Витамин В12
Кобаламин, антианемический витамин
Общие сведения
История открытия
Витамин В12 выделен из печени в кристаллическом виде в 1948 г. Задолго до этого было известно, что в печени животных содержится особое вещество, регулирующее процесс кроветворения и оказывающее лечебный эффект при пернициозной (злокачественной) анемии у людей. Однако только в 1955 г. Д. Ходжкин расшифровала его структуру, включая трехмерную пространственную конфигурацию, главным образом при помощи физических методов исследования (рентгенографическая кристаллография).
Физико-химические свойства
Витамин В12 – это группа родственных соединений: цианокобаламин, оксикобаламин, аквакобаламин, метилкобаламин и S-дезоксиаденозилкобаламин. Все эти соединения являются производными коррина и обладают биологической (витаминной) активностью цианокобаламина.
Все соединения, относящиеся к витамину В12, имеют сложную химическую структуру. В молекуле витамина В12 центральный атом кобальта соединен с атомами азота четырех восстановленных пиррольных колец, образующих порфириноподобное корриновое ядро, и с атомом азота 5,6-диметил-бензимидазола. Кобальтсодержащая часть молекулы витамина представляет собой планарную (плоскостную) фигуру. По отношению к ней перпендикулярно расположен нуклеотидный лиганд, который помимо 5,6-диметилбензимидазола содержит рибозу и остаток фосфата у 3-го атома углерода. Вся структура получила название «кобаламин».
Брутто-формула витамина В12 – С63H90O14N14PCo. Молекулярная масса 1490 ± 150.
Витамин В12 хорошо растворим в воде и спирте, нерастворим в эфире, хлороформе и ацетоне. В водном растворе при рН 4-6 витамин практически не разрушается даже при автоклавировании при температуре 120 °С в течение 15 минут. Кристаллический кобаламин устойчив при 100 °С в течение нескольких часов. Нейтральные или слегка кислые растворы витамина В12 при комнатной температуре и в темноте сохраняются годами. Свет, особенно солнечный, разрушает витамин В12.
Фармакокинетика
Поступающий в организм витамин В12 всасывается в тонком кишечнике после соединения в желудке с так называемым «внутренним фактором Кастла». Этот продуцируемый париентальными клетками желудка гликопротеид образует с В12 комплекс, способный взаимодействовать со специфическим рецептором на поверхности клеток эпителия кишечника, который обеспечивает всасывание витамина. В отсутствие внутреннего фактора всасывание В12 не происходит. Транспорт всосавшегося В12 и его поступление в клетки тканей обеспечиваются специальным транспортным белком крови – транскобаламином II. Другой белок крови, транскобаламин I, связывающий В12 более прочно, по-видимому, обеспечивает депонирование некоторой части этого витамина в кровотоке.
Источники
Витамин В12 синтезируется исключительно микроорганизмами. Хорошими продуцентами этого витамина являются актиномицеты, применяемые для производства антибиотиков, пропионовокислые и метанобразующие бактерии, используемые для получения витамина В12 методом микробиологического синтеза. В отличие от других витаминов группы В зеленые растения витамин В12 не синтезируют. Поэтому основными источниками витамина В12 для человека являются продукты животного происхождения. В сутки из пищи усваивается примерно 25 % витамина.
Образование В12 микрофлорой в толстой кишке значения не имеет, так как в этом отделе желудочно-кишечного тракта он не всасывается.
