Основные пищевые источники витамина Е
Окончание табл. 2.25 |
Витамин Е содержится также в бобовых, листовой зелени и животных продуктах (в очень малом количестве). Для обеспечения физиологической потребности организма в витамине Е достаточно ежедневно использовать в питании растительное масло (1... 2 столовые ложки), хлеб и крупы в количестве, адекватном энергозатратам, и несколько раз в неделю включать в рацион небольшое количество (30 г) орехов или семян.
Потребность в витамине Е может значительно повышаться при дополнительном расходе токоферолов в антиоксидантной защите. В частности, она находится в прямой зависимости от содержания в рационе ПНЖК — основных субстратов перекисного окисления липидов в клетках. Затраты витамина Е возрастают также при не-
благоприятных экологических условиях, сопровождающихся про-оксидантной чужеродной нагрузкой.
Нормы физиологической потребности и биомаркеры пищевого статуса. Потребность взрослого здорового человека в витамине Е (в пересчете на ос-токоферол) составляет 10 мг для мужчин и 8 мг для женщин; 1 мг а-токоферола соответствует 15 ME, a 1 мг смеси различных форм токоферолов — 10 ME.
Биомаркером обеспеченности организма витамином Е служит соотношение а-токоферола и холестерина в плазме крови, которое в норме должно быть не меньше 2,22 мкмоль/ммоль. Аналогичный смысл имеет расчет соотношения токоферола и р-липо-протеинов в плазме крови — в норме не меньше 0,8 мкмоль/ммоль.
Проявления недостаточности и избытка. Авитаминоз Е у человека не описан. В организме, как правило, находятся существенные запасы токоферола, нивелирующие временный алиментарный недостаток.
Причинами развития гиповитаминозных состояний могут стать нарушения усвоения жиров, генетический дефект синтеза транспортного белка (абеталипопротеинемия), а также длительно текущий недостаток токоферолов в питании (возможен лишь при исключении всех основных источников витамина Е из рациона) или относительный дефицит витамина Е из-за его повышенного расхода в организме, например при беременности или различных патологических состояниях.
Клинические проявления глубокого гиповитаминоза включают в себя атаксию, периферическую нейро- и миопатию, а также пигментную ретинопатию.
При дефиците витамина Е значительно возрастает степень гемолиза эритроцитов, определяемая в тесте с гиалуроновой кислотой, -- доля гемолизированных эритроцитов достигает 5 % и более.
Гипервитаминоз Е не описан. Однако при чрезмерном (сотни ME) и длительном (многие недели) поступлении токоферолов за счет дополнительного приема витаминных препаратов могут возникать определенные нарушения, связанные с интенсивным ин-гибированием клеточного окисления и изменением иммунореак-тивности организма. Проявлением этого могут служить устойчивые к антибиотикотерапии вялотекущие инфекционные процессы. Высокие дозы токоферола способны также снижать свертываемость крови в результате торможения агрегации тромбоцитов.
Витамин К.Этот витамин относится к жирорастворимым витаминам и представлен в природе двумя формами: растительным филлохиноном (Kj) и менахиноном (К2), синтезируемым бактериями (в том числе кишечными) и образующимся в организме человека из формы К,. Менахиноны являются активной формой витамина К.
Та б л и ц а 2.2(> |
Пищевые источники витамина К |
Усвояемоспц, и физиологические функции. Витамин К, содержащийся в пище, хорошо усваивается в тонком кишечнике в присутствии жиров и желчных кислот: дезоксихолевая кислота преобразует витамин К в холеиновую кислоту. В печени происходит биотрансформация филлохинона в менахинон-4. Витамин К в форме К2 синтезируется нормальной кишечной микрофлорой до 1,5 мг/сут, за счет чего создается кишечное депо этого витамина. В тканях организма, напротив, витамин К практически не депонируется.
Витамин К включается в качестве кофермента в карбоксилазу, катализирующую превращение глутаминовой кислоты в у-карбо-ксиглутаминовую кислоту, которая в составе специфических белков обеспечивает их взаимодействие с кальцием, в частности в процессе свертывания крови. Именно в этом процессе витамин К играет значительную роль: он участвует в функционировании нескольких факторов на различных этапах каскада коагуляции. Витамин К необходим для биосинтеза в печени фактора II (протромбина), фактора VII (проконвертина), фактора IX (антигемо-фильного глобулина) и фактора X (Стюарта —Прауэра).
