A vitaminok története James Lind skót sebész 1749-ben felfedezte, és 1753-ban cikket közölt arról, hogy a hosszú tengeri utakra induló hajósok rettegett.

Az előadások a következő témára: "A vitaminok története James Lind skót sebész 1749-ben felfedezte, és 1753-ban cikket közölt arról, hogy a hosszú tengeri utakra induló hajósok rettegett."— Előadás másolata:

1 A vitaminok története James Lind skót sebész 1749-ben felfedezte, és 1753-ban cikket közölt arról, hogy a hosszú tengeri utakra induló hajósok rettegett betegségét, a skorbutot citrusfélék, citrom és lime rendszeres fogyasztásával el lehet kerülni. Sajnos sokan nem hittek neki, a megfelelő higiénét, a legénység fegyelmét, tartották fontosnak. Takaki Kanehiro brit végzettségű japán orvos két hadihajó legénységével kísérletezett ben. Az egyik hajón csak fényezett rizst kapott a legénység.161 fő betegedett meg beri-beriben, 25-en meg is haltak miatta. A másik hajón fényezetlen rizst, árpát, halat, húst és babot kaptak. Csak 14-en betegedtek meg beri-beriben, nem volt haláleset. A táplálék milyensége betegséget okozhat, ez nyert bizonyítást általa. 1897-ben Chritian Ejkhman csirkéknek fényezett és fényezetlen rizst adott. A fényezetlen rizst evők beri-beri betegség tüneteit mutatták, a másik csoport egészséges maradt. 1898-ban Frederick Hopkins feltételezte, hogy a már ismert táplálék összetevőkön kívül bizonyos, kis mennyiségben jelen levő anyagok biztosítják az emberek egészségét. A két tudós 1929-ben Nobel-díjat kapott a vitaminok kutatásáért.

2 Umetaro Suzuki, Kazimierz Funk
ear of discovery Vitamin Source 1909 Vitamin A (Retinol) Cod liver oil 1912 Vitamin B1 (Thiamine) Rice bran Vitamin C (Ascorbic acid) Lemons 1918 Vitamin D (Calciferol) 1920 Vitamin B2 (Riboflavin) Eggs 1922 Vitamin E (Tocopherol) Wheat germ oil, Cosmetic and Liver 1926 Vitamin B12 (Cyanocobalamin) Liver 1929 Vitamin K (Phylloquinone) Alfalfa 1931 Vitamin B5 (Pantothenic acid) Vitamin B7 (Biotin) 1934 Vitamin B6 (Pyridoxine) 1936 Vitamin B3 (Niacin) 1941 Vitamin B9 (Folic acid) Umetaro Suzuki, Kazimierz Funk Szent-Györgyi Albert 1931-ben szerkezet (Nobel P.) Edward Adalber Doisy, Henrik Dam (Nobel Prize)

3 Vitaminok: az élőlény számára az élethez feltétlenül szükséges szerves molekulák, melyeket nem tud előállítani. A vitaminok enzimek katalízisét végzik, vagy hormonhatással bírnak (D-vit.), vagy egyéb reguláló faktorok (A és E-vit). B-vitaminok: 1,2,3,5,6,7,9,12 és C-vit. vízoldékonyak A,D,E,K vitaminok zsíroldékonyak Koenzim = lazán kötött, az enzimről könnyen disszociáló, a katalízist végrehajtó kis szerves molekula NAD, NADP,KoA Prosztetikus csoport = az enzimhez szorosan kötött, normálisan nem disszociáló, a katalízist végrehajtó kis szerves molekula FAD, FMN, TPP, PLP, THF, DHB, biotin, kobalamin

4 Enzim nevezéktan Reakció típusa és részt vevő funkciós csoportok alapján osztályok és alosztályok, arab számozással. Oxidoreduktáz NAD(P) akceptor CH-OH donor alkohol-dehidrogenáz Enzimosztályok: 1. Oxidoreduktázok 2. Transzferázok 3. Hidrolázok 4. Liázok 5. Izomerázok 6. Ligázok

5 1.) Oxidoreduktázok 1.X.1.Y: NAD vagy NADP akceptorok = dehidrogenázok 1.6.4.Y. NADPH H-donor (és S-S a H-akceptor) = reduktázok 1.3.X.Y. O2 elektron akceptor, H2O2 termék = oxidázok (kivéve citokróm-oxidáz: H2O termék) Monooxigenázok: 1 atom oxigén beépül, másik vízzé alakul Dioxigenázok: mindkét oxigénatom beépül Peroxidázok: H2O2 vagy R-OOH bontását végzik Oxidoreduktázok koenzimei lehetnek: NAD, NADP, FAD, FMN, liponsav, aszkorbinsav, DHB = dihidrobiopterin, citokrómok, vas-kéncentrumok

