Az E - vitamin természetes vegyületek – tokolszármazékok – csoportja . A legfontosabb vegyületek a tokoferolok és a tokotrienolok . Zsírban oldódó. Először 1922-ben izolálták, majd 1938-ban kémiai úton szintetizálták.
Még Thomas Osborn kísérletei is kimutatták, hogy a félig tisztított, A- , B- , C- és D -vitamint is tartalmazó étrend támogatja a növekedést [1] .
Magát az E-vitamint azonban Herbert Evans és Katherine Scott Bishop fedezte fel 1922-ben. Kísérleteik során kimutatták, hogy a kazein , disznózsír, tejzsír, só és élesztő keverékével táplált patkányok terméketlenek. A szaporodási funkció helyreállítható saláta- vagy búzacsíraolaj hozzáadásával. A halolaj vagy -liszt hozzáadása nem eredményezett javulást. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy bizonyos növényi olajokban található "X faktor" az élelmiszerek nagyon fontos összetevője [2] [3] [4] .
1931-ben Mattill és Olcott leírta az E-vitamin antioxidáns funkcióját. Ugyanebben az évben kiderült, hogy az E-vitamin hiánya izomelégtelenséget és agyvelő-elégtelenséget okoz [ 1] .
1936-ban először Evans izolálta az α-tokoferolt. A "tokoferol" nevet (az ógörög τόκος - "utód, szaporodás" és φέρω - "hordozás") nevet George Calhoun, a Kaliforniai Egyetem görög professzora javasolta [2] [1] .
1938-ban leírták az α-tokoferol kémiai szerkezetét, és Paul Carrer képes volt szintetizálni [1] .
Az E-vitamin első terápiás felhasználása 1938-ban volt Wiedenbauernél, aki búzacsíraolajat használt 17 növekedési rendellenességben szenvedő koraszülött kiegészítéseként. Közülük tizenegy felépült, és vissza tudtak indulni a normális növekedési ütemre [1] .
| Név | Kémiai szerkezet |
|---|---|
| Alfa-tokoferol | |
| Béta tokoferol | |
| Gamma tokoferol | |
| delta tokoferol |
Az E-vitamin csoportba tartozó vegyületek világossárga viszkózus folyadékok. Vízben oldhatatlan, kloroformban , éterekben , hexánban , rosszabb esetben acetonban és etanolban oldódik .
Az oldatok intenzíven fluoreszkálnak (abszorpciós maximum 295 nm , emissziós maximum 320-340 nm ).
Ellenáll az ásványi savaknak és lúgoknak . Ha O 2 -vel és más oxidálószerekkel kölcsönhatásba lépnek, kinonokká alakulnak .
Ezen anyagok észterei sokkal ellenállóbbak az oxidációval szemben. Lebomlik ultraibolya sugárzás hatására . Inert gázatmoszférában 100 °C-ra hevítve stabilak [5] .
Az E-vitamin csoportba tartozó legfontosabb biológiailag aktív vegyületek: tokoferolok és tokotrienolok .
A tokotrienolok biológiailag sokkal kevésbé aktívak, és három kettős kötéssel különböznek a tokoferoloktól a molekula lineáris részében, a 3', 7' és 11' pozíciókban.
A természetes tokoferolok minden aszimmetrikus központja R-konfigurációval rendelkezik . A természetes tokoferolt RRR-α-tokoferolnak nevezik (korábban a d-α-tokoferol nevet is használták), a szintetikusan előállított all-rac-α-tokoferolnak nevezik, nyolc sztereoizomer keveréke, amelyek közül hét nem található a természetben.
Ha a szintézis kiindulási anyagaként fitolt használunk, akkor RRR-α-tokoferol és 2S,4′R,8′R-α-tokoferol (2-epi-α-tokoferol) keveréke képződik, amelyet 2- ambo-α-tokoferol (elavult dl-α-tokoferol ) [2] [5] [6] .
Ezen anyagok mindegyik izomerje aktív antioxidáns, azonban csak a 2R-konfigurációjú izomerek rendelkeznek magas biológiai aktivitással [7] .
