Витамин B2

Основные сведения
Синонимы: Официально признанное название витамина В2 - рибофлавин. Ранее он также назывался витамин G, лактофлавин, овофлавин, гепатофлавин, вердофлавин и урофлавин. Большинство из этих названий указывают на источник, из которого данный витамин был исходно выделен, т.е. молоко, яйца, печень, растения и моча.

Основные природные источники

Рибофлавин является одним из наиболее широко распространенных витаминов. Рибофлавин содержится во всех клетках животных и растений, но лишь немногие продукты являются богатыми источниками данного витамина. Наибольшая концентрация рибофлавина обнаруживается в дрожжах и печени, но наиболее распространенными диетическими источниками рибофлавина являются молоко и молочные продукты, мясо, яйца, овощи и зелень. Зерна злаков, хотя и содержат не слишком много рибофлавина, являются важными источниками данного витамина для тех, у кого злаковые составляют основной компонент пищевого рациона. Витаминизированная мука и мучные изделия позволяют получать достаточное количество витамина В2. Рибофлавин из животных продуктов усваивается лучше, чем из растительных источников. В коровьем, овечьем и козьем молоке не менее 90% рибофлавина находится в свободной форме, в большинстве других источников он обнаруживается связанным с белками.

Запасы в организме

Поступающие с пищей флавины высвобождаются в желудке под воздействием кислот и затем всасываются в верхней части тонкого кишечника посредством транспортного механизма с участием желчных солей. В клетках слизистой оболочки кишечника рибофлавин превращается в коферментную форму флавинового мононуклеотида (ФМН). В системе транспорта он связывается с плазматическим альбумином и переносится в печень, где превращается в другую коферментную форму, флавинового аденин динуклеотида (ФАД) и связывается со специальными белками, называемыми флавиновыми протеинами.

В ткани рибофлавин поступает главным образом в форме ФАД, но концентрация его в тканях не высока и он не запасается там в больших количествах. Печень, главный орган хранения, содержит около трети общего содержания рибофлавина в организме. Уровень содержания рибофлавина в плазме крови отражает количество поступившего с пищей рибофлавина и в норме составляет 30-40 мкг/л. Значительная концентрация рибофлавина обнаруживается в тканях сетчатки, но его функция там неизвестна. Выделение рибофлавина осуществляется главным образом с мочой, которой он придает желтый цвет. Небольшое количество рибофлавина также выделяется вместе с потом и желчью. Рибофлавин, обнаруживаемый в кале, является главным образом результатом деятельности кишечных бактерий. У женщин в период кормления грудью около 10% поглощенного рибофлавина выделяется в молоко.

Измерение

Для оценки уровня содержания рибофлавина у человека используются различные микробиологические и флуориметрические методы. Микробиологические методы являются более точными, но требуют несколько дней для проведения анализа. Количество поступающего с пищей рибофлавина можно оценить путем измерения содержания рибофлавина в моче спустя 24 часа сравнивая его с количеством выделяемого креатина. Однако, этот метод имеет ограничения при определении недостаточности рибофлавина, поскольку он позволяет оценить количество поступающего с пищей рибофлавина, но не его запасы в организме. Кроме того, на результаты такого рода анализа оказывают побочное влияние различные другие факторы. Аналогичные ограничения имеет метод измерения содержания рибофлавина в плазме крови. Уровень эритроцитов может служить индикатором накопления рибофлавина, но поскольку изменения этого параметра чрезвычайно малы, интерпретация результатов оказывается весьма затруднительна. Биохимический метод, дающий верное значение содержания рибофлавина, основывается на изменении активности глютатион-редуктазы эритроцитов, фермента использующего ФАД в качестве кофермента. При недостаточности рибофлавина глютатион-редуктаза эритроцитов не насыщается ФАД, так что активность фермента увеличивается при добавлении ФАД in vitro. Различие в активности эритроцитов без добавления ФАД и после добавления ФАД называется коэффициентом активности.

