Влияние аскорбиновой кислоты на активность некоторых ферментов

Имеется много данных об активирующем действии аскорбиновой кислоты на многие ферменты и о снижении активности ряда ферментов в организме морских свинок и человека при дефиците витамина С. Аскорбиновая кислота in vitro активирует аргиназу, папаин, печеночную и панкреатическую эстеразу, катепсин и оказывает ингибирующее действие на уреазу, полифенолоксидазу и ксантиноксидазу. У скорбутных морских свинок снижена активность сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы, печеночной эстеразы, и особенно резко щелочной фосфатазы в сыворотке крови и костях. Падение активности сывороточной щелочной фосфатазы отмечается у детей с С — витаминной недостаточностью. Все перечисленные эффекты действия аскорбиновой кислоты нельзя считать специфическими. Они определяются, прежде всего, ее редуциру­ющими свойствами, в силу которых она оказывает влияние на тиоловые и дисульфидные группы, от соотношения которых в большой степени зави­сит активность многих ферментов. Наряду с этим аскорбиновая кислота изменяет валентность металлов, например, восстанавливает ионы Си2+ в Си+, что также отражается на активности ферментов. 4].

Аскорбиновая кислота и обмен тирозина Давно обнаружено, что" после введения скорбутным морским свинкам 0,5 г тирозина у них «моче появляются гомогентизиновая, р-оксифенилпропионовая и р-окси-фенилмолочная кислоты.

Введение

аскорбиновой кислоты предотвращало это явление. Такой же эффект затем был описан у детей с С-гиповитаминозом. На этом основании было сделано предположение, что аскорбиновая кислота прямым или косвенным путем оказывает влия­ние на белковый обмен. В дальнейшем был уточнен путь превращений тирози­на в организме. Оказалось, что соединения, появляющиеся в моче при дефиците витамина С, относятся к промежуточным продуктам распада этой аминокислоты. Начальные этапы метаболических превращений ти­розина таковы: тирозин—оксифенилпируват—гомогентизиновая кис­лота. Точкой приложения действия аскорбиновой кислоты оказалась оксидаза р-оксифенилпирувата — фермента, катализирующего гидроксилирование бензольного кольца оксифенилпирувата с одновременным декарбоксилированием и перемещением его боковой цепи. Эта реак­ция приводит к превращению оксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту. Наконец, было выяснено, что влияние аскорбиновой кислоты на эту реакцию заключается в том, что она предотвращает субстратное торможение оксидазы — р-оксифенилпируватом. Аскорбино­вую кислоту в этом действии может заменять ряд других веществ: изо-и глюкоаскорбиновые кислоты, дихлорфенолиндофенол, гидрохинон, редуктоны.

Посттрансляционные модификации коллагена Гидрокслирование пролина и лизина. Роль витамина С Гидроксилирование пролина и лизина начинается в период трансляции коллагеновой мРНК на рибосомах и продолжается на растущей полипептидной цепи вплоть до её отделения от рибосом. После образования тройной спирали дальнейшее гидроксилирование пролиловых и лизиловых остатков прекращается.

Реакции гидроксилирования катализируют ок-сигеназы, связанные с мембранами микросом. Пролиловые и лизиловые остатки в Y-положении пептида (Гли-х-у)_n подвергаются действию, соответственно, пролил-4-гидроксилазы и лизил-5-гидроксилазы. Пролил-3-гидроксилаза действует на некоторые остатки пролина в Х-положениях. Необходимыми компонентами этой реакции являются оскетоглутарат, О₂ и витамин С (аскорбиновая кислота). Донором атома кислорода, который присоединяется к С-4 пролина, является молекула О₂, второй атом О₂ включается в сукцинат, который образуется при декарбоксилировании б-кетоглутарата, а из карбоксильной группы а-кетоглутарата образуется СО₂. 3].

Гидроксилазы пролина и лизина содержат в активном центре атом железа Fe²⁺. Для сохранения атома железа в ферроформе необходим восстанавливающий агент. Роль этого агента выполняет кофермент гидроксилаз — аскорбиновая кислота, которая легко окисляется в дегидроаскорбиновую кислоту. Обратное превращение происходит в ферментативном процессе за счёт восстановленного глутатиона.

Гидроксилирование пролина необходимо для стабилизации тройной спирали коллагена, ОН-группы гидроксипролина (Hyp) участвуют в образовании водородных связей. А гидроксилирование лизина очень важно для последующего образования ковалентных связей между молекулами коллагена при сборке коллагеновых фибрилл. При цинге — заболевании, вызванном недостатком витамина С, нарушается гидроксилирование остатков пролина и лизина. В результате этого образуются менее прочные и стабильные коллагеновые волокна, что приводит к большой хрупкости и ломкости кровеносных сосудов с развитием цинги. Клиническая картина цинги характеризуется возникновением множественных точечных кровоизлияний под кожу и слизистые оболочки, кровоточивостью дёсен, выпадением зубов, анемией.

Суточная потребность в Витамине «С» в зависимости от возраста:

Для детей:

• 0−6 мес. — 30 мг
• 6 мес. до года — 35 мг
• 1−3 года — 40 мг
• 4−6 лет — 45 мг
• 7−10 лет — 45 мг
• 11−14 лет — 50 мг

Для мужчин и женщин от 15 лет и до 50 суточная потребность около 60 мг.

В период беременности — 70 мг В период лактации — 95 мг.