A vitaminok anyagcseréje

Átírás

1 A vitaminok anyagcseréje

2 szénhidr nhidrát fehérje lipid ásványi anyagok, vitaminok

3 Vitaminok Az anyagcsere-folyamatokban nélkülözhetetlen szerepet játszó, viszonylag kis molekulatömegű, a szerves vegyületek különböző típusaiba tartozó biológiai faktorokat sorolják a vitaminok közé. Tiamin (B 1 -vitamin) amino-csoport + élet- (vita) fontosságú szerep. ABC betűi, index-számok, biológiai hatás, IU.

4 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).

5 A vitaminok csoportosítása Kémiai természetük (oldhatóságuk): zsírban - vízben oldhatók. Funkcionális jellegzetességük: enzimogén induktív hatásúak. A D E K C B

6 Hipovitaminózis

7 Hipervitaminózis Többlet bevitel; zsíroldható vitaminokból, amelyek tárolódnak; káros hatások alakulnak ki.

8 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.

9 Nincs Karotinoid Nincs retinoid

10

11 A leggyakoribb karotinoidok

12 Karotinoid metabolizmus (növények, mikroorganizmusok képzik: 3 t/sec; ~600) Provitamin hatás (ß-jonon) Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek). Saját hatás Antioxidánscitoprotektív, Immunmodulátor, Jelző (kommunikatív).

13

14 Karotinoidok retinoidok

15 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).

16 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.

17 Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek)

18 Retinoidok (A-vitamin hatású vegyületek)

19 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).

20 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).

21 A-vitamin többlet Magzatkárosodás, torzképződés, csontosodási zavar. Membránkárosodás hidrolázok helyi sejtkárosodás (májkárosodás, szőrhullás, bőrelfajulás).

22 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.

23 Aktív metabolitok: kolekalciferol (kalciol), 25-hidroxi-kolekalciferol (kalcidiol), 1,25-dihidroxi-kolekalciferol (kalcitriol).

24 Kalciferolok (D-vitamin hatású vegyületek)

25 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.

26 Tokoferolok (E-vitamin hatású vegyületek: α-, β-, γ-, δ-tokoferol, tokotrienol) Forrásai: növényi olajok, zöldségek, gyümölcsök, állati eredetű élelmiszerek (tej, vaj, tojás, máj).

27 Tokoferolok Antioxidáns hatása révén védi a sejtmembránban, illetve az EC térben lévő többszörösen telítetlen zsírsavakat a kontrollálatlan (per)oxidatív károsodásoktól.

28 E-vitamin hiány (+Se hiány) Központi idegrendszeri elfajulások, váz- és szívizom elfajulások, magzatkárosodás, csökkenő immunfunkciók.

29 K-vitamin Naftokinon gyűrűhöz csatlakozó izoprenoid jellegű oldalláncok alapján 3 forma: K 1 -vitamin (fillokinon) növényi eredetű, K 2 -vitamin (menakinon) baktériumok által szintetizált, K 3 -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 K- vitamin ciklusban a koenzim funkcióját tölti be.

30 K-vitamin γ-karboxil-glu Ca-kötés; Endotélhez kötődés

31 K-vitamin hiány fülledés szintetikus kompetíci ció Protrombin

32 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).

33 B 1 -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.

34 B 1 -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).

35 B 2 -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.

36 B 2 -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.

37 B 2 -vitamin Görbelábujj betegség : végtag idegek (ülőideg, karideg) mielinhüvely elfajulása bénulás.

38 B 3 -vitamin (Niacin, nikotinsav és amidja) A növény- és állatvilágban egyaránt előfordul, az emésztőcsatorna mikroorganizmusai szintetizálják. Forrásai: sörélesztő, olajos magvak és azok extrahált formája.

39 B 3 -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!

40 B 3 -vitamin Hiánybetegsége: Pellagra (H) Dermatitis (bőrgyulladás), Glossitis (nyelvgyulladás), Diarrhoe (hasmenés, bélgyulladás), Mentalis (idegrendszeri károsodás).

41 B 5 -vitamin (Pantoténsav) Forrásai: A növény- és állatvilágban szinte mindenütt előfordul (panta = minden). Lucerna, malomipari termékek, élesztő, hal- és húslisztek. Emésztőcsatorna mikroorganizmusai szintetizálják tej, tejtermékek.

42 Funkció: B 5 -vitamin (Pantoténsav) Koenzim-A alkotórésze, mely az anyagcsere egyik leggyakoribb enzimreakcióját, az acetilálási folyamatokat katalizálja. Hiánytünete: csak mesterségesen váltható savós, pörkös elváltozások). ki (bőrön

43 B 6 -vitamin (Piridoxin, adermin) A növény- és állatvilágban elterjedt, az emésztőcső mikroorganizmusai is szintetizálják. Forrásai: gabonafélék, malomipari termékek, olajpogácsák, élesztők.

44 B 6 -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.

45 B 10 -vitamin (Folsav) Forrásai: a vegyület a legtöbb növényben (zöld részek) megtalálható, a szimbióta mikroorganizmusok képesek előállítani, élesztő, lucernaliszt, máj.

46 Funkció: Tetrahidrofolsav B 10 -vitamin (Folsav) koenzim az ún. C 1 -töredékek, a formil-, és metilcsoportok átvitelében, purin-, pirimidin-gyűrű (nukleotid bázisok), pirrolgyűrű (Hb) szintézise (B 12 -vitaminnal együtthatás). Hiánytünetei: Hipokróm makrociter anémia. Bélhám lassú újraképződése miatt romlik a táplálékhasznosítás.

47 B 12 -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).

48 Funkció: B 12 -vitamin (Kobalamin) 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.

49 H-vitamin (Biotin) A növényekben és az állati eredetű termékekben elterjedt. Emésztőcső mikroorganizmusai szintetizálják. Forrása: szárított élesztő.

50 H-vitamin (Biotin) Funkció: Az ún. biotin enzimek prosztetikus csoportjaként a CO 2 átmeneti megkötésével elősegíti az acetátokból képződő hosszabb szénláncok szintézisét. Sejtmembránok lipid komponenseinek képzése. Bőr mirigyeinek faggyútermelése. Hiánytünetei: Bőranyagcsere zavarok, máj-, veseelfajulás.

51 Az enzimogén vitaminok és az intermedier metabolizmus

52 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).

53 C-vitamin (Aszkorbinsav) A glükóz egyik oxidációs termékének származéka. Növényekben, állati eredetű termékekben megtalálható, mikroorganizmusokban viszont nem fordul elő. Gazdasági állataink képesek a szintézisére.

54 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.

55 Aszkorbinsav szerepe