Витамины и антивитамины. Витамины и другие средства антиоксидантного действия

Вещества, блокирующие влияние витаминов на обменные процессы или подавляющие синтез и ассимиляцию витаминов в организме.

Классификация

Физико-химическая несовместимость витаминов

Нельзя смешивать в одном шприце: вит.В 6 и вит.В 12 , вит.С и вит.В 12 , вит.В 1 и РР, т.к. они разрушаются или окисляются.

Фармакологическая несовместимость

Вещества, сходные по строению с витаминами, конкурируют с последними за образование коферментов – катализаторов б/х процессов – превращаются в «ложный кофермент», который подменяет истинный кофермент соответствующего витамина, но не выполняет биологической роли.

Изониазид и фтивазид – нарушают обменные процессы в микобактериях туберкулеза, задерживают их рост и размножение.

Акрихин и хинин – антагонисты рибофлавина (вит.В 2), нарушают жизнедеятельность малярийного плазмодия.

Прием подобных препаратов может нарушать эффективность витаминов в макроорганизме и обусловить развитие осложнений терапии.

Природные антивитамины

После 6ч хранения сырых измельченных овощей и фруктов в них разрушается более половины вит.С; потери его тем значительнее, чем больше степень измельчения (аскорбатоксидаза – окисляет вит.С до неактивной дикетогулоновой кислоты в огурцах, кабачках, цветной капусте и тыкве; тиаминаза – содержится в сырой рыбе и расщепляет вит.В 1 ; 3,4-дигидрооксикоричная кислота - содержится в ягодах черники и нейтрализует вит.В 1). В кофе (термоустойчивый антивитаминный фактор), рисе, шпинате, вишне, брюссельской капусте и др. продуктах питания содержатся вещества, инактивирующие витамины вне организма человека (но витаминов все же больше). Соевый белок, особенно в сочетании с кукурузным маслом (содержат антивитамины Е) нейтрализует действие вит.Е (токоферола). Термическая обработка овощей и фруктов приводит к инактивации антивитаминных соединений (не следует увлекаться сыроедением).

Синтетические антивитамины

Используются в качестве ЛС: антагонисты витамина К – дикумарин, варфарин и др.

История: у сельскохозяйственных животных развивалась болезнь сладкого клевера (↓ свертываемость крови), т.к. в клеверном сене содержится антивитамин К – дикумарин. Его выделение позволило внедрить в лечебную практику ЛС, для лечения заболеваний, обусловленных повышенной свертываемостью крови.

При изменении структуры пантотеновой кислоты, химики получили вещество с противоположными свойствами – пантогам (обладает противосудорожным, успокаивающим, ноотропным действием).

При соединении 2-х молекул вит.В 6 синтезировали лишенный витаминной активности пиридитол (энцефабол) – благоприятно влияет на обменные процессы в ГМ: утилизацию глюкозы клетками, транспорт фосфатов через ГЭБ и т.д.).

Антивитамины нашли широкое применение в клинической практике в качестве антибактериальных и противоопухолевых средств, тормозящих синтез белков и нуклеиновых кислот в бактериальных и опухолевых клетках.

ГЛАВА 16
УГЛЕВОДЫ ТКАНЕЙ И ПИЩИ – ОБМЕН И ФУНКЦИИ

Углеводы входят в состав живых организмов и вместе с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами определяют специфичность их строения и функционирования. Углеводы участвуют во многих метаболических процессах, но прежде всего они являются основными поставщиками энергии. На долю углеводов приходится примерно 75 % массы пищевого суточного рациона и более 50 % от суточного количества необходимых калорий. Углеводы можно разделить на 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды; олигосахариды; полисахариды.

По функциям углеводы условно можно подразделить на две группы:

1. Углеводы с преимущественно энергетической функцией. К ним относится глюкоза, гликоген, крахмал.

2. Углеводы с преимущественно структурной функцией. К ним относятся гликопротеины, гликолипиды, гликозаминогликаны, у растений – клетчатка.

