Витамин е история создания

Лечебное действие

Витамин Е (токоферол)

Витамин Е (токоферол)

История открытия витамина Е

Эксперимент с крысами, проводимый в 1922 году, показал, что крысы, выращенные исключительно на цельном молоко были нормально развитыми, но стерильными, то есть не могли размножаться. Научные сотрудники Университета Калифорнии Герберт Эванс и Катрин Бишоп доказали, что отсутствующий фактор содержится в зеленых листьях и зародышах пшеницы. Так был обнаружен жирорастворимый витамин Е.
Первое исследование витамина Е было проведено на крысах братьями Шют в начале 19 века. Действие одной фракции витамина Е (альфа-токоферола) для успешной беременности и производства потомства оказалось более мощным. По этой причине витамин Е был назван витамином «токоферол», от греческого слова, означающего «рожать».

Что такое витамин Е?

Из названия витамина можно подумать, что это одно вещество, на самом деле витамин Е представляет собой семейство жирорастворимых витаминов, которые отличаются биологической активностью и исполняемыми в организме функциями. Одни члены семейства витамина Е называются токоферолы: альфа-токоферол, бета-токоферол, гамма-токоферол, и дельта токоферол. Другие структурные изомеры называют токотриенолы. Они также бывают альфа-, бета-, гамма-, дельта-токотриенолами.
Витамин Е, используемый в качестве пищевой добавки маркируется на упаковке как E306 (смесь токоферолов), E307 (альфа-токоферол), E308 (бета-токоферол) и E309 (гамма-токоферол).

Значение витамина Е

• Витамин Е играет важную роль как антиоксидант, он предотвращает деградацию полиненасыщенных жиров, защищает клетки от повреждения свободными радикалами.
Хотя люди должны дышать кислородом, чтобы остаться в живых, кислород является опасным веществом внутри организма, потому что он может сделать молекулы чрезмерно реактивными. Когда кислородсодержащие молекулы становятся слишком реактивные, они могут начать повреждения клеточных структур вокруг себя. В химии эта несбалансированная ситуация с участием кислорода называется окислительным стрессом.
Витамин Е помогает предотвратить окислительный стресс, замедляет процесс старения клеток вследствие окисления и улучшает их питание.
Некоторые исследователи считают, что витамин Е является самым важным антиоксидантом, содержащийся в пище, среди другие наиболее известных антиоксидантов: витамин C, глутатион, бета-каротин.

• Витамин Е защищает сердечно-сосудистую систему.
Употребление продуктов питания с повышенным содержанием витамина Е способствует укреплению стенок кровеносных сосудов, предотвращает образование тромбов и способствует их рассасыванию, укрепляет миокард.

• Витамин Е защищает кожу от ультрафиолетовых лучей.
Витамин Е иногда называют «громоотводом» клетки из-за способности отвести реактивные молекулы, не причинив ущерба клеткам. Это функция витамина Е особенно очевидна в случае защиты кожи от ультрафиолетового излучения (УФ-излучения). В многочисленных исследованиях, где витамин Е применялся местно на кожу, была доказана защитная функция витамина Е по предотвращению повреждения от ультрафиолета. Когда диета содержит пищевые продукты, богатые витамином Е, он может путешествовать в мембраны клеток кожи и оказывает такой же защитный эффект.

• Витамин Е защищает от рака мочевого пузыря.
Рак мочевого пузыря является четвертой ведущей причиной смерти рака среди мужчин, и в четыре раза чаще встречается у мужчин, чем у женщин. В соответствии с исследованиями, представленными на ежегодном заседании Американской ассоциации исследований рака в 2004 году (Орландо, штат Флорида), увеличение потребления витамина Е снижает риск развития рака мочевого пузыря до 50%.
В экспериментах участвовали две наиболее распространенные формы витамина Е — альфа- и гамма-токоферол. Исследовательская группа обнаружила, что только прием альфа-токоферола снижает риск развития рака мочевого пузыря.

