвороба бері-бері) має місце при дієті, засн. виключно на полірованому рисі. Це захворювання характеризується порушенням центр. та периферич. нерв. системи (полінейрити) та серц. діяльності. Ін. нейрол. порушення, такі як вторинні симптоми алкоголізму (алкогольполінейрити) також в значній мірі залежать від В. В1. У фармакол. практиці В. В1 використовується при лікуванні діабетич. ацидозів, інфарктів та ін. порушень функції міокарда. Антиметаболітами В. В1 є піритіамін, гідрокситіамін, тіамінпропілдисульфід та антибіотик бациметрін. З фармакол. особливостей В. В1, які безпосередньо не пов’язані з його вітамін. властивостями, заслуговує, зокрема, на увагу його спроможність впливати на проведення нерв. збудження в синапсах. Як й ін. сполуки, що містять четвертин. атом азоту, він володіє гангліоблокувальними та курареподібними властивостями, хоча в незначній мірі. Впливаючи на процеси поляризації в ділянках нерв.-м’язових синапсів, він може послаблювати курареподібну дію деполяризувальних м’язових релаксантів. Останні 15–20 р. характеризуються інтенсив. розвитком досліджень властивостей відкритих вченими відділу біохімії коферментів та В. Ін-ту біохімії ім. О. Палладіна НАНУ (Ю. Пархоменко, Г. Донченко) специф. тіамін-зв’язувальних білків (ТЗБ) мозку, печінки, нирок та ін. органів тварин, вивчення функціон. ролі цих ТЗБ у реалізації біол. дії В. В1. Було доведено наявність кофермент. та некофермент. механізмів функціонування тіаміну, що значно розширює можливості його цілеспрямов. використання для профілактики та лікування широкого спектру патол. змін нерв. та серц.-судин. систем, функціон. стану м’язевої системи. Доведено роль саме ТТР у реалізації нейротроп. ефекту В1, його ролі в регуляції біосинтезу та обміну ацетилхоліну, експериментально обґрунтовано сучасну концепцію молекуляр. механізму біол. дії тіаміну та його фосфор. ефірів.

В. В2 (рибофлавін) отримав назву за золотисто-жовте забарвлення. 1933 нім. біохімік Р. Кун і його співроб. виділили з молока корів та білка яєць кристалічні речовини лактофлавін і овофлавін, які мали сильну жовто-зелену флуоресценцію. В подальшому подібні флавіни були виділені з дріжджів і різних тканин тварин. 1935 встановлено, що всі виділені флавіни є рибофлавіном, було здійснено його синтез. В. В2 широко розповсюджений у рослин. та тварин. світі. До організму людини надходить, гол. чином, з м’ясними та молоч. продуктами, міститься в дріжджах, молоч. сироватці, яєчному білку, м’ясі, рибі, печінці, горосі, зародках та оболонках зерн. культур. Отримується також шляхом біотехнол. та синтет. методів. При надходженні в організм рибофлавін взаємодіє з АТР та утворює активні коферментні форми: флавінмононуклеотид (ФМН) та флавінаденіндинуклеотид (ФАД), які є протетичними групами (коферментами) флавінопротеїнів і беруть участь у транспорті водню та регуляції окисно-відновних процесів. В. В2 бере участь у процесах вуглевод., білк. та жирового (ліпідного) обміну, відіграє важливу роль у забезпеченні нормал. функції ока та синтезі гемоглобіну. При зниженні вмісту або відсутності в дієті В. В2 у людини виникає гіпо-, а потім і авітаміноз В. В2. У першому випадку відмічаються зниження апетиту, маси тіла, слабкість, гол. біль, печія, сверблячка, різь в очах, порушення зору («куряча сліпота»). За умов розвитку захворювання з’являються тріщини та кірочка в кутах рота (кутовий стоматит), язик стає сухим, яскраво-червоним, розвивається себорейний дерматит носо-губних складок, з’являється світлобоязнь, кон’юнктивіт, блефарит. З лікув. метою В. В2 застосовують при гіпо- та авітамінозі, гемералопії, кон’юнктивітах, іритах, кератитах, виразках роговиці, катаракті, глаукомі, при повільному заживанні ран та виразок, хроніч. порушеннях функції кишковика, печінки та підшлунк. залози, хворобі Боткіна, променевій хворобі, астенії та ін. захворюваннях. Разом з участю в енергет. обміні і процесах сприйняття кольорів, В. В2 також бере участь у засвоєнні організмом заліза, у синтезі гемоглобіну. Саме тому дефіцит рибофлавіну часто призводить до анемії. В. В2 потрібен також для нормал. розвитку плоду. Рибофлавін займає серед В. дещо особл. положення. Крім виконання кофермент. функцій в обміні речовин, цей В. потрібен для утворення в організмі актив. форм низки ін. В. (D3, В6, фолієвої кислоти, синтезу нікотинової кислоти з триптофану). Тому дефіцит В. В2 призводить до розвитку вторин. дефіциту цілої низки В. навіть при достат. надходженні їх з їжею. До антивітамінів В. В2 належать акрихін, ізорибофлавін, галактофлавін. Нині відомо бл. 30 флавінзалеж. ферментів, з яких тільки невелика кількість має в своєму складі простетичну групу у вигляді ФМН. Небілковою частиною цих флавопротеїнів є ФАД. Деякі флавінові дигідрогенази мають, крім ФМН і ФАД, комплексно зв’язані метали, напр., молібден або залізо.