Стабильность

Витамин В2 термостабилен, так что он практически не разрушается в процессе обычного приготовления пищи, если только не подвергать продукты длительному воздействию света, что может привести к потере до 50% витамина. Некоторая часть рибофлавина может также теряться вместе с водой, используемой для приготовления. Вследствие высокой чувствительности рибофлавина к воздействию света, он быстро разрушается в молоке, хранимом в стеклянных бутылках при ярком солнечном свете (85 % в течение 2 часов). Стерилизация продуктов облучением или обработкой оксидом этилена может также привести к разрушению рибофлавина.

Основные антагонисты

Некоторые медицинские препараты, такие как уоабаин (препарат, применяемый при лечении застойной сердечной недостаточности), теофилин (релаксант гладкой мускулатуры, диуретический стимулятор и стимулятор центральной нервной системы), пеницилин и борная кислота замещают рибофлавин при его связывания с белком и, тем самым ингибируют его транспорт к центральной нервной системе. Пробенецид (средство от подагры) ингибирует желудочно-кишечное всасывание рибофлавина и его секрецию в почечных канальцах. Хлоропромазин (анти-психотическое средство) является структурным аналогом рибофлавина, он препятствует образованию ФАД из рибофлавина. Некоторые другие медикаменты также оказывают негативное влияние на всасывание или метаболизм рибофлавина, к ним относятся фенотиазины (сильные транквилизаторы), барбитураты, стрептомицин (антибиотик) и пероральные контрацептивы. Антагонист рибофлавина галоктофлавин часто используется в экспериментах для того, чтобы вызвать рибофлавиновую недостаточность.

Основные синергисты

Тироксин и триодотироксин стимулируют синтез ФМН и ФАД у млекопитающих. Антихолинергические препараты усиливают связывание рибофлавина, обеспечивая более длительное нахождение его в участке связывания.

Функции

Рибофлавин действует как посредник при переносе электронов в различных окислительно-восстановительных реакциях. Тем самым он участвует во множестве реакций метаболизма углеводов, жиров и белков, а также в реакциях по производству энергии в дыхательной цепи. Рибофлавиновые коферменты играют важную роль при превращениях пиридоксина (витамин В6 ) и фолиевой кислоты в их активные коферментные формы, и в превращениях триптофана в ниацин.

Предельная недостаточность

Очевидные клинические симптомы рибофлавиновой недостаточности редко встречаются в развитых странах. Однако доклинические стадии рибофлавиновой недостаточности, характеризуемые изменениями биохимических параметров, достаточно широко распространены. У детей это может привести к задержке роста. Недостаточность рибофлавина редко наблюдается сама по себе, и обычно проявляется в комбинации с недостаточностью других водорастворимых витаминов.

Явная недостаточность

Искусственно вызванная рибофлавиновую недостаточность в экспериментах на добровольцах приводила к глосситу (воспалению языка), стоматиту (воспалению слизистой оболочки полости рта с образованием трещинок в уголках губ), чесотке (зуду), шелушению кожи и себорейному дерматиту (сыпи на коже) особенно в области мошонки. У лиц, страдающих рибофлавиновой недостаточностью может наблюдаться васкуляризация роговицы в сочетании с фотофобией, ухудшением зрения, зудом и ощущением, как будто в глаза попала соринка. Однако прямой связи между возникновением указанных симптомов и рибофлавиновой недостаточностью установлено не было.

Исследования с использованием антагониста галоктофлавина выявили ряд изменений обычно не встречающихся при обычной диетологической недостаточности рибофлавина. В частности, наблюдалась нормохроническая анемия и периферическая невропатия конечностей (чувство покалывания, ощущение холода и боль). Недостаточность рибофлавина также рассматривается как тератогенная, поскольку беременные крысы, получающие недостаточное количество рибофлавина рожали детенышей с многочисленными аномалиями.

Группы риска

Недостаточность рибофлавина может возникнуть вследствие травматического повреждения, в частности ожога или хирургической операции, а также наблюдалась у пациентов, с хроническим болезненным состоянием (ревматоидная лихорадка, туберкулез, вялотекущий бактериальный эндокардит), диабет, воспаление щитовидной железы и цирроз печени. Другую группу риска составляют пожилые женщины, принимающие пероральные контрацептивы, дети и подростки из малообеспеченных семей, дети, страдающие хроническими болезнями сердца, люди не включающие в свой рацион молочные продукты, и малолетние дети с повышенным содержанием билирубина в сыворотке крови и проходящие продолжительный курс фототерапии.