Углеводы выполняют ряд важных функций:

1. Энергетическую.

2. Структурную – входят в состав мембран, глюкозаминогликаны содержатся в соединительной ткани, пентозы входят в состав нуклеиновых кислот.

3. Метаболическую – из углеводов могут синтезироваться соединения других классов – липиды, аминокислоты и др.

4. Защитную – входят в состав иммуноглобулинов.

5. Рецепторную – входят в состав гликопротеинов, гликолипидов.

6. Специфическую – гепарин и др.

Таблица 16.1

Углеводы пищи (300 – 500 г. в сутки)

Пищевые волокна (клетчатка) – это компоненты растительных клеток, которые не расщепляются ферментами животного организма. Основной компонент пищевых волокон – целлюлоза. Рекомендуемое суточное потребление клетчатки – не менее 25 г.

Биологическая роль клетчатки

1. Утилизируется микрофлорой кишечника и поддерживает ее нормальный состав.

2. Адсорбирует воду и удерживает ее в полости кишечника.

3. Увеличивает объем каловых масс.

4. Нормализует давление на стенки кишечника.

5. Связывает некоторые токсические вещества, образующиеся в кишечнике, а также адсорбирует радионуклиды.

Переваривание углеводов

В слюне содержится фермент α-амилаза, расщепляющая α-1,4-гликозидные связи внутри молекул полисахаридов.

Переваривание основной массы углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке под действием ферментов панкреатического сока – α-амилазы, амило-1,6-гликозидазы и олиго-1,6-гликозидаза (терминальной декстриназы).

Ферменты, расщепляющие гликозидные связи в дисахаридах (дисахаридазы), образуют ферментативные комплексы, локализованные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны энтероцитов.

Сахаразо-изомальтазный комплекс – гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя α-1,2 – и α-1,6-гликозидные связи. Кроме того обладает мальтазной и мальтотриазной активностью, гидролизуя α-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала).

Гликоамилазный комплекс – катализирует гидролиз α-1,4-связей между глюкозными остатками в олисахаридах, действуя с восстанавливающего конца. Расщепляет также связи в мальтозе, действуя как мальтаза.

β-гликозидазный комплекс (лактаза) – расщепляет β-1,4-гликозидные связи в лактозе.

Трегалаза – также гликозидазный комплекс, гидролизующий связи между мономерами в трегалозе – дисахариде, содержащемся в грибах. Трегалоза состоит из двух глюкозных остатков, связанных гликозидной связью между первыми аномерными атомами углерода.

Что такое витамины и для чего они нужны известно, пожалуй, всем - это биологически активные вещества необходимые для обеспечения нормальных биохимических и физиологических процессов в организме. Некоторые из них не синтезируются в организме, либо синтез происходит в недостаточном объеме. Поступают в организм с пищей.

Про витамины все более-менее понятно. А что такое антивитамины? Многие даже не подозревают об их существовании. А между тем, это такие соединения, которые по химическому составу очень близки к витаминам, но обладают прямо противоположными биологическими свойствами.

Антагонисты имеются практически у всех известных витаминов. Попадая в организм с пищей, эти вещества включаются в процессы обмена. Но, в отличие от настоящих витаминов они не положительно влияют на эти процессы, а всячески тормозят их, нарушают нормальное течение процесса. Если их накапливается слишком много, происходит срыв обменного процесса веществ.

Действие антивитаминов на организм

Они препятствуют настоящим витаминам положительно воздействовать, выполнять отведенную им роль в организме, а именно:

Связывают полезные вещества, препятствуя им участвовать в обменных процессах;

Препятствуют усвоению (всасыванию) полезных веществ, поступающих с пищей;

Ускоряют процесс их выведения из организма;

Взаимодействуя с витаминами, разрушают их, делают неактивными.