Таблица 1. Содержание витамина В12 в продуктах питания
|
Продукт |
Содержание В12, мкг/100 г |
Продукт |
Содержание В12, мкг/100 г |
|
Печень |
60 |
Брынза |
1,0 |
|
Сердце |
25 |
Творог |
1,0 |
|
Почки |
20 |
Сыр «Рокфор» |
0,62 |
|
Молоко сухое обезжиренное |
4,5 |
Курица, I кат. |
0,55 |
|
Мясо кролика |
4,3 |
Яйцо куриное |
0,52 |
|
Мозги |
3,7 |
Молоко сгущенное с сахаром |
0,5 |
|
Легкое |
3,3 |
Сливки |
0,45 |
|
Молоко сухое цельное |
3,0 |
Молоко сгущенное стерильное |
0,41 |
|
Говядина, II кат. |
2,8 |
Молоко коровье |
0,4 |
|
Говядина, I кат. |
2,6 |
Кефир |
0,4 |
|
Треска |
1,6 |
Сметана |
0,36 |
|
Сыр «Российский» |
1,5 |
Мороженое сливочное |
0,34 |
|
Бифидолакт |
1,4 |
Простокваша |
0,34 |
|
Сыр «Пошехонский» |
1,4 |
Ацидофилин |
0,33 |
|
Сыр «Голландский» |
1,14 |
Сыр плавленый |
0,25 |
|
Сыр «Чеддер» |
1,05 |
Масло сливочное |
0,07 |
Таблица 2. Количество продукта, обеспечивающее суточную потребность в витамине В12
| Продукт |
Содержание, мг/100 г |
Количество продукта, обеспечивающее суточную потребность, г |
|
Печень |
0,06 |
5–6 |
|
Почки |
0,025 |
12–15 |
|
Мясо, рыба |
0,001–0,004 |
75–300 |
Функции
- Является кофактором метионинсинтазы:
Метилкобаламин необходим для работы фолат-зависимого фермента – метионинсинтазы. Этот фермент участвует в синтезе аминокислоты метионин из гомоцистеина. Метионин, в свою очередь, необходим для синтеза S-аденозилметионина – донора метильных групп, которые используются в многочисленных реакциях метилирования, включая метилирование некоторых участков ДНК и РНК. Метилирование ДНК может быть важным процессом в предупреждении развития рака. Нарушения в функционировании метионинсинтазы может привести к накоплению гомоцистеина, а это приводит к повышению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.
-
Является кофактором L-метилмалонил-КоA-мутазы:
5-дезоксиаденозилкобаламин является кофактором фермента, который катализирует превращение L-метилмалонил-КоA в сукцинил-КоA. Эта биохимическая реакция является важным звеном в процессе образования энергии из жиров и протеинов. Сукцинил-КоА также необходим для синтеза гемоглобина.
Нормы потребления
Таблица 3. Нормы потребления в России и США
|
Возраст |
Россия |
США |
||
|
Физиологическая потребность, мкг/сут |
Верхний допустимый уровень потребления, мкг/сут |
Рекомендуемая норма потребления, мкг/сут |
Верхний допустимый уровень потребления, мкг/сут |
|
|
Новорожденные |
|
|
|
|
|
0−3 мес. |
0,3 |
Не установлен |
0,4 |
Не установлен |
|
4–6 мес. |
0,4 |
Не установлен |
0,4 |
Не установлен |
|
7−12 мес. |
0,5 |
Не установлен |
0,5 |
Не установлен |
|
Дети |
|
|
|
|
|
1−3 года |
0,7 |
Не установлен |
0,9 |
Не установлен |
|
4–8 лет |
1,5–2,0 |
Не установлен |
1,2 |
Не установлен |
|
9−10 лет |
2,0 |
Не установлен |
1,8 |
Не установлен |
|
11−13 лет |
3,0 |
Не установлен |
2,4 |
Не установлен |
|
Мужчины |
|
|
|
|
|
14−70 лет |
3,0 |
Не установлен |
2,4 |
Не установлен |
|
> 70 лет |
3,0 |
Не установлен |
2,4 |
Не установлен |
|
Женщины |
|
|
|
|
|
14–70 лет |
3,0 |
Не установлен |
2,4 |
Не установлен |
|
> 70 лет |
3,0 |
Не установлен |
2,4 |
Не установлен |
|
Беременные |
|
|
|
|
|
≤ 18 лет |
3,5 |
Не установлен |
2,6 |
Не установлен |
|
19–30 лет |
3,5 |
Не установлен |
2,6 |
Не установлен |
|
31 год – 50 лет |
3,5 |
Не установлен |
2,6 |
Не установлен |
|
В период лактации |
|
|
|
|
|
≤ 18 |
3,5 |
Не установлен |
2,8 |
Не установлен |
|
19–30 |
3,5 |
Не установлен |
2,8 |
Не установлен |
|
31 год – 50 лет |
3,5 |
Не установлен |
2,8 |
Не установлен |
Симптомы недостаточности
Потребность человека в В12 невелика, поэтому основной причиной его недостаточности часто является не дефицит в пище, а нарушения всасывания и утилизации, обусловленные различными причинами. К ним относятся:
- нарушение синтеза и секреции внутреннего фактора Кастла при атрофии слизистой оболочки желудка и его резекции;
- появление антител к внутреннему фактору и вырабатывающим его клеткам;
- удаление тонкого кишечника или его части, особенно подвздошной кишки;
- хронические энтероколиты, спру, инвазия кишечных паразитов (широкий лентец), потребляющих витамин В12.
