Vitamin E är en grupp naturliga föreningar - tokolderivat . De viktigaste föreningarna är tokoferoler och tokotrienoler . Fettlöslig. Det isolerades först 1922 och syntetiserades kemiskt 1938.
Även i experiment av Thomas Osborn visades det att en halvrenad kost, som också innehåller vitaminerna A , B , C och D , stöder tillväxt [1] .
Upptäckten av vitamin E i sig inträffade dock 1922 av Herbert Evans och Katherine Scott Bishop. I sina experiment visade de att råttor som endast matades med en blandning av kasein , ister, mjölkfett, salt och jäst var infertila. Reproduktionsfunktionen kan återställas genom att tillsätta sallads- eller vetegroddsolja. Tillsatsen av fiskolja eller mjöl resulterade inte i någon förbättring. Av detta drogs slutsatsen att "faktor X" i vissa vegetabiliska oljor var en mycket viktig beståndsdel i livsmedel [2] [3] [4] .
1931 beskrev Mattill och Olcott antioxidantfunktionen hos vitamin E. Samma år fann man att brist på vitamin E orsakar muskelsvikt och encefalomalaci [1] .
1936 isolerades α-tokoferol först av Evans. Namnet "tokoferol" (från antikens grekiska τόκος - "avkomma, fortplantning", och φέρω - "bära") föreslogs av George Calhoun, professor i grekiska vid University of California [2] [1] .
1938 beskrevs den kemiska strukturen av α-tokoferol, och Paul Carrer kunde syntetisera den [1] .
Den första terapeutiska användningen av vitamin E gjordes 1938 av Wiedenbauer, som använde vetegroddsolja som ett komplement till 17 för tidigt födda nyfödda som lider av tillväxtstörningar. Elva av dem återhämtade sig och kunde återuppta normala tillväxthastigheter [1] .
| namn | Kemisk struktur |
|---|---|
| Alfa tokoferol | |
| Beta-tokoferol | |
| Gamma-tokoferol | |
| delta tokoferol |
Föreningar av vitamin E-gruppen är ljusgula viskösa vätskor. Olösligt i vatten, lösligt i kloroform , etrar , hexan , värre - i aceton och etanol .
Lösningar fluorescerar intensivt (absorption maximalt 295 nm , emission maximalt 320-340 nm ).
Resistent mot mineralsyror och alkalier . När de interagerar med O 2 och andra oxidationsmedel förvandlas de till kinoner .
Estrar av dessa ämnen är mycket mer motståndskraftiga mot oxidation. Bryts ner vid exponering för ultraviolett strålning . I en inert gasatmosfär är de stabila vid uppvärmning till 100 °C [5] .
De viktigaste biologiskt aktiva föreningarna som tillhör vitamin E-gruppen: tokoferoler och tokotrienoler .
Tokotrienoler är mycket mindre biologiskt aktiva och skiljer sig från tokoferoler genom tre dubbelbindningar i den linjära delen av molekylen vid positionerna 3', 7' och 11'.
Alla asymmetriska centra av naturliga tokoferoler har R-konfigurationen . Naturlig tokoferol kallas RRR-α-tokoferol (tidigare användes även namnet d-α-tokoferol), och syntetiskt erhållen kallas all-rac-α-tokoferol , det är en blandning av åtta stereoisomerer , varav sju är inte finns i naturen.
Om fytol används som utgångsmaterial för syntesen , bildas en blandning av RRR-α-tokoferol och 2S,4'R,8'R-α-tokoferol (2-epi-α-tokoferol), kallad 2- ambo-α-tokoferol (föråldrad dl-α-tokoferol ) [2] [5] [6] .
Alla isomerer av dessa substanser är aktiva antioxidanter, men endast isomerer med 2R-konfiguration har hög biologisk aktivitet [7] .
Vitamin E kommer in i mag-tarmkanalen i sammansättningen av oljor, vars hydrolys av lipas och esteras leder till frisättning av vitaminet. Sedan absorberas det och, som en del av chylomikroner , kommer det in i lymfsystemet och sedan in i blodet. I levern binder vitaminet till tokoferolbindande proteiner, där RRR-α-tokoferol har den högsta affiniteten. Andra tokoferoler utsöndras från levern med gallsyror. Dessa proteiner levererar vitaminet till blodet som en del av VLDL . I plasma byts tokoferol mellan VLDL och andra blodlipoproteiner. Utbytet mellan lipoproteinfraktioner (särskilt mellan LDL och HDL) och erytrocyter säkerställer balansen mellan tokoferolkoncentrationer i blodet [2] .