В. В3 (пантотенова кислота – ПК). Одні вчені визначають ПК як В. В5, інші – як В. В3 (відповідає послідовності відкриття В. цієї групи та встановлення нумерації). ПК вперше була виділена з дріжджів і екстракту печінки Р. Вільямсом 1938. Біол. роль ПК було встановлено 1950 Ф. Ліпманном і Н. Капланом. ПК складається з 2,4-дигідрокси-3,3-диметилмасляної кислоти (пантоєва кислота), зв’язаної з β-аланіном амідним зв’язком. ПК широко розповсюджена у рослин та тварин. Найбільш багатими харч. джерелами ії є печінка, нирки, яєчний жовток, ікра риб, горох, дріжджі. Біосинтез ПК відбувається з валіну. Людина не спроможна здійснювати реакцію конденсації між пантоєвою кислотою та β-аланіном. Перетворення вуглеводів, жирів і значною мірою амінокислот пов’язане з участю коферменту А. Функціонально активною групою коензиму А (КоА) є кінцева сульфгідрильна група SH, яка зазнає почергово ацилювання з утворенням ацил-КоА та деацилювання з вивільненням КоА~SH. Ацил-КоА має великий запас енергії. Як і АТР, він належить до сполук із макроергічним зв’язком між субстратом переносу (ацильною групою) та рештою молекули. КоА необхідний для дії ряду ферментів, одні з яких здійснюють перенесення ацильних груп до КоА від тіолових сполук або від β-оксикислот, а інші переносять кислотні групи від ацил-КоА до речовин, які не мають сірки. Нині відомі десятки типів реакцій переносу, оксидоредукції, ізомеризації, конденсації та розщеплення ацильних груп, в яких беруть участь ацилтіоефіри КоА. ПК також входить до складу простетичної групи ацилтранспортувального білка (АПБ). В організмі людини ПК виробляється в значних кількостях кишк. паличкою, тому авітамінозу, зв’язаного з відсутністю ПК, у людини не спостерігається. В умовах експерим. недостатності В. у людини спостерігаються відчуття печії, м’язової слабкості, абдомінальні порушення вазомоторної нестабільності та депресії. У деяких тварин при її дефіциті відмічаються патол. процеси типу авітамінозу. Як лікар. засіб застосовують кальцієву сіль ПК при різних патол. станах, пов’яз. з порушенням обмін. процесів, при поліневритах, невралгіях, екземі, алергіч. реакціях, трофіч. виразках, опіках, токсикозах вагітних, хроніч. захворюваннях печінки, хроніч. панкреатиті, захворюваннях шлунк.-кишк. тракту неінфекц. природи (гастродуоденіт тощо), для зменшення токсич. дії стрептоміцину та ін. протитуберкульоз. препаратів, а також в комплекс. терапії абстинентного синдрому у хворих на алкоголізм. Добова потреба людини в ПК становить 3–6 мг. Значна частина (до 40 % та більше) В. втрачається під час кулінар. обробки.

