A-vitamiini on keemiliselt sarnase struktuuriga, kuid erineva bioloogilise aktiivsusega looduslikele ja sünteetilistele ühenditele antud nimi. Ühtse nomenklatuuri pakkus IUPAC-IUB biokeemilise nomenklatuuri ühiskomisjon välja keemiliste sarnasuste põhjal (1982). Selle kohaselt A-vitamiini on geneeriline mõiste ühenditele, mis pole karotenoidid ja neil on retinooli bioloogiline aktiivsus A-vitamiini alkohol. See mõiste määratlus on ortomolekulaarse toime osas problemaatiline, kuna kõigil A-vitamiini derivaatidel (derivaatidel) ei ole A-vitamiini täielikku aktiivsust. Sel põhjusel on soovitatav klassifitseerimine vastavalt bioloogilis-meditsiinilistele aspektidele. Selle kohaselt kehtib A-vitamiini nimetus ühendite suhtes, millel on vitamiini kõik mõjud. Need ühendid hõlmavad retinooli ja retinüülestreid (retinooli rasvhapete estreid), nagu retinüülatsetaat, palmitaat ja propionaat, mis on metaboliseeritavad võrkkestaks ja retinoehappeks, samuti karotenoidid provitamiini A aktiivsusega, näiteks beetakaroteen. Retinoidid - looduslikud ja sünteetilised retiinhappe derivaadid - ei oma seevastu täielikku A-vitamiini aktiivsust, kuna neid ei saa metaboliseerida lähteaineks retinooliks. Neil ei ole spermatogeneesile mingit mõju sperma) või visuaalse tsükli kohta. A-vitamiini bioloogilist toimet väljendatakse vastavalt rahvusvahelistes ühikutes (RÜ) ja retinooli ekvivalentides (RE):
- 1 RÜ A-vitamiini vastab 0.3 µg retinoolile
- 1 RE vastab 1 ug retinoolile 6 ug beetakaroteen 12 µg muud karotenoidid provitamiini A toimega.
Siiski on näidatud, et biosaadavus toidu (toidus sisalduvate) A-vitamiini aktiivsete karotenoidide sisaldus ja nende biokonversioon (ensümaatiline muundumine) retinooliks on varem märkimisväärselt üle hinnatud. Hiljutiste leidude kohaselt on provitamiini A karotenoididel ainult 50% varem eeldatud retinooli aktiivsusest. Seega konverteerimistegur 6, mida kasutati A-vitamiini aktiivsuse arvutamiseks beetakaroteen, on nüüd ülespoole korrigeeritud. Nüüd eeldatakse, et 1 ug retinooli.
- Vastavalt 12 ug beetakaroteeni.
- 24 ug teisi provotamiini A toimega karotenoide vastab.
A-vitamiini struktuuriliseks tunnuseks on polüküllastumata polüeenstruktuur, mis koosneb neljast konjugeeritud kaksiksidemega isoprenoidühikust (keemiline struktuuriline omadus, mis vaheldub üksiksidemega ja kaksiksidemega). Isoprenoidne külgahel on kinnitatud beeta-ioonrõnga külge. Atsüklilise osa lõpus on funktsionaalne rühm, mida saab organismis muuta. Seega esterdamine (tasakaalureaktsioon, milles an alkohol reageerib happega) retinool koos rasvhapped viib retinüülini esterja retinooli oksüdeerumine pöörduvalt (pöörduv) võrkkestaks (A-vitamiini aldehüüdiks) ja pöördumatult (pöördumatuks) retinoehappeks. Nii beeta-ionoonitsükkel kui ka isoprenoidahel on A-vitamiini efektiivsuse molekulaarsed eeldused. Muutused tsüklis ja külgahelas vastavalt <15 C aatomiga ja <2 metüülrühmaga, viima tegevuse vähenemisele. Seega karotenoidid koos hapnik-laagrirõngas või ilma rõngastruktuurita ei oma A-vitamiini aktiivsust. All-trans-retinooli muundamine cis-isomeerideks põhjustab struktuurimuutusi ja on seotud ka madalama bioloogilise aktiivsusega.