Особую группу составляют врожденные, генетически обусловленные дефекты синтеза и структуры внутреннего фактора, клеточных рецепторов, участвующих во всасывании В12 и транспортирующих его белков.
Также алиментарная недостаточность В12 встречается при ограничении потребления мяса, рыбы, яиц и молочных продуктов. Это встречается чаще всего у детей и стариков (по некоторым оценкам, дефицит витамина В12 встречается у 10–15 % пожилых людей), а также у лиц среднего возраста, придерживающихся определенной диеты, например у вегетарианцев. Недостаток В12 может возникнуть также у беременных женщин и алкоголиков.
Недостаток витамина В12 приводит:
- к тяжелым нарушениям кроветворения;
- поражению нервной системы;
- поражению органов пищеварения;
- развитию гиперхромной макроцитарной (мегалобластической) анемии, лейкопении и тромбоцитопении;
- раздражительности и утомляемости;
- возникновению фуникулярного миелоза (дегенерации задних и боковых столбов спинного мозга), приводящего к парестезиям, параличам и нарушению функции тазовых органов;
- потере аппетита;
- глосситу;
- ахилии;
- нарушению моторики кишечника.
Показания к применению
- Мегалобластные анемии (пернициозная, агастральная, глютеновая энтеропатия).
- Анемии: железодефицитная, постгеморрагическая, апластическая.
- Анемии вследствие интоксикации.
- Болезнь Крона, дифиллоботриоз, резекция подвздошной кишки, болезни оперированного желудка.
- Полиневриты, боковой амиотрофический склероз, энцефаломиелит, рассеянный склероз и др.
- Псориаз, фотодерматоз, герпетиформный дерматит, нейродерматит.
- Травмы костно-суставного аппарата.
- Острые и хронические гепатиты, цирроз печени.
- Хронический гастрит с ахлоргидрией, хронический энтерит с синдромом малабсорбции: глютеновая энтеропатия, болезнь Уиппла, болезнь Крона, радиационный энтерит.
- Хронический панкреатит с секреторной недостаточностью.
- Лучевая болезнь.
Безопасность (переносимость различных форм, симптомы гипервитаминоза)
При передозировке может наступить отек легких, застойная сердечная недостаточность, тромбоз периферических сосудов. Встречается крапивница, редко – анафилактический шок. Передозировка В12 возможна не только при использовании монопрепаратов, но и при бесконтрольном использовании поливитаминных комплексов с высокими дозами витамина. Витамин В12 – единственный водорастворимый витамин, обладающий способностью к кумуляции. Поэтому так важно обращать внимание на дозу В12 в составе витаминных и витаминно-минеральных комплексов.
Особенности приема и взаимодействия
Под действием витамина С, В1, железа и меди витамин В12 превращается в бесполезные аналоги.
Витамин В12 усиливает аллергические реакции на витамин В1. Ион кобальта в молекуле цианокобаламина способствует разрушению витамина В1 (взаимодействие наблюдается в жидких формах витаминных препаратов).
В жидких формах витаминных препаратов при одновременном присутствии витаминов В6 и В12, если витамины не изолированы друг от друга, витамин В6 замедляет переход витамина В12 в биологически активную форму.
Фолиевая кислота, особенно в больших дозах, может маскировать дефицит витамина В12, полностью корректируя гематологические симптомы. При дефиците витамина В12 фолиевая кислота может полностью устранять признаки мегалобластной анемии, не влияя при этом на неврологические повреждения, вызванные дефицитом В12.
У некоторых людей прием калия совместно с витамином В12 может приводить к нарушению абсорбции последнего. Этот эффект чаще наблюдается при совместном приеме с хлоридом калия и, в меньшей степени, цитрата калия.