A vitaminok anyagcseréje
szénhidrát fehérje
lipid
ásványi anyagok, vitaminok
Vitaminok (www.mkk.szie.hu/dep/aeet/tananyag@weben/vitamin)
Az anyagcsere-folyamatokban nélkülözhetetlen szerepet játszó, viszonylag kis molekulatömegű, a szerves vegyületek különböző típusaiba tartozó biológiai faktorokat sorolják a vitaminok közé.
Tiamin (B1-vitamin) amino-csoport + élet- (vita) fontosságú szerep.
ABC betűi, index-számok, biológiai hatás, IU.
Vitamin fogalom értelmezése
Egyik jellemző tulajdonságnak azt tartották, hogy a vegyület a táplálékkal jut be a szervezetbe. Ezt módosítani kellett:
előanyag (provitamin) a táplálékban (ß-karotin → retinoidok), a metabolizmusból származik (D- és C-vitamin), a tápcsatorna mikroorganizmusai termelik (B-csoport számos tagja és K-vitamin).
A vitaminok csoportosítása
Kémiai természetük (oldhatóságuk):
zsírban - vízben oldhatók.
Funkcionális jellegzetességük:
enzimogén – induktív hatásúak.
ADE K
C B
Hipovitaminózis
Hipervitaminózis
Többlet bevitel; zsíroldható vitaminokból, amelyek tárolódnak; káros hatások alakulnak ki.
A zsírban oldódó vitaminok
A-, D-, E-, K-vitaminok
több, és részben eltérő aktivitású vegyületből állnak.
A-vitamin előanyaga: ß-karotin (egyéb karotinoidok).
A szervezetbe jutási folyamataik lényege a zsíroknál megismertekkel azonos: a bélcső üregében lejátszódó (intraluminaris), a bélhámsejtben végbemenő (intracelluláris), a nyirok- és vérkeringésben nyomon követhető (intravasalis) folyamatok.
Nincs Karotinoid
Nincs retinoid
A leggyakoribb karotinoidok
Karotinoid metabolizmus (növények, mikroorganizmusok képzik: 3 t/sec; ~600)
Provitamin hatás (ß-jonon) ↓ Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek).
Saját hatás Antioxidánscitoprotektív, Immunmodulátor, Jelző (kommunikatív).
Karotinoidok > retinoidok
Karotinoid hiány
ß-jonon tartalmúak esetén > A-vitamin hiány. Kérődzőkben szaporodásbiológiai zavarok (pl.: csendes ivarzások száma ↑, elhúzódó ovuláció, sárgatest progeszteron termelés ↓, embrióelhalás, vetélés, emésztő-, légzőszervi megbetegedések, megnyúlik a két ellés közötti idő).
Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek)
20 szénatomból álló molekula - feje ß-jonon gyűrű, amihez konjugált kettőskötéseket és metil-csoportokat tartalmazó, a végén különböző oxidációs fokú C-atomot viselő oldallánc kapcsolódik.
alkohol csoport (-OH): retinol, aldehid csoport (-CHO): retinal, karboxil csoport (-COOH): retinsav.
Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek)
Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek)
A-vitamin hiány
„hámvédő A-vitamin” Egysejtű mirigyeket tartalmazó hám (bélnyálkahártya, szem kötőhártya) → elfajulás, gyulladás (hurut). Kehelysejteket nem tartalmazó hám (bőr, kérődzők előgyomrai) → kóros-, ill. fokozott elszarusodás (parakeratosis, hyperkeratosis). Átmeneti hám (légzőkészülék, húgy-ivarszervek) → hurut és elszarusodás. Nyálka, szaru: mukopoliszaharidok (GAG).
A-vitamin hiány
Szteroidhormonok → "stresszérzékenység„ ↑ (glükokortikoid), szaporodásbiológiai (szexuálszteroid) zavarok, hámelfajulás (csírahám, nemi utak hámja). Proteohormon-termelés → növekedés ↓. Magzati fejlődés, embrió-befulladás, kelésgyengeség. Szürkületi-, vagy farkasvakság (→ keratomalácia).
A-vitamin többlet
Magzatkárosodás, torzképződés, csontosodási zavar. Membránkárosodás → hidrolázok → helyi sejtkárosodás (májkárosodás, szőrhullás, bőrelfajulás).
D-vitamin
Provitaminok: valódi szteránvázas vegyületek (bőr 7-dehidro-koleszterin, növényi eredetű ergoszterin). Az aktív formákban a szteránváz B-gyűrűje az UV-sugarak hatására felnyílik és a molekula alakja megváltozik.
Aktív metabolitok: • kolekalciferol (kalciol), • 25-hidroxi-kolekalciferol (kalcidiol), • 1,25-dihidroxi-kolekalciferol (kalcitriol).