süntees
A-vitamiini leidub eranditult loomade ja inimeste organismides. Selles kontekstis tuleneb see suures osas karotenoidide lagunemisest, mida vastavalt söövad inimesed ja loomad. Provitamiinide A muundamine toimub soolestikus ja sooles maks. Beeta-karoteeni detsentraliseeritud lõhustamine enterotsüütide (peensoole rakkude ensüümi 15,15′-dioksügenaas - karotenaas) abil epiteel) annab tulemuseks 8′-, 10′- või 12′-beeta-apokaroteeni, sõltuvalt molekuli lagunemiskohast (lagunemisest), mis muundatakse võrkkestaks vastavalt edasise lagunemise või ahela lühenemisega. Beetakaroteeni tsentraalsel lõhustamisel maks alkohol dehüdrogenaas, kaks molekulid võrkkesta regenereeritakse (moodustatakse). Võrkkesta võib seejärel taandada bioloogiliselt aktiivseks retinooliks - pöörduv protsess - või oksüdeerida retinoehappeks - pöördumatu muundumine. Võrkkesta oksüdeerumine retinoehappeks toimub aga palju vähemal määral. Beetakaroteeni ja teiste provitamiinide A muundamine retinooliks on eri liikidel erinev ja sõltub soolestikku mõjutavatest toitumisomadustest. absorptsioon ja individuaalse A-vitamiini pakkumise kohta. Ligikaudu samaväärsed 1 µg all-trans-retinooliga on järgmised:
- 2 µg beetakaroteeni piim; 4 µg beetakaroteeni rasvades.
- 8 µg beetakaroteeni homogeenitud porgandites või rasvaga valmistatud keedetud köögiviljades.
- 12 µg beetakaroteeni keedetud, kurnatud porgandites.
Absorptsioon
Nagu kõik rasvlahustuvad vitamiinid, A-vitamiin imendub (imendub) ülemisse ossa peensoolde rasvade seedimise ajal, st toidurasvade esinemine lipofiilsete (rasvlahustuvate) molekulid, sapphapped lahustumiseks (lahustuvuse suurendamine) ja mitsellide moodustamiseks (transporditerade moodustamiseks, mis muudavad rasvlahustuvad ained vesilahuses transporditavaks) ja esteraasid (seedetrakti ensüümide) optimaalse soole jaoks on vajalik retinüülestrite lõhustamine absorptsioon (imendumine soolestiku kaudu). A-vitamiin imendub kas taimse toidu provitamiini - tavaliselt beetakaroteeni - kujul või loomsetest saadustest pärinevate rasvhapete estrite - tavaliselt retinüülpalmitaat - kujul. Retinüülestrid lõhustatakse hüdrolüütiliselt (reaktsioonis reaktsiooniga vesi) soolevalendikus kolesterüülesteraasi (seedeensüüm) abil. Selle käigus vabanenud retinool jõuab harja piirimembraanini limaskest rakud (soole limaskesta rakud) segatud mitsellide komponendina ja on sisemised (neelduvad seesmiselt) [1-4, 6, 9, 10]. The absorptsioon retinooli määr on olenevalt kirjandusest vahemikus 70–90% ja sõltub suurel määral samal ajal tarnitava rasva tüübist ja kogusest. Füsioloogilises (ainevahetuse korral normaalne) kontsentratsioon vahemikus toimub retinooli imendumine vastavalt küllastumiskineetikale energiasõltumatul viisil, mis vastab kandja vahendatud passiivsele difusioonile, farmakoloogilised annused neelduvad passiivse difusiooni teel. Enterotsüütides (peensoole rakud epiteel), on retinool seotud rakulise retinooli siduva valguga II (CRBPII) ja esterdatud ensüümide letsitiin-retinoolatsüültransferaas (LRAT) ja atsüül-CoA-retinoolatsüültransferaas (ARAT) koos rasvhapped, peamiselt palmitiinhape. Sellele järgneb retinüülestrite lisamine (imendumine) külomikronidesse (lipiidirikkad lipoproteiinid), mis sisenevad perifeersesse ringlus kaudu lümf ja lagunevad külomikroni jäänusteks (madala rasvasisaldusega külomikroni jäänused).
