Антивитамины
Статья обновлена: 2021-02-26
Мы все знаем, что такое витамины и как они важны для нашего здоровья. Но, оказывается, есть еще и антивитамины. Антивитамины — это химические соединения, по своей структуре похожие на витамины, но имеющие противоположные свойства.
Антивитамины были случайно открыты еще в 70-е годы прошлого века. Тогда, работая над синтезом фолиевой кислоты (витамина В9), ученые неожиданно получили фолиевую кислоту с прямо противоположными свойствами. Оказалось, что аналог полностью утратил витаминную ценность, но при этом он обладает важным свойством — тормозит развитие клеток, прежде всего раковых. Это новое синтезированное соединение стало впоследствии использоваться в медицине для лечения некоторых видов новообразований.
По способу действия антивитамины можно разбить на две группы. К первой группе можно отнести вещества, вступающие с витамином в прямое взаимодействие, в результате которого последний утрачивает свою биологическую активность. Сущность их антивитаминного действия сводится к тому, что тем или иным путем они разрушают молекулу витамина либо связывают ее таким образом, что она утрачивает свойства, придающие ей биологическую активность. Например, один из белков, содержащихся в яйцах, авидин, связывается с биотином (витамином Н) и образуется соединение (авидин-биотиновый комплекс), в котором биотин лишен активности, не растворим в воде, не всасывается из кишечника и не может быть использован организмом как кофермент. В результате развивается авитаминоз витамина Н. Следовательно, авидин является антивитамином Н.
В качестве еще одного примера антивитаминов первой группы можно привести фермент аскорба-токсидазу, под действием которой окисляется аскорбиновая кислота. Известны и другие ферменты, разрушающие витамины: тиаминаза — разрушает тиамин (витамин B1), липоксидаза — разрушает провитамин А, и другие.
Ко второй группе антивитаминов относятся структурные аналоги витаминов, в которых та или иная функционально важная группа замещена другой, что лишает молекулу ее витаминной активности. Это — частный случай типичных антиметаболитов. Антиметаболиты — вещества, близкие по химическому строению к метаболитам, то есть соединениям, играющим важную роль в обмене веществ. Классический пример таких антивитаминов ( антиметаболитов) — сульфаниламид (противомикробное средство).
Антивитамины в нашей жизни играют положительную и отрицательную роль.
Отрицательная роль:
- Нейтрализуют действие витаминов, блокируют их всасывание.
Положительная роль:
- Антивитамины выполняют своеобразную регуляторную функцию в витаминном балансе организма, предохраняют последний от вредных последствий избыточного поступления с пищей или чрезмерного биосинтеза соответствующих витаминов. Эти «ограничители», вероятно, особенно важны в отношении тех витаминов, к избытку которых организм особенно чувствителен.
- Изучение антивитаминов открывает замечательные перспективы в области создания новых лекарственных средств.
Очень многие лекарства являются антиметаболитами, ингибиторами (замедлителями, подавителями) ферментативных процессов. На таком принципе блокирования активных центров ферментов патогенных микроорганизмов основано лечебное действие антибиотиков. Некоторые химиотерапевтические препараты оказывают лечебное действие на отдельные виды злокачественных опухолей, потому что они подавляют ферменты, ответственные за избыточный при этих заболеваниях биосинтез нуклеиновых кислот и белков. И видное место среди таких лекарственных средств занимают антивитамины.
Ниже приведены некоторые примеры антивитаминов или антагонистов витамина.
Антагонисты витамина А
Разжижающие кровь препараты и другие лекарства, включая аспирин, фенобарбитал, дикумарол, разрушают витамин А в организме.
Антагонисты витамина К
Дефицит витамина К крайне маловероятен, потому что этот витамин находится в широком разнообразии среди обычно съедаемых растительных продуктов и синтезируется бактериями в кишечном тракте. Однако антибактериальная терапия (прием любых антибиотиков, таких как пенициллин, стрептомицин, тетрациклин, хлоромицин, терамицин и др.) подавляет рост бактерий, в том числе и синтез витамина К.