Az E-vitamin olajok összetételében jut be a gyomor-bél traktusba, amelyek hidrolízise lipáz és észteráz hatására a vitamin felszabadulásához vezet. Ezután felszívódik, és a chilomikronok részeként bejut a nyirokrendszerbe, majd a vérbe. A májban a vitamin a tokoferol-kötő fehérjékhez kötődik, a legnagyobb affinitással az RRR-α-tokoferol rendelkezik. Más tokoferolok epesavakkal ürülnek ki a májból. Ezek a fehérjék a VLDL részeként szállítják a vitamint a vérbe . A plazmában a tokoferol kicserélődik a VLDL és más vérlipoproteinek között. A lipoprotein frakciók (különösen az LDL és a HDL) és az eritrociták közötti csere biztosítja a vér tokoferolkoncentrációjának egyensúlyát [2] .
A vitamin az LDL részeként jut be az extrahepatikus szövetekbe, amelyeket a megfelelő receptorok rögzítenek. Ezen a receptor által közvetített mechanizmuson kívül van egy másik, amely a lipoprotein lipáz aktivitásától függ: az enzim a kilomikronokból és a VLDL-ből tokoferolt szabadít fel, majd a vitamin passzív diffúzióval kerül a szövetekbe. A sejtmembránon keresztüli passzív diffúzió következtében az RRR-a-tokoferol koncentrációja a szervezet minden szövetében megemelkedik, különösen az agyban. A sejtmembránban lévő foszfolipidek szerkezeti szerveződése képes felismerni az RRR-a-tokoferol királis formáját, aminek köszönhetően a vitamin a membránban marad, ahol ellátja funkcióját (a membránban található szintetikus tokoferolok kevésbé védelmet nyújtanak az oxidatív stressz ellen ) [2] .
A bélben fel nem szívódó tokoferolok a széklettel ürülnek ki. A vitaminanyagcsere termékei - a tokofersav és vízoldható glükuronidjai - a vizelettel választódnak ki [2] .
Az E-vitamin a sejtmembránok univerzális védelmezője az oxidatív károsodásokkal szemben. Olyan helyet foglal el a membránban, amely megakadályozza, hogy az oxigén érintkezésbe lépjen a telítetlen membránlipidekkel ( hidrofób komplexek képződése). Ez megvédi a biomembránokat a peroxid lebomlásától. A tokoferol antioxidáns tulajdonságait annak is köszönheti, hogy molekulája kromán magjának mozgékony hidroxilcsoportja képes közvetlenül kölcsönhatásba lépni a szabad oxigéngyökökkel (O 2 , HO , HO 2 ), a telítetlen zsírsavak szabad gyökeivel (RO , RO 2 ). ) és zsírsav - peroxidok . A vitamin membránstabilizáló hatása abban is megnyilvánul, hogy képes megvédeni a membránfehérjék SH-csoportját az oxidációtól. Antioxidáns hatása abban is rejlik, hogy képes megvédeni a karotin és az A- vitamin molekulák kettős kötéseit az oxidációtól . Az E-vitamin (az aszkorbáttal együtt) hozzájárul a szelén beépüléséhez a glutation-peroxidáz aktív központjába , ezáltal aktiválja az enzimatikus antioxidáns védelmet (a glutation-peroxidáz semlegesíti a lipid - hidroperoxidokat ) [2] .
A tokoferol nemcsak antioxidáns, hanem antihipoxáns is , ami azzal magyarázható, hogy képes stabilizálni a mitokondriális membránt és megtakarítani a sejtek oxigénfogyasztását. A sejtszervecskék közül a mitokondriumok a leginkább érzékenyek a károsodásra, mivel ezek tartalmazzák a legkönnyebben oxidálható telítetlen lipideket. Az E-vitamin membránstabilizáló hatásának köszönhetően a mitokondriumokban fokozódik az oxidatív foszforiláció konjugációja, az ATP és a kreatin-foszfát képződése . A vitamin szabályozza az ubikinon bioszintézisét , amely a légzőlánc egyik összetevője és a mitokondriumok fő antioxidánsa [2] .