В связи с этим, наносится существенный вред, полностью разрушая свойства полезных веществ. От этого организм человека постоянно испытывает их недостаток, даже при достаточном поступлении. Как результат - развитие гиповитаминоза. Одним из основных признаков такого состояния является усиленное выпадение волос.

Современными учеными были обнаружены антивитамины во многих продуктах питания, но более всего их в свежих , .

По воздействию на организм их можно разделить на две группы:

Вещества, имеющие похожее строение с настоящими полезными активными соединениями, но вызывающие конкурентные взаимоотношения с ними;

Вещества, вызывающие изменение структуры полезных активных веществ, что затрудняет их усвоение и всасыванию. Это сводит к нулю их биологический эффект.

Таким образом, на основании сказанного, можно сделать вывод, что антивитаминами являются вещества, которые попадая в живой организм своим воздействием снижают или блокируют биологическую активность полезных активных соединений - витаминов.

Также нужно сказать, что они могут быть не только структуроподобными. Известны антагонисты, имеющие природное происхождение. К ним относятся ферменты, белки.

Взаимодействуя с молекулами витаминов, они изменяют их химическую структуру (расщепление или связывание). Как пример можно привести аскорбатоксидазу. Это фермент, который катализирует распад витамина С. Или белок авидин, который связывает и делает неактивным витамин Н.

Как используют свойства антивитаминов?

Свойства большинства этих веществ используют в медицинских целях, направляя разрушительное действие антивитамина на строго определенные биохимические процессы.

Например, антиподы витамина К, - дикумарол, варфарин, тромексан используют как антисвертывающие препараты.

К антиподам фолиевой кислоты относятся аметоптерины. Никотиновой кислоты – изониазиды. Парааминобензойной кислоты – сульфаниламидные препараты. Все они активно используются в качестве противоопухолевых и антимикробных препаратов.

Возникший в результате их деятельности псевдо фермент начинает играть в организме свою определенную биохимическую роль, которая может быть очень важной. Например, вызывают нарушения в обменных процессах микобактерий туберкулеза. В результате их рост и размножение останавливается. Аналогичные процессы свойственны и для противомалярийных средств.

Но, к сожалению, далеко не все антивитамины могут использоваться для лечения заболеваний. Химической науке их известны уже тысяч, но большинство все же обладает довольно слабой фармакобиологической активностью. Хотя специалисты работают в этом направлении и считают, что именно антагонисты могут стать в будущем основным средством борьбы с болезнями.

В заключении хотелось бы сказать, что все продукты питания содержат как витамины, так и их антиподы. В большинстве продуктов они находятся в оптимальном соотношении, дополняя друг друга и не мешая.

При этом антивитамины играют роль природного регулятора. Проще говоря, они соперничают с витаминами, не давая развиться гипервитаминозу (переизбытку витаминов), в том случае, если дневная норма значительно превышена. Кроме того, они включаются в биохимические процессы, и, также как витамины, препятствуют развитию некоторых болезней.

Но нужно знать, что при достаточном поступлении витаминов с пищей, не следует дополнительно принимать искусственные витамины. Это может нарушить баланс веществ и нанести вред здоровью. Поэтому принимать такие препараты следует только по медицинским показаниям. Будьте внимательны к своему здоровью и не нарушайте хрупкого равновесия.

Антивитамины - соединения, вызывающие снижение, либо полную потерю биологической активности витаминов. Ученые обратили внимание на данную группу веществ несколько десятилетий назад. Эксперимент по синтезу витамина и усилению его действия на организм привел к обнаружению интересной особенности: полученное вещество было сходно по строению с искомым, но, наоборот, блокировало его действие.

Какие антивитамины существуют и представляют ли они опасность? Где можно обнаружить данные вещества? Сначала следует рассмотреть механизм их биологического действия.

Антивитамины делятся на несколько групп.

Различают:

• Неконкурентные ингибиторы . Вещества, прямо действующие на витамин. Они расщепляют его, либо образуют неактивные комплексы.
• Антагонисты-конкуренты . Благодаря структурному сходству встраиваются в биологически важные соединения вместо витаминов и выключают их из обменных процессов.

