Водорастворимые витамины

Водорастворимые витамины включают витамины группы В и витамин С. Поскольку они растворяются в воде, они, как правило, не накапливаются в больших количествах, выводятся из организма при избытке и должны регулярно поступать с пищей. Большинство витаминов группы В служат предшественниками коферментов, которые управляют центральными метаболическими реакциями, в то время как витамин С действует как антиоксидант и кофактор ферментов в синтезе коллагена и других реакциях гидроксилирования.

Definition

Водорастворимые витамины — это гидрофильные микронутриенты группы В и витамин С, которые действуют в основном как предшественники коферментов или кофакторы в метаболизме, как правило, не накапливаются в больших количествах и выводятся с мочой при избыточном поступлении.

Scope

Эта тема охватывает химию и коферментные функции витаминов группы В (тиамин, рибофлавин, ниацин, пантотеновая кислота, пиридоксин, биотин, фолат и кобаламин) и витамина С, а также их всасывание, ограниченное хранение и метаболические последствия дефицита. Она рассматривает эти витамины как биохимическую тему и не является клиническим руководством.

Core questions

• Как витамины группы В функционируют в качестве коферментов в энергетическом и одноуглеродном метаболизме?
• Какие биохимические роли играет витамин С помимо его антиоксидантного действия?
• Почему водорастворимые витамины должны поступать в организм более регулярно, чем жирорастворимые?

Key concepts

• Предшественники коферментов (ТПФ, ФАД/ФМН, НАД/НАДФ, КоА, ПЛФ)
• Одноуглеродный метаболизм (фолат и витамин B12)
• Витамин С как антиоксидант и кофактор гидроксилирования
• Ограниченное хранение и выведение с мочой
• Внутренний фактор и всасывание B12
• Кофермент А и перенос ацильных групп

Mechanisms

Большинство витаминов группы В превращаются в коферменты, которые опосредуют определенные химические этапы: тиамин становится тиаминпирофосфатом для реакций декарбоксилирования; рибофлавин дает ФАД и ФМН для окислительно-восстановительных реакций; ниацин дает НАД и НАДФ для переноса гидрида; пантотеновая кислота образует кофермент А для переноса ацильных групп; пиридоксин становится пиридоксальфосфатом для метаболизма аминокислот; биотин переносит карбоксильные группы; а фолат и витамин B12 сотрудничают в одноуглеродных переносах, лежащих в основе синтеза нуклеотидов и метионина. Витамин С отдает электроны в качестве восстановителя, регенерируя другие антиоксиданты и служа кофактором для пролил- и лизилгидроксилаз в созревании коллагена. Поскольку эти витамины водорастворимы, излишки в значительной степени выводятся, а не накапливаются.

Clinical relevance

Дефицит отдельных водорастворимых витаминов приводит к узнаваемым биохимическим синдромам — например, бери-бери (тиамин), пеллагра (ниацин), мегалобластная анемия (фолат или витамин B12) и цинга (витамин С). Эта статья описывает эти взаимосвязи для справки и образования и не предлагает диагностических порогов, дозировок или советов по лечению.

Epidemiology

Недостаточность фолата и витамина B12 являются частыми причинами анемии и, для фолата, дефектов нервной трубки, что привело к политике обогащения пищевых продуктов во многих странах; дефицит тиамина и ниацина сохраняется в определенных диетических и клинических контекстах. Распределение обсуждается в теме «Дефицит и токсичность».

Evidence & guidelines

Рекомендуемые нормы потребления витаминов группы В определены в рамках системы Dietary Reference Intake (IOM, 1998), а витамина С — наряду с другими антиоксидантными питательными веществами (IOM, 2000). Интегрированные биохимические описания представлены в стандартных учебниках (Ross et al., 2014).

History

Витамины группы В постепенно отделялись от того, что когда-то считалось единым водорастворимым фактором, поскольку болезни бери-бери и пеллагра были связаны с дефицитом тиамина и ниацина в начале двадцатого века. Витамин С был идентифицирован благодаря давней проблеме цинги у моряков и был выделен как аскорбиновая кислота, завершив раннюю биохимическую карту водорастворимых витаминов.

Debates

Приносят ли высокие дозы водорастворимых витаминных добавок пользу помимо предотвращения дефицита?

Поскольку излишки в значительной степени выводятся, ценность потребления значительно выше потребностей в витамине С и некоторых витаминах группы В у населения, в остальном не испытывающего дефицита, остается предметом споров, а данные испытаний часто противоречивы.

Seminal works

• iom-bvit-1998
• iom-vitc-2000

Frequently asked questions

Почему водорастворимые витамины необходимо потреблять чаще, чем жирорастворимые?

Поскольку они не накапливаются в больших количествах, а излишки выводятся с мочой, запасы организма меньше, поэтому для поддержания адекватного статуса необходимо регулярное поступление с пищей.

Что общего у большинства витаминов группы В с биохимической точки зрения?

Большинство витаминов группы В являются предшественниками коферментов, которые обеспечивают специфические реакции в энергетическом метаболизме и одноуглеродных переносах, поэтому их дефицит нарушает центральные метаболические пути.