Tokoferol - biológia
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Jačmeň Pangenom: míľnik na ceste do sklárne
Pri zníženom príjme potravy, dlhšia životnosť
Metóda bez zvierat predpovedá toxicitu nanočastíc
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Tokoferol
príbeh
Vitamín E bol objavený ako „vitamín plodnosti“. Herbert M. Evans a Katherine S. Bishop (dvaja americkí vedci) ako prví poukázali v roku 1922 na doteraz neznámy faktor rozpustný v tukoch, ktorý je nevyhnutný pre reprodukciu potkanov. [1] V nasledujúcich rokoch bol tento faktor izolovaný hlavne z oleja z pšeničných klíčkov, ovsa a kukurice, uznávaného ako vitamín a dnes nazývaného vitamín E vďaka už známym vitamínom A, B, C a D. V roku 1938 sa objasnila štruktúra vitamínu E (tu α-tokoferol) a v tom istom roku sa uskutočnila prvá chemická syntéza. Zástupcovia tokotrienolov, ktoré tiež patria do foriem vitamínu E, boli prvýkrát popísaní a syntetizovaní v roku 1956.
popis
Základnou štruktúrou všetkých foriem vitamínu E je chrománový kruh hydroxylovaný v polohe 6, ktorého metylácia ich rozdeľuje na formu α, β, γ alebo δ. Štyri rodiny sa opäť vyznačujú odlišne nasýtenými bočnými reťazcami, a to
- Tokoferoly s nasýteným bočným reťazcom
- Tokomonoenoly (T1) a morské tokoferoly (MDT) s mononenasýteným bočným reťazcom a
- Tokotrienoly (T3) s trojitým nenasýteným bočným reťazcom.
Ďalšími prirodzene sa vyskytujúcimi tokoferolmi sú 5,7-dimetyltokol a 7-metyltokol. Oba boli izolované z oleja z ryžových klíčkov v roku 1956. Syntéza pre 5,7-dimetyltokol sa uskutočnila už v roku 1938 a pre 7-metyltokol v roku 1958. [2]
Tokoferoly sú prirodzene v (RRR) Konfigurácia.
| a-tokoferol | CH3 | CH3 | |
| p-tokoferol | CH3 | H | |
| y-tokoferol | H | CH3 | |
| 5-tokoferol | H | H |
| a-tokotrienol | CH3 | CH3 | |
| p-tokotrienol | CH3 | H | |
| y-tokotrienol | H | CH3 | |
| 5-tokotrienol | H | H |
| a-tokomonoenol | CH3 | CH3 | |
| p-tokomonoenol | CH3 | H | |
| y-tokomonoenol | H | CH3 | |
| 5-tokomonoenol | H | H |
| a-MDT | CH3 | CH3 | |
| p-MDT | CH3 | H | |
| y-MDT | H | CH3 | |
| 5-MDT | H | H |
Plastochromanol
Plastochromanoly sú skupinou molekúl, ktoré sú produkované rastlinami proti peroxidácii lipidov a môžu zabrániť možnej prooxidačnej aktivite alfa-tokoferolu [3]. Gama-tokotrienol je plastochromanol-3. Plastochromanoly sa vyskytujú napríklad v ľanovom oleji, kamelínovom oleji a Arabidopsis [4].
Úloha/funkcia v tele
Jednou z jeho najdôležitejších funkcií je antioxidačná látka rozpustná v tukoch, ktorá je schopná chrániť polynenasýtené mastné kyseliny v membránových lipidoch, lipoproteínoch a depotnom tuku pred zničením oxidáciou (lipidovou peroxidáciou). Voľné radikály by napádali dvojité väzby mastných kyselín v bunkových a organelárnych membránach. Tokoferol pôsobí ako zachytávač radikálov v tom, že sa stáva inertným, pretože je to samotný mezomérne stabilizovaný radikál. Tokoferolový zvyšok sa potom redukuje za vzniku askorbátového zvyšku. Radikát askorbátu sa regeneruje pomocou glutatiónu (GSH). Dva monoméry (GSH) sa oxidujú na dimér (GSSG).
Vitamín E má funkcie pri kontrole pohlavných žliaz, a preto je tiež známy ako anti-sterilný vitamín.
Ľudské telo dokáže najlepšie RRR-Skladujte a prepravujte α-tokoferol. Dôvod: Prenosový proteín α-tokoferol (α-TTP) v pečeni, ktorý je zodpovedný za transport vitamínu E cez VLDL do krvi, má najvyššiu afinitu k prírodnému α-tokoferolu. Vzhľadom na skladovaciu kapacitu môže jednotlivá dávka pôsobiť dlho. Γ-tokoferol, ktorý sa nachádza hlavne v sójových výrobkoch, vykazuje nižšiu aktivitu. Nedávno sa však diskutovalo o tom, či by sa jej mala pripisovať osobitná úloha [5]. V ľudskom LDL sú prítomné aj lipoproteíny, α-tokoferol a v nízkych koncentráciách y-tokoferol.