6 2.) Transzferázok: csoportot visznek át
metiltranszferáz koenzim: SAM = S-adenozilmetionin (kivételesen betain, metil-THF) C-1 töredékek: (metil-), hidroximetil-, formil-, formimino-, metilén-, metenil-csoport koenzim: THF= tetrahidrofolsav 2.2. ketocsoport transzketoláz: TPP=tiamin-pirofoszfát koenzim, transzaldoláz aciltranszferázok: szerves savcsoport átvitele koenzim: HS-CoA = koenzim A 2.4. glikoziltranszferázok: di-, oligo- és poliszaccharidkészítők (szintázok) aktív formák: UDP-cukor (UDP-glukuronsav, PRPP) aminotranszferázok: prosztetikus csop. PLP=piridoxál-foszfát aminosav1 + oxosav2 = oxosav1 + aminosav2

7 2.7. Foszfotranszferázok = kinázok = foszfátátvivők
donor: ATP = adenozin-trifoszfát, GTP akceptor OH-, COO--, NH2-, stb. Szulfotr. = szulfátátvivők koenzim: PAPS (3’-foszfoadenozil-5’-foszfoszulfát) 3.) Hidrolázok (hidrolizálnak) 3.1. észterázok karboxil-, tiol-, foszfát-, szulfátészter hidrolizálók: (lipázok, foszfolipázok, foszfatázok, szulfatázok) 3.2. glikozidázok: oligo- és poliszaccharid bontók 3.4. peptidázok, proteázok = fehérjebontók Az összes emésztőenzimünk hidroláz. Nem igényelnek koenzimet.

8 4.) Liázok addíció kettőskötésre vagy kis molekula eliminációja és telítetlen vegyület keletkezik dekarboxilázok koenzime: PLP (aminosav → amin) oxosavliázok: citrát-szintáz és liáz, HMG-KoA szintáz és liáz Hidroliázok: vízelvonás vagy addíció: fumaráz, enoláz, akonitáz adenilát-cikláz, guanilát-cikláz Amelyik enzimről nem, vagy nehezen eldönthető, melyik csoportba tartozik, az liáz.

9 5.) Izomerázok 5.1. Racemázok: D-L átalakítás epimerázok: egy csoport térállása változik (glukuronsav →iduronsav, ribulóz ↔ xilulóz) 5.2. cisz-transz izomerázok (zsírsavak) aldo-keto izomerázok (aldóz-ketóz cukrok) kettőskötés áthelyezők (telítetlen zsírsavak) mutázok: csoport molekulán belüli átvitele 6.) Ligázok = szintetázok: ATP, CTP, GTP igénylők aminoacil-tRNS szintetázok 6.2.1.acil-CoA szintetázok peptid szintetázok pl. glutation = GSH-szintetáz 6.3.5.Gln donorral savamid létrehozók (GMP, Asn) 6.4. karboxilázok, koenzim: biotin

10 Alkoholizmus hatása a vitaminokra
1.) gastroenteritis, diarrhoea (=hasmenés) → rossz felszívódás 2.) steatohepatitis, cirrhosis → máj tároló kapacitása csökken főleg piridoxal, folát, kobalamin 3.) szállítófehérjén vetélkedés acetaldehiddel →piridoxin-lebomlás nő 4.) vasfelszívódás nő → vaslerakódás májban, ROS = reaktív oxigén fajta keletkezik májban, bélben

11 Energiatermelő folyamatok koenzimei:
NAD, FAD, FMN, TPP, KoA, (PLP), biotin Bármelyik hiányzik → szénhidrát-, zsír-, aminosavlebontás ↓ → ATP hiány → gyorsan osztódó sejtek (bőr, gyomor-béltraktus, légzőrendszer, húgy-ivarszervek, vérsejtek), és nagy energia- igényűek (szív, idegrendszer, izom) rosszul működnek. Ezen vitaminok hiánytünetei ezért hasonlóak. Aminosav- és nukleotidanyagcserében részt vevő vitaminok: piridoxin, folát, kobalamin (NAD) Hiányukban az aminosavak metabolizmusa, a nukleotidok szintézise, ezért a nukleinsavak (DNS, RNS) szintézise is sérül. Főképp a gyorsan osztódó sejtek érintettek, a sejtek nem szaporodnak: vérsejtek, bőr, nyálkahártyák (respiratoricus, genitourinaris, gastrointestinalis)

12 Vízoldékony vitaminfelesleg kiürül a vésével, néhány tárolódik
Vízoldékony vitaminfelesleg kiürül a vésével, néhány tárolódik a májban: folát, kobalamin (6 év), piridoxin (2 hónap). Farmakológiai dózisok sem okoznak mérgezést, túladagolást, kivéve a B3 és B6 vitamint. Zsíroldékony vitaminok zsírokkal együtt szívódnak fel és szállítódnak a vérben lipoproteinekben. Farmakológiai dózisban adagolva A- és D-vitamin túladagolás előfordul. Az E-vitaminnak rengeteg előnyös hatása van, túladagolás nem jellemző.

