E - vitamiini on ryhmä luonnollisia yhdisteitä – tokolijohdannaisia . Tärkeimmät yhdisteet ovat tokoferolit ja tokotrienolit . Rasvaliukoinen. Se eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1922 ja syntetisoitiin kemiallisesti vuonna 1938.
Jopa Thomas Osbornin kokeissa osoitettiin, että puolipuhdistettu ruokavalio, joka sisältää myös A- , B- , C- ja D -vitamiineja , tukee kasvua [1] .
Itse E-vitamiinin löysivät kuitenkin vuonna 1922 Herbert Evans ja Katherine Scott Bishop. Kokeissaan he osoittivat, että rotat, joille syötettiin vain kaseiinin , ihran, maitorasvan, suolan ja hiivan seosta, olivat hedelmättömiä. Lisääntymistoiminto voidaan palauttaa lisäämällä salaattia tai vehnänalkioöljyä. Kalaöljyn tai -jauhon lisääminen ei johtanut parannuksiin. Tästä pääteltiin, että tiettyjen kasviöljyjen sisältämä "tekijä X" oli erittäin tärkeä elintarvikkeiden ainesosa [2] [3] [4] .
Vuonna 1931 Mattill ja Olcott kuvasivat E-vitamiinin antioksidanttista toimintaa. Samana vuonna havaittiin, että E-vitamiinin puute aiheuttaa lihasten vajaatoimintaa ja enkefalomalaksiaa [1] .
Vuonna 1936 Evans eristi ensimmäisen kerran α-tokoferolin. Nimen "tokoferoli" ( muinaisesta kreikasta τόκος - "jälkeläinen, lisääntyminen" ja φέρω - "kanta") ehdotti Kalifornian yliopiston kreikan professori George Calhoun [2] [1] .
Vuonna 1938 kuvattiin α-tokoferolin kemiallinen rakenne, ja Paul Carrer pystyi syntetisoimaan sen [1] .
Wiedenbauer käytti E-vitamiinia ensimmäisen kerran terapeuttisesti vuonna 1938, kun hän käytti vehnänalkioöljyä lisäravinteena 17:lle ennenaikaiselle vastasyntyneelle, jotka kärsivät kasvuhäiriöistä. Yksitoista heistä toipui ja pystyi palaamaan normaaliin kasvuvauhtiin [1] .
| Nimi | Kemiallinen rakenne |
|---|---|
| Alfa-tokoferoli | |
| Beta-tokoferoli | |
| Gamma-tokoferoli | |
| delta tokoferoli |
E-vitamiiniryhmän yhdisteet ovat vaaleankeltaisia viskooseja nesteitä. Liukenematon veteen , liukenee kloroformiin , eetterit , heksaani , huonompi - asetoniin ja etanoliin .
Liuokset fluoresoivat voimakkaasti (absorptiomaksimi 295 nm , emissiomaksimi 320-340 nm ).
Kestää mineraalihappoja ja emäksiä . Ollessaan vuorovaikutuksessa O 2 :n ja muiden hapettavien aineiden kanssa ne muuttuvat kinoneiksi .
Näiden aineiden esterit kestävät paljon hapettumista. Hajoaa altistuessaan ultraviolettisäteilylle . Inertissä kaasukehässä ne ovat stabiileja, kun ne kuumennetaan 100 °C:seen [5] .
Tärkeimmät E-vitamiiniryhmään kuuluvat biologisesti aktiiviset yhdisteet: tokoferolit ja tokotrienolit .
Tokotrienolit ovat paljon vähemmän biologisesti aktiivisia ja eroavat tokoferoleista kolmella kaksoissidoksella molekyylin lineaarisessa osassa asemissa 3', 7' ja 11'.
Kaikilla luonnollisten tokoferolien epäsymmetrisillä keskuksilla on R-konfiguraatio . Luonnollista tokoferolia kutsutaan nimellä RRR-α-tokoferoli (aiemmin käytettiin myös nimeä d-α-tokoferoli), ja synteettisesti saatua kutsutaan all-rac-α-tokoferoliksi , se on kahdeksan stereoisomeerin seos , joista seitsemän on ei löydy luonnosta.
Jos synteesin lähtöaineena käytetään fytolia , muodostuu RRR-α-tokoferolin ja 2S,4′R,8′R-α-tokoferolin (2-epi-α-tokoferoli) seos, jota kutsutaan 2- ambo-α-tokoferoli (vanhentunut dl-α-tokoferoli ) [2] [5] [6] .