В. РР – нікотинова кислота (ніацин) та нікотинамід (ніацинамід) – прості похідні піридину, які позначалися також як В. В3, ПК або В. В5. Нікотинова кислота (НК) відома вже давно. Однак до 40-х рр. 20 ст. її вітамінні властивості були невідомі. НК визнали В. лише після того, як виявилося, що вона є найбільш ефективною для лікування пелагри (тяжкого епідеміол. захворювання, від якого страждали тисячі людей, що харчувалися переважно кукурудзою). 1937–38 було остаточно встановлено, що біол. дія препаратів НК та нікотинаміду (Нaм), які виділені з печінки і одержані синтет. шляхом, однакова. Тому для літерного позначення ніацину, крім основного В. РР, більш логічно використовувати ще і В5, а не В3. Ніацин – умовна назва НК, яку використовують для розмежування цього поняття з нікотином, який міститься в тютюні. В організмі людини нікотин у НК не перетворюється. НК та Нaм містяться в органах тварин (печінці, нирках, м’язах тощо), в молоці, рибі, дріжджах, овочах, фруктах, гречаній крупі та ін. продуктах. НК та ії амід відіграють важливу роль в життєдіяльності організму, їх коферментні функціонально активні форми – НАД (нікотинамідаденіндинуклеотид) та НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат) – входять до складу багатьох (понад 200) ферментів, універсальних за поширенням та біол. роллю, здійснюють окисно-відновні процеси. Нaм-коферменти можуть перебувати як в окисленій, так і у відновній формах. Нам-компонент цих коферментів відіграє роль переносника гідрид-іона одного протону і двох електронів: Н(Н+ + 2е-). До антивітамінів Нaм належать 3-ацетилпіридин, ізоніазид. У багатьох ссавців та риб Нaм-частина НАД(Ф) може бути синтезована з L-триптофану. Ступінь харч. залежності потреби в Нaм різних тварин може залежати від надходження з дієтою триптофану і мати видові особливості. Так, якщо утворення В. визначається забезпеченістю харчами, то Нaм не є В. для щурів, які можуть задовольняти його значну потребу за рахунок перетворення триптофану. За деяких умов харчування, напр., коли кукурудза складає основу дієти людини, дефіцит В. РР призводить до розвитку пелагри. Характер. ознаками цієї хвороби є дерматити, діарея, деменція (у важких випадках порушуються функції нерв. системи з послабленням розумової діяльності). В. РР призначається як специф. засіб для попередження та лікування пелагри, а також при шлунк.-кишк. захворюваннях (особливо при гастриті із зниженою кислотністю), захворюваннях печінки (гострих та хроніч. гепатитах, цирозах), спазмах судин кінцівок, нирок, гол. мозку, при невритах лицьового нерва, атеросклерозі та ін. Важко переоцінити роль вчених-вітамінологів України в розробленні сучас. напрямів наук. дослідж. метаболізму НК в організмі тварин та регуляції ферментів ії метаболізму, участі НAД в регуляції процесів моно- та полі-АДР-рибозилювання, у вивченні молекуляр. механізмів нейротроп. дії Нaм, ролі НAД-зв’язувальних білків в реалізації взаємодії НAД з нейромедіаторними рецептор. системами ГАМК, ДОФ’аміну, серотоніну, ацетилхоліну, у визначенні нових аспектів мед. застосування В. РР в клініці діабету, діабетич. нейропатій, хвороби Паркінсона тощо (А. Халмурадов, П. Пархомець, Г. Донченко, М. Великий, Т. Кучмеровська, А. Розанов, В. Тоцький, Г. Фоменко та ін.).