ekvivalenty alfa-tokoferolu
Informácie o požiadavke na vitamín E sú správne uvedené v mg TE (tiež aTE alebo aTÄ). Tieto mgTE označujú „aktivitu vitamínu E“, to znamená relatívny účinok ako anti-sterilný vitamín. Jednotlivé izoméry sú zahrnuté do výpočtu aTE s výrazne odlišným faktorom. Tu je zoznam relatívnych aTE ôsmich bežných prírodných izomérov. 1mg aTE zodpovedá:
- 1 mg alfa-tokoferolu (RRR-α-tokoferol alebo d-α-T0)
- 2 mg beta-tokoferolu
- 4 mg gama tokoferolu
- 100 mg delta-tokoferolu
- 3,3 mg alfa-tokotrienolu
- 6,6 mg beta-tokotrienolu
- 13,2 mg gama-tokotrienolu
- pre delta-tokotrienol neexistuje žiadna oficiálna konverzia
Indikácia aTE nekoreluje s antioxidačným účinkom. Naopak, tokotrienoly a všeobecne izoméry delty a gama vykazujú významne vyššiu antioxidačnú aktivitu. V prípade tokotrienolov sa preukázal 40-násobne vyšší antioxidačný ochranný účinok proti peroxidácii lipidov na bunkových membránach. [6]
Syntetické výrobky s účinkom vitamínu E majú znížený účinok v porovnaní s prírodným vitamínom E, pretože pozostávajú zo zmesí („all-RAC“) rôznych izomérov v štruktúre fytylového zvyšku. Starší IE boli založené na relatívnej aktivite vitamínu E all-rac-α-tokoferylacetátu (1,49) a už by sa nemali používať.
Výskyt
Rastlinné oleje, ako je olej z pšeničných klíčkov (až 2435 mg/kg celkového tokoferolu so 70% α-tokoferolu [7]), slnečnicový olej (454–810 mg/kg celkového tokoferolu s 86-99% α-tokoferolu) a červený palmový olej, majú obzvlášť vysoké hladiny vitamínu E (800 mg/kg celkového vitamínu E, z toho 152 α-tokoferolu a 600 mg/kg tokotrienolov) a olivový olej (46 - 224 mg/kg celkového tokoferolu s 89 - 100% α-tokoferolu). Priemerná miera absorpcie závislá od dávky a matrice 30%.
Vitamín E je tiež synteticky [u. a. BASF, E. Merck (India) a DSM Nutritional Products] ako racemická zmes. Syntetický tokoferol je však relatívne nestabilný, a preto sa obvykle vybavuje acetylovou skupinou (pozri tiež dl-α-tokoferylacetát). Nemá žiadne antioxidačné vlastnosti [5]. Až 50% z neho sa však dá v tele premeniť na prírodný vitamín E.
Palm-tokomonoenol sa tiež našiel v palmovom oleji, zatiaľ čo niektoré morské organizmy obsahujú takzvaný morský tokoferol (morský derivát tokoferolu, MDT). [8] [9] .
stabilita
Vitamín E je relatívne stabilný voči teplu. Aj po niekoľkých hodinách zahrievania na 180 stupňov (napr. Pri hlbokom vyprážaní) zostali straty v rozmedzí 15% - 60%. Všetkých osem izomérov vitamínu E má jednoznačne pozitívny vplyv na tvorbu nežiaducich oxidačných produktov. Čím je teplota nižšia a kúrenie kratšie, tým viac vitamínu E zostáva nevyužitého. [10]
požiadavka
Minimálna požiadavka je 4 mg/d plus asi 0,4 mg na gram polynenasýtených mastných kyselín [5]. Na dosiahnutie plazmatických hladín, ktoré rôzni autori považujú za ochranné, je potrebný príjem 20 - 35 mg/d. Kvôli nízkej toxicite [5] [11] sa niekedy odporúčajú dávky 268 mg/d. [12] Plazmatická hladina by mala byť nad 30 µmol/l (s hladinou cholesterolu 220 mg/dl). [13]
Vitamín E zosilňuje účinok antikoagulancií (antikoagulancií) prostredníctvom svojej interakcie s prostaglandínmi, preto je potrebné liečbu starostlivo sledovať pri používaní perorálnych antikoagulancií a v prípade nedostatku vitamínu K, aby sa zabránilo zvýšenému riziku krvácania.
U pacientov s neurodermatitídou viedla suplementácia 268 mg/d počas ôsmich mesiacov k významnému zlepšeniu symptómov. [14]
Farmakoepidemiologické štúdie na tokoferol
O farmakepidemiológii α-tokoferolu sú k dispozícii rozsiahle údaje z národných prieskumov Nemeckej štúdie kardiovaskulárnej prevencie (DHP) a z Federálneho prieskumu zdravia obyvateľstva Nemeckej spolkovej republiky. [15] [16] Pravidelné užívanie prípravkov obsahujúcich α-tokoferol vedie k dávkovo závislému a štatisticky významnému zníženiu sérového β- a γ-tokoferolu [17]. V literatúre sa diskutuje o zdravotných aspektoch možnej zvýšenej tendencie ku krvácaniu pri súbežnej liečbe s prípravkami s kyselinou acetylsalicylovou [18]. Výsledky výskumu z údajov z prieskumu sú k dispozícii aj pre produkty oxidácie tokoferolu, ako je tokoferolchinón [19] .