Vitamin kommer in i de extrahepatiska vävnaderna som en del av LDL, som fångas upp av motsvarande receptorer. Utöver denna receptormedierade mekanism finns det ytterligare en som beror på aktiviteten av lipoproteinlipas: enzymet frisätter tokoferol från chylomikroner och VLDL, varefter vitaminet kommer in i vävnaderna genom passiv diffusion. På grund av passiv diffusion genom cellmembranet ökar koncentrationen av RRR-a-tokoferol i alla vävnader i kroppen, speciellt i hjärnan. Den strukturella organisationen av fosfolipider i cellmembran kan känna igen den kirala formen av RRR-a-tokoferol, på grund av vilken vitaminet hålls kvar i membranet, där det utför sin funktion (syntetiska tokoferoler i membranet ger mindre skydd mot oxidativ stress ) [2] .
Tokoferoler som inte absorberas i tarmen utsöndras i avföringen. Vitaminmetabolismens produkter - tokofersyra och dess vattenlösliga glukuronider - utsöndras i urinen [2] .
Vitamin E är ett universellt skydd av cellmembran från oxidativ skada. Det upptar en position i membranet som förhindrar syre från att komma i kontakt med omättade membranlipider (bildning av hydrofoba komplex). Detta skyddar biomembran från deras peroxidnedbrytning. Tokoferols antioxidantegenskaper beror också på förmågan hos den mobila hydroxylen i kromankärnan i dess molekyl att direkt interagera med fria syreradikaler (O 2 , HO , HO 2 ), fria radikaler av omättade fettsyror (RO , RO 2 ) ) och fettsyraperoxider . Den membranstabiliserande effekten av vitaminet visar sig också i dess förmåga att skydda SH-gruppen av membranproteiner från oxidation. Dess antioxidanteffekt ligger också i förmågan att skydda dubbelbindningar i karoten- och vitamin A -molekyler från oxidation . Vitamin E (tillsammans med askorbat) bidrar till inkorporeringen av selen i det aktiva centrumet av glutationperoxidas , och aktiverar därigenom enzymatisk antioxidantskydd (glutationperoxidas neutraliserar lipidhydroperoxider ) [2] .
Tokoferol är inte bara en antioxidant, utan också en antihypoxant , vilket förklaras av dess förmåga att stabilisera mitokondriella membran och spara syreförbrukning av celler. Av alla cellorganeller är mitokondrier de mest mottagliga för skador, eftersom de innehåller de lättast oxiderade omättade lipiderna. På grund av den membranstabiliserande effekten av vitamin E i mitokondrier ökar konjugeringen av oxidativ fosforylering, bildandet av ATP och kreatinfosfat . Vitamin kontrollerar biosyntesen av ubikinon , en komponent i andningskedjan och den huvudsakliga antioxidanten i mitokondrierna [2] .
Den oxiderade formen av vitaminet kan reagera med vätedonatorer (till exempel med askorbinsyra ) och går därmed återigen i den reducerade formen [7] .
Eftersom de oxiderade formerna reduceras i kroppen, finns de vanligtvis inte in vivo . Följande oxidationsprodukter har hittats in vitro [7] :
Tokotrienoler uppvisar starka neuroprotektiva, antioxiderande egenskaper och minskar risken för cancer . Mikromolära mängder av tokotrienoler minskar aktiviteten av 3-hydroxi-3-metylglutaryl-koenzym A-reduktas , som är ansvarig för syntesen av kolesterol , och därmed minskar dess nivå i kroppen [8] .
Tokoferol kontrollerar syntesen av nukleinsyror (vid transkriptionsnivån), Ko - enzym Q, myosin -ATPas (behövs för kontraktion), kalcium -ATPas (behövs för att fånga upp kalcium i det sarkoplasmatiska retikulum under avslappning), katalas och peroxidas (involverat i eliminering av peroxider), såväl som hem (och därmed ökad erytropoes ), som är en del av cytokrom (P-450, cytokrom C-reduktas), hemoglobin och myoglobin. Under dess inflytande sker syntesen av följande proteiner: kollagen i subkutan vävnad och ben, kontraktila proteiner i skelett, glatta muskler och myokard, proteiner i slemhinnor och placenta, leverenzymer, kreatinfosfokinas, vasopressinas och gonadotropa hormoner [ 2] [9] .
Vitamin E har förmågan att hämma aktiviteten av fosfolipas A 2 av lysosomer , vilket förstör membranfosfolipider . Skador på lysosommembran leder till frisättning av proteolytiska enzymer i cytosolen , som skadar cellen.
Vitamin E är en effektiv immunmodulator som hjälper till att stärka kroppens immunförsvar [2] .
Ett sidokedjeförkortat vitamin E-derivat har dokumenterats inducera tumörcellapoptos, förändra mitokondriell membranpotential och även reglera vissa apoptotiska proteiner relaterade till tillväxtfaktorer. [10] .
Tokoferolbrist är ett mycket vanligt fenomen, särskilt bland människor som bor i områden som är förorenade med radionuklider, samt de som utsätts för kemiska giftiga ämnen. Djup hypovitaminos är sällsynt - främst hos för tidigt födda barn (manifesterat av hemolytisk anemi ) [2] .