Transport ja jaotumine kehas
Transpordi ajal maks, võib retinüülestreid vähesel määral omastada ensüüm lipoproteiin lipaas (LPL) erinevatesse kudedesse, näiteks lihasesse, rasvkoesse ja piimanäärmesse. Suurem osa esterdatud retinoolist molekulid jäävad külomikroni jääkidesse, mis seonduvad maksas spetsiifiliste retseptoritega (sidumissaidid). Selle tulemuseks on retinüülestrite omastamine maksa ja hüdrolüüs retenooliks parenhümaalsete rakkude lüsosoomides (rakuorganellid). Parenhümaalsete rakkude tsütoplasmas seondub retinool rakulise retinooli siduva valguga (CRBP). CRBP-ga seotud retinooli saab ühelt poolt kasutada lühiajaliselt parenhüümrakkudes, funktsionaalselt kasutada või metaboliseerida ja teiselt poolt perisinusoidsete stellaatrakkude poolt retinooli liiasena pikaajaliselt säilitada ( rasva säilitavad stellaat- või Ito-rakud; 5–15% maksarakkudest) pärast esterdamist - enamasti palmitiinhappega - retinüülestritena. Perisinusoidsete stellaatrakkude retinüülestrid moodustavad umbes 50-80% kogu keha A-vitamiini kogust ja umbes 90% kogu maksa kontsentratsioon. Stellaatrakkude salvestusmaht on peaaegu piiramatu. Seega mahutavad need rakud isegi krooniliselt suurte tarbimiste korral mitu korda tavapärasest mahust. Tervetel täiskasvanutel on keskmine kontsentratsioon 100-300 µg retinüülestrite ja 20-100 µg laste kohta maksa grammi kohta. Maksa ladustatud retinüülestrite poolväärtusaeg on kroonilises alkoholitarbimises 50–100 päeva või vähem [1-3, 6, 9]. Ladustatud A-vitamiini mobiliseerimiseks lõhustatakse retinüülestrid spetsiifilise retinüülrühma abil ester hüdrolaas (ensüüm). Saadud retinool, mis on algselt seotud CRBP-ga, vabaneb rakusisese (raku sees) apo-retinooli siduva valgu (apo-RBP) külge, seondub ja sekreteeritakse (sekreteeritakse) veri plasma kui holo-RBP. Kuna retinool-RBP kompleks kaoks kiiresti glomerulaarfiltraadis, neer madala molekulmassi tõttu pöörduv holo-RBP seondumine transtüretiiniga (TTR, türoksiinisiduv prealbum) esineb veri. Retinool-RBP-TTR kompleks (1: 1: 1) liigub ekstrahepaatilistesse (väljaspool maksa) kudedesse, nagu võrkkesta, munandid ja kopskus retinool on rakkudes omandatud retseptori vahendusel ja seondub rakusiseselt CRBP-ga transportimiseks nii rakusiseselt kui ka läbi veri/ koetõkked. Kui rakuväline järelejäänud TTR on saadaval vereplasma uuenenud transpordiprotsesside jaoks, kataboliseerub (lagundab) Apo-RBP neer. Rakkude ainevahetuses hõlmavad konversioonid järgmist:
- Pöörduv dehüdrogeenimine (lahutamine vesinik) retinool - retinool ↔ võrkkesta.
- Võrkkesta pöördumatu oksüdeerumine retinoehappeks - võrkkesta → retinoehape.
- Retinooli, võrkkesta või retinoehappe isomeerimised (molekuli muundamine teiseks isomeeriks) - trans ↔ cis.
- Retinooli esterdamine rasvhapped - retinool ↔ retinüül ester - ületada lühiajaline tarnepuudujääk.
Retinoehape - all-trans ja 9-cis - interakteeruvad märklaudrakkudes, mis on seotud rakulise retinoehapet siduva valguga (CRABP), tuumoretiinhappe retseptoritega - alamtüüpidega RAR ja RXR -, mis kuuluvad steroid-kilpnäärme (kilpnäärme) hormooni retseptorite perekond. RXR seob eelistatult 9-cis-retinoehapet ja moodustab heterodimeere (kahest erinevast alaühikust koosnevad molekulid) kokkupuutel teiste retseptoritega, näiteks all-trans-retinoehape, trijodotüroniin (T3; kilpnäärmehormoon), kaltsitriool (D-vitamiini), östrogeen või progesterooni retseptorid. Transkriptsioonifaktoritena mõjutavad tuuma retiinhappe retseptorid geen ekspressioon, seondudes spetsiifiliste DNA järjestustega. Seega on retinoehape oluline rakkude ja kudede kasvu ja diferentseerumise regulaator.
Eritumine
Ligikaudu 20% suukaudselt manustatud A-vitamiinist ei imendu ja eritub selle kaudu sapi ja väljaheited või uriin. A-vitamiini muundamiseks erituvasse vormi läbib see biotransformatsiooni, nagu ka kõik lipofiilsed (rasvlahustuvad) ained. Biotransformatsioon toimub maksas ja seda saab jagada kahte faasi:
- I faasis lahustuvuse suurendamiseks hüdroksüülitakse A-vitamiin (OH-rühma sisestamine) tsütokroom P-450 abil.
- II faasis toimub konjugatsioon väga hüdrofiilsete (vees lahustuvate) ainetega - selleks viiakse glükuroonhape glükuronüültransferaasi abil eelnevalt sisestatud A-vitamiini OH-rühma.
Suur osa metaboliitidest pole veel selgitatud. Siiski võib eeldada, et eritumisproduktid on peamiselt vastavalt glükuronideeritud ning vaba retinoehape ja 4-ketoreethape.