Вряд ли в наши дни найдется человек, не знающий про инфаркт миокарда или про тромбоз сосудов мозга. В основе этих грозных явлений часто лежит повышенная свертываемость крови. Если по какой-либо причине сердечный сосуд становится непроходимым для крови, участок сердечной мышцы, снабжаемый этим сосудом, перестает получать необходимые ему вещества и некротизируется (отмирает). Сходным образом нарушается питание того или иного участка мозга при непроходимости сосуда, поставляющего ему кровь. Одной из частых причин такой непроходимости кровеносных сосудов является закупорка их просвета сгустком свернувшейся крови — тромбом. Такой тромб может сформироваться не только из крови, свернувшейся в самом закупоренном им сосуде — он иногда образуется в каком-либо другом место сосудистой системы . У здорового человека внутрисосудистое образование тромбов, способных закупорить их просвет, не происходит, но оно может возникнуть при нарушении нормального состояния стенок кровеносных сосудов, в частности, при атеросклерозе или повышенной свертываемости крови. Исключительно эффективным средством предупреждения тромбообразоваиия при повышенной свертываемости крови и лечения тромбозов оказался дикумарин — антагонист витамина К. Поскольку химическая структура дискумарина аналогична химической структуре витамина К, они действуют как антикоагулянты, препятствуя синтезу протромбина и других природных факторов свертывания крови.
Антагонисты витамина С
Хорошо известно, что у курильщиков сигарет уровень витамина C ниже, чем у некурящих. Канадский врач, д-р WJ McCormick (1), протестировал уровень витамина C в крови почти у 6000 курильщиков. У всех были ниже нормальных показаний. Аналогичные результаты были обнаружены и в других исследованиях. Фридрих Кленнер, доктор медицинских наук, уже много лет цитирует, что одна сигарета может истощить целых тридцать пять миллиграммов витамина C из организма. (Кальций и фосфор, оба минерала, также обедняются сигаретами). Поскольку витамин С реагирует с любым инородным веществом в крови, все препараты и загрязнители можно рассматривать как антагонисты витамина С. Некоторые из наиболее известных антагонистов витамина С включают хлорид аммония, тиурацил, атропин, барбитураты и антигистамины. Алкогольные напитки также являются антагонистами витамина С, равно как и все стрессы (эмоциональные всплески и расстройства, экстремальные температуры, наркотики).
Витаминные антагонисты витаминов группы B
Антифолаты — антагонисты фолиевых кислот. Как уже указывалось выше, обнаружено, что некоторые антифолаты угнетают деление клетки, что позволило применять их для лечения некоторых видов опухолей. Антифолаты привлекли к себе внимание еще по одной причине. Фолиевые кислоты являются необходимыми факторами роста и размножения всех микроорганизмов. Поэтому можно было рассчитывать на то, что антифолаты — структурные аналоги фолиевых кислот — окажутся ценными средствами борьбы с патогенными микроорганизмами. Эти надежды оправдались. Среди множества синтезированных аналогов фолиевых кислот обнаружили ингибиторы роста бактерий. Сегодня на основе антифолатов созданы эффективные препараты для лечения заболеваний человека и животных, вызываемых простейшими организмами и бактериями. Синтезированы антифолаты, не хуже хинина подавляющие рост возбудителя малярии, и один из них — пириметамин — применяется как антималярийный препарат. Этот же антифолат применяется для лечения токсоплазмоза — заболевания, вызываемого токсоплазмой. Синтезирован антифолат, который нашел применение как средство лечения холеры.
Антивитамин рибофлавина (витамин В2) — акрихин. Применяется для лечения малярии, гельминтозов.
Природные антивитамины, поступающие в организм человека с пищей могут стать причиной болезней. Еще в 1936 году было описано заболевание, наблюдавшееся среди содержавшихся на ферме лисиц, когда им давали с кормом сырую рыбу — карпов. Выяснилось, что зто был витаминоз В1. Оказалось, внутренности карпа богаты тиамипазой — ферментом, разрушающим тиамин (витамин В1). В последующих исследованиях этот фермент был обнаружен в телах других пресноводных рыб, моллюсков, некоторых растений, микроорганизмов. Это одна из многих причин не есть японское блюдо, сашими (сырая рыба) или любые другие сырые морепродукты.