Значение

Витамины и антивитамины - это обычно сходные по строению вещества, но с противоположной активностью. Антагонисты некоторых соединений можно обнаружить в пище. Длительное употребление содержащей их еды способно привести к появлению признаков .

Например, во время медицинского обследования группы жителей Таиланда было выявлено, что у большого числа людей наблюдается нехватка тиамина. Причиной послужили особенности рациона: на протяжении длительного времени данная категория лиц употребляла большое количество сырой рыбы. Указанный продукт содержал фермент тиаминазу, расщепляющую до неактивных составляющих.

Антивитамины активно используют в медицине. Некоторые из них служат основой для химиотерапевтических препаратов. Ряд научных экспериментов основан на применении антагонистов: с их помощью моделируют состояние гиповитаминоза.

Представители антивитаминов и их источники

Происхождение у данных веществ разное: некоторые из них получают исключительно синтетическим путем, другие входят в состав обычной пищи. К определенному витамину нередко существует сразу несколько типов антагонистов. Создана сводная таблица антивитаминов.

Ретинол

Обмен ретинола может прекратиться на этапе дезактивации каротина (его предшественника). Антивитамином выступает липооксидаза. Наибольшее количество указанного фермента содержится в сое, не подвергшейся термической обработке.

Витамины группы B

Конкурентами B1 являются тиаминаза, окситиамин, пиритиамин. Большое количество первого соединения содержит сырая рыба, моллюски. Растительным источником антагониста B1 служат ягоды черники. Немного тиаминазы содержат рис, шпинат.

Подавляют действие B2 следующие антивитамины: изорибофлавин, галактофлавин, дихлоррибофлавин. Они блокируют рибофлавин по механизму конкурентного замещения. Ряд лекарственных препаратов, предназначенных для борьбы с малярией (акрихин, хинин), обладают свойствами ингибиторов B2.

К антагонистам B3 относятся противотуберкулезные средства (изониазид, фтивазид, тубазид). Указанные препараты также являются ингибиторами для B1, B2, B6, никотиновой кислоты. Антивитаминный эффект способствует задержке роста и размножения микобактерий туберкулеза. Антагонистом никотиновой кислоты является индол-3-уксусная кислота, которую содержат кукурузные зерна. Свойствами ингибитора B3 обладает Пантогам (лекарство, использующееся в психиатрической и неврологической практике).

Применение α-метилпантотеновой кислоты способно спровоцировать дефицит B5. Экспериментальное введение вещества приводило к появлению признаков нарушения работы почек и надпочечников. Оно является объектом только научных исследований.

Конкурентами B6 являются циклосерин, дезоксипиридоксин. Основное предназначение указанных веществ - создание искусственного гиповитаминоза. Подавляет биологическую активность пиридоксина и линатин. Его содержат некоторые виды бобовых, семена льна, .

Наиболее известным представителем антивитамина B7 является авидин. Данное соединение содержится в сыром яичном белке птиц. Авидин не разрушает витамин, но образует с ним неактивный комплекс. Термическая обработка позволяет избежать нарушения усвоения биотина.

Антивитамины фолиевой кислоты используют при лечении острых лейкозов. Один из наиболее известных препаратов - метотрексат . Угнетение деления злокачественных клеток достигается за счет нарушения работы фолатзависимых ферментов с последующим блоком синтеза нуклеиновых кислот.

Антивитаминную роль для кобаламина косвенно играют 2-аминометилпропанол-В12, соединения свинца. Нормальное всасывание B12 обеспечивается благодаря действию внутреннего фактора Касла. Свинец подавляет его активность, тем самым ухудшая абсорбцию кобаламина. Похожий механизм наблюдается и при взаимодействии с фолиевой кислотой.

Аскорбиновая кислота

Катализатором окисления данного соединения является аскорбатоксидаза. Фермент участвует в превращении витамина C в дегидроаскорбиновую кислоту. Он содержится в некоторых видах растительной пищи, не подвергшейся термической обработке.