13 B1-vitamin = tiamin → TPP = tiamin-pirofoszfát prosztetikus.csoport
Funkció: oxidatív dekarboxilező enzimekben: PDHC, αKGDHC, elágazó szénláncú ketosav-dehidrogenáz, és transzketolázban Hiányában nincs aerob glukózbontás, citrátkör, aminosavbomlás, ATP-hiány lesz pentózfoszfát-út nem megy, NADPH-hiány A tiazol N és S közti C-atomja könnyen deprotonálódik, itt köt.

14 α-ketoglutarát- dehidrogenáz reakciómechanizmusa 5 kofaktor: TPP, liponsav KoA FAD NAD

15 Kisfokú hiány idősekben, rosszul tápláltakban:
étvágytalanság, székrekedés, depresszió, perifériás neuropathia (égő lábfej, lábikragörcs, lábujjak zsibbadása), ingerlékenység, fáradtság Közepes hiány krónikus alkoholistákban = Wernike-Korsakoff-szindróma: mentális zavar, ataxia (mozgáskoordináció zavara), ophtalmoplegia (szemmozgató képesség csökkent) Súlyos hiány: köv.ábr. Igény nő: szénhidrátdús táplálék, láz, trauma, terhesség, szoptatás, tea- és kávéivók (a kávésav és tannin antagonisták) Forrás: minden natúr szerves tálálék: vörös húsok, máj, élesztő, tojás, tejtermékek, teljes kiőrlésű liszt Nincs elegendő: fényezett rizs, fehér liszt, finomított cukor

16 Súlyos hiány = beri-beri:
alkoholistákban, csak fényezett rizst evőkben : izomatrófia, szívelégtelenség

17 B-2 vitamin = riboflavin → FAD, FMN prosztetikus csoport
Funkció: egyes dehidrogenázok és reduktázok, jellemzően oxidázok prosztetikus csoportjai Pl. szukcinát-deh., mt. glicerin-3P-deh., elektrontranszportfeh. acil-KoA-deh. dihidrolipoil-deh. glutation-reduktáz, NADH-deh., aminosav oxidázok. xantin-oxidáz, citokróm P450-red., piruvát-deh., ketoglutarát-deh. izoalloxazin gyűrű és ribitol

18 A FAD és FMN előnye a NAD-dal és NADP-val szemben:
a két N egyenként képes felvenni egy-egy H-atomot, vagy külön elektront és protont a flavin-adenin-dinukleotidban és flavin-adenin-mononukleotidban FMN

19 Előállítók: növények, baktériumok, gombák
Raktárak: máj, vese, tojás, tej Hiánytünetek krónikus alkoholistákban: chelitis (szájzuggyulladás), glossitis (nyelvgy.), stomatitis (szájgyull.), photophobia (fényiszony), pikkelyes dermatitis (bőrgyulladás) Egyes hormonok, gyógyszerek gátolják a felszívódását. Látható és UV fény elbontja a sárga vitamint. A hyperbilirubinaemia miatt UV-fénnyel kezelt újszülöttekben elbomlik a bőrben.

20 Niacin, nikotinsav, nikotinsavamid =B3 vit. → NAD, NADP
Funkció: NAD = nikotinsavamid-adenin-dinukleotid: dehidrogenázok jellemző koenzime NADPH = redukált NAD-foszfát: reduktázok jellemző koenzime: nikotinsav

21 nikotinsavamid-adenin-dinukleotid
hidrid-ion

22 Laktát-dehidrogenáz COO- │ C =O + CH3 piruvát COO- │ HO―C―H │ + CH3
│ CH3 laktát

23 Nem teljesen vitamin, triptofánból szintetizáljuk, de nem eleget
Nem teljesen vitamin, triptofánból szintetizáljuk, de nem eleget. Szintézishez kell Trp, piridoxin, riboflavin, vas. Források: sovány hús, olajosmagvak, hüvelyesek, máj, hal élesztő, korpa. (Kukoricában alig van, ill. nem emésztődik.) Hiányában éhező öregekben, alkoholistákban pellagra (= durva bőr) = 4 D tünetegyüttes: dermatitis, dementia (elbutulás), depresszió (kedélybetegség), diarrhoea (hasmenés) és egyéb nyálkahártyák gyulladása (GI, GU) Igény nő: terhesség, szoptatás, krónikus betegség