У человека в костной ткани обнаружены три зависимых от витамина К белка: остеокалъцин, белок MGP и белок S. Остеокаль-цин, синтезируемый остеобластами при участии 1,25-дигидро-ксивитамина D (кальцитриола), непосредственно участвует в костном метаболизме; белок MGP защищает от кальцификации мягкие ткани и хрящи, а белок S, синтезируемый остеобластами, играет связующую роль между процессами минерализации костной ткани и коагуляционной системой, регулируя потоки кальция. Эти белки найдены также в нервной системе, сердце, легких, почках, желудке, где они, как предполагают, являются важными регуляторными факторами клеточного роста и развития.
Основные пищевые источники и возможность обеспечения организма. Витамин К в форме филлохинонов содержится в большом перечне пищевых источников растительной природы (табл. 2.26), включая зеленые овощи, в которых он находится в комплексе с хлорофиллом, и некоторые растительные масла (соевое, оливковое, рапсовое, хлопковое). Гидрогенизация масел приводит к снижению биодоступности и биоэффективности витамина К. В молоке, яйцах, рыбе, мясе и зерновых продуктах его содержание не превышает 7 мкг в 100 г съедобной части.
Кулинарные потери витамина К при тепловой обработке продуктов незначительны.
Нормы физиологической потребности и биомаркеры пищевого статуса. Потребность в витамине К составляет 200... 300 мкг/сут.
Показателем обеспеченности организма витамином К у здорового человека может служить характеристика свертывающейся системы крови, в частности протромбиновый индекс (в норме не 102
менее 80 %). Биомаркерами витамина К являются концентрация филлохинона в плазме крови и процент недокарбоксилированно-го остеокальцина в плазме крови.
Проявления недостаточности и избытка. Как правило, у взрослых здоровых лиц не наблюдается недостатка витамина К. Это связано с несколькими причинами: во-первых, с достаточно высоким уровнем его содержания во многих продуктах, во-вторых, с возможностью организма использовать в метаболических процессах один и тот же пул витамина К в течение продолжительного времени без необходимости его пополнения и, в-третьих, с высоким уровнем синтеза К2 микрофлорой толстого кишечника (хотя механизм абсорбции и утилизации бактериальных менахинонов до конца не ясен).
Основными причинами возникновения дефицита витамина К могут быть: нарушение его всасывания, снижение интенсивности бактериального синтеза в толстом кишечнике и блокировка его участия в обменных процессах. Нарушение усвоения витамина К чаще всего возникает у лиц, страдающих хроническими заболеваниями кишечника (энтериты, колиты) либо поражениями гепа-тобилиарной системы (гепатиты, желчнокаменная болезнь). Усвояемость филлохинонов снижают большие количества витамина А:
доказана конкуренция витамина К и ретинола при активном трансмембранном переносе в энтероцитах. Абсорбцию витамина К значительно снижают лекарственные средства, блокирующие усвояемость жиров (статины, холестерамин).
Бактериальный синтез витамина К в кишечнике ингибируется длительной антибиотикотерапией и другими факторами, приводящими к развитию дисбактериоза кишечника.
Фармакологические препараты из группы антикоагулянтов непрямого действия (дикумарин, варфарин), являясь антивитаминами К, приводят к блокировке его участия в системе свертывания крови. Большие дозы а-токоферола могут ингибировать зависимые от витамина К карбоксилазы и вызвать признаки его дефицита.
Клиническими проявлениями абсолютного и относительного дефицита витамина К могут быть носовые, желудочные и кишечные кровотечения, гематурия, кожные гематомы. В плазме крови резко снижается концентрация филлохинона и повышается процент недокарбоксилированного остеокальцина.
Витамины К) и К2 не токсичны. Синтетические аналоги витамина К, в частности метадион, могут снизить функциональную активность восстановленного глутатиона — основного клеточного субстрата антиоксидантной защиты — и привести к повреждению биомембран. Это может проявиться в виде усиления гемолиза эритроцитов.