В продуктах питания, которыми пользуется население Индонезии, был обнаружен антиметаболит витамина В2 — так называемый токсофлавин, который оказался причиной отравления людей. Сущность токсического действия этого антиметаболита состоит в следующем: он выключает действие дыхательных ферментов, содержащих в своем составе витамин В2.
Противозачаточные таблетки — антивитамины рибофлавина, витамина В6, витамина В12 и фолиевой кислоты. Было обнаружено, что женщины, принимающие оральные контрацептивы, имеют гораздо более низкие уровни рибофлавина, чем контрольная группа, которые не использовали оральных контрацептивов. Эти контрацептивы особенно вредны для витамина B12 и фолиевой кислоты. Эстроген в оральных контрацептивах также является антагонистом витамина Е.
Витаминные антагонисты витамина PP
В некоторых злаках присутствует аналог витамина РР — так называемый ацетил-3-пиридин, вызывающий у людей авитаминоз РР (пеллагру).
Практическое значение антивитаминов не ограничивается тем, что их все шире используют для лечения болезней человека н животных. Их способность блокировать жизненно важные звенья обмена веществ в последнее время стали использовать для борьбы против вредителей сельскохозяйственных культур и разносчиков инфекций. Так, один из антивитаминов B6, известный под наименованием «Кастрикс», широко применяется как мощный яд для борьбы с грызунами.
Литература
1. Antivitamins for Medicinal Applications Chembiochem. 2015 Jun 15;16(9):1264-78. doi: 10.1002/cbic.201500072. Epub 2015 May 25.
2. И.И.Матутсис. Витамины и антивитамины М., «Сов.Россия», 1975 г, 240 с
Источник
Антивитамины
Антивитамины – это соединения, частично или полностью включающие витамины из обменных реакций организма путем их разрушения, инактивации или препятствия их ассимиляции.
Большинство антивитаминов представляет собой производные синтетически полученных витаминов с замещенными функциональными группами. Этими же свойствами обладает и ряд синтетически поученных лекарственных препаратов. Установлено, что при пероральном применении сульфанилаимдных препаратов может нарушаться синтез бактериями кишечника таких витаминов, как тиамин, рибофлавин, никотинамид, пиридоксин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, цианокобаламин, биотин и витамин К.
Основные механизмы действия антивитаминов:
Блокада внутриклеточного метаболизма витамина;
Модификация молекулы витамина;
Блокада рецепторов клеток для витаминов.
Перечень антивитаминов (Смирнов В.И., 1974):
Для витамина В1 (тиамин) – тиаминаза I и II, пиритиамин (неврологический синдром В1 недостаточности), неопиритиамин;
Для витамина В2 (рибофлавин) – изорибофлавин, галактофлавин, токсофлавин, акрихин, левомицетин, террамицин, тетрациклин, мегафен;
Для витамина В6 (пиридоксин) – изониазид, циклосерин, токсопиримидин, 4-дезоксипиридоксин;
Для витамина В12 (цианкобаламин) – 2-амино-метилпропанол В12 ;
Для витамина РР (никотиновая кислота) – изониазид, 3-ацетилпирин;
Для фолиевой кислоты – аминоптерин, аметоптерин;
Для витамина С (аскорбинвая кислота) – аскорбиназа, глюкоаскорбиновая кислота;
Для витамина Н (биотин) – овидин (белок из птичьих яиц), дестиобиотин;
Для витамина К (филлохинон) – кумарин, дикумарин (снижает синтез протромбина печенью);
Для витамина Е (токоферол) – 3-фенилфосфат, 3-ортокрезолфосфат.
Антивитамины, проникая в клетку, вступают с витаминами или их производными в конкурентные отношения в соответствующих биохимических реакциях. Известно, что ряд витаминов входит в виде простатических групп – коферментов в связь с белками-апоферментами и образует ферменты. Антивитамины, имеющие структурные аналоги с витаминами за место связи их с белками и вытесняют витамины. Это приводит как к образованию неактивных комплексов, так и к усиленному выделению витаминов из организма и развитию эндогенной витаминной недостаточности.
Гипервитаминозы
При избыточном поступлении некоторые витамины могут вызвать интоксикацию организма с развитием клинической картины, более или менее характерной для данного гипервитаминоза.