24 Pellagra

25 Funkció: acil-transzferázok, szintázok, szintetázok
Pantoténsav= B5-vit → HS-KoA, ACP Funkció: acil-transzferázok, szintázok, szintetázok karboxil-csoport kapcsolódik hozzá tioészter kötéssel, szénhidrát-, zsírsav-, koleszterin-, aminosav- anyagcserében > 70 enzim Forrás: minden élő eredetű nem finomított táplálék, főleg: máj, hús, tej, tojás, hüvelyesek, gomba, halak, gabona maghéj körül Sav-, lúg- hőérzékeny. Hiánytünetek: önmagában nem fordul elő, a többi B-vitamin hiánytüneteivel együtt mutatkoznak pantoténsav

26 tioészterkötés citrát-szintáz

27 A B6-vitamin háromféle formája átalakul egymásba
vitaminok koenzimek

28 Piridoxin, piridoxál, pridoxamin=B6 vit. → piridoxál-foszfát=PLP
Funkciói: Glikogén-foszforiláz (ebben legnagyobb mennyiségben) Aminosavanyagcserében: 1. transzaminázok: Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Tyr, Cys, Glu, Asp, ornitin 2. aminosav-dekarboxilázok: noradrenalin, dopamin, adrenalin, szerotonin, hisztamin, GABA szintézise 3. hem szintézise (hemoglobin, mioglobin, citokrómok) 4. szfingolipidek szintézise (membránalkotók) 5. Ser, Thr, Cys, Gly metabolizmusában Ser-dehidratáz, Thr-aldoláz, deszulfináz, cisztation-szintáz és liáz, Gly hasító-enzim 6. NAD(P) szintézisben

29 amin ketosav

30 Transzaminálás ping-pong mechanizmusa

31 Hiánytünetek: Ingerlékenység, depresszió, perifériás neuropathia,
Hiánytünetek: Ingerlékenység, depresszió, perifériás neuropathia, görcsök, microcytás anaemia, glukóztolerancia csökken, thrombosis, cardiovascularis tünetek Forrás: Hús, máj, zöldségek, teljes kiőrlésű gabona, tojássárgája, makréla, avokádó, banán Igény nő: szoptatás, terhesség, orális fogamzásgátló szedése, fehérjedús diéta

32 Biotin = B7-vitamin (korábban H-vitamin) biotin
Funkció: Karboxilázok koenzime: piruvát-karboxiláz: glukoneogenezisben/citrátkör feltöltő, acetil-KoA-karboxiláz : zsírsavszintézisben, propionil-KoA-karboxiláz és metilkrotonil-KoA-karboxiláz aminosavlebontásban Forrás: mogyoró, tojás, csokoládé… Minden élőből származó tálálék keveset tartalmaz, bélbaktériumok is szintetizálják, valamennyi felszívódik. Hiánytünetek: depresszió, hallucináció, dermatitis, izomfájdalom Hiány oka: extrém malabszorpció, nyers tojásfehérjében avidin antidótum

33 A jelölt N köti a karboxilcsoportot
A karboxil-csoport az enzim lizin oldallácának NH2-csoportjához savamidként kapcsolódik.

34 Acetil-KoA-karboxiláz összefoglaló reakciója:
biotin-karboxiláz domén: vegyes savanhidrid kialakulása, karboxi-biotin keletkezése transzkarboxiláz domén: karboxilcsoport átvitele karboxibiotinról acetil-KoA-ra, malonil-KoA keletkezik enzim

35 folsav = B9 vit. → THF = H4F = tetrahidrofolsav
Funkció: Ser, Gly, His, Trp, kolin lebomlása Met, dTMP, puringyűrű szintézise metil-, metilén, metenil-, formimino-, formil-csoportok átvitele folsav vitamin glutaminsav pteringyűrű p-aminobenzoesav metilén-tetrahidrofolsav koenzim

36

37 Igény↑ : szoptatás, terhesség
Forrás: minden friss, nem hőkezelt élő eredetű táplálék = nyers gyümölcsök, zöldségek, mert nagyon hőérzékeny Igény↑ : szoptatás, terhesség Hiány oka: bélbetegségek, egyes gyógyszerek, elégtelen táplálkozás Hiánytünetek: macrocytas anaemia, thrombosis, fehérvérsejtszám csökkenés Drugs that decrease absorption of folate Metformin Levodopa (Parkinson's disease) Cholestyramine -lower high levels of cholesterol in the blood Sulfasalazine- ulcerative colitis and rheumatoid arthritis. Colestipol- lower high levels of cholesterol in the blood Colchicine- gout and gouty arthritis Methotrexate- cancer, psoriasis, and rheumatoid arthritis. NSAIDS Examples include: ibuprofen, naproxen Pyrimethamine- malaria Phenytoin and carbamazepine (seizures