Витаминоподобные вещества
Еще около 10 соединений имеют витаминоподобные свойства и играют ключевые роли в обменных клеточных процессах. От истинных витаминов они отличаются присутствием в обычном питании в бездефицитном количестве, возможностью достаточного синтеза на путях метаболизма, отсутствием установленных биомаркеров их дисбаланса в организме, и точных норм физиологических потребностей. Вместе с тем существуют ситуации, при которых по разным причинам, в частности из-за интенсификации обмена веществ, требуется повышенное поступление с рационом витаминоподобных веществ в силу неоптимальности для организма их дополнительного синтеза, ведущего к затратам незаменимых нутриентов либо дисбалансу метаболических систем.
К витаминоподобным соединениям относятся: холин, бетаин, карнитин, липоевая кислота, коэнзим Q10, инозит, оротовая, пангамовая, «а/^а-аминобензойная кислоты, а также S-метилме-тионинсульфоний.
Холин (бетаин).Холин может синтезироваться в небольшом количестве в организме в цикле однокарбоновых групп непосред-
ственно из фосфатидилхолина (лецитина), образованного при последовательном превращении глицина в фосфатидилэтаноламин в результате трехступенчатого метилирования с участием S-аде-нозилметионина. Это так называемый биосинтез холина. Человек, однако, не может удовлетворить свои потребности в холи не за счет синтеза de novo — большая часть холина образуется в организме из лецитина пищи. С пищей также поступают глицерофос-фохолин, фосфохолин и сфингомиелин.
Физиологические функции. Основной пищевой источник холина — лецитин. Он гидролизуется в кишечнике до глицерофосфохолина, а поступая в печень — до холина. Холин в гепатоцитах в основном рефосфорилируется в лецитин, однако его небольшая часть поступает в мозг, где трансформируется в нейромедиатор ацетилхо-
лин.
Холин незаменим для синтеза липидного слоя биомембран, он трансформируется в фосфолипиды, лецитин, сфингомиелин. Лецитин, содержащие холин фосфолипиды и сфингомиелин являются предшественниками диацилглицерина и керамидов — внутриклеточных молекулярных переносчиков.
Холин играет в печени критическую роль при формировании фосфолипидного компонента липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), обеспечивая освобождение гепатоцитов от излишков триглицеридов, холестерина и жирных кислот, препятствуя тем самым жировой инфильтрации печени с последующим развитием окислительного стресса в гепатоцитах и их гибелью. Это свойство холина позволяет отнести его к липотропным факторам питания. Избыточное поступление ниацина с рационом может блокировать липотропные свойства холина.
Это соединение является в организме предшественником аце-тилхолина — нейромедиатора, участвующего в контроле мышечного сокращения, механизмах памяти и других важнейших функциях нервной системы.
Участвуя в цикле однокарбоновых групп и трансформируясь в бетаин, холин обеспечивает весь спектр реакций метилирования на путях метаболизма во взаимосвязи с фолатом, В12 и S-адено-зилметионином, играя, в частности, ключевую роль в биотрансформации амнокислот, фосфолипидов, гормонов, карнитина и метилировании ДНК. Дефицит фолиевой кислоты, В6, цинка, В12 снижает возможности организма эффективно использовать холин.
Поступающий с пищей или синтезируемый из холина бетаин в настоящее время рассматривается в качестве самостоятельного ключевого соединения из группы холина, обладающего биологической активностью в процессах трансметилирования и клеточной осмотической регуляции. По липотропности он примерно в три раза менее активен по сравнению с холином.
Бетаин синтезируется растениями для защиты их клеток от осмотического и температурного стрессов. Например, шпинат, растущий на засоленной почве, аккумулирует бетаин в количестве 3 % своей массы. Показано, что с аналогичными целями его могут использовать животные клетки. Неметаболизированный бетаин используется клетками печени, почек, сердца, сосудистого эндотелия, эпителия кишечника, лейкоцитами, макрофагами, эритроцитами в качестве органического осмолитического компонента для регуляции трансмембранного транспорта электролитов, водного статуса и клеточного объема.
Основные пищевые источники и возможность обеспечения организма. Основными пищевыми источниками холина (в составе лецитина) являются молочные продукты, яйца, мясопродукты и печень, хлеб и крупы. Его недостаточное потребление может быть у строгих вегетарианцев.
