Цианокобаламин

Витамини В12 наречена група кобалтосъдържащи биологично активни вещества, наречени кобаламини. Те включват всъщност цианокобаламин - продукт, получен чрез химическо пречистване на витамин с цианиди, хидроксикобаламин и две коензимни форми на витамин В12: метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин.

В по-тесен смисъл се нарича витамин В12 цианокобаламин, тъй като именно в тази форма основното количество витамин В12 навлиза в човешкото тяло, като не губи от поглед факта, че не е синоним на В12 и няколко други съединения също имат активност на витамин В12. Цианокобаламинът е само един от тях. Следователно цианокобаламинът винаги е витамин В12, но не винаги витамин В12 е цианокобаламин. [един]

Под термина псевдовитамин В12 се отнася до вещества, подобни на този витамин, открити в някои живи организми, например в цианобактериите (известни преди като синьо-зелени водорасли) от рода Спирулина. Важно е да се отбележи, че подобни витаминоподобни вещества нямат витаминен ефект върху човешкото тяло. [2] [3] Освен това тези вещества могат да представляват известна опасност за вегетарианците, които се опитват да компенсират недостига на витамини с тяхна помощ, тъй като инвитро те блокираха метаболизма на човешките клетки на гърдата. [3] Също така, тяхното присъствие в кръвта дава нормална концентрация на витамин В12 в анализа, въпреки че тази форма не е активна, което може да доведе до погрешна диагноза и следователно до неподходящо лечение на пернициозна анемия.

Съдържание

Химическа структура

В12 има най-сложната структура в сравнение с други витамини, чиято основа е кориновият пръстен. Коринът е в много отношения подобен на порфирин (сложна структура, която е част от хем, хлорофил и цитохроми), но се различава от порфирина по това, че двата пиролни пръстена в корина са свързани директно, а не чрез метиленов мост. Йонът на кобалт е разположен в центъра на коринната структура. Кобалтът образува четири координационни връзки с азотни атоми. Друга координационна връзка свързва кобалта с диметилбензимидазолов нуклеотид. Последната, шеста координационна връзка на кобалта остава свободна: чрез тази връзка цианогрупата, хидроксилната група, метиловият или 5'-деоксиаденозилов остатък са свързани, за да образуват съответно четири варианта на витамин В12. Ковалентната връзка въглерод-кобалт в структурата на цианокобаламин е единственият пример за ковалентна връзка метал-въглерод в живата природа.

В природата бактериите и археите са производители на този витамин. Химикът Робърт Бърнс Удуърд през 1973 г. разработва схема за пълния химичен синтез на витамин В12, която се е превърнала в класика за синтетичните химици.

Биологични функции

Ковалентната връзка C-Co на коензим В12 участва в два вида ензимни реакции:

  1. Атомни трансферни реакции, при които водородният атом се прехвърля директно от една група в друга, докато заместването се извършва при алкилова група, алкохолен кислороден атом или амино група.
  2. Реакции на трансфер на метил (-CH3) между две молекули.

В човешкото тяло има само два ензима с коензим В12:

  1. Метилмалонил-КоА мутаза, ензим, който използва аденозилкобаламин като кофактор и катализира пренареждането на атомите във въглеродния скелет, използвайки реакцията, спомената в претенция 1 по-горе. В резултат на реакцията сукцинил-КоА се получава от L-метилмалонил-КоА. Тази реакция е важно звено във веригата от реакции на биологично окисляване на протеини и мазнини.
  2. 5-метилтетрахидрофолат хомоцистеин метилтрансфераза, ензим от групата на метилтрансферазите, който използва метилкобаламин като кофактор и катализира превръщането на аминокиселинния хомоцистеин в аминокиселината метионин, използвайки реакцията, спомената в параграф 2 по-горе.

Използването на лекарството при лечение на анемия

Недостигът на витамин В12 е причина за някои видове анемия. Това е открито за първи път от изследователя Уилям Мърфи в експеримент върху изкуствено анемизирани кучета. Тестваните кучета, хранени с големи количества черен дроб, възстановени от анемия. Впоследствие учените Джордж Уипъл, Джордж Майнот си поставят за задача да изолират от черния дроб фактор, пряко отговорен за това лечебно свойство. Те се справиха със задачата, новият фактор беше наречен витамин В12 и през 1934 г. и тримата учени бяха отличени с Нобелова награда за медицина.

Химичната структура на тази молекула е открита от Дороти Ходжкин през 1956 г. въз основа на данни от кристалографията.

Болести, свързани с недостиг на витамини

Витамин В12 се абсорбира предимно в долната част на илеума. Абсорбцията на витамина е силно повлияна от производството на вътрешния фактор на Castle от стомаха. Мегалобластната анемия може да бъде причинена от недостатъчен прием на витамин В12 в храната, недостатъчно производство на вътрешния фактор на Касъл в организма (пернициозна анемия), патологични процеси в крайната част на илеума с малабсорбция или съревнование за витамин В12 от тении или бактерии ( например при синдром на сляпо контур). При дефицит на витамин В12 със или без анемична клинична картина могат да възникнат и неврологични нарушения, включително демиелинизация и необратима смърт на нервните клетки. Симптомите на тази патология са изтръпване или изтръпване на крайниците и атаксия.

Обикновено дефицитът на витамин В12 се лекува с интрамускулни инжекции на цианокобаламин. Напоследък е доказана достатъчна ефективност на орално компенсиране на дефицит с хранителни добавки в достатъчна доза. Типичният дневен прием на витамин В12 за средния човек в развитата страна е около 5-7 мкг. Ако витаминът се дава в количество от 1000-2000 микрограма на ден, той ще се абсорбира както при патологията на илеума, така и в случай на дефицит на присъщия фактор на Касъл. Разработена е специална диагностична техника за идентифициране на дефицита на присъщия фактор на Касъл, така нареченият тест на Шилинг, но реагентът, необходим за неговото прилагане, все още е много скъп и рядък.

Витаминни източници

Нито животните, нито растенията са в състояние да синтезират витамин В12. Това е единственият витамин, синтезиран почти изключително от микроорганизми: бактерии, актиномицети и синьо-зелени водорасли. От животинските тъкани черният дроб и бъбреците са най-богати на витамин В12. Този витамин се произвежда от микроорганизми в храносмилателния тракт на всяко животно, включително хората, като продукт на активността на микрофлората. В хранителната индустрия в много страни витаминът се добавя към храни като зърнени закуски, шоколадови блокчета, енергийни напитки.

Препоръчва се на веганите да бъдат особено внимателни относно адекватността на приема на този витамин [4] .