Kaikki näiden aineiden isomeerit ovat aktiivisia antioksidantteja, mutta vain 2R-konfiguraation omaavilla isomeereillä on korkea biologinen aktiivisuus [7] .
E-vitamiini pääsee ruoansulatuskanavaan öljyjen koostumuksessa, jonka hydrolyysi lipaasin ja esteraasin vaikutuksesta johtaa vitamiinin vapautumiseen. Sitten se imeytyy ja tulee osana kylomikroneita imusolmukkeeseen ja sitten vereen. Maksassa vitamiini sitoutuu tokoferolia sitoviin proteiineihin, ja RRR-α-tokoferolilla on suurin affiniteetti. Muut tokoferolit erittyvät maksasta sappihappojen mukana. Nämä proteiinit toimittavat vitamiinia vereen osana VLDL :ää . Plasmassa tokoferoli vaihtuu VLDL:n ja muiden veren lipoproteiinien välillä. Lipoproteiinifraktioiden (erityisesti LDL:n ja HDL:n) ja erytrosyyttien välinen vaihto varmistaa veren tokoferolipitoisuuksien tasapainon [2] .
Vitamiini pääsee maksan ulkopuolisiin kudoksiin osana LDL:ää, jotka vastaavat reseptorit sieppaavat. Tämän reseptorivälitteisen mekanismin lisäksi on toinen, joka riippuu lipoproteiinilipaasin aktiivisuudesta: entsyymi vapauttaa tokoferolia kylomikroneista ja VLDL:stä, minkä jälkeen vitamiini pääsee kudoksiin passiivisen diffuusion kautta. Passiivisen diffuusion ansiosta solukalvon läpi RRR-a-tokoferolin pitoisuus kasvaa kaikissa kehon kudoksissa, erityisesti aivoissa. Fosfolipidien rakenteellinen organisaatio solukalvoissa pystyy tunnistamaan RRR-a-tokoferolin kiraalisen muodon, minkä ansiosta vitamiini pysyy kalvossa, missä se suorittaa tehtävänsä (kalvon synteettiset tokoferolit antavat vähemmän suojaa oksidatiiviselta stressiltä ) [2] .
Tokoferolit, jotka eivät imeydy suolistossa, erittyvät ulosteisiin. Vitamiiniaineenvaihdunnan tuotteet - tokoferiinihappo ja sen vesiliukoiset glukuronidit - erittyvät virtsaan [2] .
E- vitamiini on yleinen solukalvojen suojaaja oksidatiivisilta vaurioilta. Se on kalvossa paikassa, joka estää happea joutumasta kosketuksiin tyydyttymättömien kalvolipidien kanssa ( hydrofobisten kompleksien muodostuminen). Tämä suojaa biokalvoja niiden peroksidien hajoamiselta. Tokoferolin antioksidanttiset ominaisuudet johtuvat myös sen molekyylin kromaaniytimen liikkuvan hydroksyylin kyvystä olla suoraan vuorovaikutuksessa vapaiden happiradikaalien (O 2 , HO , HO 2 ), tyydyttymättömien rasvahappojen vapaiden radikaalien (RO , RO 2 ) kanssa. ) ja rasvahappoperoksidit . Vitamiinin kalvoa stabiloiva vaikutus ilmenee myös sen kyvyssä suojata kalvoproteiinien SH-ryhmää hapettumiselta. Sen antioksidanttinen vaikutus piilee myös kyvyssä suojata karoteenin ja A-vitamiinin molekyyleissä olevia kaksoissidoksia hapettumiselta . E-vitamiini (yhdessä askorbaatin kanssa) edistää seleenin liittymistä glutationiperoksidaasin aktiiviseen keskukseen , mikä aktivoi entsymaattista antioksidanttisuojaa (glutationiperoksidaasi neutraloi lipidihydroperoksideja ) [2] .
Tokoferoli ei ole vain antioksidantti, vaan myös antihypoksantti , mikä selittyy sen kyvyllä stabiloida mitokondrioiden kalvoa ja säästää solujen hapenkulutusta. Kaikista soluorganelleista mitokondriot ovat alttiimpia vaurioille, koska ne sisältävät helpoimmin hapettuvia tyydyttymättömiä lipidejä. E-vitamiinin kalvoa stabiloivan vaikutuksen ansiosta mitokondrioissa oksidatiivisen fosforylaation konjugaatio, ATP :n ja kreatiinifosfaatin muodostuminen lisääntyy . Vitamiini säätelee ubikinonin , hengitysketjun komponentin ja mitokondrioiden tärkeimmän antioksidantin, biosynteesiä [2] .