Учитывая, что пищевые источники лецитина, особенно животные, содержат много жира, обеспечение холином может быть недостаточным у лиц с алиментарным ограничением жирового компонента питания, например при ожирении, дислипидемии. При этом дефицит холина будет рассматриваться как усугубляющий фактор течения патологического процесса, связанного с нарушением жирового обмена.
Пищевыми источниками бетаина, напротив, служат низкожировые продукты: пшеничные отруби, шпинат, свекла, креветки, пшеничный хлеб.
Рекомендуемые уровни потребления. Потребность в холине определена в количестве 500... 1 000 мг/сут. При этом с обычным рационом может поступить не более 600 мг. Бетаин, поступая с рационом, также будет вносить интегральный вклад в общее количество холина и способен довести его поступление до рекомендуемого уровня.
Признаки и последствия дефицита и избытка. Дефицит холина может возникать как при недостаточном поступлении лецитина и бетаина с пищей, так и в результате снижения (нарушения) его биосинтеза по различным причинам, в том числе и генетически зависимым. К развитию относительного недостатка холина приводит избыточное поступление с пищей жиров, моно- и дисаха-ридов, а также дефицит белка.
Лабораторным маркером дефицита холина является гиперго-моцистеинемия на фоне сниженного количества ЛПОНП и повышения активности АЛТ.
В результате длительного глубокого дефицита холина последовательно развиваются жировая инфильтрация печени, гепатит, фиброз и цирроз, а также может инициироваться канцерогенез в гепа-тоцитах в результате их окислительного повреждения, снижения репаративных процессов ДНК и нарушения регуляции апоптоза.
Дополнительное включение холина в рацион в количестве 7,5 г/сут вызывает гипотензивный эффект. Очень высокие дозы (10...16 г) холина могут привести к возникновению «рыбного запаха» от тела в результате повышенной продукции и выделения метаболита холина — триметиламина. Аналогичное использование лецитина не приводит к подобной картине. Безопасной суточной дозой холина считается 3 г/сут.
Содержание холина в рационе необходимо, по возможности, ограничивать (за счет снижения продуктов, богатых им) при генетическом дефекте флавинсодержащего монооксигеназного гена FM03, приводящем к развитию тех же симптомов, которые отмечаются при чрезмерном употреблении холина.
Карнитин.Он синтезируется в печени, почках и головном мозге из незаменимой аминокислоты лизина при участии S-аденозил-метионина, аскорбиновой кислоты, В6, РР и железа. Обычно организм синтезирует в сутки от 0,16 до 0,48 мг/кг массы тела. Из печени карнитин переносится в скелетные мышцы, миокард и другие ткани для участия в работе митохондрий по выработке энергии из жирных кислот.
Карнитин является коферментом, обеспечивающим энзимо-зависимый транспорт длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии для окисления и выработки АТФ. Карнитин также участвует в переносе ацильных групп и удалении из митохондрий лишних коротко- и среднецепочечных жирных кислот.
Основные пищевые источники и возможность обеспечения организма. Животная группа продуктов является основным источником карнитина. Из рациона усваивается 63...75 % карнитина. Развитие дефицита возможно с возрастом, у строгих вегетарианцев, а также при генетических нарушениях его метаболизации на различных уровнях обмена, при использовании гемодиализа и синдроме Фанкони. Повышенная потребность в карнитине отмечается у спортсменов прямо пропорционально их физическим нагрузкам.
Рекомендуемые уровни потребления. Для обеспечения адекватной регуляции окисления липидов в митохондриях карнитин должен поступать с пищей в количестве не менее 300 мг/сут.
Признаки и последствия дефицита и избытка. Дефицит карнитина проявляется повышенной утомляемостью и миалгиями. Может также регистрироваться снижение подвижности сперматозоидов. Верхним допустимым уровнем потребления карнитина считается 900 мг/сут, при превышении которого может наблюдаться поражение желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, кишечные колики, диарея) и развиваться «рыбный запах» тела.