• Витамин Е защищает от рака простаты и болезни Альцгеймера.
Витамин Е, содержащийся в продуктах питания, но не синтезированные добавки обеспечивает защиту от рака простаты и болезни Альцгеймера.
Исследовали антиканцерогенного потенциала различных форм витамина Е, обнаружили, что гамма-токоферол, особенно в сочетании с другими формами витамина Е, обладает противораковым эффектом. Только у альфа-токоферола не было этого эффекта.
Высокое потребление витамина Е из пищи, но не из пищевых добавок (которые обычно содержат только альфа-токоферол) также обратно, связанны с болезнью Альцгеймера.

Нормы витамина Е

По современным российским стандартам, ежедневная норма потребления витамина Е составляет 10 мг.

Рекомендуемые нормы ежедневного потребления витамина Е (утверждены Национальной академией наук США в 2000 году):
• Дети, 1-3 лет: 6 мг
• Дети, 4-8 лет: 7 миллиграммов
• Подростки, 9-13 лет: 11 мг
Мужчины и женщины, 14 лет и старше: 15 мг
Беременные женщины, 18 лет и старше: 15 мг
Кормящие женщины, 18 лет и старше: 19 мг
Альтернативной рекомендацией является то, что диета должна содержать 0,4 миллиграмм витамина Е для каждого потребленного 1 грамма полиненасыщенных жирных кислот.

Следует помнить что, при приеме синтетического витамина Е (альфа-токоферол) дозировку необходимо увеличить в полтора раза, так как эффективность искусственного аналога меньше натурального.

Дефицит витамина Е

При диете с очень низким содержанием жиров в пище возникает дефицит витамина Е, поскольку растительные масла являются основным источником этого витамина. Болезни, препятствующие поглощению жиров, могут также уменьшить всасывание жирорастворимого витамина Е и увеличению риска дефицита витамина Е. Новорожденные имеют относительно низкий запас витамина Е, потому что только небольшое количество витамина Е проникают через плаценту. Таким образом, новорожденные подвергаются повышенному риску дефицита витамина Е. Взрослые имеют большое количество витамина Е, который накапливается и сохраняется в жировой ткани.
В развитых странах среди детей старшего возраста и взрослых, дефицит витамина Е является редким.

Симптомы нехватки витамина Е, диагностика и лечение

Низкий уровень витамина Е связан с проблемами пищеварения системы, где питательные вещества плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта. Эти проблемы включают заболевания поджелудочной железы, желчного пузыря, болезни печени, и целиакией.

Симптомы могут включать в себя вялость, заторможенность, нарушение рефлексов, трудности при ходьбе, потерю координации и мышечную слабость. Дефицит витамина Е может вызвать редкую форму анемии с усиленным разрушением эритроцитов (гемолитическая анемия) у недоношенных детей. При нехватке витамина Е у недоношенных детей возникает риск серьезных расстройств: могут возникать кровоизлияния в мозгу и развиться патология сетчатки и кровеносных сосудов глаз (ретинопатия недоношенных). Пострадавшие новорожденные также имеют слабые мышцы.
Многие практикующие врачи считают, что проблемы с кожей тесно связаны с дефицитом витамина Е.

Трудности диагностирования нехватки витамина Е осложняются тем, что признаки дефицита жирорастворимых витаминов проявляются не сразу, а анализ крови для определения уровня витамина Е не являются легкодоступным. Диагноз ставят на основании симптомов, результатов физического обследования и наличия условий, повышающих риск дефицита витамина Е.

Лечение включает в себя дополнительный прием витамина Е в рот. Недоношенным новорожденным могут быть даны добавки для предотвращения нарушений развития. Большинству доношенных новорожденных добавки не нужны, потому что они получают достаточно витамина Е с грудным молоком или заменителем грудного молока.

Превышение нормы витамина Е

Многие взрослые принимают относительно большие количества витамина Е в течение от нескольких месяцев до нескольких лет без видимого вреда. Тем не менее, высокие дозы витамина Е (допустимый уровень 1000мг или 1500 МЕ витамина Е в форме альфа-токоферола) могут увеличить риск кровотечений (включая кровотечения в мозг, вызывая инсульт), особенно для взрослых, которые также принимают антикоагулянты (особенно варфарин, кумадин). Иногда у взрослых, с повышенным содержанием витамина Е, развивается мышечная слабость, усталость, тошнота и диарея.