A vitamin oxidált formája reakcióba léphet a hidrogéndonorokkal (például aszkorbinsavval ), és így ismét redukált formába kerül [7] .
Mivel az oxidált formák a szervezetben redukálódnak, in vivo általában nem találhatók meg . A következő oxidációs termékeket találták in vitro [7] :
A tokotrienolok erős neuroprotektív, antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek, és csökkentik a rák kockázatát . A mikromoláris mennyiségű tokotrienol csökkenti a koleszterin szintéziséért felelős 3-hidroxi-3-metilglutaril-koenzim-A reduktáz aktivitását , ezáltal csökkenti annak szintjét a szervezetben [8] .
A tokoferol szabályozza a nukleinsavak szintézisét (a transzkripció szintjén), a K 0 enzim Q, a miozin ATPáz (szükséges az összehúzódáshoz), a kalcium- ATPáz (amely a kalciumnak a szarkoplazmatikus retikulumba a relaxáció során történő megkötéséhez), a kataláz és a peroxidáz (a peroxidok eliminációja), valamint a hem (így fokozza az eritropoézist ), amely a citokrómok (P-450, citokróm C reduktáz), a hemoglobin és a mioglobin része. Hatása alatt a következő fehérjék szintézise megy végbe: kollagén a bőr alatti szövetben és csontokban, kontraktilis fehérjék a vázban, simaizomban és szívizomban, nyálkahártya és placenta fehérjék, májenzimek, kreatin-foszfokináz, vazopresszináz és gonadotrop hormonok . 2] [9] .
Az E-vitamin képes gátolni a lizoszómák foszfolipáz A2 aktivitását , amely elpusztítja a membrán foszfolipideit . A lizoszóma membránok károsodása proteolitikus enzimek felszabadulásához vezet a citoszolba , amelyek károsítják a sejtet.
Az E-vitamin hatékony immunmodulátor , amely segít megerősíteni a szervezet immunvédelmét [2] .
Egy oldallánc rövidített E-vitamin származékról dokumentálták, hogy tumorsejt apoptózist indukál, megváltoztatja a mitokondriális membránpotenciált, és szabályozza a növekedési faktorokhoz kapcsolódó bizonyos apoptotikus fehérjéket is. [10] .
A tokoferolhiány nagyon gyakori jelenség, különösen a radionuklidokkal szennyezett területeken élők, valamint a vegyi toxikus anyagoknak kitett emberek körében. A mély hipovitaminózis ritka - főleg koraszülötteknél (hemolitikus vérszegénységben nyilvánul meg ) [2] .
E-vitamin-hiány esetén az eritrociták részleges hemolízise figyelhető meg, az antioxidáns védekező enzimek aktivitása csökken bennük. A hipovitaminózis fő megnyilvánulása az összes sejt és a szubcelluláris struktúrák membránjainak permeabilitásának növekedése, a lipid-peroxidációs termékek felhalmozódása bennük . Ez a körülmény magyarázza a tokoferolhiány tüneteinek sokféleségét - az izomdisztrófiától és a meddőségtől a májelhalásig és az agyterületek, különösen a kisagy meglágyulásáig. Már az E-hipovitaminózis korai szakaszában megfigyelhető a vérszérumban a sérült szövetekből kilépő enzimek (kreatin-foszfokináz, alanin-aminotranszferáz és mások) aktivitásának növekedése, valamint a benne lévő lipid-peroxidációs termékek mennyiségének növekedése [2] ] .
Az E-vitamin hiánya miatt felszívódási zavarban szenvedő csecsemőknél és kisgyermekeknél az ataxia sokkal gyorsabb, mint a felnőtteknél. Ez azt jelenti, hogy az idegrendszernek elegendő mennyiségű vitaminra van szüksége a normál fejlődéshez [7] .
Az E-vitamin-hiány a szervezetben az E immunglobulin -tartalom csökkenésével jár . Bevezetése után a perifériás vérben a T- és B-limfociták száma normalizálódik és a T-sejtek funkcionális aktivitása helyreáll [2] .
