Метаболизм и функции

Карнитин

Химическое строение и свойства. По химическому строению карнитин является γ-триметиламино-β-оксибутиратом:

Карнитин поступает в организм с продуктами питания, кроме того, он синтезируется в печени из аминокислоты лизина с участием гидроксилаз.

карнитин

Основная роль карнитина заключается в том, что он участвует в транспорте жирных кислот внутрь митохондрий, где они окисляются с высвобождением заключённой в них энергии. Происходит это следующим образом:

Ацил~SКоА с помощью карнитин-ацилКоА-трансферазы I (карнитин-пальмитоил-трансферазы), локализующейся внаружней мембране митохондрий, связывается с карнитином с образованием ацил-карнитина. Транслоказа переносит ацил-карнитин внутрь митохондрий – в митохондриальный матрикс, где карнитин заменяется на ацильную группу с участием КоА-SH. После этого образующийся ацил~SКоА становится доступным для окисления или дальнейшего удлинения цепи жирной кислоты.

Рис. Транспорт жирных кислот в митохондрию с участием карнитина

Аналогичную роль выполняет карнитин при транспорте ацетил~SКоА, однако направленность переноса ацетила противоположная. Тем самым обеспечивается поддержание физиологического уровня ацетил-КоА в митохондриях – важной условие гомеостаза метаболических процессов.

Введение карнитина животным повышает образование энергии в митохондриях, стимулирует регенераторные процессы в миокарде.

Функция карнитина не ограничивается транспортом ацильных остатков в митохондрии. Имеются данные, что это соединение стимулирует внешнесекреторную функцию поджелудочной железы, активирует сперматогенез.

Недостаточность карнитина. Карнитиновая недостаточность (её развитию способствует дефицит лизина и аскорбиновой кислоты) проявляется мышечной слабостью, дистрофией и истончением мышечных волокон.

Суточная потребность. Пищевые источники. Основным источником карнитина являются мясные продукты.

Суточная потребность составляет приблизительно 500мг.

Липоевая кислота (витамин N)

+Н⁺

Химическое строение и свойства. В 1951 г. было выделено вещество, которое активно участвовало в обмене пирувата и ацетил~SКоА – ключевых метаболитов клетки. Оно было названо «липоевая кислота», так как хорошо растворялось в жирорастворителях (lipid – жир). По химическому строению липоевая кислота является тиопроизводным валериановой кислоты, способным легко подвергаться окислительно-восстановительным превращениям:

Н Н

Дигидролипоевая кислота

Липоевая кислота

Метаболизм. Липоевая кислота легко всасывается и в клетках организма включается в состав ферментов (липоевая кислота своей карбоксильной группой присоединяется к εNH2-группе лизина фермента) в качестве кофермента.

До настоящего времени дискутируется вопрос о том, следует ли считать липоевую кислоту витамином для человека (в печени крысы она может синтезироваться в незначительных количествах).

Биохимические функции. Роль липоевой кислоты заключается в следующем:

· Липоевая кислота является коферментом (одним из пяти) пируват – и α- кетоглутарат- дегидрогеназ. Эти мультиферменты осуществляют реакции окислительного декарбоксилирования названных кетокислот. Пируватдегидрогеназная реакция является ключевой в обмене глюкозы, а α- кетоглутаратдегидрогеназа – один из ферментов центрального метаболического пути клетки (цикла Кребса). В этих реакциях липоевая кислота выполняет роль переносчика электронов и ацильных групп.

· Липоевая кислота – идеальный антиоксидант. Обнаружена её высокая эффективность в защите организма от повреждающего действия радиации и токсинов. Она устраняет свободные радикалы, образующиеся при окислении пирувата в митохондриях, реактивирует другие антиоксиданты – витамины Е и С, а также тиоредоксин и глутатион (глутатион-SH – трипептид, наряду с аскорбатом он является основным водорастворимым антиоксидантом клетки). Липоевая кислота предохраняет от перекисной модификации атерогенные липопротеины (ЛПНП). Синергичное действие липоевой кислоты с витаминами Е и С является мощной протекцией атеросклероза.

· Известно, что экспрессия сегмента гена иммунодефицита человека, который является причиной СПИДа, зависит от множества клеточных факторов транскрипции, один из которых называется ядерным фактором «kappa B». Этот и другие ядерные факторы могут быть активированы свободными радикалами. Липоевая кислота способна подавлять активацию «вредоносных» генов, вызываемую продуктами свободнорадикального окисления. Поскольку сходная активация ненормальной экспрессии генов лежит в основе канцерогенеза, липоевая кислота играет определённую роль в профилактике рака.

· Липоевая кислота увеличивает эффективность утилизации глюкозы клетками (путём влияния на белок-транспортёр глюкозы Т₁), ингибирует деградацию инсулина, снижает уровень гликозилирования белков– отсюда понятна эффективность применения липоевой кислоты при сахарном диабете.

Гипо- и гипервитаминоз липоевой кислоты для человека не описаны. Липоевая кислота малотоксична, её наиболее распространённой профилактической формой назначения является липоамид.

Оценка обеспеченности организма липоевой кислотой. Микробиологические методы являются пока единственно приемлемыми для определения общего липоата в биологических объектах.

Суточная потребность. Пищевые источники. Наиболее богаты липоевой кислотой дрожжи, мясные продукты, молоко. Суточная потребность предположительно 1-2 мг.

Дата добавления: 2014-01-20