Никотиновая кислота (витамин РР)
Группа веществ: Витамины

Витамин РР (от англ. pellagra preventing - предупреждающий пеллагру), группа биологически активных соединений, включающая никотиновую кислоту и ее производные. Наиболее распространены в природе сама кислота и ее амид, обладающие одинаковой витаминной активностью.

Никотиновая кислота (молекулярная масса 123,11; R=OH) - бесцветное кристаллическое вещество, t плавления 236-237 °С. Водный раствор имеет максимумы поглощения при 261,5 нм (e = 3,1·10³ при рН 5,6) и 385 нм.

Никотинамид (молекулярная масса 122,13; R = NН₂) - бесцветное кристаллическое вещество, t плавления 128-131°С; хорошо растворим в воде и этаноле, плохо в хлороформе, ацетоне и эфире. Для водного раствора максимумы поглощения при 261,5 нм (e = 2,85·10³ при рН 5,72) и 300 нм. Оба соединения весьма устойчивы при хранении и выдерживают нагревание в водных растворах при 120°С. В растворах кислот и щелочей никотинамид превращается в никотиновую кислоту.

Биологическая роль никотиновой кислоты и никотинамида обусловлена их участием в биосинтезе никотинамидных коферментов (коферментных форм ниациана): никотинамидаденин нуклеотида (НАД; R=Н) и никотинамида дениндинуклеотидфосфата [HАДФ; R=PO(OH)₂].

НАД и НАДФ - коферменты многочисленных (более 100) дегидрогеназ, функционирующих на начальных этапах биологическом окисления самых разнообразных соединений: углеводов, аминокислот, жирных кислот и др. Среди них ферменты гликолиза (глицеральдегидфосфатдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа), пентозофосфатного цикла окисления углеводов (глюкозо6-фосфат-дегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдег идрогеназа), цикла трикарбоновых кислот (малат- и изоцитратдегидрогеназы) и др.

В катализируемых этими ферментами окислительно-восстановительных реакциях НАД и НАДФ играют роль промежуточных акцепторов и переносчиков электронов и атомов водорода. Механизм переноса сводится к обратимому восстановлению пиридинового кольца в молекуле никотинамидных коферментов. В результате таких реакций НАД и НАДФ переходят в восстановленное состояние - НАДН и НАДФН. Когда последние выступают в качестве доноров электронов и протона, эти превращения протекают в обратном направлении. Образование НАД(Ф)Н осуществляется стереоспецифично.

Функциональное различие между двумя коферментными формами состоит в том, что НАДН, как правило, служит поставщиком электронов в цепь биологического окисления, сопряженного с окислительным фосфорилированием, т. е. с процессами аккумуляции энергии в форме АТФ; НАДФН служит донором водорода при биосинтезе жирных кислот и стеринов с участием ацетилкофермента А; восстановительное аминировании кетокислот с образованием из них аминокислот (например, глутаминовой кислоты из aкстоглутаровой); восстановлении рибозы до дезоксирибозы; образовании восстановленных форм фолиевой кислоты (ди- и тетрагидрофолата); восстановлении глутатиона и метгсмоглобина; в различных реакциях гидроксилирования и др. Кроме того, никотинамидным коферментам принадлежит важная роль в генерировании Н⁺ при секреции соляной кислоты в желудке.

Наряду с коферментными функциями, выполняемыми в составе дегидрогеназ, НАД является также аллостерическим регулятором (регуляторные фунции обусловлены воздействием на участки фермента, не входящие в активный центр) активности ряда ключевых ферментов энергетического обмена; донором остатка адениловой кислоты при репарации (восстановлении) разрывов фосфодиэфирных связей в цепях ДНК, осуществляемой ДНК-лигазой; регулятором синтеза и репликации (самовоспроизведении) ДНК и др.

Биосинтез никотинамидных коферментов осуществляется в организме человека и животных из никотиновой кислоты и никотинамида с участием АТФ. В свободном виде никотиновая кислота и никотинамид в животных тканях присутствуют в незначительном количестве. Почти весь присутствующий в организме ниацины находится в виде остатка никотинамида, включенного в состав молекул никотинамидных коферментов. Конечные продукты обмена ниацинов в организме, в виде которых они главным образом выводятся с мочой, N-метилникотиновая кислота (тригонеллин), никотинилглицин (никотинуровая кислота), N-метилнико-тинамид, N-оксид никотинамида и др.

В отличие от большинства дрeугих витаминов ниацин может частично образовываться в организме в результате эндогенного синтеза из триптофана. При этом из 60 мг L-триптофана образуется 1 мг никотиновой кислоты. Потребность человека (и животных) в этом витамине принято выражать в ниациновых эквивалентах: 1 такой эквивалент равен 1 мг никотиновой кислоты или 60 мг L-триптофана. Количество ниацина , образующегося в организме человека, невелико, и основная его часть должна поступать с пищей. Потребность здорового человека в ниацине составляет 6,5 мг на 1000 ккал (4187 кДж) энергозатрат или 15-25 мг никотиновой кислоты в сутки. Потребность в витамине возрастает при тяжелой физической работе, беременности и кормлении, приеме некоторых лекарственных средств (например, сульфаниламидных препаратов, антибиотиков).

При недостаточном поступлении в организм ниацина наблюдаются вялость, апатия, быстрая утомляемость, головокружение, бессонница, сердцебиение, бледность и сухость кожи, пониженая сопротивляемость к инфекционным заболеваниям. При глубоком дефиците ниацина развивается пеллагра - тяжелое заболевание с поражением желудочно-кишечного тракта, кожи, центральной и периферической нервной системы.

Для профилактики ниациновой недостаточности проводится обогащение муки никотиновой кислотой (вместе с витаминами B1 и В2). Источником ниацина для человека служат мясо (4-18 мг на 100 г продукта), печень (7-47), крупы (например, в гречневой 4), хлеб грубого помола. Очень высоко содержание ниацина в дрожжах (в сухих пекарских 25-50, в сухих пивных 34-93) и сушеных грибах. Овощи более бедны ниацином (0,5-2,5). Также мало ниацина в молоке (0,1-0,5), но с учетом содержания триптофана оно является хорошим источником ниациновых эквивалентов. В растительных продуктах значительная доля ниацина представлена никотиновой кислотой, в продуктах животного происхождения-никотинамидом, остаток которого входит в состав молекул никотинамидных коферментов. Консервирование, замораживание и сушка мало влияют на содержание ниацина в пищевых продуктах. Тепловая обработка (варка, жарение) снижают его содержание на 15-20%.

Никотиновую кислоту (и никотинамид после его гидролиза до никотиновой кислоты) определяют колориметрически по окрашиванию, образующемуся при ее взаимодействию с бромцианом и ароматически амином (например, с анилином), а также микробиологически - с помощью Lactobacillus arabinosus. НАД и НАДФ определяют флуориметрически по флуоресцирующему соединению, образующемуся при их взаимодействии в щелочной среде с ацетоном или метилэтилкетоном. Восстановленные формы кофермента могут быть определены спектрофотометрически по характерному интенсивному поглощению при 340 нм. Раздельное определение НАД и НАДФ осуществляют с использованием очищенных апоферментов алко-гольдегидрогеназы, которая активна в присутвии НАД и НАДН, и глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, которая функционирует только в присутвии НАДФ и НАДФН.

Ниацин, чаще всего в форме никотинамида, входит в состав большинства поливитаминных препаратов, которые используют для профилактики полигиповитаминозов и оптимизации витаминной обеспеченности различных групп населения.