Riboflavín (vitamín B2) je hydrofilný (voda-rozpustný) vitamín skupiny B. Vizuálne sa odlišuje od väčšiny hydrofilných vitamíny intenzívnou žltou fluorescenčnou farbou, ktorá sa odráža v jeho názve (flavus: žltá). Historické názvy mesta riboflavín zahŕňajú ovoflavín, laktoflavín a uroflavín, ktoré sa týkajú prvej izolácie tejto látky. V roku 1932 Warburg a Christian získali „žltý kvas“ z kvasníc a identifikovali ho ako koenzýmmaticky aktívny flavín mononukleotid (FMN). Štruktúra riboflavín bol objasnený v rokoch 1933-34 Kuhnom a Wagner-Jaureggom a syntetizovaný v roku 1935 Kuhnom, Weygandom a Karrerom. V roku 1938 Wagner objavil flavín adenín dinukleotid (FAD) ako koenzým oxidázy D-aminokyselín. Základnou štruktúrou vitamínu B2 je tricyklický izoalloxazínový kruhový systém, ktorý má výrazné redoxné vlastnosti (redukčné / oxidačné vlastnosti). K atómu N10 molekuly izoalloxazínu je pripojený ribitol, pentavalent alkohol cukor čo je rozhodujúce pre účinnosť vitamínov. Biologicky aktívnou zlúčeninou vitamínu B2 je 7,8-dimetyl-10- (1-D-ribityl) izoalloxazín. IUPAC (Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu) navrhla termín riboflavín ako krátky názov. Rovnako ako tiamín (vitamín B1) má riboflavín vysoký stupeň štrukturálnej špecifickosti, takže aj nepatrné zmeny v molekulárnej štruktúre môžu sprevádzať zníženie alebo strata účinnosti vitamínov alebo - v určitých prípadoch - antagonistickým (opačným) spôsobom účinku. Nahradenie zvyšku ribitylu galaktózy (→ galaktoflavín) má najsilnejší antagonistický účinok a rýchlo vedie k klinickému nedostatku vitamínu B2. Pri nahradení bočného reťazca ribitolu inými uhľovodíkovými analógmi, ako sú arabinóza a lyxóza, je antagonizmus slabší a v niektorých prípadoch výrazný iba u niektorých druhov zvierat, napríklad u potkanov. Aby sa rozvinula biologická aktivita, musí byť riboflavín fosforylovaný na atóme C5 bočného reťazca ribitolu pôsobením riboflavínkinázy (enzýmu, ktorý prenáša fosfát zvyšok štiepením adenozín trifosfát (ATP)) (→ flavín mononukleotid, FMN) a následne adenylovaný (→ flavín adenín dinukleotid, FAD) pyrofosforylázou (enzým, ktorý prenáša zvyšok adenozín monofosfátu (AMP) pri konzumácii ATP). FMN a FAD sú hlavné deriváty (deriváty) riboflavínu a pôsobia ako koenzýmy oxidáz a dehydrogenáz. V živočíšnych a rastlinných organizmoch viac ako 100 enzýmyJe známe, že u cicavcov je viac ako 60 enzýmov závislých od FMN alebo FAD - takzvaných flavoproteínov alebo flavínových enzýmov. Vitamín B2 je veľmi odolný voči teplu, kyslík citlivý a vysoko citlivý na UV svetlo v porovnaní s inými vitamíny. Riboflavín a deriváty flavínu, ktoré sa neviažu na bielkoviny, sa ľahko fotolyticky odbúravajú (štiepenie molekuly vplyvom UV žiarenia) na lumichróm neaktívny s vitamínmi (dimetylizoloxín) alebo lumiflavín (trimetylizalloxazín), v ktorých je alifatický bočný reťazec čiastočne alebo úplne štiepený. . Z tohto dôvodu by sa výrobky obsahujúce vitamín B2 mali skladovať vo vzduchotesnej nádobe a chrániť pred svetlom.
syntéza
Riboflavín je syntetizovaný rastlinami a mikroorganizmami a do živočíšneho organizmu sa dostáva potravinovým reťazcom. Preto je vitamín B2 široko distribuovaný v rastlinách a zvieratách a je prítomný v mnohých potravinách.
