Riboflavīns (B2 vitamīns) ir hidrofils (ūdensšķīstošs) B grupas vitamīns. Tas ir vizuāli atšķirams no vairuma hidrofilo vitamīni ar intensīvi dzeltenu fluorescējošu krāsu, kas atspoguļojas tās nosaukumā (flavus: dzeltens). Vēsturiskie nosaukumi riboflavīns ietver ovoflavīnu, laktoflavīnu un uroflavīnu, kas attiecas uz šīs vielas pirmo izolēšanu. 1932. gadā Varburga un Kristiāns no rauga ieguva “dzelteno fermentu” un identificēja to kā koenzimātiski aktīvu flavīna mononukleotīdu (FMN). Sistēmas struktūra riboflavīns 1933.-34. gadā to izskaidroja Kūns un Vāgners-Jauregs, un 1935. gadā sintezēja Kūns, Veigands un Karers. 1938. gadā Vāgners atklāja flavīna adenīna dinukleotīdu (FAD) kā D-aminoskābju oksidāzes koenzīmu. B2 vitamīna pamatstruktūra ir tricikliskā izoaloksazīna gredzenu sistēma, kurai ir izteiktas redoksa īpašības (reducēšanās / oksidēšanās īpašības). Izoaloksazīna molekulas N10 atomam piestiprināts ribitols, pentavalents alkohols cukurs tas ir kritisks vitamīnu efektivitātei. B2 vitamīna bioloģiski aktīvais savienojums ir 7,8-dimetil-10- (1-D-ribitil) izoaloksazīns. IUPAC (Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība) kā īsu nosaukumu ierosināja terminu riboflavīns. Tāpat kā tiamīnam (vitamīns B1), riboflavīnam piemīt augsta strukturālā specifika, tāpēc pat nelielas izmaiņas molekulārajā struktūrā var izraisīt vitamīnu efektivitātes samazināšanās vai zaudēšana vai - noteiktos gadījumos - ar antagonistisku (pretēju) darbības veidu. Ribitila atlikuma aizstāšana ar galaktozes (→ galaktoflavīns) izraisa visspēcīgāko antagonistisko efektu un ātri noved pie klīniskā B2 vitamīna deficīta. Nomainot ribitola sānu ķēdi ar citiem ogļhidrātu analogiem, piemēram, arabinozi un liksozi, antagonisms ir vājāks un dažos gadījumos izteikts tikai dažām dzīvnieku sugām, piemēram, žurkām. Lai izvērstos bioloģiskā aktivitāte, riboflavīns jāfosforilē pie ribitola sānu ķēdes C5 atoma riboflavīna kināzes (enzīma, kas pārnes fosfāts atliekas, atdalot adenozīns trifosfāts (ATP)) (→ flavīna mononukleotīds, FMN) un pēc tam adenilēts (→ flavīna adenīna dinukleotīds, FAD) ar pirofosforilāzi (fermentu, kas pārnes adenozīna monofosfāta (AMP) atlikumu, vienlaikus patērējot ATP). FMN un FAD ir galvenie riboflavīna atvasinājumi (atvasinājumi) un darbojas kā oksidāžu un dehidrogenāžu koenzīmi. Dzīvnieku un augu organismos vairāk nekā 100% fermentiun zīdītājiem ir zināms, ka vairāk nekā 60 enzīmi ir atkarīgi no FMN vai FAD - tā sauktie flavoproteīni vai flavīna enzīmi. B2 vitamīns ir ļoti karstumizturīgs, skābeklis jutīgs un ļoti jutīgs pret UV gaismu, salīdzinot ar citiem vitamīni. Riboflavīns un ar olbaltumvielām nesaistīti flavīna atvasinājumi tiek fotolītiski viegli sadalīti (molekulas šķelšanās UV gaismas ietekmē) līdz vitamīniem neaktīvam lumihromam (dimetilizoaloksazīnam) vai lumiflavīnam (trimetilizoaloksazīnam), kuros alifātiskā sānu ķēde ir daļēji vai pilnībā sašķelta . Šī iemesla dēļ produkti, kas satur B2 vitamīnu, jāuzglabā hermētiskā traukā un jāaizsargā no gaismas.
Sintēze
Riboflavīnu sintezē augi un mikroorganismi, un dzīvnieku barības ķēdē tas nonāk dzīvnieku organismā. Līdz ar to B2 vitamīns tiek plaši izplatīts augos un dzīvniekos un ir daudzos pārtikas produktos.