Kalciferolok (D-vitamin hatású vegyületek)
D-vitamin hiány / többlet
↓ Csontszövet károsodása:
fiatal egyedekben angolkór (rachitis: csontok vége megvastagodik, középdarabja a terhelés alatt meghajlik), felnőttekben csontlágyulás (osteomalacia: csont szervetlen állománya csökken, a szerves mátrix aránya relatíve nő).
↑ Lágy szövetek elmeszesedése.
Tokoferolok
(E-vitamin hatású vegyületek: α-, β-, γ-, δ-tokoferol, tokotrienol)
Forrásai: növényi olajok, zöldségek, gyümölcsök, állati eredetű élelmiszerek (tej, vaj, tojás, máj).
Tokoferolok Antioxidáns hatása révén védi a sejtmembránban, illetve az EC térben lévő többszörösen telítetlen zsírsavakat a kontrollálatlan (per)oxidatív károsodásoktól.
E-vitamin hiány (+Se hiány)
Központi idegrendszeri elfajulások, váz- és szívizom elfajulások, magzatkárosodás, csökkenő immunfunkciók.
K-vitamin
Naftokinon gyűrűhöz csatlakozó izoprenoid jellegű oldalláncok alapján 3 forma:
K1-vitamin (fillokinon) növényi eredetű, K2-vitamin (menakinon) baktériumok által szintetizált, K3-vitamin (menadion) mesterségesen előállított.
Biológiai aktivitásukat tekintve egyenértékűek. Forrásai: zöld növények, bélflóra. Funkció: A véralvadási kaszkád mechanizmusban szereplő faktorok (II.,VII.,IX.,X) aktiválását végző Kvitamin ciklusban a koenzim funkcióját tölti be.
K-vitamin
γ-karboxil-Glu
Ca-kötés; Endotélhez kötődés
K-vitamin hiány
fülledés szintetikus
kompetíció
Protrombin
A vízben oldódó vitaminok
A szervezet víztereiben oszlanak meg. Gyakorlatilag nem tárolódnak. A szervezet állandó bevitelre szorul. A sejtanyagcsere redoxállapotának fenntartói (aszkorbinsav ↔ dehidro-aszkorbinsav). Az anyagcsere-folyamatokat katalizáló enzimek kofermentjei (a B-csoport enzimogén vitaminjai).
B1-vitamin (Tiamin, aneurin) Forrásai: növényi magvak héja (korpa), cereáliák, malomipari melléktermékek, extrahált olajosmagszármazékok, élesztő- és tejtermékek, emésztőcső mikroorganizmusai. Funkció: A tiaminpirofoszfát a szénhidrátanyagcsere kulcsenzimjének (karboxiláz) része. Hiány:
A ketosavak nem tudnak a citrátkörbe kapcsolódni → energia deficit, IC acidózis. Egyes aminosavak (Glu, Asp) - szintézise ↓ az agyvelőben. Idegszövet károsodása.
B1-vitamin (Tiamin, aneurin) ↓ Beri-beri
szénhidrát-anyagcsere zavar az izom- és idegszövetben (neuropathia: száraz beriberi), szívizom bántalmazottsága miatt vizenyő (nedves beri-beri).
Antivitamin hatások
Tiamináz (Clostridium, gomba, halhús), Inaktív tiamin-származék (zsurlók).
B2-vitamin (Riboflavin, laktoflavin)
Igen elterjedt a növény- és állatvilágban, az emésztőcső mikroorganizmusai is szintetizálják.
Forrásai:
zöld növények (lucerna), tej- és savópor, élesztő.
Funkció:
A hidrogénszállításban szereplő flavin enzimek (FMN, FAD) prosztetikus csoportjának egyik nukleotidja → dehidrogenázok (oxido-reduktáz enzim) alkotórésze. Nélkülözhetetlen minden tápanyag (szénhidrát, aminosav, zsír) köztes-anyagcseréjében.
B2-vitamin (Riboflavin, laktoflavin) Hiánytünetei:
Általános tünetek: étvágytalanság, növekedési zavarok, bőrgyulladás (szőr- ill. tollhullás), gyomor-bélhurut (hasmenés), kötöttebb mozgásformák (bizonytalan járás). Tojótyúkok: csökkent tojástermelés, embrióelhalás (befulladás), életképtelen csibék (kelésgyengeség), ún. görbelábujj betegség.
B2-vitamin „Görbelábujj betegség”: végtag idegek (ülőideg, karideg) mielinhüvely elfajulása → bénulás.
B3-vitamin (Niacin, nikotinsav és amidja) A növény- és állatvilágban egyaránt előfordul, az emésztőcsatorna mikroorganizmusai szintetizálják. Forrásai: sörélesztő, olajos magvak és azok extrahált formája.
B3-vitamin (Niacin, nikotinsav és amidja) Funkciója: A tápanyagok (szénhidrát, aminosav, zsír) köztes anyagcseréjében az oxidációs/ redukciós folyamatokat katalizáló enzim kofermentjének (NAD) része. A szintetizáló folyamatokban a NADP fordul elő. A triptofán a niacin előanyagának tekinthető (50-60 mg Trp → 1 mg niacin). Kukorica!
