Всасывание витаминов и минеральных веществ

Фолиевая кислота. Биологически активная форма фолиевой кислоты — тетрагидрофолиевая — важнейший компонент в реакциях "одноуглеродного" перено­са при синтезе нуклеиновой кислоты тимидина из дезоксиуридина. Дефицит фо­лиевой кислоты приводит к развитию макроцитарной анемии. Фолаты содержатся в зеленых овощах и фруктах и поступают в виде птероилполиглутамата. Всасыва­ние происходит в основном в тощей кишке (рис. 6-20). Птероилполиглутамат гидролизируется в мономеры птероилглутамата ферментом микроворсинок — конъюгазой и переносится в клетку специальным белком, имеющим максимальную ак­тивность при рН со значением 5.5—6.0. Внутри энтероцита птероилглутамат уко­рачивается, метилируется и превращается в 5-метилтетрагидрофолиевую кисло­ту, которая покидает клетку через базолатеральный участок мембраны с помощью переносчика и поступает сначала в капиллярное сплетение ворсинки, а затем в пе­чень через воротную вену.

Витамин B12. Витамин B12 (цианкобаламин) является коэнзимом для метабо­лизма аминокислот. Дефицит витамина В12, благодаря имеющимся в печени запа­сам, возникает обычно через 1—3 года после нарушения его поступления. Возник­новение дефицита приводит к развитию макроцитарной анемии и дегенерации не­рвных волокон. Витамин B12 входит в состав пищи только животного происхожде­ния и полностью отсутствует в растительной пище. В желудке, высвободившись из пищи под действием соляной кислоты, витамин B12 соединяется с R-белком слю­ны. После расщепления в двенадцатиперстной кишке R-белка панкреатическими

Рис.6-20. Места всасывания вита­минов и минеральных веществ в тонкой кишке. (По: YamadaT., А1-pers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. Philadel­phia: J. B. Lippincott, 1995; 1: 479.)

протеазами витамин B12 связывается с внутренним фактором (ВФ), вырабатывае­мым париетальными клетками желудка (рис. 6-21). Щелочная среда в двенадцати­перстной кишке усиливает связь ВФ—В12, в результате чего витамин B12 становит­ся устойчивым к действию протеолитических ферментов. Молекула ВФ-В12 затем абсорбируется в подвздошной кишке с помощью специальных рецепторов в при­сутствии ионов кальция. Механизм захвата витамина B12 энтероцитом неизвестен, однако, выйдя из энтероцита, витамин B12 в крови соединяется с белком-перенос­чиком транскобаламином II и поступает в воротный кровоток печени.

Железо. Железо является кофактором для синтеза гемоглобина, миоглобина и порфиринов. Оно поступает в организм в составе пищи животного (геминовое железо) или растительного (негеминовое железо) происхождения. Геминовое же­лезо непосредственно всасывается в двенадцатиперстной кишке и в проксималь­ном отделе тощей кишки. Негеминовое железо поступает преимущественно в виде трехвалентных ионов (Fe³⁺) и не растворимо в щелочной среде тонкой кишки. В

Рис.6-21. Последовательные стадии всасывания кобаламина (Cb). R обозначает R-белок; IF — внут­ренний фактор. (По: Yamada Т., Alpers D. H., Owyang С., Powell D. W., Silverstein F. E., eds. Textbook of Gastroenterology, 2nd ed. I^iladelphia: J. B. Lippincott, 1995; 1: 470.)

желудке кислота переводит трехвалентное железо в двухвалентное (Fe²⁺), которое растворяется в щелочной среде и поэтому легко всасывается. Всасывание негеминового железа зависит от компонентов пищи, которые могут солюбилизировать железо (витамин С) или прочно соединяться с ним (фосфаты, растительные бел­ки). Микроворсинки энтероцитов двенадцатиперстной кишки имеют высокоаф­финные рецепторы для транспорта железа в клетку. Кроме того, в клетке, по-види­мому, существует несколько связывающих железо белков, пока еще не выделен­ных. Затем железо выходит из клетки в капиллярное сплетение ворсинок. В крови железо связывается с трансферрином — белком, имеющим два железосвязываю­щих участка. В тканях железо накапливается в виде ферритина — молекулы, свя­зывающей до 4500 атомов железа.

Витамины А, D, E, К. Эти витамины являются жирорастворимыми и всасы­ваются приблизительно также, как и пищевые жиры. Полноценное всасывание за­висит от образования мицелл, наличия щелочного значения рН и от состояния лимфатической системы кишечника. Всасывание происходит преимущественно в тощей кишке.

Витамин А необходим для роста и дифференцировки клеток и является пред­шественником зрительного пигмента — родопсина. Дефицит витамина А приводит к ксерофтальмии — синдрому, вызывающему необратимую слепоту. Источниками витамина А являются пигмент b-каротин, которым богаты свежие овощи, и ретиниловые эфиры, содержащиеся в мясе. Путем пассивной диффузии b-каротин по­ступает в энтероцит, который расщепляет b-каротин на две молекулы ретинальдегида и превращает ретинальдегид в ретинол. Ретиноловые эфиры, основным ис­точником которых являются пищевые продукты животного происхождения, рас­щепляются до ретинола панкреатической эстеразой и также поступают в энтеро­цит путем пассивной диффузии. В клетке ретинол связывается со специальным клеточным ретинолсвязывающим белком II и реэтерифицируется ацетил-КоА-ретинолацилтрансферазой до ретиниловых эфиров. Этот процесс аналогичен меха­низму всасывания холестерина. Ретиниловые эфиры встраиваются в липопротеи­ны хиломикронов и поступают в лимфатическую систему.

Витамин D регулирует всасывание кальция в тонкой кишке. Его дефицит при­водит к развитию рахита и остеомаляции, к нарушению минерализации костей. Витамин D синтезируется в коже под действием ультрафиолета из 7-дигидрохолестерина. Кроме того, витамин D поступает с пищей, после чего (эргокальциферол) абсорбируется энтероцитами и в составе хиломикронов покидает их. Поступивший витамин D находится в неактивной форме, пока не произойдет его гидроксилиро­вание в печени и в почках.

Витамин Е необходим для клеточных мембран в качестве антиоксиданта, осо­бенно важно его действие для нервной ткани. Дефицит витамина Е сочетается с прогрессирующими неврологическими нарушениями, проявляющимися в виде мозжечковых расстройств. Наиболее активная форма витамина Е — a-токоферол, а его основными источниками являются овощи и хлебные продукты. В тонкую киш­ку витамин Е поступает в виде эфиров и гидролизуется до неэтерифицированной формы панкреатической эстеразой. Затем витамин Е абсорбируется по принципу механизма пассивной диффузии, встраивается в хиломикроны и с ними попадает в лимфатическую систему.

Витамин К является кофактором для g-карбоксилирования глутаминовой кис­лоты, что необходимо для синтеза факторов свертывания крови II, VII, IX, Х и ан­тикоагулянтов — протеинов С и S, в печени. Дефицит витамина К приводит к нару­шению свертывания крови (в коагулограмме основным признаком является увели­чение протромбинового времени). Витамин К синтезируется в кишечнике микро­организмами, а также поступает в организм с растительной пищей (зеленые ово­щи). Как и другие жирорастворимые витамины, витамин К абсорбируется путем пассивной диффузии и попадает в лимфатическую систему в составе хиломикронов.