A vitamin nem toxikus, jelentős (a napi szükséglet 10-20-szorosa) és hosszan tartó túladagolása miatt, ami annak köszönhető, hogy a specifikus tokoferol-kötő májfehérjék korlátozottan képesek a vitamint a VLDL -be foglalni . Feleslege az epével ürül ki a szervezetből . Egyes esetekben megadóz tokoferol ( napi 1 g -nál több ) hosszú távú alkalmazása hipertrigliceridémiához és vérnyomás-emelkedéshez vezethet [2] .
A hipervitaminózis fő szövődményei a következőkhöz kapcsolódnak [9] :
Az α-tokoferol mérgezés lehetséges klinikája: szepszis , nekrotizáló enterocolitis , hepatomegalia , hyperbilirubinémia (több mint 20 mg/dl ), azotemia ( több mint 40 mg/dl ), thrombocytopenia (kevesebb, mint 50-60 μl / renal ). kudarc , vérzések a retinában vagy az agyban, ascites [9] .
Az E-vitamin intravénás beadásakor ödéma, bőrpír és lágyrész meszesedés lép fel az injekció beadásának helyén [9] .
A 20. század végén, amikor az E-vitamint a médiában erős antioxidánsként pozícionálták, amely csökkenti a különféle betegségek kockázatát, sok nyugati ember kezdett magas tokoferoltartalmú gyógyszereket szedni. A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a rendszeres táplálékkiegészítés növeli a mortalitást [11] [12] [13] . Például az A-, C-, E-vitaminnal és béta-karotinnal 211 818 betegen végzett húsz tanulmány 2004-es áttekintése kimutatta , hogy a vitaminok növelik a mortalitást, csakúgy, mint az E-vitamin-pótlás 2005 -ös metaanalízise . Egy 2012-ben végzett szisztematikus áttekintésben és 215 900 betegen végzett antioxidáns vitaminokkal kapcsolatos vizsgálatok adatait összegezve arra a következtetésre jutottak, hogy az E-vitamin, a béta-karotin és a nagy dózisú A-vitamin pótlása veszélyes [14] . 2012-ben japán kutatók kijelentették, hogy az E-vitamin feleslege csontritkuláshoz vezet [15] . Az E-vitamin-pótlás pozitív hatása csak a tokoferolhiány kapcsán bizonyított [16] .
A Mayo Clinic azt javasolja, hogy az E-vitamin-kiegészítőket rendkívül óvatosan vegyék be [16] . A helyzetet bonyolítja, hogy az ilyen készítmények gyakran A- vitamint is tartalmaznak , ami megnehezíti annak eldöntését, hogy ezek közül a vitaminok közül melyik okoz egy-egy esetben negatív hatást [17] .
Ezzel a patológiával a vérplazmában nincsenek kilomikronok, LDL és VLDL, mivel a betegek májában megsértik az ilyen lipoproteinek egyik szerkezeti fehérje szintézisét. Mivel az E-vitamin a vérben a kilomikronok és az LDL részeként szállítódik, az utóbbi hiánya a tokoferol felszívódásának és szövetekbe való bejutásának károsodásához vezet. Klinikailag ez az eritrociták hemolitikus rezisztenciájának éles csökkenésében és az acanthocytosisban, a pigment retinitisben , az izomgyengeségben és az ataxiás neuropátiában nyilvánul meg . A kezelés a zsírkorlátozásra és a zsírban oldódó vitaminok vízben oldódó formáinak (pl. tokoferol-polietilénglikol-szukcinát) további adagolására korlátozódik [2] .
Congenitalis dyserythropoeticus anaemia IIEbben a betegségben az E-vitamin fogyasztása megnövekszik a hibás eritrocita membránok stabilizálása és a peroxiddal szembeni védelem érdekében [2] .
veleszületett izomdisztrófiákEgyes esetekben az izom hipotenziót és az izomdisztrófiát a tokoferol felvételének vagy cseréjének veleszületett rendellenessége okozza [2] .
| Vitaminok ( ATC : A11 ) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zsírban oldódó vitaminok |
| ||||||||
| Vízben oldódó vitaminok |
| ||||||||
| Antivitaminok |
| ||||||||
| Vitamin kombinációk | |||||||||