Vstrebávanie
V potravinách sa riboflavín vyskytuje vo voľnej forme, ale predovšetkým ako FMN a FAD - flavoproteín viazaný na bielkoviny. Riboflavín sa uvoľňuje žalúdočnej kyseliny a nešpecifické fosfatázy a pyrofosfatázy (enzýmy že hydrolyticky (s voda retencia) štiepiť fosfát zvyšky) zvršku tenké črevo, vstrebávanie (príjem cez črevo) voľného riboflavínu v hornej časti tenké črevo, najmä v proximálnom jejune (prázdnom čreve), podlieha a dávka-závislý mechanizmus duálnej dopravy. Vo fyziologickom rozmedzí (normálne pre metabolizmus) do asi 25 mg sa riboflavín aktívne absorbuje ako odpoveď na sodík gradient pomocou nosiča po kinetike nasýtenia. Nad fyziologické dávky vstrebávanie vitamínu B2 sa navyše vyskytuje pasívnou difúziou [1, 2, 4-6, 8]. The vstrebávanie miera riboflavínu po podaní fyziologických dávok je v priemere medzi 50 - 60%. Príjem vitamínu B v potravinovej zmesi a prítomnosť žlčové kyseliny podporovať vstrebávanie. Pravdepodobne pri podpore kontaktu s absorpčným povrchom hrá úlohu oneskorená rýchlosť vyprázdňovania žalúdka a predĺžený čas prechodu gastrointestinálnym traktom. V črevnej sliznice bunky (slizničné bunky), časť absorbovaného (požitého) voľného riboflavínu sa premení na FMN riboflavínkinázou a následne na FAD pyrofosforylázou, aby sa udržal koncentrácie čo najmenej voľného vitamínu B2 a aby sa zabezpečila ďalšia absorpcia. Väčšina absorbovaného voľného vitamínu B2 sa však v tomto produkte premieňa na jeho koenzymaticky aktívne formy FMN a FAD pečeň po portáli žila transport.
Transport a distribúcia v tele
Zadarmo riboflavín, FMN a FAD sa uvoľňujú z pečeň do krvi. Tam je väčšina vitamínu B2 prítomná ako FAD (70-80%) a FMN a iba 0.5-2% vo voľnej forme. Riboflavín a jeho deriváty sa transportujú v krv plazma vo forme viazanej na bielkoviny. Hlavnými väzbovými partnermi sú plazmatické albumíny (80%), po ktorých nasleduje špecifická väzba riboflavínu proteíny (RFBP) a predovšetkým globulíny imunoglobulíny. Na transport do cieľových buniek je vitamín B2 defosforylovaný pôsobením plazmatických fosatáz (enzýmy že hydrolyticky (pod voda retencia) štiepiť fosfát zvyšky), pretože iba voľný, nefosforylovaný riboflavín môže prechádzať bunkovými membránami difúziou. Intracelulárne (vo vnútri bunky) dochádza opäť ku konverzii a fixácii na formy koenzýmu - metabolické zachytávanie. Takmer všetky tkanivá sú schopné tvoriť FMN a FAD. Obzvlášť vysoké miery konverzie sa nachádzajú v pečeň, obličkaa srdce, ktoré preto majú najvyššie koncentrácie riboflavínu - 70 - 90% ako FAD, <5% ako voľný riboflavín. Rovnako ako u všetkých hydrofilných (rozpustných vo vode) vitamíny, s výnimkou kobalamínu (vitamín B12), skladovacia kapacita vitamínu B2 je nízka. Zásoby tkanív existujú vo forme riboflavínu viazaného na bielkoviny alebo enzýmy. V prípade nedostatku apoproteínu alebo apoenzýmu sa nadbytočný riboflavín nemôže skladovať, čo vedie k zníženému obsahu riboflavínu. U dospelých ľudí sa asi 123 mg vitamínu B2 retinuje (zadržuje oblička). Toto množstvo je dostatočné na prevenciu príznakov klinického nedostatku po dobu približne 2 - 6 týždňov - s biologickým polčasom približne 16 dní. Väzba na riboflavín proteíny (RFBP) sú dôležité tak pre transportné procesy, ako aj pre metabolizmus (metabolizmus) vitamínu B2. V pečeni a oblička, boli preukázané konkrétne aktívne fungujúce dopravné systémy, ktoré prispievajú k enterohepatický obeh (pečeň-črevo obeh) a tubulárna reabsorpcia (reabsorpcia v renálnych tubuloch) riboflavínu do istej miery podľa individuálnych požiadaviek. Podľa štúdií na zvieratách bol transport riboflavínu do centrálnej časti tela nervový systém (CNS) podlieha tiež aktívnemu mechanizmu a homeostatickej regulácii (samoregulácii), ktoré chránia CNS pred nedostatočným a nadmerným zásobovaním. U žien v gravidite (tehotenstva), boli objavené špecifické RFBP, ktoré udržiavajú gradient v krv sérum od matky (matky) k plodu (plodu) obeh. Preto aj keď je prísun vitamínu B2 matkou nedostatočný, prísun riboflavínu nevyhnutný pre rast a vývoj plodu je vo veľkej miere zabezpečený. Zatiaľ čo estrogény stimulujú syntézu RFBP, zlý stav výživy vedie k nedostatku RFBP.