Наибольшая активность аскорбатоксидазы обнаружена в и . Скорость процесса окисления напрямую связана со степенью повреждения продукта: чем сильнее измельчено растение, тем активнее протекает реакция. Достаточное температурное воздействие позволяет блокировать действие аскорбатоксидазы.

Витамин K

Впервые об антагонистах для данной группы соединений заговорили после обнаружения «болезни сладкого клевера» у крупного скота. Ученые заметили, что у животных, которые длительно употребляли данное растение, была склонность к кровотечениям. После подробного исследования у них зафиксировали нехватку витамина K. Причиной дефицита являлось вещество дикумарин .

Открытие кумаринов повлекло за собой создание некоторых видов антикоагулянтов (веществ, препятствующих свертыванию крови). Наиболее известным представителем является варфарин. Его используют как средство для предупреждения и лечения тромбозов.

Опасны ли антагонисты витаминов?

Представляют ли рассматриваемые соединения угрозу для здоровья? Скорее, потенциальную. Большинство антивитаминов были синтезированы в лабораторных условиях, поэтому встретить их в обычной жизни маловероятно. Прием лекарств, обладающих свойствами антагониста, при необходимости сопровождается дополнительным назначением жизненно важных соединений. Например, противотуберкулезные препараты используют совместно с витаминами группы B.

Не стоит опасаться еды, содержащей указанные вещества. Если рассматривать соотношение витаминов и их конкурентов, первых содержится значительно больше. Спровоцировать появление патологии смогут только грубые нарушения диеты (например, крайне однообразная пища). Большая часть антагонистов инактивируется с помощью достаточной термической обработки продуктов. Залог защиты организма от избыточного действия антивитаминов - правильное сбалансированное питание и точное следование терапевтическим схемам, назначенным врачом.

Те, кто регулярно читает наш блог, помнят, что в . А в самом начале той статьи я упоминал некую классификацию витаминоподобных веществ, одним из которых называл так называемые антивитамины! И знаете, меня настолько зацепила тема антивитаминов, что я решил написать отдельный пост на эту тему, в котором решил собрать и систематизировать информацию об этих веществах и вот теперь готов преподнести её Вам чтобы Вы пользовались и становились здоровее!)

Давайте начнём с того, что скажем несколько слов о том, что же такое витамины. Итак, витамины — это ускорители различных химических процессов в организме. Если схематично, то я сейчас объясню, как это происходит: витамин попадая в наш организм вступает во взаимодействие с соответствующим ферментом и ускоряет обмен веществ. Важным моментом здесь является то, что каждый конкретный витамин может встраиваться только в соответствующий ему фермент. А ферменты могут выполнять строго определённую функцию и не могут заменять друг друга.

Что же делают антивитамины?!

Сначала следует сказать о том, что существует 2 основных группы антивитаминов. Антивитамины из первой группы имеют схожую с соответствующим ему витамином структуру, поэтому просто занимают место настоящего витамина в ферменте. В дальнейшем этот псевдофермент со встроенным антивитамином пытается выполнять свои функции, но безрезультатно, т.к его состав уже другой. Поэтому биохимический процесс, выполняемый ранее благодаря оригинальному ферменту не состоится.

Антивитамины из второй группы не имеют схожей с витамином структуры и инактивируют витамины путём их разрушения, расщепления или связывания его молекул в неактивные формы

Зачем нужны антивитамины?!

Наверное у каждого, кто дочитал статью до этого места сформировалось отрицательное мнение об антивитаминах. Но на самом деле природа недаром создала антивитамин практически для каждого витамина — у этих веществ масса полезных свойств.

1. Так благодаря видоизменению некоторых витаминов те в свою очередь приобрели новые, отсутствующие у них ранее свойства.