Лечение заключается в прекращение дополнительного приема витамина Е. При необходимости остановить кровотечения рекомендуется прием витамина К увеличивающего вязкость и ускоряющего свертываемость крови.

Какие лекарства влияют на витамин Е?

Использование перечисленных препаратов может уменьшить содержание в организме витамина Е:
• Противосудорожные препараты (например, Dilantin)
• Препараты для снижения уровня холестерина (например, пробукол, холестирамин, клофибрат, колестипол, и гемфиброзил)
• Долгосрочное, регулярное использование минерального масла (например, слабительное без рецепта врача), также может подорвать снабжение организма витамином Е.

Источники витамина Е

Источником витамина Е являются растения. Он содержится в растительных маслах, таких как кукурузное, оливковое, пальмовое, арахисовое и хлопковое масла. Растительноядные млекопитающие приобретают витамин Е непосредственно из растений, и хранят его в своей печени, мышцах и жире. Хищники пополняют свои запасы витамина Е, съедая других животных.

Отличные источники витамина Е: горчица, зелень репы, мангольд, и семена подсолнечника.
Очень хорошие источником витамина Е: миндаль и шпинат.
Хорошие источники витамина Е: зелень, петрушка, капуста, папайя, оливки, сладкий перец, брюссельская капуста, киви, помидоры, голубика и брокколи.

Согласно новым исследованиям витамином Е богаты плоды авокадо, нектарины, виноград, персики, манго.
Витамин Е присутствует во многих продуктах, в частности, он содержится в орехах, зелени, растительном и сливочном маслах, цельных зернах, а также зародышах злаковых.
Содержится витамин Е в молоке, в яичном желтке, печени, мясе, рыбе.

Термическая обработка и окисление на воздухе может нанести серьезный ущерб содержанию витамина Е в пище. В пшенице, например, где большинство витамина Е содержится в ростках, во время готовки теряется 50-90% витамина Е. В пшеничной муке, которая используется для производства более 90% всего хлеба и хлебобулочных изделий, содержание альфа-токоферола падает почти на 90%, а содержание бета-токоферола на 43%. (Альфа- и бета-токоферола две формы витамина Е).

Чтобы защитить содержание витамина Е в растительных маслах (оливковое масло, масло подсолнечное, арахисовое масло) от ненужного воздействия воздуха, они должны храниться плотно закрытыми.

Источник

Витамин E

Витами́н E — группа природных соединений производных токола. Важнейшими соединениями являются токоферолы и токотриенолы. Жирорастворим. Впервые был выделен в 1922 году, а в 1938 был синтезирован химическим путём.

Содержание

История открытия

Ещё в экспериментах Томаса Осборна [en] было показано, что полуочищенная диета, содержащая также и витамины А, B, C и D, поддерживает рост [1] .

Однако открытие самого витамина Е произошло в 1922 году Гербертом Эвансом [en] и Кэтрин Скотт Бишоп. В своих экспериментах они показали, что крысы, которые питались лишь смесью казеина, сала, молочного жира, соли и дрожжей, были бесплодными. Репродуктивную функцию можно было восстановить, добавив листья салата или масло из зародышей пшеницы. Добавление рыбьего жира или муки не приводило ни к каким улучшениям. Из этого был сделан вывод, что «фактор X», содержащийся в определённых растительных маслах, был очень важным составляющим пищи [2] [3] [4] .

В 1931 году Маттилл и Олкотт описали антиоксидантную функцию витамина E. В том же году было выяснено, что недостаток витамина E вызывает мышечную недостаточность и энцефаломаляцию [1] .

В 1936 году α-токоферол был впервые выделен Эвансом. Название «токоферол» (от др.-греч. τόκος — «потомство, деторождение», и φέρω — «несу») было предложено Джорджем Калхауном, профессором греческого языка Калифорнийского университета [2] [1] .