В. В6 – піридоксин (антидерматитний В.). Активністю цього В. володіє група сполук (піридоксин, піридоксаль, піридоксамін), похідних піридину, об’єднаних під заг. назвою «піридоксин». Для потреб медицини використовується піридоксину гідрохлорид. Біокаталітично активними сполуками є піридоксальфосфат та піридоксамінфосфат, однак всі форми В. В6 є взаємоперетворюваними в клітині. Піридин міститься в овочах, піридоксаль, піридоксальфосфат, піридоксамін та піридоксамінфосфат – в тканинах тварин. В. В6 міститься в рослинах та органах тварин, особливо в неочищених зернах злакових культур, в овочах, м’ясі, рибі, молоці, печінці тріски, яєчному жовтку, дріжджах. Він також частково синтезується мікрофлорою кишковика. У людини недостача В. В6 не має специф. проявів, а симптоми легко сплутати з симптомами авітамінозів В. групи В; вибірково це можуть бути специф. нерв. розлади та анемія. Однак недостача В. В6 часто спостерігається у вагітних, особливо при різних токсикозах, у хворих на атеросклероз, паркінсонізм, при хроніч. хворобі печінки, а також при лікуванні деякими ліками-антагоністами піридоксину, напр., протитуберкульоз. препаратами. Експерим. недостача В. може призвести до розвитку пелагри, яка характеризується втратою волосся та почервонінням шкіри. Недостача В. В6 викликає інгібування катаболізму L-триптофану, а виділення ксантуренової кислоти використовується як тест на дефіцит цього В. При надходженні в організм піридоксин фосфорилюється в печінці, перетворюється у піридоксаль-5-фосфат та входить до складу ферментів, що здійснюють реакції декарбоксилювання та переамінування амікислот. Піридоксин активно бере участь в обміні триптофану, метіоніну, цистеїну, гістаміну, глутамінової та ін. амінокислот. Піридоксальфосфат являє собою міцно зв’язану простетичну групу низки ферментів, які каталізують реакції трансамінування амінокислот. Ферменти називають трансаміназами, або амінотрансферазами. Піридоксальфосфат серед природ. каталізаторів-коферментів займає 1-е м. по кількості реакцій, в яких він бере участь: реакції елімінування (відщеплення груп), β-заміщення, декарбоксилювання, рацемізації, розщеплення бічних ланцюгів амінокислот. Піридоксальфосфат бере участь у нейтралізації біогенних амінів (кофермент моноаміно- та діамінооксидаз), синтезі δ-амінолевулінової кислоти (кофермент відповідної синтетази), біосинтезі сфінголіпідів та в глікогенолізі (кофактор фосфорилази-глікогена). Піридоксин відіграє важливу роль в обміні речовин. Він необхідний для нормал. функціонування централ. та периферич. нерв. систем. Піридоксин бере участь у процесах ліпід. обміну, покращує його за умов атеросклерозу. Піридоксин застосовують при різних захворюваннях: В6-гіповітамінозі, токсикозах вагітних, анеміях (особливо при сидеробластній анемії), лейкопеніях різної етіології, захворюваннях нерв. системи (паркінсонізм, мала хорея, хвороба Літтла, радикуліти, неврити, невралгії), атеросклерозі, цукр. діабеті, депресіях інволюцій. віку (за рахунок участі В. В6 в якості коферменту ДОФА-декарбоксилази в процесах синтезу катехоламінів). В останні роки з’явилися дані, що дефіцит В. В6 може призвести до виникнення інфаркту міокарда.

В. Вс – фолієва кислота (антианемічний В.). Хім. структура цього В. включає 3 компоненти: 2-аміно-4-гідроксиптерідин, р-амінобензойна кислота та глютамінова кислота. Пурини, особливо гуаніннуклеотиди, є біосинтет. попередниками птеридинового компонента. В. Вс міститься в свіжих овочах (боби, шпинат, томати тощо), дріжджах, а також в печінці та нирках тварин. В організмі людини В. Вс може утворюватися мікрофлорою кишковика, а також, на відміну від ін. водорозчин. В., накопичуватися в печінці. Для мед. цілей В. Вс отримують синтет. шляхом. р-амінобензойна кислота сама є необхід. фактором, що забезпечує нормал. ріст бактерій та мікроорганізмів. У тварин та людини вона забезпечує процес пігментації волосся та шкіри. Дослідж. рістактивуючої дії р-амінобензойної кислоти у мікроорганізмів стимулювало розроблення та використання антивітамінів у боротьбі зі збудниками хвороб. Так, антиметаболітами р-амінобензойної кислоти є широко використовувані сульфанілові та сульфаніламідні препарати. Включаючись в актив. центр ферментів замість р-амінобензойної кислоти, вони блокують ферменти синтезу фолієвої кислоти і припиняють ріст і розвиток мікроорганізмів. Клітини людини й тварин не синтезують фолієву кислоту і тому менш чутливі до препаратів. У людини авітаміноз фолієвої кислоти частіше викликається порушенням її всмоктування чи засвоєння, ніж внаслідок дефіциту В. в їжі. Антиметаболіти В. Вс – аміноптерін та аметоптерін – використовуються з терапевт. метою при лейкемії. Біологічно активною кофермент. формою фолієвої кислоти є тетрагідрофолієва кислота (F-H4). Тетрагідрофолат відіграє роль проміжного переносника одновуглецевих груп в ферментатив. реакціях. Це може бути метильна (-СН3), метиленова (-СН2), формільна (-СНО) і форміміно-(-СН=NH) група. N5, N10-метилентетрагідрофолат бере участь у біосинтезі азотистих основ нуклеїн. кислот (пуринів та піримідинів), креатину, метіоніну, в утворенні серину з гліцину, у синтезі S-аденозилметіоніну, в обміні холіну тощо. За участі специф. ферментів відбувається фіксація залишків формальдегіду та мурашиної кислоти, їх активування та каталіт. перетворення (формілування, метилювання, утворення метил. групи), що пов’язано з 3-ма функціями тетрагідрофолієвої кислоти. Відсутність в їжі фолієвої кислоти викликає анемію та лейкопенію (порушення утворення еритроцитів та лейкоцитів), а також ін. зміни обміну речовин. В. Вс застосовують для стимулювання еритропоезу при макроцитарних анеміях (мегалобластичні анемії у вагітних тощо). В лікуванні апластичної анемії препарат малоефективний. В. Вс використовують також при анеміях та лейкопеніях, викликаних лікар. речовинами та іонізуючим випромінюванням, при анеміях внаслідок резекції шлунка та кишковика, при аліментар. макроцитарних анеміях новонароджених тощо.