38 adenozil-kobalamin, metil-kobalamin
Kobalamin = B12-vit. adenozil-kobalamin, metil-kobalamin Funkció: metil-THF, metil-Cbl homocisztein metionin L-metilmalonil-KoA szukcinil-KoA adenozil-kobalamin korringyűrű Co+ ion

39 Kobalamin emésztése, membránon való átjutása, szállítása speciális fehérjéket igényel
Forrás: csak baktériumok szintetizálják, minden állati sejtben van, mert felveszik és használják növényekben nem található (vegetariánusok veszélyben)

40 Hiánytünetek: 1.) vérsejtképzés csökken, gyorsan osztó szövetekben nem képződnek nukleotidok, nukleinsavak megaloblasztos anaemia, anaemia periniciosa 2.) neurológiai tünetek: acidosis és abnormális mielinhüvely miatt Hiány lehet: veleszületett transzporterdefektusok miatt, vagy szerzett: bélbetegségek, anaciditás = gyomor sósavhiány, ellenanyagok miatt

41 Aszkorbinsav = C-vitamin
Funkció: kollagénben Lys és Pro hidroxilálás, kollagén stabilizálás Pro-hidroxilázhoz az osteocalcin és C1q komplement szintézisekor hidroxilázok a protein C és karnitin szintézisekor a májban - mellékvese és idegrendszer : noradrenalin és adrenalin szintézise (dopamin β-hidroxilázban Cu2+-t redukál, egyes peptidhormonok szintézisekor is) - redukálószer: Fe3+-ból Fe(II) (felszívódás bélből nő), Tyr lebomlás - antioxidáns hatás:A- és E-vitaminok redukálása - folsavfelhasználást segíti, epesavszintézishez kell

42 emberben hiányzik

43 L-gulonsav-γ-lakton= aszkorbinsav
dehidro-aszkorbát Forrás: friss növények. Tároláskor, főzéskor elbomlik.

44 Egyenként képes H-atomot felvenni és leadni, összesen kettőt

45

46 Hiánytünetek: Skorbut: tűhegynyi bevérzések, zúzódások, osteoporosis, fogkihullás, anaemia (vashiányos), sebgyógyulás csökken, izomgyengeség, halál Régen a tengerészek rettegett betegsége volt a hosszú hajóutakon.

47 K-vitamin = menakinon, fillokinon
Funkció: májban véralvadási fehérjék Glu aminosavának gamma-karboxilálása, ami membránhoz/helyhez kötődéshez kell véralvadáskor és csont matrixfehérjék szintézisekor Glu gamma-karboxilálása, apatitlerakódáshoz kell K2-vit = menakinon, baktériumok szintetizálják, állatok felveszik, használják K-1 vitamin= fillokinon zöld növényekben

48 Hiánytünet: vérzékenység,
Hiánytünet: vérzékenység, embrionális osteomalacia (csontgyengeség, ásványanyag hiánya) Hiány okai: zsírfelszívódási zavar pancreas, epe vagy bélhám betegsége/ elégtelensége miatt (A fentiek minden zsírban oldódó vitamin felszívódását gátolják!!) kumarin túladagolás (antithrombotikus terápia) újszülött állapot (tejben kevés)

49 A-vitamin előanyagok és A-vitaminok
A kb. 100-féle α,β,γ-karotinoid a növények , algák, néhány gomba és baktérium sárga színanyagai, a fotoszintézishez szükséges kék fényt nyelik el, és gátolják a színtestek autooxidáció miatti károsodását. Emberben szintén antioxidáns hatással bírnak. Provitaminok, a belünkben hasítással alakulnak át A-vitaminná. A narancssárga színanyag a sárgarépáról kapta nevét: carrot. Felszívódásukhoz lipid kell, ezért a tisztán növényi táplálékok karotinoidjai nem olyan jó források, mint az állati retinol. (1/12, 1/24 rész szívódik fel) retinol = alkohol retinál = aldehid retinsav = sav

50 Források: retinol (az állatok karotinoidokból állítják elő): máj, vaj, tojás (színét adja) karotinoidok: sárgarépa, kelkáposzta, édesburgonya, spárga, tök, sárgabarack, zöld levelű zöldségek (elsárgulva ezt látjuk, a klorofill lebomlik)

51 Funkciói: látás: 11-cisz-retinal izomerizációja a szignál retinsav a ligandja az RXRés RAR (retinoic acid X receptor, retinoic acid receptor) transzkripciós faktoroknak. Az RXR RAR-ral, vagy más hormonok receptorával heterodimert képez, amikor a ligandok kötődtek, és a megfelelő DNS-szekvenciához kötődve (response element) gének átírását szabályozzák. Embrionális fejlődéshez (bőr, légutak, bélrendszer, húgyutak), hematopoezishez, normál immunitáshoz, csontfejlődéshez, egészséges bőr kialakulásához kell. antioxidans, a szívbetegségek és daganatok kialakulásának kockázatát csökkenti izotreitoin = 13-cisz-retinsav: akne ellenes (teratogén!)