Absorbcija
Pārtikā riboflavīns rodas brīvā formā, bet galvenokārt kā olbaltumvielām saistīts FMN un FAD - flavoproteīns. Riboflavīnu atbrīvo kuņģa skābe un nespecifiskās fosfatāzes un pirofosfatāzes (fermenti ka hidrolītiski (ar ūdens aizture) sašķelt fosfāts atlikumi) augšējā tievā zarnā. absorbcija (uzņemšana caur zarnām) augšējā brīvā riboflavīna tievā zarnā, it īpaši tuvākajā tukšajā zarnā (tukšā zarnā), ir pakļauta a deva-atkarīgs divējāda transporta mehānisms. Fizioloģiskajā (normālā vielmaiņas procesā) diapazonā līdz apmēram 25 mg riboflavīns tiek aktīvi absorbēts, reaģējot uz a nātrijs gradientu, izmantojot nesēju, ievērojot piesātinājuma kinētiku. Virs fizioloģiskām devām absorbcija B2 vitamīna papildus notiek pasīvās difūzijas ceļā [1, 2, 4-6, 8]. The absorbcija riboflavīna līmenis pēc fizioloģisko devu uzņemšanas ir vidēji no 50-60%. B vitamīna uzņemšana uztura sastāvā un žultsskābes veicināt absorbciju. Iespējams, ka aizkavēta kuņģa iztukšošanās ātrumam un ilgākam kuņģa-zarnu trakta tranzīta laikam ir nozīme kontakta veicināšanā ar absorbējošo virsmu. Zarnās gļotādas šūnas (gļotādas šūnas), daļa absorbētā (uzņemtā) brīvā riboflavīna tiek pārveidota par FMN ar riboflavīna kināzes palīdzību un pēc tam ar pirofosforililāzes FAD, lai saglabātu koncentrācija pēc iespējas zemāka un lai nodrošinātu turpmāku absorbciju. Tomēr lielākā daļa absorbētā brīvā B2 vitamīna tiek pārveidota par tā koenzimātiski aktīvajām formām FMN un FAD aknas pēc portāla vēnas transports.
Transports un izplatīšanās organismā
Bezmaksas riboflavīns, FMN un FAD tiek atbrīvoti no aknas nonāk asinīs. Tur lielākā daļa B2 vitamīna ir sastopama kā FAD (70-80%) un FMN un tikai 0.5-2% brīvā formā. Riboflavīnu un tā atvasinājumus transportē asinis plazma olbaltumvielu saistītā formā. Galvenie saistošie partneri ir plazmas albumīni (80%), kam seko specifisks saistīšanās ar riboflavīnu proteīni (RFBP) un globulīni, īpaši imūnglobulīni. Transportēšanai mērķa šūnās B2 vitamīns tiek defosforilēts plazmas fosfatāžu ietekmē (fermenti ka hidrolītiski (zem ūdens aizture) sašķelt fosfāts atliekas), jo tikai brīvs, nefosforilēts riboflavīns difūzijas ceļā var iziet cauri šūnu membrānām. Intracelulāri (šūnas iekšienē) atkal notiek konversija un fiksācija koenzīma formās - vielmaiņas slazdošana. Gandrīz visi audi spēj veidot FMN un FAD. Īpaši augsts reklāmguvumu līmenis ir atrodams aknas, niere, un sirds, kuriem tādējādi ir vislielākā riboflavīna koncentrācija - 70-90% kā FAD, <5% kā brīvā riboflavīna. Tāpat kā ar visiem hidrofilajiem (ūdenī šķīstošajiem) vitamīni, izņemot kobalamīnu (vitamīns B12), B2 vitamīna uzglabāšanas jauda ir maza. Audu krājumi pastāv ar olbaltumvielām vai ar fermentiem saistītā riboflavīna formā. Apoproteīnu vai apoenzīmu deficīta gadījumā riboflavīna pārpalikumu nevar uzglabāt, kā rezultātā samazinās riboflavīna daudzums. Pieaugušiem cilvēkiem retinē aptuveni 123 mg B2 vitamīna (to saglabā niere). Šis daudzums ir pietiekams, lai novērstu klīniskā deficīta simptomus apmēram 2-6 nedēļas - ar bioloģisko pusperiodu apmēram 16 dienas. Saistošs ar riboflavīnu proteīni (RFBP) ir svarīgi gan B2, gan transporta procesiem, gan metabolismam (metabolismam). Aknās un niere, ir pierādītas īpašas aktīvi strādājošas transporta sistēmas, kas veicina enterohepatiskā cirkulācija (aknas-stīga apgrozība) un riboflavīna tubulārā reabsorbcija (reabsorbcija nieru kanāliņos) zināmā mērā atbilstoši individuālām prasībām. Saskaņā ar pētījumiem ar dzīvniekiem riboflavīna transports uz centrālo nervu sistēmas (CNS) ir pakļauts arī aktīvam mehānismam un homeostatiskai regulēšanai (pašregulācijai), kas aizsargā CNS gan no nepietiekamas, gan no pārmērīgas piegādes. Sievietēm smaguma pakāpe (grūtniecība), tika atklāti specifiski RFBP, lai saglabātu gradientu asinis serums no mātes (mātes) līdz auglim (auglim) apgrozība. Tādējādi, pat ja mātes B2 vitamīna daudzums nav pietiekams, augļa augšanai un attīstībai nepieciešamais riboflavīna daudzums lielā mērā tiek nodrošināts. estrogēni stimulēt RFBP sintēzi, slikts uztura stāvoklis noved pie RFBP deficīta.
