Ровно 140 лет назад, 3 марта 1879 года, в США родился Эльмер Вернер Макколум, человек, который открыл несколько из известных нам витаминов (А, В, D и Е). С тех пор этот список заметно увеличился. И оказалось, что на каждый витамин найдется если не его антипод, то способ его заблокировать, остановить, нейтрализовать или вовсе ликвидировать. Но ведь витамины — крайне полезные соединения, без которых нет здоровья и радостей жизни. Казалось бы, что же может быть хорошего в антивитаминах, если они «против» бесценных и жизненно необходимых витаминов?
Зачем нужны антивитамины и можно ли извлечь хоть какую-то пользу из таких потенциально вредных для нас веществ — разбирался MedAboutMe.
Витамины и антивитамины
В 1926 году ветеринар из США Эдвард Мелланби, наблюдая за щенками, заметил, что чем больше животные получали злаков в составе корма, тем слабее были их кости, процесс кальцификации (отложения кальция) костной ткани замедлялся. То есть, что-то противодействовало работе «кальцифицирующего витамина». И только почти через 10 лет выяснилось, что этим витамином был витамин D, а «токсином», который ему противодействовал, являлась фитиновая кислота, его кальций-связывающий антагонист. Последняя «забирала» кальций и не давала ему усваиваться.
За следующие почти 100 лет были обнаружены и другие вещества, которые так или иначе блокировали действие витаминов. Они получили название «антивитамины». Сегодня так называют молекулы, которые угнетают или полностью блокируют специфические функции витаминов. Фитиновая кислота, о которой мы говорили выше, является антивитамином лишь косвенно. Но есть обширный перечень соединений, который напрямую противодействуют витаминам.
Одному витамину может соответствовать целый список антивитаминов, которые могут оказывать свое блокирующее или угнетающее действие на разных метаболических этапах.
Ученые выделяют две группы антивитаминов:
- Вещества, которые разрушают витамины или связываются с ними и трансформируют их в неактивные формы.
- Вещества, очень похожие на витамины, играющие роль коферментов. Без этих последних нельзя собрать целую работающую молекулу фермента. Такие антивитамины проникают вместо коферментов в молекулу фермента и делают ее неактивной.
Антивитамины, деактивирующие витамины
К этой группе относится белок авидин, содержащийся в сырых яйцах. Он связывается с витамином В7 (он же витамин Н, он же кофермент R или попросту биотин) и образует комплекс, в составе которого биотин не растворяется в воде, не усваивается организмом и не работает как кофермент (белок, необходимый для работы фермента).
Другими представителями этой же группы являются некоторые ферменты. Например, аскорбатоксидаза «прямой наводкой» разрушает витамин С (аскорбиновую кислоту). Сходное действие оказывает и хлорофилл — пигмент, благодаря которому растения используют солнечный свет и имеют зеленую окраску. Именно хлорофилл и аскорбатоксидаза виноваты в том, что почти половина витамина С, содержащегося в свежих фруктах или овощах, разрушается в течение 15 минут — 4 часов после того, как их нарезали. Поэтому следует нарезать их прямо перед подачей на стол или грызть целиком.
Антивитамином для витамина В1 (тиамин) является фермент тиаминаза. Его можно найти в мясе некоторых пород рыб. И если есть слишком много суши, то возникает риск развития дефицита тиамина. Но если рыбу термически обработать, то тиаминаза разрушится полностью, а витамин В1 — лишь частично утратит свои свойства.
Антивитамином для витамина В3 (он же ниацин, витамин РР) является незаменимая аминокислота лейцин. Ниацин синтезируется организмом из триптофана, а лейцин нарушает обмен последнего. Не стоит немедленно объявлять лейцину войну — речь идет о действительно больших его концентрациях. Так, в странах Южной Америки, в Индии и в некоторых африканских государствах до сих пор высока заболеваемость пеллагрой. Эта болезнь развивается из-за авитаминоза по ниацину. А причиной является слишком большая любовь к кукурузе, которая в этих краях заменяет пшеницу. В кукурузе в больших концентрациях содержатся лейцин, индолилуксусная кислота и ацетилпиридин — все эти три вещества приводят к дефициту витамина В3, вплоть до авитаминоза. Кроме кукурузы, лейцином богаты бобовые, бурый рис, некоторые орехи, а также говядина и молоко.
Наконец, каротин, который представляет собой провитамин А, разрушается при воздействии еще одного антивитамина — фермента липооксидазы.
Антивитамины как лекарства
Антивитаминами из второй группы, которые заменяют собой витамины-коферменты, очень заинтересовались ученые и врачи. Часть из них стали использовать в научных опытах для формирования витаминной недостаточности у подопытных животных. К таким антивитаминам относятся:
- окси- и пиритиамин, которые успешно замещают собой уже упоминаемый нами тиамин (витамин В1);
- изо- и дихлоррибофлавин, а также галактофлавин, которые замещают собой рибофлавин (витамин В2);
- дезоксипиридоксин и циклосерин, замещающие собой пиридоксин (витамин В6).
А еще отдельные антивитамины из этой группы актино используются как хорошо известные нам лекарства:
- Антивитаминами парааминобензойной кислоты (ПАБК, она же витамин В10) являются сульфаниламиды, в том числе всем известный стрептоцид. Препараты из этой группы по структуре очень похожи на ПАБК, они вытесняют ее из комплекса с ферментом, который занимается синтезом фолиевой кислоты. Тем самым сульфаниламиды угнетают рост патогенных бактерий, поэтому их назначают для терапии различных инфекционных болезней.
- Антивитаминами фолиевой кислоты (витамин В9, она же витамин М) являются вещества птеридины, например, метотрексат, хорошо известный пациентам с онкологическими болезнями и аутоиммунными патологиями. Эти антивитамины встраиваются прямо в активный центр определенных ферментов, задействованных в производстве нуклеиновых кислот, что блокирует процесс клеточного деления. Поэтому их используют для лечения различных видов рака.
- Антивитаминами для витаминов группы К являются вещества кумарины, к которым относятся, например, тромексан и варфарин. Эти вещества не дают образовываться факторам свертывания крови, поэтому их назначают для профилактики тромбозов при целом ряде распространенных заболеваний, в перечень которых входят стенокардия, тромбофлебиты и др.
- Кроме уже упомянутого выше лейцина, антивитаминами ниацина являются изониазид и его производные — лекарства для лечения туберкулеза.
Курение, алкоголь и кофеин как антивитамины
Есть и другие соединения и процессы, обладающие антивитаминным эффектом, хоть и косвенным, но весьма выраженным:
- Кофеин ухудшает усваиваемость витаминов группы В и аскорбиновой кислоты (витамин С).
- Употребление алкогольных напитков приводит к истощению витаминов группы В, группы К и все того же витамина С.
- Курение — еще один «антивитамин» для всех видов витаминов и особенно — для витамина С. Считается, что выкурив одну сигарету, человек теряет от 25 мг аскорбинки, что составляет четверть суточной потребности в этом витамине.