В 1938 году была описана химическая структура α-токоферола, а Пауль Каррер смог его синтезировать [1] .

Первое терапевтическое использование витамина E было проведено в 1938 году Виденбауэром, который использовал масло зародышей пшеницы как добавку для 17 недоношенных новорожденных младенцев, страдающих от нарушений роста. Одиннадцать из них выздоровели и смогли возобновить нормальные темпы роста [1] .

Физико-химические свойства

Соединения группы витамина E представляют собой светло-желтые вязкие жидкости. Не растворимы в воде, хорошо растворимы в хлороформе, эфирах, гексане, хуже — в ацетоне и этаноле.

Растворы интенсивно флуоресцируют (максимум поглощения 295 нм , максимум излучения — 320 — 340 нм ).

Устойчивы к действию минеральных кислот и щелочей. При взаимодействии с O₂ и другими окислителями превращаются в хиноны.

Сложные эфиры этих веществ значительно более устойчивы к окислению. Разлагаются при действии ультрафиолетового излучения. В атмосфере инертного газа стабильны при нагревании до 100 °C [5] .

Важнейшие биологически активные соединения, относящиеся к группе витамина E: токоферолы и токотриенолы.

Токотриенолы значительно менее биологически активны и отличаются от токоферолов тремя двойными связями в линейной части молекулы в положениях 3′, 7′ и 11′.

Все асимметричные центры природных токоферолов имеют R-конфигурацию. Натуральный токоферол обозначают как RRR-α-токоферол (раньше также использовалось наименование d-α-токоферол), а полученный синтетически называют all-rac-α-токоферолом, он является смесью восьми стереоизомеров, семь из которых в природе не найдены.

Если в качестве исходного вещества для синтеза используется фитол, то образуется смесь RRR-α-токоферола и 2S,4′R,8′R-α-токоферола (2-epi-α-токоферола), называемая 2-ambo-α-токоферолом (устар. dl-α-токоферол) [2] [5] [6] .

Все изомеры этих веществ являются активными антиоксидантами, однако только изомеры с 2R-конфигурацией имеют высокую биологическую активность [7] .

Метаболизм

Витамин E поступает в желудочно-кишечный тракт в составе масел, гидролиз которых липазой и эстеразой приводит к высвобождению витамина. Затем он всасывается и в составе хиломикронов поступает в лимфатическую систему, а затем в кровь. В печени витамин связывается с токоферолсвязывающими белками, причём наибольшим сродством обладает RRR-α-токоферол. Другие токоферолы выделяются из печени с жёлчными кислотами. Эти белки доставляют витамин в кровь в составе ЛПОНП. В плазме крови происходит обмен токоферолом между ЛПОНП и другими липопротеинами крови. Обмен между фракциями липопротеинов (особенно между ЛПНП и ЛПВП) и эритроцитами обеспечивает равновесие концентраций токоферола в крови [2] .

Витамин поступает в экстрапеченочные ткани в составе ЛПНП, которые захватываются соответствующими рецепторами. Кроме такого рецепторно-опосредованного механизма, имеется и другой, зависящий от активности липопротеинлипазы: фермент высвобождает токоферол из хиломикронов и ЛПОНП, после чего витамин поступает в ткани путём пассивной диффузии. Благодаря пассивной диффузии через клеточную мембрану концентрация RRR-a-токоферола увеличивается во всех тканях организма, особенно в мозге. Структурная организация фосфолипидов в клеточных мембранах способна узнавать хиральную форму RRR-a-токоферола, благодаря чему витамин задерживается в мембране, где и выполняет свою функцию (синтетические токоферолы в составе мембраны обеспечивают меньшую её защиту от оксидативного стресса) [2] .

Не всосавшиеся в кишечнике токоферолы выводятся с калом. Продукты метаболизма витамина — токофериновая кислота и её водорастворимые глюкурониды — выводятся с мочой [2] .