Vielmaiņa
Riboflavīna metabolismu kontrolē hormoni un RFBP atkarībā no individuālā B2 vitamīna stāvokļa. Saistošs ar riboflavīnu proteīni un hormoni, piemēram, trijodtironīns (T3, vairogdziedzera hormons) un aldosterons (virsnieru garozas hormons), regulē FMN veidošanos, stimulējot riboflavīna kināzes aktivitāti. Turpmāko FAD sintēzi ar pirofosforilāzi kontrolē ar gala produkta inhibīciju, lai novērstu FAD pārmērību. Koenzīmus FMN un FAD nodrošina, modulējot (modificējot) attiecīgo enzīmu aktivitāti tikai tādā mērā, kāds vajadzīgs organismam atbilstoši tā vajadzībām. Pazemināta T3 līmeņa serumā un / vai pazemināta apstākļos koncentrācija RFBP, kā tas ir nepietiekams uzturs (nepietiekams uzturs / nepietiekams uzturs) un anoreksija (apetītes zudums; anoreksija nervosa: anoreksija), plazmas FAD samazināšanās koncentrācija un ievērojams brīvā riboflavīna pieaugums, kas parasti ir tikai nelielos daudzumos, eritrocīti (sarkans asinis šūnas).
Izdalīšanās
B2 vitamīna izdalīšanās galvenokārt notiek caur nierēm kā brīvais riboflavīns. 30-40% 7-hidroksimetil-, 8-hidroksimetil- vai 8-alfa-sulfonilriboflavīna un citu metabolītu (starpproduktu) pēdas tiek izvadītas caur nierēm (izdalās caur nierēm). Pēc augstadeva papildinot vitamīnu B2, baktēriju noārdīšanās rezultātā urīnā var parādīties 10-hidroksietilflavīns. Koenzīms veido FMN, un urīnā FAD nevar noteikt. Klīrensa (ekskrēcijas) dati liecina, ka aptuveni puse plazmas riboflavīna tiek izvadīta ar urīnu. Nieru klīrenss ir augstāks nekā glomerulārā filtrācija. Vesels pieaugušais ar urīnu 120 stundu laikā izdalās 24 µg riboflavīna vai vairāk. Riboflavīna izdalīšanās <40 mg / g kreatinīns ir B2 vitamīna deficīta rādītājs. Pacienti, kuriem nepieciešama dialīze līdz nieru mazspēja (hroniska nieru mazspēja /akūta nieru mazspēja) ir paaugstināts B2 vitamīna deficīta risks, jo riboflavīns tiek zaudēts dialīze (asins attīrīšana). Mazāk nekā 1% B2 vitamīna tiek izvadīts žults ar izkārnījumiem (ar izkārnījumiem). The Eliminācijas vai pusperiods plazmā (laiks, kas paiet starp vielas maksimālo koncentrāciju asins plazmā līdz kritumam līdz pusei šīs vērtības) ir atkarīgs no riboflavīna stāvokļa un deva piegādāts. Kaut arī strauja Eliminācijas pusperiods ir 0.5-0.7 stundas, lēns plazmas pusperiods svārstās no 3.4-13.3 stundām. Nav lineāras saistības starp uztura B2 vitamīna uzņemšanu un riboflavīna izdalīšanos caur nierēm. Kaut arī zemāks par audu piesātinājumu (≤ 1.1 mg B2 vitamīna dienā), ātrums Eliminācijas mainās tikai nenozīmīgi, sasniedzot piesātinājumu, ievērojami palielinās riboflavīna ekskrēcija - lūzuma punkts (> 1.1 mg B2 vitamīna dienā). Gravitācijā (grūtniecība), pateicoties riboflavīnu saistošo olbaltumvielu indukcijai (ievadīšana palielinātas veidošanās nozīmē), tiek samazināta B2 vitamīna izdalīšanās caur nierēm. Samazināts izdalīšanās ātrums ir konstatēts arī audzēja slimībās (vēzis), jo pacientiem ir paaugstināta seruma koncentrācija imūnglobulīni kas saista B2 vitamīnu.
Riboflavīna lipīdos šķīstošie atvasinājumi
Lipīdos šķīstošos (taukos šķīstošos) savienojumus, piemēram, tetrabutirīnskābi vai riboflavīna tetranikotinilatvasinājumus, var pagatavot, esterificējot ribitola sānu ķēdes hidroksilgrupas (OH). Salīdzinot ar vietējo (oriģinālo), hidrofilo (ūdenī šķīstošo) vitamīnu, lipofilajiem (taukos šķīstošajiem) riboflavīna atvasinājumiem ir labāka membrānas caurlaidība (membrānas šķērsojamība), uzlabota aizture (aizture) un lēnāka apgrozība (apgrozījums). Iepriekšējie pētījumi liecina par šo atvasinājumu labvēlīgo ietekmi XNUMX asins koagulācija traucējumi un dislipidēmijas ārstēšana. Turklāt lipīdos šķīstošo riboflavīna savienojumu lietošana atsevišķi vai kombinācijā ar E vitamīna-var novērst lipīdu uzkrāšanos (uzkrāšanos) peroksīdi kā rezultātā pakļauti ogleklis tetrahlorīdu vai kancerostatiskiem līdzekļiem, piemēram, adriamicīnu.