Различают: острые гипервитаминозы – развиваются после однократного приема массивной дозы витамина; хронические гипервитаминозы – возникают в результате длительного приема больших доз витамина.
Гипервитаминоз А – развивается у человека в результате употребления продуктов, содержащих большое количество витамина А (печень: кита, белого медведя, полярных птиц), либо при употреблении больших количеств рыбьего жира и препаратов витамина А (минимальная профилактическая доза для детей и взрослых – 3300 МЕ).
Токсическая доза витамина А, вызывающая острое отравление, являются дозы от 1000000 до 6000000 МЕ. Хроническая интоксикация возникает при длительном приеме (3-4 месяца) витамина А в дозах более 20000 МЕ.
Гипервитаминоз А у взрослых:
Острый – выражается в тяжелой головной боли, сонливости, диспепсических явлениях (тошнота, рвота), шелушении кожи;
Хронический – вызывает кожные симптомы, выпадение волос, боль в костях и суставах при ходьбе, головные боли, потерю аппетита, бессонницу, анорексию и гепатоспленомегалию. Иногда наблюдается симптом экзофтальмии, повышение давления спинномозговой жидкости.
Гипервитаминоз А у детей:
Острый – наблюдается обычно у грудных детей и наступает в течение 12 часов после приема витамина, проявления исчезают спустя 24-48 часов. Характерные симптомы отравления: повышение давления спинномозговой жидкости, гидроцефалия, выпячивание родничка, кратковременное повышение температуры тела, потеря аппетита, рвота, незначительные расстройства функции черепномозговых нервов, экзантемы и петехии на коже, ринит, олигурия.
Хронический – основными симптомами являются: раздражительность, потеря аппетита, сухость и выпадение волос, потрескавшаяся кожа на ладонях и ступнях ног, себорейные высыпания, гепато- и спленомегалия, головные боли, бессонница, субфебрильная температура, повышение артериального давления, расстройство походки, боль в суставах. Кроме того, наблюдается гипохромная анемия, повышение уровня липидов в сыворотке крови, увеличение активности щелочной фосфатазы.
Гипервитаминоз D – это избыточное поступление витаминов D2 и D3 , токсическое действие и тяжесть интоксикации зависят не только от количества принятого витамина, но и от индивидуальной чувствительности к нему (суточная доза витамина D2 50000 МЕ).
Основные проявления гипервитаминоза D: аномальная деминерализация предобразованной костной ткани, гиперкальциемия, гиперкальциурия, патологическая кальцификация: почек, кровеносных сосудов, сердечной мышцы (сердечная недостаточность, стеноз аорты), легких и стенок кишечника, приводящая к тяжелому и стойкому нарушению функции этих органов. Нарушения со стороны ЦНС: вялость, сонливость, адинамия, клонико-тонические судороги, а в наиболее тяжелых случаях заканчивающиеся смертью.
Внешне гипервитаминоз D проявляется: общей слабостью, резкой потерей аппетита, полиурией, тошнотой, рвотой, жаждой, болями в животе и костях при надавливании, отмечается конъюнктивит, в тяжелых случаях резкое истощение.
Патогенез: в основе механизма повреждающего действия витамина D, лежит способность его к быстрому окислению с образованием свободных радикалов, а также продуктов перекисной природы и карбонильных соединений. Эти продукты превращения витамина D в водной среде являются сильными окислителями, легко повреждающими структуру липопротеиновых мембран и активные центры белков, что подтверждается накоплением продуктов перекисного расщепления липидов в эритроцитах и тканевых гомогенатах. В этом случае избыток витамина D способствует выходу кальция из клетки и переходу его в кровь, лимфу и другие биологические жидкости. Антиоксиданты (витамин Е), подавляя действие витамина D и индуцируемые им процессы перекисного расщепления тканевых липидов, защищают эритроциты от гемолитического действия этого витамина и снимают его ингибиторный эффект на АТФ-азу.
Избыток витамина В1 (тиамина) – может оказывать острое токсическое действие. По данным В.М. Смирнова (1974), тиамин занимает первое место среди витаминов по частоте острых токсических реакций, кроме того возможна сенсибилизация к этому витамину. При инъекциях даже очень малых доз витамина возникают аллергические реакции вплоть до анафилактического шока.
Источник