Липоевая кислота.Альфа-липоевая кислота — это органическое соединение, способное участвовать в окислительно-восстановительных реакциях. Липоевая кислота синтезируется в оргп-
низме из 8-карбоновых жирных кислот и элементарной серы. Она в комплексе с белком (в форме липоамида) участвует в трансформации пирувата в ацетилкоэнзим А — важнейший субстрат продукции энергии в митохондриях. Липоевая кислота участвует в метаболизме аминокислот с разветвленной цепью (лейцина, изо-лейцина и валина) и синтезе нуклеиновых кислот.
При высоком клеточном уровне липоевая кислота может использоваться организмом в качестве антиоксиданта, превращаясь в а-дигидролипоевую кислоту, способную к прямой инактивации кислородных и азотных радикалов. Дигидролипоевая кислота обеспечивает также восстановление других антиоксидантов: аскорбиновой кислоты, глутатиона и коэнзима QIO, который в свою очередь регенерирует окисленный витамин Е.
Антиоксидантная направленность действия липоевой кислоты связана также со снижением в клетке прооксидантного потенциала ионов железа и меди за счет их хелатирования и с активизацией синтеза глутатиона — важнейшего водорастворимого антиоксиданта в результате увеличения транспорта в клетку цистеина.
Показано участие липоевой кислоты в регуляции транскрипции генов, связанных с воспалением и развитием ряда патологических состояний, таких как атеросклероз, рак и диабет. Липоевая кислота способна ингибировать активацию белка NF-к-В, являющегося транскрипционным фактором указанных генов.
Основные пищевые источники и возможность обеспечения организма. В пищевых источниках липоевая кислота представлена в форме липоамидсодержащих ферментов или в комплексе с лизином (липоиллизин). Такие формы встречаются и в животных субпродуктах (печени, почках, сердце), и в съедобных растениях (шпинате, брокколи и томате), достаточно устойчивы к перевариванию и усваиваются, как правило, целиком.
В силу крайне малого количества а-липоевой кислоты в пищевых продуктах потребность в ней компенсируется за счет биосинтеза в организме.
Рекомендуемые уровни потребления. Ориентировочная потребность в а-липоевой кислоте составляет 0,5...2 мг/сут. Показателем оптимального метаболизма липоевой кислоты служит ее концентрация в суточной моче в интервале 20...40 мкг/л.
Признаки и последствия дефицита и избытка. Дефицит и избыток а-липоевой кислоты у человека не описаны. При отравлении мышьяком последний способен связываться с а-липоевой кислотой в составе специфических дегидрогеназ и инактивировать их. У больных первичным билиарным циррозом образуются антитела к липоамидсодержащим ферментным единицам, что ведет, кроме всего прочего, к снижению их общей активности.
Коэнзим Qi0.Он представляет семейство органических соединений, известных как убихиноны. В организме убихиноны синте-
зируются в митохондриях из тирозина (или фенилаланина) с участием В6 и S-аденозилметионина и присутствуют во всех тканях организма, входя в состав биомембран клеток и липопротеинов. Убихиноны играют ключевую роль в обменных процессах: они участвуют в синтезе АТФ в митохондриях, осуществляя интра- и трансмембранный перенос электронов и протонов, обеспечивают функционирование лизосом в результате оптимизации кислотности их цитозоля за счет переноса протонов.
В своей восстановленной форме убихиноны являются эффективными жирорастворимыми антиоксидантами: они способны ингибировать перекисное окисление липидов в биомембранах клеток и липопротеинах низкой плотности. В митохондриях убихиноны защищают мембранный белок и ДНК от окислительного повреждения. Вместе с тем восстановленный убихинон обеспечива-1ет регенерацию витамина Е. Основные пищевые источники и возможность обеспечения организма. В составе полноценной разнообразной диеты убихиноны поступают в количестве 3... 10 мг/день, главным образом за счет животных продуктов, растительных масел, орехов. Фрукты, овощи, яйца и молочные продукты содержат незначительные количества убихинонов.
Приблизительно 14...23 % коэнзима Q10 разрушается при приготовлении пищи — этого не происходит с убихинонами в составе яиц и овощей.
Рекомендуемые уровни потребления. Адекватные уровни потребления коэнзима Q10 точно не установлены. Ориентировочное количество убихинонов, удовлетворяющее физиологическую потребность организма (с учетом пищевых и биосинтезированных форм), составляет около 30 мг/сут.