В. В12 (кобаламін, ціанокобаламін – протианемічний, зовн. фактор) – група водорозчин. сполук, що належать до класу кориноїдів. Це такі сполуки, як ціано-, окси-, нітро-, аквокобаламін та ін. В. В12 є найскладнішим за будовою В. Історія його вивчення тісно пов’язана з дослідж. причин недокрів’я (анемії) та розробленням методів лікування цього захворювання. Лише 1948 В. В12 було одержано у кристаліч. вигляді, але тільки через 10 р. методом рентґеноструктур. аналізу було встановлено його будову. Молекула В. В12 складається з 2-х частин: цикліч. коринової системи (хромофорної) та нуклеотидної. Циклічна коринова система через пірольні кільця координаційно зв’язана з атомом кобальту та за своєю хім. будовою подібна до порфіринової цикліч. системи гему. Характер. хім. особливістю молекули В. В12 є наявність у ній атому кобальту та ціаногрупи, які утворюють координац. комплекс. В. В12 був першим відкритим природ. продуктом, до складу якого входить кобальт. 51-дезоксиаденозилкобаламін (або метил-) є коензимом у реакціях переносу одновуглецевих (алкільних) груп, метилювання гомоцистеїну (гомоцистеїнтрансметилази) і tRNA. В організмі ціанокобаламін перетворюється на коферментну форму – аденозилкобаламін, або кобамамід та метилкобаламін, які є актив. формами В. В12. Цей В. відіграє дуже важливу поліфункціон. роль. Він є фактором росту, необхідним для нормал. кровотворення та дозрівання еритроцитів; бере участь у синтезі лабільних метил. груп та утворенні холіну, метіоніну, креатину, нуклеїн. кислот; сприяє накопиченню в еритроцитах сполук, які містять сульфгідрильні групи; стимулює функції печінки та нерв. системи. Синтез В. В12 в природі здійснюється мікроорганізмами, гол. чином, бактеріями, актиноміцетами, синьо-зеленими водоростями. В організмі людини та тварин В. В12 синтезується мікрофлорою кишковика, звідки надходить в тканини та органи, накопичується в невеликих кількостях в нирках, печінці, стінці кишковика. Таким чином, потреба організму у В. В12 не забезпечується повністю, а додаткові його кількості надходять з продуктами харчування тварин. походження або препаратами, що містять В. В12. Осн. ознаками дефіциту В. В12 є злоякісна анемія, порушення синтезу мієліну та епітелію тонкого кишковика. Симптоми недостачі В. В12 іноді спостерігаються у людей, які сповідують таку систему харчування, як вегетаріанство. Визначення ступеня виділення метилмалонової кислоти використовується для діагностики недостачі В. В12. Абсорбція цього В. потребує участі спец. «внутр. фактора» (глікопротеїна), який в нормі присутній у слизовій оболонці шлунка та кишковика. Він формує стійкий до пепсину комплекс з В. В12, який абсорбується в нижньому відділі шлунк.-кишк. тракту. Відсутність цього фактора викликає злоякісну анемію. В крові ціанкобаламін транспортується за допомогою специф. транспорт. білка – транскобаламіну. Для мед. використання В. В12 отримують методом мікробіол. синтезу. В. В12 є високоефектив. протианемічним препаратом. Його використовують для лікування злоякіс. недокрів’я, при постгеморагічних та залізодефіцитних анеміях, апластичних анеміях у дітей, анеміях аліментарного характеру, анеміях, викликаних дією токсич. та лікар. речовин, а також при ін. видах анемій та патологій, пов’яз. з порушенням кровотвор. функції організму. Засвоєння В. В12 дещо покращується при призначенні його разом з фолієвою кислотою. Не рекомендується одночасне введення (в одному шприці) розчинів В. В12, В1 та В6, оскільки іон кобальту в молекулі ціанокобаламіну сприяє розпаду ін. В. Крім цього, В. В12 може посилювати алергічні реакції, викликані В. В1. Ціанокобаламін протипоказаний при гострій тромбоемболії, еритремії, еритроцитозі, а також при доброякіс. та злоякіс. новоутвореннях, за винятком випадків мегалобластної анемії та дефіциті В. В12.