Витамин Е является универсальным протектором клеточных мембран от окислительного повреждения. Он занимает такое положение в мембране, которое препятствует контакту кислорода с ненасыщенными липидами мембран (образование гидрофобных комплексов). Это защищает биомембраны от их перекисной деструкции. Антиоксидантные свойства токоферола обусловлены также способностью подвижного гидроксила хроманового ядра его молекулы непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами кислорода (О₂·, НО·, НО₂·), свободными радикалами ненасыщенных жирных кислот (RO·, RO₂·) и перекисями жирных кислот. Мембраностабилизирующее действие витамина проявляется и в его свойстве предохранять от окисления SH-группы мембранных белков. Его антиоксидантное действие заключается также в способности защищать от окисления двойные связи в молекулах каротина и витамина A. Витамин E (совместно с аскорбатом) способствует включению селена в состав активного центра глутатионпероксидазы, тем самым он активизирует ферментативную антиоксидантную защиту (глутатионпероксидаза обезвреживает гидропероксиды липидов) [2] .

Токоферол является не только антиоксидантом, но и антигипоксантом, что объясняется его способностью стабилизировать митохондриальную мембрану и экономить потребление кислорода клетками. Следует отметить, что из всех клеточных органелл митохондрии наиболее чувствительны к повреждению, так как в них содержится больше всего легко окисляющихся ненасыщенных липидов. Вследствие мембраностабилизируюшего эффекта витамина Е в митохондриях увеличивается сопряженность окислительного фосфорилирования, образование АТФ и креатинфосфата. Важно также отметить, что витамин контролирует биосинтез убихинона — компонента дыхательной цепи и главного антиоксиданта митохондрий [2] .

Окисленная форма витамина может реагировать с донорами водорода (например, с аскорбиновой кислотой) и таким образом вновь переходит в восстановленную форму [7] .

Так как окисленные формы в организме восстанавливаются, то их обычно не находят in vivo . In vitro были найдены следующие продукты окисления [7] :

Токотриенолы проявляют сильные нейропротекторные, антиоксидантные свойства, снижают риск заболевания раком. Микромолярные количества токотриенолов уменьшают активность 3-гидрокси-3-метилглютарил-кофермент А редуктазы, отвечающей за синтез холестерина, таким образом снижая его уровень в организме [8] .

Токоферол контролирует синтез нуклеиновых кислот (на уровне транскрипции), К энзима Q, миозиновой АТФ-азы (необходимой для сокращения) кальциевой АТФ-азы (необходимой для захвата кальция в саркоплазматический ретикулум при расслаблении), каталазы и пероксидазы (участвующих в ликвидации перекисей), а также гема (таким образом увеличивая эритропоэз), входящего в состав цитохромов (P-450, цитохром-С-редуктазы), гемоглобина и миоглобина. Под его влиянием происходит синтез следующих белков: коллагена в подкожной клетчатке и костях, сократительных белков в скелетных, гладких мышцах и миокарде, белков слизистых оболочек и плаценты, ферментов печени, креатинфосфокиназы, вазопрессиназы и гонадотропных гормонов [2] [9] .

Витамин Е обладает способностью угнетать активность фосфолипазы А₂ лизосом, разрушающей фосфолипиды мембран. Повреждение мембран лизосом приводит к выходу в цитозоль протеолитических ферментов, которые и повреждают клетку.

Витамин Е является эффективным иммуномодулятором, способствующим укреплению иммунозащитных сил организма [2] .

Гиповитаминоз

Недостаточность токоферола — весьма распространенное явление, особенно у людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, а также подвергающихся воздействию химических токсикантов. Глубокий гиповитаминоз встречается редко — преимущественно у недоношенных детей (проявляется гемолитической анемией) [2] .

При Е-витаминной недостаточности наблюдается частичный гемолиз эритроцитов, в них снижается активность ферментов антиоксидантной защиты. Повышение проницаемости мембран всех клеток и субклеточных структур, накопление в них продуктов ПОЛ — главное проявление гиповитаминоза. Именно этим обстоятельством объясняется разнообразие симптомов недостаточности токоферола — от мышечной дистрофии и бесплодия вплоть до некроза печени и размягчения участков мозга, особенно мозжечка. Увеличение активности выходящих из поврежденных тканей ферментов в сыворотке крови (креатинфосфокиназы, аланинаминотрансферазы и других) и увеличение содержания в ней продуктов ПОЛ наблюдается уже на ранних стадиях Е-гиповитаминоза [2] .