52 Retinol oidációja és retinsav génexpressziós hatása
sejtspecifikus gének átírása, differenciálódás

53 Hiány: Évente gyerek vakságát okozza A-vitamin-hiány. Először szürkületi vakság jelentkezik. Keratin felszaporodás a bőrön lehámlik, nyálkaképződés hiányos, a mikróbák könnyen fertőzik a testet. Vashiányos anémia, az embrionális fejlődés zavara, rossz szöveti regeneráció sérüléskor, immunhiányos állapot.

54 A-vitaminhiány jelentős a pirossal és narancsszínnel jelzett területeken
1998 (!) óta 1,25 millió ember halálát okozta A-vitamin-hiány 40 ázsiai és afrikai országban.

55 Hypervitaminosis: gyógyszerként túladagolva vagy mindennapos máj (halmáj) fogyasztással, vagy vitaminnal dúsított táplálékkiegészítőkkel csak növényi táplálékból nem lehetséges (karotinoidok 1/12-1/24 része hasznosul) tünetei: májelégtelenség sárgasággal, idegrendszeri tünetek, osteoporosis csonttöréssel, hasi- és izomfájdalmak

56 Name Chemical composition Structure Vitamin D1 molecular compound of ergocalciferol with lumisterol, 1:1 Vitamin D2 ergocalciferol (made from ergosterol)            Vitamin D3 cholecalciferol (made from 7-dehydrocholesterol in the skin). Vitamin D4 22-dihydroergocalciferol Vitamin D5 sitocalciferol (made from 7-dehydrositosterol             

57

58 D-vitaminok és egyéb szterolok forrásai:
a.) ergosterol = ergoszterin (ergosta-5,7,22 trien-3-β-ol): gombák és néhány protozoon és gerinctelen sejtmembránjában koleszterin helyett, azonos funkcióval ↓ UV-fény és termális izomerizáció D-2 vitamin = ergokalciferol b.) növények ún. fitoszterolokat tartalmaznak a sejtmembránjukban, amik védik a növényt a napfénytől, az emberben gátolják a bélből a koleszterin felszívódását, a fitoszterolok nem/alig szívódnak fel a bélből (stigmasterol, brassicasterol, sitosterol, campesterol) c.) D3 források: halmájolaj, kövér husú halak, egész tojás, marhamáj mesterségesen dúsított: margarin, joghurt, kenyér, müzlik

59 D-vitamin metabolizmus
koleszterinszintézis emberben mindenhol, legjelentősebb májban, bőrben, bélben, köztiterméke: 7-dehidrokoleszterin táplálék UVB-fény izomerizáció 7-dehidrokoleszterin previtamin cholecalcipherol= nm termális D3-vitamin= kolekalciferol máj hidroxiláz 1-hidroxiláz, vese kalcitriol kalcidiol =1,25-dihidroxikolekalciferol aktív hormon 24-hidroxiláz vesében inaktív 24-hidroxilált metabolitok

60 Nyitott B-gyűrűjű ún. szekoszteroidok = secosterols
25 1 cholecalcipherol D3-vitamin 1-25-dihidroxikolekalciferol = kalcitriol aktív hormon

61 D-vitamin hiányállapotai és hatásai

62 A vér kalciumszintjének szabályozása
D-vitamin PTH = parathormon kalcitonin hatása

63 A kalcitriol hatásmechanizmusa
A D-vitaminok aktív metabolitjai a D-vitamin receptorhoz, VDR-hoz kötődnek, így az aktív transzkripciós faktor a sejtmagban a DNS megfelelő szakaszához (ER6, DR6) kötődik és gének expresszióját szabályozza. A D-vitaminoknak szerepe van a sejtproliferációban, differenciációban, B és T-sejtek immunválaszában, biotranszformációban a Ca és foszfát-háztatás mellett. RXR = retinoid X receptor HRE = hormon response element, lehet ER vagy DR

64 Tünetei: Magas vérnyomás, a lágy szövetek kalcifikációja = calcinosis.
Hypervitaminosis Csak D-vitamin gyógyszerkénti túladagolása esetén fordul elő, túlnapozni nem lehet, táplálékkal nem lehet túl sokat felvenni. Tünetei: Magas vérnyomás, a lágy szövetek kalcifikációja = calcinosis. Evés után Ca2+ nő és D-vitamin farmakológiás túladagolás: ↓ ↓ kalcitonin↑ és PTH↓ ↓ ↓ veséből Ca2+ ürítés nő csökken csontból Ca2+ felszab. csökken nő bélből Ca2+ felszívódás nő 24,25 dihidr. kolekalc. inakt. nő nő Összességében vér Ca2+ szintje nagyon nő, kalcifikáció, lágy szövetek mineralizációja.