Vitamiinin hapettunut muoto voi reagoida vedyn luovuttajien kanssa (esimerkiksi askorbiinihapon kanssa ) ja siirtyy siten jälleen pelkistettyyn muotoon [7] .
Koska hapettuneet muodot pelkistyvät kehossa, niitä ei yleensä löydy in vivo . Seuraavat hapettumistuotteet on löydetty in vitro [7] :
Tokotrienoleilla on voimakkaita hermostoa suojaavia, antioksidanttisia ominaisuuksia ja ne vähentävät syöpäriskiä . Mikromolaariset tokotrienolimäärät vähentävät kolesterolin synteesistä vastaavan 3-hydroksi-3-metyyliglutaryyli-koentsyymi A -reduktaasin aktiivisuutta ja alentavat siten sen määrää kehossa [8] .
Tokoferoli säätelee nukleiinihappojen (transkription tasolla), K 0 -entsyymin Q, myosiini -ATPaasin (tarvitaan supistukseen), kalsiumin ATPaasin (tarvitaan sieppaamaan kalsiumia sarkoplasmiseen retikulumiin relaksaation aikana), katalaasin ja peroksidaasin (joka osallistuu peroksidien eliminaatio), sekä hemi (täten lisää erytropoieesia ), joka on osa sytokromeja (P-450, sytokromi C-reduktaasi), hemoglobiinia ja myoglobiinia. Sen vaikutuksen alaisena tapahtuu seuraavien proteiinien synteesi: kollageeni ihonalaisessa kudoksessa ja luissa, supistuvat proteiinit luustossa, sileissä lihaksissa ja sydänlihaksessa, limakalvojen ja istukan proteiinit, maksaentsyymit, kreatiinifosfokinaasi, vasopressinaasi ja gonadotrooppiset hormonit [ 2] [9] .
E-vitamiinilla on kyky estää lysosomien fosfolipaasi A 2: n toimintaa , mikä tuhoaa kalvon fosfolipidejä . Lysosomien kalvojen vaurioituminen johtaa proteolyyttisten entsyymien vapautumiseen sytosoliin , jotka vahingoittavat solua.
E-vitamiini on tehokas immunomodulaattori , joka auttaa vahvistamaan elimistön immuunipuolustusta [2] .
Sivuketjun lyhennetty E-vitamiinijohdannainen on dokumentoitu indusoivan kasvainsolujen apoptoosia, muuttavan mitokondrioiden kalvopotentiaalia ja säätelevän myös tiettyjä kasvutekijöihin liittyviä apoptoottisia proteiineja. [10] .
Tokoferolin puute on hyvin yleinen ilmiö erityisesti radionuklidien saastuttamilla alueilla asuvilla sekä kemiallisille myrkyllisille aineille altistuvien ihmisten keskuudessa. Syvä hypovitaminoosi on harvinainen - pääasiassa keskosilla (ilmenee hemolyyttisenä anemiana ) [2] .
E-vitamiinin puutteella havaitaan punasolujen osittaista hemolyysiä, antioksidanttisten puolustusentsyymien aktiivisuus heikkenee niissä. Kaikkien solujen ja subsellulaaristen rakenteiden kalvojen läpäisevyyden lisääntyminen, lipidien peroksidaatiotuotteiden kertyminen niihin on hypovitaminoosin pääasiallinen ilmentymä. Juuri tämä seikka selittää tokoferolin puutteen oireiden moninaisuuden - lihasdystrofiasta ja hedelmättömyydestä maksanekroosiin ja aivoalueiden, erityisesti pikkuaivojen, pehmenemiseen. Jo E-hypovitaminoosin alkuvaiheessa havaitaan veren seerumin vaurioituneista kudoksista nousevien entsyymien (kreatiinifosfokinaasi, alaniiniaminotransferaasi ja muut) aktiivisuuden lisääntyminen ja lipidiperoksidaatiotuotteiden pitoisuuden lisääntyminen siinä [2 ] .
Imeytymishäiriöistä kärsivien imeväisten ja pienten lasten E-vitamiinin puutteen vuoksi ataksia on paljon nopeampaa kuin aikuisilla. Tämä tarkoittaa, että hermosto tarvitsee riittävän määrän vitamiinia normaaliin kehitykseen [7] .
E-vitamiinin puutteeseen kehossa liittyy immunoglobuliinien E pitoisuuden lasku. Sen käyttöönoton jälkeen ääreisveren T- ja B-lymfosyyttien määrä normalisoituu ja T-solujen toiminnallinen aktiivisuus palautuu [2] .