В. Н (біотин) складається з тіофену та імідазолу, до яких приєднана валер’янова кислота. Біотин має 8 стереоізомерів, серед яких найбільш активним є D-біотин. Він діє як протетична група ферментів карбоксилювання: карбонільна група біотину утворює амідний зв’язок з e-аміногрупою залишку лізину в актив. центрі ферменту. Біотин відіграє роль переносника карбонільних СОО-- груп в реакціях карбоксилювання, що протікають за участі АТР, та в реакціях транскарбоксилювання в метаболізмі ліпідів, вуглеводів та білків за участі низки ферментів: ацетил-КоА-карбоксилази, пропіоніл-КоА-карбоксилази, метилмалоніл-транскарбоксилази, піруваткарбоксилази та ін. Біотин широко розповсюджений в природі і міститься практично у всіх харч. продуктах. Його добова потреба складає 150–200 мкг. Прояви недостачі біотину погано вивчені, оскільки, завдяки діяльності мікрофлори кишковика, біотин утворюється в достатніх для організму людини і тварин кількостях. Надмірне вживання сирих яєць викликає авітаміноз В. Н у людини і тварин: білок яєць містить білок авідин, який міцно зв’язує біотин та інгібує його абсорбцію. Внаслідок цього розвивається специф. дерматоз, втомлюваність, депресія та інколи паралічі. У тварин дефіцит біотину викликає запалення шкіри (себорея) та втрату шерсті.

В. С (аскорбінова кислота – антискорбутний В.) широко розповсюджений у природі. Захворювання скорбут (цинга) було широко відоме у Європі ще в середні віки. 1753 у Великій Британії вийшла наук. праця про цингу, в якій лікар Ліндон вказував на засіб лікування та попередження цього захворювання. Однак лише 1933 В. С вдалося отримати в чистому вигляді з лимон. соку, ідентифікувати його і встановити хім. будову. У багатьох видів ссавців В. С синтезується з Д-глюкуронату в реакціях глюкуронатного шляху обміну. Щоденне надходження В. С необхідне лише людині, приматам та мор. свинкам, оскільки у цих видів ссавців відсутній фермент гулонолактон-оксидаза, який каталізує останню стадію перетворення глюкози в аскорбат. В. С міститься в значних кількостях в свіжих продуктах рослин. походження (плоди шипшини, капуста, цитрусові та ін. фрукти, ягоди, хрін, хвоя тощо). Багаті на В. С такі продукти тварин. походження, як печінка, мозок, м’язи. Для мед. цілей В. С отримують шляхом синтезу з глюкози з використанням біотехнол. прийомів. В. С є сильним відновлюючим агентом завдяки наявності у нього угруповання двохатомного спирту з одним подвій. зв’язком в ланцюгу (НСОН:НСОН). Оксидаза аскорбінової кислоти (мідьвмісний ензим) каталізує відщеплення 2-х атомів водню від аскорбінової кислоти (С6Н8О6) з утворенням дегідроаскорбінової кислоти (С6Н6О6). У природі існують лише L-форми аскорбінової та дегідроаскорбінової кислот. Синтетично одержана Д-форма біологічно не активна. Зворотній процес окислення дегідроаскорбінової кислоти в аскорбінову каталізує дегідроаскорбінредуктаза за рахунок водню глутатіону. У процесі обміну речовин аскорбінова кислота дегідрується, перетворюючись на дегідроаскорбінову кислоту, частина якої внаслідок розщеплення лактонового містка перетворюється на неактивну дикетогулонову кислоту. Кофакторну роль аскорбінової кислоти виявлено в реакціях гідроксилювання, в яких залишки проліну в калогені сполучної тканини хребетних перетворюються на залишки 4-гідроксипроліну (оксипроліну). Гідроксипролін знайдений лише в колагені і не трапляється в жодному білку