Например витамин В9, который традиционно активизирует процессы кроветворения и участвует в биосинтезе белка под действием антивитаминов приобрёл новые свойства и стал выступать в роли блокатора для роста раковых клеток. Или например витамин В5 с изменённой структурой уже способен обладать противосудорожным и успокаивающим эффектом. Ещё одним примером является витамин К и его антивитамин дикумарин, оригинальный витамин К обладает свойством повышать свёртываемость крови, а дикумарин наоборот разжижает кровь — оба этих вещества нашли своё применение в медицине!

2. Антивитамины выступают в роли регулятора оптимального количества витаминов в организме, не допуская гипервитаминоза — переизбытка витаминов в организме.

Так что антивитамины также нужны нашему организму и их присутствие в составе продуктов — это неотъемлемая часть нашей пищевой системы!

Конкурирующий и неконкурирующий антагонизм.

Антагонизм между витамином и антивитамином может носить конкурирующий и неконкурирующий характер. При конкурирующем антагонизме антивитамины попросту вытесняют витамины из их соединения с ферментами.

При неконкурирующем антагонизме антивитамин при образовании соединения с ферментом наделяет его новыми, отсутствующими ранее свойствами.

Несколько примеров об антивитаминах из «жизни каждого»:

1. Любимый многими «летний» салат из помидорчиков и огурчиков — это один из самых наглядных примеров лишения организма витамина С. Об этом мы уже писали в статье « «. Теперь, когда мы знакомы с витаминами и антивитаминами объяснить запрет на сочетание этих овощей становится проще: огурцы и кабачки — это лидеры среди овощей по содержанию аскорбиназы. Аскорбиназа — это антивитамин витамина С. Таким образом сколько бы ни было в томатах витамина С человеческий организм его не получит, т.к. при таком сочетании овощей он разрушится ещё в салатнике на Вашем столе! Вообще многие свежие фрукты и овощи содержат различные антивитамины, поэтому сочетание продуктов на Вашем столе — это отдельная тема для разговора!

2. Потемнение среза яблока при длительном хранении — наглядно показывает Вам работу аскорбиназы в действии: под воздействием света в яблоке начинает вырабатываться этот антивитамин и сразу же приступает к окислению, т.е. разрушению витамина С.

3. Если в Вашем рационе много бурого риса, сырой фасоли и сои, грецких орехов, шампиньонов и вешенок, а также коровьего молока, то может возникнуть риск дефицита витамина РР. Это происходит из-за того, что все названные продукты богаты его антивитамином — аминокислотой лейцином. Здесь же добавлю, что сырая фасоль и соя также сводят на нет действие витамина Е.

4. Здесь же отмечу, что антивитаминными свойствами обладают все антибиотики. А самым активным антивитамином является ацетилсалициловая кислота. Она полностью выводит витамин С, способствует вымыванию калия и кальция.

Как бороться с антивитаминами?!

Сразу скажу, кроме разумного подхода к Вашему питанию и образу жизни ничего делать не требуется!:) Во-первых, многие антивитамины в сырых овощах и других продуктах разрушаются при нагревании, но если говорить совсем откровенно, то при тепловой обработке от витаминов тоже остаётся незначительная часть… Поэтому тепловая обработка — это решение не для всех! А вот варианты, которые подойдут каждому:

Запомнить основные источники антивитаминов и не употреблять их с источниками соответствующих витаминов.

Стараться долго не хранить приготовленную или нарезанную еду — сразу употреблять в пищу!

Полностью отказаться от приёма антибиотиков (естественно, кроме ситуаций, где от этого зависит жизнь человека), перейти на альтернативные методы лечения — фитотерапия, натуропатия и др.

Полностью отказаться от употребления алкоголя и табакокурения. Алкоголь разрушает витамины В, С, К, а курение оставляет организм без витамина С.

Ну вот и всё, что я хотел рассказать Вам об антивитаминах. Если Вам понравилась статья, то подпишитесь на наш блог и вскоре мы порадуем Вас ещё чем-нибудь интересненьким!