metabolizmus
Metabolizmus riboflavínu je riadený pomocou hormóny a RFBP v závislosti od individuálneho stavu vitamínu B2. Väzba na riboflavín proteíny a hormóny, ako je trijódtyronín (T3, hormón štítnej žľazy) a aldosterón (adrenokortikálny hormón), regulujú tvorbu FMN stimuláciou aktivity riboflavínkinázy. Následná syntéza FAD pyrofosforylázou je kontrolovaná inhibíciou konečného produktu, aby sa zabránilo prebytku FAD. Koenzýmy FMN a FAD sa poskytujú moduláciou (úpravou) aktivity príslušných enzýmov iba v rozsahu požadovanom organizmom podľa jeho potrieb. Za podmienok zníženej hladiny T3 v sére a / alebo zníženej hladiny koncentrácie RFBP, ako v podvýživa (podvýživa / podvýživa) a anorexia (strata chuti do jedla; mentálna anorexia: anorexia), pokles plazmatického FAD koncentrácie a podstatné zvýšenie voľného riboflavínu, obvykle prítomného iba v stopových množstvách, v erytrocyty (červená krv bunky).
vylučovanie
K vylučovaniu vitamínu B2 dochádza prevažne obličkami ako voľný riboflavín. Až 30 - 40% 7-hydroxymetyl-, 8-hydroxymetyl- alebo 8-alfa-sulfonylriboflavínu a stopové množstvá ďalších metabolitov (medziproduktov) sa vylučuje obličkami (vylučuje sa obličkami). Po vysokejdávka v moči sa môže objaviť doplnok vitamínu B2, 10-hydroxyetylflavínu v dôsledku bakteriálnej degradácie. Koenzým tvorí FMN a FAD nie je možné zistiť v moči. Údaje o klírense (vylučovaní) naznačujú, že približne polovica plazmatického riboflavínu sa vylučuje močom. Renálny klírens je vyšší ako glomerulárna filtrácia. Zdravý dospelý človek vylúči močom za 120 hodín 24 µg riboflavínu alebo viac. Vylučovanie riboflavínu <40 mg / g kreatinínu je indikátorom nedostatku vitamínu B2. Pacienti vyžadujúci dialýza kvôli zlyhanie obličiek (chronické zlyhanie obličiek /akútne zlyhanie obličiek) sú vystavení zvýšenému riziku nedostatku vitamínu B2, pretože sa počas nich stráca riboflavín dialýza (čistenie krvi). Menej ako 1% vitamínu B2 sa vylúči v žlč s výkalmi (cez stolicu). The eliminácia alebo polčas v plazme (čas, ktorý uplynie medzi maximálnou koncentráciou látky v krvnej plazme do poklesu na polovicu tejto hodnoty) závisí od stavu riboflavínu a dávka dodávané. Zatiaľ rýchlo eliminácia polčas je 0.5-0.7 hodiny, pomalý polčas v plazme sa pohybuje od 3.4-13.3 hodiny. Nie je lineárny vzťah medzi príjmom vitamínu B2 v potrave a vylučovaním riboflavínu obličkami. Kým je pod saturáciou tkanív (≤ 1.1 mg vitamínu B2 / deň), miera eliminácia sa mení len nevýznamne, dochádza k výraznému zvýšeniu vylučovania riboflavínu - bod zlomu (> 1.1 mg vitamínu B2 / deň) po dosiahnutí saturácie. V gravidite (tehotenstva), v dôsledku indukcie (zavedenia v zmysle zvýšenej tvorby) proteínov viažucich riboflavín je znížené vylučovanie vitamínu B2 obličkami. Znížená rýchlosť vylučovania sa zistila aj pri nádorových ochoreniach (rakovina), pretože pacienti majú zvýšené sérové koncentrácie imunoglobulíny ktoré viažu vitamín B2.
Deriváty riboflavínu rozpustné v tukoch
Zlúčeniny rozpustné v tukoch (rozpustné v tukoch), ako je kyselina tetrabutánová alebo tetranikotinylové deriváty riboflavínu, je možné pripraviť esterifikáciou hydroxylových (OH) skupín bočného reťazca ribitolu. V porovnaní s natívnym (pôvodným) hydrofilným (vo vode rozpustným) vitamínom majú lipofilné (v tukoch rozpustné) deriváty riboflavínu lepšiu permeabilitu membrány (priechodnosť membrány), zlepšenú retenciu (retenciu) a pomalší obrat (obrat). Predbežné štúdie ukazujú priaznivé účinky týchto derivátov v zrážanie krvi porúch a liečbe dyslipidémie. Okrem toho použitie v tukoch rozpustných riboflavínových zlúčenín samotných alebo v kombinácii s vitamín E-môže zabrániť hromadeniu (hromadeniu) lipidov peroxidy v dôsledku vystavenia účinkom uhlík tetrachlorid alebo na karcinostatické látky, ako je adriamycín.