Med E-vitaminbrist observeras partiell hemolys av erytrocyter, aktiviteten hos antioxidantförsvarsenzymer minskar i dem. En ökning av permeabiliteten hos membranen i alla celler och subcellulära strukturer, ackumuleringen av lipidperoxidationsprodukter i dem är den huvudsakliga manifestationen av hypovitaminos. Det är denna omständighet som förklarar de olika symptomen på tokoferolbrist - från muskeldystrofi och infertilitet upp till levernekros och uppmjukning av hjärnområden, särskilt lillhjärnan. En ökning av aktiviteten hos enzymer som kommer från skadade vävnader i blodserumet (kreatinfosfokinas, alaninaminotransferas och andra) och en ökning av innehållet av lipidperoxidationsprodukter i det observeras redan i de tidiga stadierna av E-hypovitaminos [2] ] .
Med brist på vitamin E hos spädbarn och småbarn med malabsorption är ataxi mycket snabbare än hos vuxna. Det betyder att nervsystemet behöver en tillräcklig mängd av vitaminet för normal utveckling [7] .
Vitamin E-brist i kroppen åtföljs av en minskning av innehållet av immunglobuliner E. Efter introduktionen normaliseras antalet T- och B-lymfocyter i det perifera blodet och T-cellernas funktionella aktivitet återställs [2] .
Vitaminet är icke-toxiskt med betydande (10-20 gånger det dagliga behovet) och långvarigt överskott av sin dosering, vilket beror på den begränsade förmågan hos specifika tokoferolbindande leverproteiner att inkludera vitaminet i VLDL . Dess överskott utsöndras från kroppen med galla . I vissa fall kan långvarig användning av megadoser av tokoferol (mer än 1 g per dag) leda till hypertriglyceridemi och förhöjt blodtryck [2] .
De huvudsakliga komplikationerna av hypervitaminos är förknippade med [9] :
Möjlig klinik för α-tokoferolförgiftning: sepsis , nekrotiserande enterokolit , hepatomegali , hyperbilirubinemi (mer än 20 mg / dl ), azotemi (mer än 40 mg / dl ), trombocytopeni (mindre än 50 - 60 tusen / μl ), symtom på njure misslyckande , blödningar i näthinnan eller hjärnan, ascites [9] .
Vid intravenös administrering av vitamin E uppstår ödem, erytem och mjukdelsförkalkning vid injektionsstället [9] .
I slutet av 1900-talet, när E-vitamin positionerades i media som en kraftfull antioxidant som minskar risken för olika sjukdomar, började många västerlänningar ta droger med ett högt innehåll av tokoferoler. Efterföljande studier har visat att regelbundet tillskott är associerat med ökad dödlighet [11] [12] [13] . Till exempel visade en genomgång från 2004 av tjugo studier av vitamin A , C , E och betakaroten hos 211 818 patienter att vitaminer ökar dödligheten, liksom en metaanalys från 2005 om tillskott av vitamin E. I en systematisk översikt utförd 2012 och genom att sammanfatta data från studier av antioxidantvitaminer hos 215 900 patienter drogs slutsatsen att tillskott med vitamin E, betakaroten och stora doser vitamin A är farligt [14] . 2012 konstaterade japanska forskare att överskott av E-vitamin leder till osteoporos [15] . Den positiva effekten av vitamin E-tillskott har bevisats endast i förhållande till tokoferolbrist [16] .
Mayo Clinic rekommenderar att E-vitamintillskott tas med extrem försiktighet [16] . Situationen kompliceras av att sådana preparat ofta också innehåller vitamin A , vilket gör det svårt att avgöra vilka av dessa vitaminer i överskott som ger negativ effekt i ett eller annat fall [17] .
Med denna patologi finns det inga chylomikroner, LDL och VLDL i blodplasman på grund av en kränkning i levern hos patienter med syntesen av ett av de strukturella proteinerna i dessa lipoproteiner. Eftersom vitamin E transporteras i blodet som en del av chylomikroner och LDL leder frånvaron av det senare till försämrad absorption av tokoferol och dess inträde i vävnader. Kliniskt visar detta sig i en kraftig minskning av den hemolytiska resistensen hos erytrocyter och akantocytos, retinitis pigmentosa , muskelsvaghet och ataxisk neuropati . Behandlingen är begränsad till fettbegränsning och ytterligare administrering av vattenlösliga former av fettlösliga vitaminer (t.ex. tokoferol-polyetylenglykolsuccinat) [2] .
Medfödd dyserytropoetisk anemi typ III denna sjukdom ökar konsumtionen av vitamin E för processen för stabilisering och skydd mot peroxiddestruktion av defekta erytrocytmembran [ 2] .
medfödda muskeldystrofierI vissa fall orsakas muskelhypotoni och muskeldystrofi av en medfödd störning i processen för intag eller utbyte av tokoferol i dem [2] .
| Vitaminer ( ATC : A11 ) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fettlösliga vitaminer |
| ||||||||
| Vattenlösliga vitaminer |
| ||||||||
| Antivitaminer |
| ||||||||
| Vitaminkombinationer | |||||||||