При недостатке витамина E у младенцев и маленьких детей с мальабсорбцией атаксия протекает намного быстрее, чем у взрослых. Это означает, что нервной системе необходимо достаточное количество витамина для нормального развития [7] .

Дефицит витамина E в организме сопровождается снижением содержания иммуноглобулинов E. После его введения нормализуется численность Т- и В-лимфоцитов в периферической крови и восстанавливается функциональная активность Т-клеток [2] .

Гипервитаминоз

Витамин нетоксичен при значительных (10—20-кратных к суточной потребности) и длительных превышениях его дозировки, что обусловлено ограничением способности специфических токоферолсвязывающих белков печени включать витамин в состав ЛПОНП. Его избыток выводится из организма с жёлчью. В некоторых случаях длительный прием мегадоз токоферола (более 1 г в сутки) может привести к гипертриглицеридемии и повышению кровяного давления [2] .

Основные осложнения при гипервитаминозе связаны с [9] :

• чрезмерным угнетением свободнорадикальных реакций в нейтрофилах и других фагоцитах (нарушение переваривания захваченных микроорганизмов, что может проявится сепсисом у очень недоношенных детей);
• прямым токсическим действием на нейтрофилы, тромбоциты, эпителийкишечника, клетки печени и почек;
• угнетением активности витамин K-зависимой карбоксилазы.

Возможная клиника отравления α-токоферолом: сепсис, некротизирующий энтероколит, гепатомегалия, гипербилирубинемия (более 20 мг/дл ), азотемия (более 40 мг/дл ), тромбоцитопения (менее 50 — 60 тыс./мкл ), симптомы почечной недостаточности, кровоизлияния в сетчатую оболочку глаз или мозг, асцит [9] .

При внутривенном введении витамина E на месте инъекции возникает отёк, эритрема, кальцификация мягких тканей [9] .

Пищевые добавки

В конце XX века, когда витамин E позиционировался в средствах массовой информации как мощнейший антиоксидант, снижающий риск возникновения разнообразных болезней, многие жители западных стран стали принимать препараты с высоким содержанием токоферолов. Последующие исследования показали, что регулярный приём таких добавок ассоциируется с повышенной смертностью [10] [11] [12] . В 2012 году японские исследователи заявили, что избыток витамина ведёт к остеопорозу [13] . Положительный эффект добавок с витамином E доказан только в отношении недостаточности токоферола [14] .

Специалисты клиники Майо рекомендуют относиться к приёму препаратов, содержащих витамин E, с повышенной осторожностью [14] . Ситуация осложняется тем, что подобные препараты часто содержат также витамин A, что затрудняет решение вопроса о том, избыток какого из этих витаминов вызывает негативный эффект в том или ином случае [15] .

Врождённые нарушения обмена витамина E

При этой патологии в плазме крови отсутствуют хиломикроны, ЛПНП и ЛПОНП вследствие нарушения в печени больных синтеза одного из структурных белков этих липопротеинов. Так как витамин E транспортируется в крови в составе хиломикронов и ЛПНП, то отсутствие последних приводит к нарушению всасывания токоферола и поступления его в ткани. Клинически это проявляется в резком снижении гемолитической устойчивости эритроцитов и акантоцитозе, пигментном ретините, мышечной слабости и атаксической нейропатии. Лечение сводится к ограничению потребления жиров и дополнительному введению водорастворимых форм жирорастворимых витаминов (например, токоферолполиэтиленгликоль сукцинат) [2] .

Врождённая дисэритропоэтическая анемия типа II

При этом заболевании увеличивается расход витамина E на процесс стабилизации и защиты от перекисной деструкции дефектных эритроцитарных мембран [2] .

Врождённые мышечные дистрофии

В некоторых случаях мышечная гипотония и дистрофия мышц обусловливается врождённым нарушением процесса поступления или обмена в них токоферола [2] .

Источник