Rozsiahla štúdia na 35 533 mužoch (SELECT) skúmala, či vitamín E chráni pred rakovinou prostaty. Bolo použitých 400 IU/d všetko rac-a-tokoferylacetát (synteticky vyrobený dl-α-tokoferylacetát). Výsledkom bolo, že rakovina prostaty bola o 17 percent častejšia v porovnaní s kontrolnou skupinou. [20] Naopak, niekoľko štúdií in vitro s izomérmi gama (gTP alebo gTE) pozorovalo apoptotický účinok na bunky rakoviny prostaty. [21] [22] [23]
Príznaky nedostatku (hypovitaminóza)
Príznaky nedostatku u ľudí sú v dnešnej dobe v Európe veľmi zriedkavé, pretože tokoferol sa môže veľmi dobre skladovať v pečeni a v tukovom tkanive. Osvedčené príznaky nedostatku sa zvyčajne vyskytujú iba v súvislosti s chorobami, pri ktorých je súčasne narušené vstrebávanie tukov. Dôsledky hypovitaminózy sú:
- suchá, pokrčená pokožka
- Ťažkosti so sústredením
- Neúčinnosť
- únava
- Podráždenosť
- zle sa hojace rany
- Priaznivá ateroskleróza
Predávkovanie (hypervitaminóza)
| UL α-tokoferol od EFSA pre deti a tínedžerov [24] | |
| 1-3 | 100 |
| 4-6 | 120 |
| 7-10 | 160 |
| 11-14 | 220 |
| 15-17 | 260 |
Rovnako ako vitamíny rozpustné v tukoch, vitamín A, vitamín D a vitamín K budú RRR-α-tokoferol a 2R-Stereoizoméry (RSR-, RRS- a RSS-α-tokoferol) nahromadené v tukovom tkanive alebo krvnej plazme tela. Synteticky vyrobené 2S-Stereoizoméry (SRR-, SSR-, SRS- a -α-tokoferol) sa však neukladajú v krvnej plazme. [24] [25]
450 IU) α-tokoferol alebo jeho ekvivalenty ako prípustná horná hladina príjmu (UL), t. J. Množstvo, ktoré môže zdravý dospelý človek konzumovať každý deň po celý život bez akýchkoľvek zdravotných rizík. [24]
Pre deti bola v štúdii identifikované množstvá 25 mg na kilogram telesnej hmotnosti za netoxické a 10 mg na 100 kcal potravy podané perorálne ako bezpečný vodítko. [26]
V troch metaanalýzach, ktoré zistili nesúhlasné hlasy [27] [28] [29], bola zistená zvýšená miera úmrtnosti (všetky príčiny) pri dávkach> 400 IU. [30] [31] [32]
Priemerná letálna dávka (LD50) a-tokoferolu je> 2 000 mg na kg telesnej hmotnosti; testované na myšiach, potkanoch a králikoch. [24]
použitie
Tokoferoly sa používajú ako antioxidanty v potravinárskom priemysle. V EÚ sú uvedené ako prídavné látky v potravinách pod číslami E 306 (extrakty obsahujúce tokoferol), E 307 (alfa), E 308 (gama-) a E 309 (delta tokoferol) pre všetky potraviny povolené pre prídavné látky, čiastočne (v Forma extraktov obsahujúcich tokoferol prírodného pôvodu) tiež schválené pre „ekologické“ potraviny (E 306).
Okrem jedla sa vitamín E pridáva aj do kozmetiky (krémy na opaľovanie) a farieb. Na kondómy by sa mal použiť povlak s obsahom vitamínu E. zvýšiť pevnosť v roztrhnutí.
Esterifikovaný kyselinou sebakovou a polyetylénglykolom sa získa neiónový surfaktant polyoxyetanyl-a-tokoferylsebakát (PTS), ktorý sa môže použiť ako pomocný prostriedok pri katalýze fázovým prenosom. [33]
Analytika
Metódy, ktoré sa dnes takmer výlučne používajú na spoľahlivé kvalitatívne a kvantitatívne stanovenie jednotlivých tokoferolov, sú HPLC, plynová chromatografia a kopulačné procesy HPLC-MS [34] a GC/MS. [35] Obe metódy sa používajú pri analýze chémie potravín, ako aj pri farmaceutických a fyziologických problémoch. V závislosti na skúmaných matriciach sa použijú vhodné metódy prípravy vzorky, ako napr B. extrakčné metódy, tiež s použitím extrakčných kolón na pevnej fáze alebo iných pomocných extrakčných prostriedkov, ako sú napr. B. Extrelut vyrobený z kremeliny. Fotometrické procesy, ktoré sa v minulosti často používali, sa už takmer nepoužívajú, pretože všeobecne neumožňujú rozlišovať medzi jednotlivými tokoferolmi.