тварин. В. С бере участь в синтезі кортикостероїдів, в кровотворенні, реакціях гідроксилювання (триптофану в положенні 5 (синтез серотоніну); ДОФА (утворення норадренаміну); гідроксифенілпірувату (синтез гомогентизинової кислоти); стероїдів (біосинтез кортикостероїдів); β-бутиробетаїну (синтез карнітину); залишків проліну та лізину в прокалогені (утворення калогену), а також утворенні кофермент. форм фолієвої кислоти. Крім цього, аскорбінова кислота бере участь в обміні заліза: в кишковику забезпечує відновлення тривалентного в двовалентне (обов’язкова умова для всмоктування заліза); вивільнює залізо із зв’язаної транспорт. форми в крові (з комплексу з трансферином), що прискорює його надходження до тканини. Дефіцит В. С (скорбут) супроводжується рихлістю ясен, розхитаністю зубів, підшкір. кровотечами, анорексією, анемією, погіршенням заживлення ран. У дітей скорбут супроводжується неправил. формуванням скелету, кровотечами в суглобах (найчастіше колінному) з розвитком тугорухомості (хвороба Барлова). Всі ці зміни обумовлені порушенням утворення колагену та хондроїтинсульфату, вторин. збільшенням судин. проникливості та зниженням згортання крові. Анемія обумовлена порушенням утворення кофермент. форм фолієвої кислоти, зниженням синтезу ДНК у кровотвор. клітинах. Дефіцит В. С супроводжується, як правило, дефіцитом В. Р (рутину). В. С звичайно добре переноситься, однак цей В. не слід призначати у великих дозах хворим з порушеною системою коагуляції крові, тромбофлебітами та схильністю до тромбозів, а також при цукр. діабеті. При довготривалому застосуванні великих доз аскорбінової кислоти можливе пригнічення функції інсулярного апарату підшлунк. залози, стимуляція утворення кортикостероїдних гормонів, що потребує додатк. регуляр. контролю функціон. стану підшлунк. залози, нирок та артеріал. тиску крові. В. С застосовують з метою профілактики та лікування цинги (гіпо-(а)вітаміноз С), при геморагічних діатезах, носових, легеневих, печінкових, маткових та ін. кровотечах. Препарат призначають також при посиленому фіз. та розумовому навантаженні, в період вагітності та лактації, для покращення ліпідного обміну при атеросклерозі, для підвищення абсорбції заліза з продуктів харчування, прояву антиоксидантного ефекту та попередження утворення нітрозоамінів у тканинах.

Літ.: K. Funk. Die Vitamine. Wiesbaden, 1914; Экспериментальная витаминология. Минск, 1979; Халмурадов А. Г., Тоцкий В. Н., Чаговец Р. В. Транспорт жирорастворимых витаминов. К., 1980; Вони ж. Мембранный препарат коферментных витаминов и коферментов. К., 1982; Воробьева Л. И. Микробиологический синтез витаминов. Москва, 1982; Донченко Г. В. Биохимия убихинона (Q). К., 1988; Спиричев В. Б., Конь И. Я. Биологическая роль жирорастворимых витаминов // Итоги науки и техники. Сер. Физиология человека и животных. Москва, 1989; Бауман В. К. Биохимия и физиология витамина D3. Рига, 1989; Душейко А. А. Витамин А. Обмен и функции. К., 1989; Донченко Г. В. Основні історичні етапи розвитку досліджень біологічної ролі механізму дії вітамінів і коферментів // УБЖ. 1995. Т. 67, № 3; Апуховская Л. И. и др. Механизмы биологического действия витамина D3: Современные представления // Журн. АМНУ. 1996. Т. 2, № 1; Спиричев В. Б. Сколько витаминов человеку надо. Москва, 2000; Кучеренко М. Є. та ін. Біохімія: Підруч. К., 2002.

Г. В. Донченко, Ю. М. Пархоменко

Стаття оновлена: 2005