Признаки и последствия дефицита и избытка. Признаки дефицита коэнзима Q10 не описаны. Функциональный недостаток убихинонов может развиваться при генетических дефектах в ферментативной цепи его биосинтеза, а также, возможно, при использовании в терапевтических целях статинов, ингибирующих один из ключевых ферментов биосинтеза.
Коэнзим qio не токсичен, но в больших количествах может снижать эффективность антикоагулянтов.
Инозит.Инозит — водорастворимое соединение (циклический шестиатомный фосфорсодержащий спирт). Он поступает в организм с пищей в двух основных формах: фосфатидной в составе животных продуктов и фитиновой кислоты в растительных источниках. Содержание инозита в пище колеблется от 10 до 900 мг в 100 г продукта. Потребность в инозите ориентировочно составляет
500... 1000 мг/сут.
Инозит быстро перераспределяется в органах и тканях, накапливаясь в мозге в виде фосфолипидов и дифосфоинозидцефалина
и концентрируясь в почках. С мочой ежедневно выделяется 35... 85 мг инозита. При сахарном диабете потери инозита с мочой значительно увеличиваются.
Инозит в форме фитиновой кислоты и ее нерастворимой каль-циево-магниевой соли — фитина обладает свойствами пищевых волокон: усиливает моторику кишечника, сорбирует ионы кальция, магния, фосфора, железа (резко снижая их биодоступность), обеспечивает гипохолестеринемическое действие, используется микрофлорой кишечника.
Инозитфосфатиды — вещества фосфолипидной природы, используются организмом для формирования катионообменных участков липидного слоя биомембран.
Симптомы недостаточности инозита у человека не описаны. Инозит не обладает токсичностьк, но увеличение его поступления с питанием приводит к снижению биодоступности незаменимых минеральных веществ и микроэлементов.
Оротовая кислота.Витамин В,3, или оротовая кислота, относится к биологически активным водорастворимым соединениям. Она синтезируется в организме из аспарагиновой кислоты, а также поступает с широким набором пищевых продуктов. Физиологическое значение оротовой кислоты связано с ее участием в синтезе пиримидиновых оснований.
Пангамовая кислота.Витамин В15, или пангамовая кислота, -физиологически активное водорастворимое соединение. Она широко распространена в пищевых продуктах, особенно ею богаты семена (тыквы, подсолнечника, кунжута), орехи (миндаль, фисташки) и субпродукты (печень).
Физиологические функции пангамовой кислоты связаны с наличием у нее двух метильных групп и возможностью участия в процессах трансметилирования. Являясь донором метильных групп, она способна нормализовывать липидный и белковый обмены, снижать уровень холестерина в крови, повышать содержание креатин-фосфата в мышцах и гликогена в печени и мышцах. Ее использование организмом усиливается при интенсификации метаболических процессов, связанных с мышечной нагрузкой и стрессом.
/Тяра-аминобензойная кислота.Она может быть условно отнесена к пребиотическим факторам, поскольку необходима кишечным микроорганизмам для синтеза незаменимой для них фолие-вой кислоты. Блокировка синтеза фолиевой кислоты, например сульфониламидами, приводит к бактериостатическому эффекту и может способствовать развитию дисбактериоза. У человека в организме эта кислота не может трансформироваться в фолаты.
S-метилметионинсульфоний.Витамин U, или S-метилметионин-сульфоний, — это биологически активное соединение, выделенное из сока белокочанной капусты, обладающее противоязвенным действием. Противоязвенное действие может быть связано с
ПО
метилированием (снижением активности) гистамина в слизистой оболочке желудка и кишечника, что снижает интенсивность воспаления и уменьшает секрецию.
Витамин U поступает в организм со спаржей (очень большое содержание — до 150 мг в 100 г продукта), а также с капустой, морковью, зеленью петрушки и укропа, репой, перцем, томатом, луком.
Оротовая, пангамовая и яа/?а-аминобензойная кислоты, а также S-метилметионинсульфоний причислены к биологически активным водорастворимым соединениям, однако точная суточная потребность в них не установлена. Гиповитаминозные состояния для указанных соединений не описаны. Синтез в организме обеспечивает их необходимый физиологический уровень. Все они активно используются в качестве биологических регуляторов при различных патологических состояниях.