65 D-vitamin hiányának tünetei
kevés napfény és táplálék elégtelen kalcitriol tartalma ↓ PTH = parathormon szekréció csökken Ca2+ fel- és visszaszívódás ↓ csontok mineralizációja ↓ rikettsia gyerekben: alacsony növés, deformált csontokkal, osteomalacia felnőttben (csontlágyulás stb.)

66 E-vitamin: tokoferolok és tokotrienolok
                                                                 tokosz = gyerekszülés/születés pherein = okoz, termel, szül

67 RRR-α-tokoferol: az (egyik) legerősebb biológiai hatású vegyület köztük
(mindhárom metilcsoport R konfigurációjú, a lánc síkja mögött van) A másik jelentős a gamma-tokoferol: nitrogén-szabadgyököket közömbösít. Források: olajos magvak és olajaik: búzacsíra, napraforgó, tökmag,mandula, mogyoró, dió, oliva, amerikai mogyoró, kukorica kivi, halak, zöld növények, húsok, belsőségek

68 E-vitaminok funkciója a növényekben:
Az olajok trigliceridjeiben és főleg a kloroplalsztiszok sejtmembrán lipidjeiben védi a telítetlen zsírsavakat a lipidperoxidációtól. Fontos lipidoldékony antioxidans vegyület, az élemiszeripar is ezért használja. Védi a sejtmembránokat, lipoproteineket, triglicerideket. In general, the oxidation of lipids is known to proceed by a chain process mediated by a free radical, in which the lipid peroxyl radical serves as a chain carrier. In the initial step of chain propagation, a hydrogen atom is abstracted from the target lipid by the peroxyl radical as shown -                                                                               The main function of α-tocopherol is to scavenge the lipid peroxyl radical before it is able to react with the lipid substrate as - 1982-ben Burton, Joyce és Ingold írta le a lánctörő, lipidperoxidáció ellenes hatását.

69

70 A tokoferolok számos gén expresszióját szabályozzák
Egyéb antioxidansok: aszkorbát, glutation, húgysav, bilirubin, α-liponsav – visszaoxidálják a tokoferilgyököt; kataláz, GSH-peroxidáz = GPX, szuperoxid dizmutáz = SOD: védik a tokoferolt (is) Az α-tokoferol gátolja a szabadgyökök keletkezését is a következő enzimek által: NADPH-oxidáz, foszfolipáz A2 = PLA2, ciklooxigenáz = COX Serkenti a glutation keletkezését a γ-glutamil-cisztein-szintáz serkentése által. A tokoferolok számos gén expresszióját szabályozzák 1.) α-tokoferolkötő transzportfehérje = TTP: specifikusan köti ezt az izomert, májból ez kerül a vérbe lipoproteinekben, így a többi szervhez 2.) oxidált LDL-t kötő és koleszterin(észtert) transzportáló scavenger receptorok keletkezését gátolja makrofágban, simaizomban: CD36, SR-A, SRB1, ezáltal koleszterinlerakódást gátló, antiatherotikus hatása van a plakkok keletkezésének korai fázisában

71 3.) Extracelluláris mátrix fehérjék keletkezését szabályozza:
serkenti: tropomiozin, kötőszöveti növekedési faktor (CTGF) → sebgyógyulás gátol: kollagenáz, kollagén (hepatitis esetén) 4.) Gátolja a gyulladásos mediátorok szintézisét az endothelben, neutrofil granulocitákban, monocitákban: integrin, ICAM, VCAM 5.) A sejtnövekedést lassítja, a sejtciklust gátolja, antitumor hatása van: gátolja expressziójukat/aktivitásukat: PKC, ciklin D és E serkenti expressziójukat: PPARγ, p53, p27 Hiányában: az egér elvetél, trofoblasztok nem fejlődnek emberben: ataxia, areflexia, dysarthria, pigmentált retinopathia, proprioceptiv érzékelés kiesés, paraesthesia, hemolitikus anemia Hiány okai: zsírfelszívódás zavara, máj epepangása, máj tokoferolkötő fehérjéjének mutációja, lipoproteinek hiánya (apoproteinek mutációja miatt)

72 Vitaminhiány gyakori az átlagpopulációban nálunk:
folsav, kobalamin, piridoxin (A-vitamin Afrikában) Vitaminhiány előfordulhat rosszultápláltakban,alkoholistákban: tiamin, riboflavin, niacin, aszkorbinsav, K-vitamin, D-vitamin Vitaminhiány csak extrém éhezésben, súlyos bélbetegségben: pantoténsav, biotin, tokoferol Hőérzékenyek: folsav, aszkorbát, tiamin, pantoténsav Fényérzékeny: riboflavin (B2-vit) Felszívódása bonyolult, sok tényező hátráltathatja, csak bakteriális, gomba és állati eredetű: B-12 vit. Egyes gyógyszerek gátolják a felszívódását, gyosítják a lebomlását vagy antagonistáik: riboflavin, niacin, piridoxin, K-vit., folsav A vitaminok önmagukban nem csodaszerek, a megfelelő enzimműködéshez nyomelemek és aminosavak is kellenek.