Синдром недостаточности всасывания может развиться в результате желудочно-кишечных расстройств таких как спру, целиакальная болезнь, запор, резекция тонкой кишки, диарея, воспаление тонкой кишки, атрезия желчных протоков и синдром раздражения кишечника. Последствия недостаточного поступления рибофлавина в организм могут усугубляться хроническим алкоголизмом и хроническим стрессом.

Рекомендуемая профилактическая доза

Диетические рекомендации по рибофлавину существуют в 38 странах, и средняя рекомендуемая суточная доза для взрослых составляет от 1,2 до 2,2 мг. Рекомендации Отдела продовольствия и питания Национального исследовательского совета США основываются на исследованиях, проведенных в сороковые годы, которые показали, что если суточное потребление рибофлавина не превышает 0,55 мг, примерно через 90 дней проявляются клинические признаки рибофлавиновой недостаточности. Эти данные позволяют заключить, что для удовлетворения потребностей организма для здоровых людей суточная норма потребления рибофлавина составляет 0,6 мг на 1000 килокалорий. В настоящее время (1989) рекомендуемая доза составляет 1,2-1,3 мг для взрослых женщин и 1,4-1,8 мг для взрослых мужчин. Для женщин в период беременности рекомендуется увеличить суточную норму потребления рибофлавина дополнительно на 0,3 мг, дополнительно на 0,5 мг в течение первых шести месяцев кормления грудью и дополнительно на 0,4 мг в последующие месяцы. Рекомендуемые дозы для детей и младенцев варьируют от 0,4 мг в течение первых шести месяцев жизни до 1,2 мг в возрасте до десяти лет.

Добавки

Рибофлавин выпускают в виде пероральных препаратов отдельно или в мультивитаминных или мультивитаминно-минеральных комплексах, а также в растворимом виде для инъекций. Кристаллы рибофлавина плохо растворяются в воде, поэтому в жидких препаратах используется фосфатная форма. Выпускаемый в коммерческих масштабах ФМН также хорошо растворим в воде.

Терапевтическое применение

В большинстве случаях рибофлавиновой недостаточности предписываются ежедневные пероральные дозы 5-10 мг. Пациентам, страдающим от ахлоргидрии, рвоты, поноса, гепатита или ряда других нарушений, препятствующих нормальному всасыванию и усваиванию питательных веществ, следует вводить рибофлавин парентерально. Симптомы рибофлавиновой недостаточности начинают проходить через 1-3 дня, но полное выздоровление может занять несколько недель. Рибофлавин успешно применялся для лечения язвенного кератита, фотофобии и неинфекционного коньюктивита у пациентов без каких-либо признаков рибофлавиновой недостаточности.

Безопасность

Случаев отравления при пероральном приеме рибофлавина зафиксировано не было. Ограниченная способность желудочно-кишечного тракта всасывать данный витамин практически исключает подобную возможность.

Промышленное производство

Рибофлавин может быть получен путем химического синтеза или биотехнологическим методом. Химический синтез представляет собой усовершенствованный процесс, разработанный Куном и Каррером в 1934 году, использующий в качестве исходного материала о-ксилен, D-рибозу и аллоксан. Различные штаммы бактерий и дрожжей применяются для синтеза рибофлавина в коммерческих целях, с использованием дешевых природных материалов и промышленных отходов в качестве питательной среды для микроорганизмов.

Витаминизация пищи

Рибофлавин входит в число витаминов, часто добавляемых в белую муку и хлебобулочные изделия для того, чтобы компенсировать их потери при переработке. Он также используется для витаминизации молока, круп и диетических продуктов.

Другие промышленные применения

Из-за своего ярко-желтого цвета рибофлавин часто добавляется в различные препараты и инфузионные растворы в качестве маркера. Появление окраски в моче свидетельствует, что лекарство было принято, а окрашивание инфузионного раствора свидетельствует, что препарат был добавлен в пробирку.

История