B3-vitamin Hiánybetegsége:
Pellagra (H)
Dermatitis (bőrgyulladás), Glossitis (nyelvgyulladás), Diarrhoe (hasmenés, bélgyulladás), Mentalis (idegrendszeri károsodás).
B5-vitamin (Pantoténsav) Forrásai: A növény- és állatvilágban szinte mindenütt előfordul (panta = minden). Lucerna, malomipari termékek, élesztő, hal- és húslisztek. Emésztőcsatorna mikroorganizmusai szintetizálják → tej, tejtermékek.
B5-vitamin (Pantoténsav) Funkció: Koenzim-A alkotórésze, anyagcsere egyik enzimreakcióját, az folyamatokat katalizálja.
mely az leggyakoribb acetilálási
Hiánytünete: csak mesterségesen váltható ki (bőrön savós, pörkös elváltozások).
B6-vitamin (Piridoxin, adermin) A növény- és állatvilágban elterjedt, az emésztőcső mikroorganizmusai is szintetizálják. Forrásai: gabonafélék, malomipari termékek, olajpogácsák, élesztők.
B6-vitamin (Piridoxin, adermin) Funkciója: Piridoxál-5-foszfát koenzim: IC aminosav anyagcsere kulcsfontosságú tényezője (transzaminálás, dekarboxilezés). Egyéb enzimek:
glikogén metabolizmus (foszforiláz), porfirinváz.
Hiánytünete: csak speciális diétával idézhető elő.
B10-vitamin (Folsav) Forrásai: a vegyület a legtöbb növényben (zöld részek) megtalálható, a szimbióta mikroorganizmusok képesek előállítani, élesztő, lucernaliszt, máj.
B10-vitamin (Folsav) Funkció: Tetrahidrofolsav
koenzim az ún. C1-töredékek, a formil-, és metilcsoportok átvitelében, purin-, pirimidin-gyűrű (nukleotid bázisok), pirrolgyűrű (Hb) szintézise (B12-vitaminnal együtthatás).
Hiánytünetei: Hipokróm makrociter anémia. Bélhám lassú újraképződése miatt romlik a táplálékhasznosítás.
B12-vitamin (Kobalamin) Forrásai: Növényekben nem fordul elő! Egyes talajlakó sugárgomba fajok (Actinomycetes sp.) képesek az előállítására. Az állati szervezet sem tudja szintetizálni (bendő szimbióta mikroorganizmusok). Hús- és halliszt (APF).
B12-vitamin (Kobalamin) Funkció:
A purin és a pirimidin bázisok (DNS) szintézisét elősegítő enzimek működését serkenti. Több kötő- és szállítófehérje kell a hatásához (glikoprotein = intrinsic faktor). A májban raktározódik és enterohepatikus körforgalma is van.
Hiánytünetei: Mikrociter hiperkrom anémia (H). Állatokban a Co-hiánnyal együtt fordul elő.
H-vitamin (Biotin) A növényekben és az állati eredetű termékekben elterjedt. Emésztőcső mikroorganizmusai szintetizálják. Forrása: szárított élesztő.
H-vitamin (Biotin) Funkció: Az ún. biotin enzimek prosztetikus csoportjaként a CO2 átmeneti megkötésével elősegíti az acetátokból képződő hosszabb szénláncok szintézisét. Sejtmembránok lipid komponenseinek képzése. Bőr mirigyeinek faggyútermelése. Hiánytünetei: Bőranyagcsere zavarok, máj-, veseelfajulás.
Az enzimogén vitaminok és az intermedier metabolizmus
Vitamin hatású faktorok Lipotrop faktorok A szervezet intermedier metabolizmusában a lipoidok anyagcseréjét több egymástól merőben eltérő, de hatása miatt a vitaminok közé sorolható vegyület támogatja:
kolin, inozit, karnitin, U-vitamin (ulcus-ellenes faktor, kabagin).
C-vitamin (Aszkorbinsav)
A glükóz egyik oxidációs termékének származéka. Növényekben, állati eredetű termékekben megtalálható, mikroorganizmusokban viszont nem fordul elő. Gazdasági állataink képesek a szintézisére.
C-vitamin (Aszkorbinsav) Funkciói:
Az oxidáló-redukáló, ún. redox rendszer tagja (aszkorbinsav-dehidroaszkorbinsav). Mellékvesekéreg: hormonszintézis. Aminosavak anyagcseréje (Pro, Lys) → kötőszövet kollagénjének felépítése. Vázszövetek (kötőszövet, csont, dentin) sejtközötti állományának képzése és működése. Természetes ellenálló képesség: fagocitózis, RES aktivizálás, ellenanyag-képzés.
Aszkorbinsav szerepe
