ниацин

НИАЦИН (витамин PP) (от англ. pellagra preventing — предупреждающий пеллагру)

группа биологически активных соед., включающая никотиновую кислоту и ее производные. Наиб. распространены в природе сама кислота и ее амид, обладающие одинаковой витаминной активностью.

Н и к о т и н о в а я кислота (мол. м. 123,11; формула I, R = OH) — бесцв. кристаллич. вещество, т. пл. 236–237 °C. Водный раствор имеет максимумы поглощения при 261,5 нм (e = 3,1∙10³ при pH 5,6) и 385 нм. Н и к о т и н а м и д (мол. м. 122,13; I, R = NH₂)- бесцв. кристаллич. вещество, т. пл. 128–131 °C; хорошо раств. в воде и этаноле, плохо — в хлороформе, ацетоне и эфире. Для водного раствора максимумы поглощения при 261,5 нм (e = 2,85∙10³ при pH 5,72) и 300 нм. Оба соед. весьма устойчивы при хранении и выдерживают нагревание в водных растворах при 120 °C. В растворах кислот и щелочей никотинамид превращ. в никотиновую кислоту.

Биол. роль никотиновой кислоты и никотинамида обусловлена их участием в биосинтезе никотинамидных коферментов (коферментных форм Н.): н и к о т и н а м и д а д е н и н-н у к л е о т и д а (НАД; II, R = Н) и н и к о т и н а м и д а д е н и н д и н у к л е о т и д ф о с ф а т а [HАДФ; II, R = PO(OH)₂].

НАД и НАДФ — коферменты многочисленных (более 100) де-гидрогеназ, функционирующих на начальных этапах биол. окисления самых разнообразных соед.: 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 окислит.-восстано-вит. реакциях НАД и НАДФ играют роль промежут. акцепторов и переносчиков электронов и атомов водорода. Механизм переноса сводится к обратимому восстановлению пиридинового кольца в молекуле никотинамидных кофер-ментов, напр.:

В результате таких реакций НАД и НАДФ переходят в восстановленное состояние — НАДН и НАДФН. Когда последние выступают в качестве доноров электронов и протона, эти превращ. протекают в обратном направлении. Образование НАД(Ф)Н осуществляется стереоспецифично.

Функцион. различие между двумя коферментными формами состоит в том, что НАДН, как правило, служит поставщиком электронов в цепь биол. окисления, сопряженного с окислительным фосфорилированием, т. е. с процессами аккумуляции энергии в форме АТФ; НАДФН служит доно-ром водорода при биосинтезе жирных кислот и стеринов с участием ацетил-кофермента А; восстановит. аминировании кетокислот с образованием из них аминокислот (напр., глутаминовой кислоты из a-кстоглутаровой); восстановлении рибозы до дезоксирибозы; образовании восстановленных форм фолиевой кислоты (ди- и тетрагидрофолата; см. фолацин); восстановлении глутатиона и метгсмоглобина; в разл. реакциях гидроксилирования и др. Кроме того, никотинамид-ным коферментам принадлежит важная роль в генерировании H⁺ при секреции соляной кислоты в желудке.

Наряду с коферментными функциями, выполняемыми в составе дегидрогеназ, НАД является также аллостерич. регулятором (регуляторные функции обусловлены воздействием на участки фермента, не входящие в активный центр) активности ряда ключевых ферментов энергетич. 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 своб. виде никотиновая кислота и никотинамид в животных тканях присутствуют в незначит. количестве. Почти весь присутствующий в организме Н. находится в виде остатка никотинамида, включенного в состав молекул никотинамидных коферментов. Конечные продукты обмена Н. в организме, в виде которых они гл. обр. выводятся с мочой,-N-метилникотиновая кислота (тригонел-лин), никотинилглицин (никотинуровая кислота), N-метилнико-тинамид, N-оксид никотинамида и др.

В отличие от большинства др. витаминов Н. может частично образовываться в организме в результате эндогенного синтеза из триптофана. При этом из 60 мг L-трипто-фана 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 Н., образующегося в организме человека, невелико, и основная его часть должна поступать с пищей. Потребность здорового человека в Н. составляет 6,5 мг на 1000 ккал (4187 кДж) энергозатрат или 15–25 мг никотиновой кислоты в сутки. Потребность в витамине возрастает при тяжелой физич. работе, беременности и кормлении, приеме некоторых лекарственных средств (напр., сульфаниламидных препаратов, антибиотиков).

При недостаточном поступлении в организм Н. наблюдаются вялость, апатия, быстрая утомляемость, головокружение, бессонница, сердцебиение, бледность и сухость кожи, пониж. сопротивляемость к инфекц. заболеваниям. При глубоком дефиците Н. развивается пеллагра — тяжелое заболевание с поражением желудочно-кишечного тракта, кожи, центр. и периферич. нервной системы.

Для профилактики ниациновой недостаточности проводится обогащение муки никотиновой кислотой (вместе с витаминами B₁ и В₂). Источником Н. для человека служат мясо (4–18 мг на 100 г продукта), печень (7–47), крупы (напр., в гречневой 4), хлеб грубого помола. Очень высоко содержание Н. 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 Н. в молоке (0,1–0,5), но с учетом содержания триптофана оно является хорошим источником ниациновых эквивалентов. В растит. продуктах значит. доля Н. представлена никотиновой кислотой, в продуктах животного происхождения-никотинамидом, остаток которого входит в состав молекул никотинамидных коферментов. Консервирование, замораживание и сушка мало влияют на содержание Н. в пищ. 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 взаимод. с бромцианом и ароматич. амином (напр., с анилином), а также микробиологически — с помощью Lactobacillus arabinosus. НАД и НАДФ определяют флуориметрически по флуоресцирующему соед., образующемуся при их взаимод. в щелочной среде с ацетоном или метилэтилкетоном. Восстановленные формы кофермента м. б. определены спектрофотометрически по характерному интенсивному поглощению при 340 нм. Раздельное определение НАД и НАДФ осуществляют с использованием очищенных апоферментов алкогольдегидрогеназы, которая активна в присутствии НАД и НАДН, и глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, которая функционирует только в присутствии НАДФ и НАДФН.

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

О пром. получении Н. см. никотиновая кислота.

^{Лит.: Халмурадов А. Г., в кн.: Экспериментальная витаминология, Минск, 1979, с. 411–37; Hankes L. V., в кн.: Handbook of vitamins. Nutritional, biochemical and clinical aspects, N.Y.-Basel, 1984, p. 329–78.}

_{В. Б. Спиричев}