Vitamiini on myrkytön, ja sen annostus on merkittävä (10-20 kertaa suurempi kuin päivittäinen tarve) ja pitkäaikainen ylimäärä, mikä johtuu spesifisten tokoferolia sitovien maksaproteiinien rajallisesta kyvystä sisällyttää vitamiinia VLDL :ään . Sen ylimäärä erittyy elimistöstä sapen mukana . Joissakin tapauksissa tokoferolin megadoosien (yli 1 g päivässä) pitkäaikainen käyttö voi johtaa hypertriglyseridemiaan ja kohonneeseen verenpaineeseen [2] .
Hypervitaminoosin tärkeimmät komplikaatiot liittyvät [9] :
Mahdollinen α-tokoferolimyrkytyksen klinikka: sepsis , nekrotisoiva enterokoliitti , hepatomegalia , hyperbilirubinemia (yli 20 mg / dl ), atsotemia (yli 40 mg / dl ), trombosytopenia (alle 50 - 60 μl / oireet ) vajaatoiminta , verenvuoto verkkokalvossa tai aivoissa, askites [9] .
Kun E-vitamiinia annetaan suonensisäisesti, pistoskohdassa esiintyy turvotusta, punoitusta ja pehmytkudosten kalkkeutumista [9] .
1900-luvun lopulla, kun E-vitamiini asetettiin tiedotusvälineissä tehokkaaksi antioksidantiksi , joka vähentää eri sairauksien riskiä, monet länsimaalaiset alkoivat käyttää lääkkeitä, joissa oli korkea tokoferolipitoisuus. Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että säännöllinen lisäravinto liittyy lisääntyneeseen kuolleisuuteen [11] [12] [13] . Esimerkiksi vuonna 2004 tehty katsaus 20 vitamiinien A- , C- , E- ja beetakaroteenitutkimukseen 211 818 potilaalla osoitti, että vitamiinit lisäävät kuolleisuutta, samoin kuin E-vitamiinilisän meta-analyysi vuonna 2005. Vuonna 2012 tehdyssä systemaattisessa katsauksessa . ja yhteenveto 215 900 potilaalla suoritetuista antioksidanttivitamiineista saaduista tutkimuksista, pääteltiin, että E-vitamiinin, beetakaroteenin ja suurten A-vitamiiniannosten käyttö on vaarallista [14] . Vuonna 2012 japanilaiset tutkijat totesivat, että liika E-vitamiini johtaa osteoporoosiin [15] . E-vitamiinilisän positiivinen vaikutus on todistettu vain tokoferolin puutteen yhteydessä [16] .
Mayo Clinic suosittelee, että E - vitamiinilisät otetaan äärimmäisen varovaisesti [16] . Tilannetta mutkistaa se, että tällaiset valmisteet sisältävät usein myös A-vitamiinia , minkä vuoksi on vaikea päättää, mitkä näistä vitamiineista aiheuttavat ylimääräisessä tapauksessa negatiivisen vaikutuksen [17] .
Tämän patologian yhteydessä veriplasmassa ei ole kylomikroneja, LDL:ää ja VLDL:ää, koska potilaiden maksassa on häiriö, joka synteesi on yksi näiden lipoproteiinien rakenneproteiineista. Koska E-vitamiini kuljetetaan veressä osana kylomikroneja ja LDL:ää, jälkimmäisen puuttuminen heikentää tokoferolin imeytymistä ja sen pääsyä kudoksiin. Kliinisesti tämä ilmenee punasolujen hemolyyttisen vastustuskyvyn ja akantosytoosin, retinitis pigmentosa , lihasheikkouden ja ataksisen neuropatian jyrkässä laskussa . Hoito rajoittuu rasvan rajoittamiseen ja rasvaliukoisten vitamiinien vesiliukoisten muotojen (esim. tokoferolipolyetyleeniglykolisukkinaatti) lisäantoon [2] .
Synnynnäinen dyserytropoieettinen anemia tyyppi IITässä taudissa E-vitamiinin kulutus lisääntyy viallisten punasolukalvojen stabilointiprosessissa ja suojassa peroksidituhoa vastaan [2] .
synnynnäiset lihasdystrofiatJoissakin tapauksissa lihasten hypotensio ja lihasdystrofia johtuu synnynnäisestä häiriöstä tokoferolin saannin tai vaihdon yhteydessä [2] .
| Vitamiinit ( ATC : A11 ) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rasvaliukoiset vitamiinit |
| ||||||||
| Vesiliukoiset vitamiinit |
| ||||||||
| Antivitamiinit |
| ||||||||
| Vitamiiniyhdistelmät | |||||||||