73 Many of the following substances have been referred to as vitamins because they were believed to be vitamins at one time. They are relevant to vitamin nomenclature in that the numbers thatwere assigned to them form "gaps" in the series of B-vitamin names (along with duplicate factors). While they are non-"essential" to humans in that they may be synthesized by the body from other starting materials, they have nutritional significance. Some of them, though not essential to humans, are essential to other organisms. Vitamin B4: Adenine, a nucleobase. Vitamin B7: A factor that Centanni claimed in 1935 to have extracted from rice polishing using alcohol (SHL 2007). A water and alcohol soluble rice-bran factor that prevents digestive disturbance in pigeons. Possible candidates for this substance are inositol, nicotinic acid(niacin), and biotin. Vitamin B8: Adenosine monophosphate Vitamin B10: Para-aminobenzoic acid, or PABA Vitamin B11: Pteryl-hepta-glutamic acid—Chick growth factor, which is a form of folic acid. Vitamin B13: Orotic acid Vitamin B14: Cell proliferant, anti-anemia, rat growth, and antitumor pterin phosphate named by Earl R. Norris (biochemist of folic acid fame). Vitamin B15 6-O-(dimethylaminoacetyl)-D-gluconic acid (pangamic acid) Vitamin B16 (Dimethylgycine)—also known as DMG. Vitamin B17 (Amygdalin)—proponents claim this is effective in cancer treatment and prevention and is commonly found in apricot kernels. Vitamin B20 (Carnitine) Vitamin B22 Factor often claimed as an ingredient of aloe vera extracts but also in many other foods. Vitamin Bh Another name for biotin. Vitamin Bm Used to designate inositol and also called "mouse factor." Vitamin Bp (Choline) Vitamin Bt (L-carnitine) Vitamin Bv A type of B6, but not pyridoxine. Vitamin Bw A type of biotin, but not d-biotin. Vitamin Bx Another name for PABA (para-aminobenzoic acid). Lipoic acid Note: B16, B17, B18, B19, B20, B21 & B22 do not appear to be animal factors, but are claimed by naturopaths as human therapedic factors.

74 Previous name[41][42] Chemical name[41][42] Reason for name change[41] Vitamin B4 Adenine DNA metabolite Vitamin B8 Adenylic acid Vitamin F Essential fatty acids Needed in large quantities (does not fit the definition of a vitamin). Vitamin G Riboflavin Reclassified as Vitamin B2 Vitamin H Biotin Reclassified as Vitamin B7 Vitamin J Catechol, Flavin Protein metabolite Vitamin L1[43] Anthranilic acid Vitamin L2[43] Adenylthiomethylpentose RNA metabolite Vitamin M Folic acid Reclassified as Vitamin B9 Vitamin O Carnitine Vitamin P Flavonoids No longer classified as a vitamin Vitamin PP Niacin Reclassified as Vitamin B3 Vitamin U S-Methylmethionine

75 Vitamins and derivatives
Coenzyme Vitamin Additional component Chemical group(s) transferred Distribution NAD+ and NADP+ [1] Niacin (B3) ADP Electrons Bacteria, archaea, and eukaryotes Coenzyme A [2] Pantothenic acid (B5) Acetyl group and other acyl groups Bacteria, archaea and eukaryotes Tetrahydrofolic acid [3] Folic acid (B9) Glutamate residues Methyl, formyl, methylene and formimino groups Menaquinone [4] Vitamin K None Carbonyl group and electrons Ascorbic acid [5] Vitamin C Coenzyme F420 [6] Riboflavin (B2) Amino acids Methanogens and some bacteria Coenzyme Chemical group(s) transferred Distribution Adenosine triphosphate [7] Phosphate group Bacteria, archaea and eukaryotes S-Adenosyl methionine [8] Methyl group 3'-Phosphoadenosine-5'-phosphosulfate [9] Sulfate group Coenzyme Q [10] Electrons Bacteria, archaea, and eukaryotes Tetrahydrobiopterin [11] Oxygen atom and electrons Cytidine triphosphate [12] Diacylglycerols and lipid head groups Nucleotide sugars [13] Monosaccharides Glutathione [14] Some bacteria and most eukaryotes Non-vitamins