Пиридоксаль и его роль в обмене веществ¶

Пиридоксаль — органическое соединение класса витаминов группы B, одна из трёх основных форм витамина B6 (наряду с пиридоксином и пиридоксамином). Представляет собой альдегидную форму, которая в организме легко превращается в биологически активный кофермент — пиридоксаль-5-фосфат (ПЛФ). Молекулярная формула C8H9NO3, молярная масса около 167,16 г/моль. Пиридоксаль играет ключевую роль в азотистом обмене, декарбоксилировании и переаминировании аминокислот, а также в синтезе нейромедиаторов и гема.

¶Химическая структура и свойства

Пиридоксаль относится к производным пиридина: в его основе лежит пиридиновое кольцо с заместителями — гидроксильной группой, метильной группой и альдегидной группой в положении 4. Именно альдегидная группа обеспечивает способность обратимо связываться с аминогруппами, что лежит в основе коферментной функции. Соединение хорошо растворимо в воде, чувствительно к свету и окислению, особенно в нейтральных и щелочных растворах. В кристаллическом виде — светло-жёлтые кристаллы.

В живых системах пиридоксаль находится в равновесии с пиридоксамином (аминной формой) и пиридоксином (спиртовой формой). Взаимопревращения катализируются специфическими киназами и оксидазами. Фосфорилирование по гидроксиметильной группе даёт пиридоксаль-5-фосфат — активную коферментную форму.

¶Биологическая роль

Пиридоксаль-5-фосфат служит кофактором более чем 140 ферментов, преимущественно трансфераз. Основные типы реакций:

• Переаминирование — перенос аминогруппы между аминокислотами и кетокислотами (например, синтез глутамата из α-кетоглутарата).
• Декарбоксилирование — образование биогенных аминов: серотонина из 5-гидрокситриптофана, дофамина из ДОФА, ГАМК из глутамата, гистамина из гистидина.
• Рацемизация и отщепление боковых цепей аминокислот.
• Синтез гема — на этапе образования δ-аминолевулиновой кислоты.
• Метаболизм гликогена — участие в работе гликогенфосфорилазы.
• Синтез сфинголипидов и нуклеиновых кислот.

Таким образом, пиридоксаль опосредованно влияет на работу нервной системы, кроветворение, иммунный ответ и углеводный обмен.

¶Источники и метаболизм

Пиридоксаль не синтезируется в организме человека и животных и должен поступать с пищей. Основные источники: мясо, печень, рыба, яйца, бобовые, орехи, цельные злаки, бананы, картофель. В растительных продуктах преобладает пиридоксин, в животных — пиридоксаль и пиридоксамин. Всасывание происходит в тонком кишечнике путём пассивной диффузии. В печени все формы превращаются в пиридоксаль-5-фосфат; депонирование осуществляется в мышцах, где ПЛФ связан с гликогенфосфорилазой.

Суточная потребность взрослого человека — около 1,3–2,0 мг витамина B6; при беременности, интенсивных нагрузках и некоторых заболеваниях она возрастает. Избыток водорастворимого витамина выводится с мочой, поэтому токсичность при обычном питании мала, однако длительный приём высоких доз (сотни миллиграммов) может вызывать сенсорную нейропатию.

¶Применение

В медицине пиридоксаль и его производные (пиридоксин, пиридоксаль-5-фосфат) применяются:

• при гиповитаминозе B6 и связанных с ним анемиях, дерматитах, судорогах;
• для коррекции нейропатий, в том числе при сахарном диабете и токсическом действии изониазида;
• при токсикозах беременности (по назначению врача);
• в комплексной терапии депрессий и тревожных расстройств (вспомогательная роль);
• как пищевая добавка и обогатитель продуктов.

В биохимических лабораториях ПЛФ используется в ферментативных тестах для определения активности трансаминаз (АЛТ, АСТ), что важно в диагностике заболеваний печени и сердца.

¶Дефицит и клинические проявления

Недостаточность витамина B6 развивается при однообразном питании, алкоголизме, нарушении всасывания, приёме некоторых лекарств (изониазид, пеницилламин, гидралазин), а также при наследственных нарушениях метаболизма. Симптомы: себорейный дерматит, хейлит, глоссит, раздражительность, депрессия, периферические нейропатии, микроцитарная анемия, судороги у детей. Диагностика основывается на определении уровня ПЛФ в плазме или экскреции 4-пиридоксиновой кислоты с мочой.

¶История изучения

Существование «фактора B6» было установлено в 1934 году венгерским биохимиком Паулем Дьёрди, который выделил вещество, излечивающее дерматит у крыс. В 1938 году американский химик Сэмюэл Лепосковский определил структуру пиридоксина и синтезировал его. Пиридоксаль и пиридоксамин были идентифицированы в 1940-х годах; тогда же Эсмоид Снелл показал, что все три формы обладают витаминной активностью. В 1950-х годах была расшифрована коферментная функция пиридоксаль-5-фосфата, что заложило основы современной энзимологии.

¶Родственные соединения

К группе витамина B6 относят:

Все они взаимопревращаемы и в совокупности обеспечивают биологическое действие витамина B6.