Господин Свещаров
Биологичен калейдоскоп (9)

Колко опасни са антивитамините? Сулфонамиди-антивитамини. Кои храни съдържат най-много антивитамини?

За съвременния човек витамините са много добре познати вещества, макар те да са открити едва преди около 70 години. В интерес на истината трябва да кажем, че и в по-далечното минало хората са познавали някои болести на „храненето“ като скорбута, пелаграта, бери-бери и др. В древността Хипократ описал скорбута като мистериозно заболяване с кръвоизливи от венците. В дневника на известния пътешественик капитан Кук може да се намери разказ за това, как той лекувал от скорбут моряци, като ги хранел с огромни порции кисело зеле, полято обилно с лимонов сок. Дори Жул Верн в своите писания ни разказва за ужасните физически мъки, на които са били подложени морските пътешественици, когато в храната им липсвала някаква съставка, водеща до заболяване от скорбут.

Заслугата за откриването на витамините се приписва на д-р Казимеж Функ, който по безспорен начин доказал, че „съществува едно азотно органично вещество, което успешно лекува болестта бери-бери“. Всъщност веществото било амин и тъй като бил извънредно важен за поддържането на живота, поставили пред него думичката „вита“. Така се „родило“ наименованието на група биологичноактивни вещества, които по-късно бяха обявени за вълшебни, за отдавна търсената панацея, която лекува всички болести. Вероятно от онези години у някои хора е останала и погрешната представа, че витамините са универсални лечебни средства.

Съвременната наука доказа, че витамините са биологични катализатори, извънредно важни за нормалното функциониране на организмите. Те участвуват в дейността на отделни ензимни системи като коензими (небелтъчна съставна част на ензимите) и влияят твърде фино и деликатно върху обмяната на веществата в клетките. Докато много от растенията сами си синтезират почти всички витамини, човекът ги внася в организма си чрез храната. Само няколко витамина (В, Д и К) се синтезират в нас, и то в недостатъчни количества.

Когато в организма на човек има недостиг на витамини, се наблюдават болестни състояния, наречени авитаминози или хиповитаминози. Те могат да се дължат на недостатъчно богати на витамини храни, на нерационалното им оползотворяване от организма поради заболявания или нарушена резорбция (всмукване). В последно време хиповитаминози се срещат в резултат на неправилна употреба на лекарствени средства, които по състав са много сходни на витамините, но всъщност подтискат биологичните им функции. Тези именно вещества бяха наречени антивитамини. От биологична гледна точка те се окачествяват като конкурентни антагонисти на витамините.

Откриването на антивитамините е станало преди около 50 години и е свързано с един неуспех на химиците да синтезират витамин B₉ (фолиева киселина), с по-висока биологична активност. Този витамин взема дейно участие при биосинтезата на белтъците и в кръвотворните процеси. Синтезираният от химиците аналог не притежавал никаква витаминна активност. Нещо повече — той подтискал развитието на клетките и особено много раково изродените. Разбира се, новосинтезираното вещество веднага било включено към дългия списък на противотуморни средства и започнали да го изпитват как действува срещу различните злокачествени новообразувания.

В процеса на последвалите изследвания биохимиците установили, че синтезираният аналог е пълен антагонист на витамин B₉. Когато бъде вкаран в организма на животните или човека, той се намесва в дейността на редица сложни химични реакции и нарушава превръщането на фолиевата киселина в коензим.

Едно от първите вещества, за което се доказва, че изпълнява ролята на антивитамин, бе откритият от Домак сулфонамид пронтозил, с които в миналото успешно се лекуваше болестта червен вятър например. Сериозните научни изследвания върху антивитамините са организирани от Филдс едва през 1940 година, тъй като едва тогава постиженията на биохимията са позволили да се изследват на молекулно равнище процесите, протичащи с участието на витамини. Именно тогава антивитамините са окачествени като „есенциални метаболити“, т.е. на вещества, които имат аналогична с витамините структура, но нямат тяхната активност.

Днес има синтезирани стотици подобни на пронтозила сулфонамиди и всички те по същество са антивитамини, тъй като подтискат действието на парааминобензоената киселина (витамин H₁). Този витамин е жизнено важен за микроорганизмите, които синтезират фолиева киселина. Предполага се също така, че витамин H₁ оказва косвено благотворно действие върху човешкия организъм, като подпомага синтезирането на фолиева киселина в него. Поради сходството им със структурата на витамин H₁ химиотерапевтиците (сулфонамидите) го изместват на принципа на антиметаболитното действие от една или друга вътреклетъчна ензимна система.

Искаме да припомним, че метаболити са всички важни за организма съединения, които вземат активна участие в клетъчните процеси на обмяна на веществата. Метаболити са например нуклеотидите, които изграждат нуклеиновите киселини, различните аминокиселини — основните „тухлички“ на белтъците, различните видове хормони, витамините и други. Биохимиците откриха обаче, че много химични вещества, които имат близък до основните метаболити химичен състав, успешна могат да се включват в извършващите се в клетката биохимични процеси. Разбира се, разликата в химичния състав и структурата на тези „фалшиви“ метаболити неминуемо довежда до неправилно действие от тяхна страна. По този начин те фактически подтискат нормалното функциониране на главните клетъчни структури и са антагонисти на метаболитите. Оттук дойде и тяхното име — антиметаболити. Антиметаболитно действие проявяват редица природни продукти от растителен, животински или микроорганизмов произход, а също и множество синтетично създадени вещества.

Съдържащият се в суровия яйчен белтък глюкопротеид авидин е един от най-известните антивитамини. Той се свързва с биотина (витамин H) в устойчив комплекс, който не се разрушава от ензимите на стомашно-чревния тракт и следователно блокира дейността на този витамин. Установено е при хора, които са поглъщали с експериментална цел големи количества суров яйчен белтък, че след 4 до 7 седмици те развиват типични симптоми на авитаминоза: започнали бърза да се уморяват, имали болки в мускулите, появила се нервна свръхвъзбуденост и лющене на кожата. Всички тези явления на хиповитаминоза изчезнали след приемането на дневната доза от 150–300 микрограма биотин. Авидинът се разрушава от топлината.

Има много други антивитамини, открити в хранителните продукти. Така например специалистите констатирали, че когато към храната на лисици се прибави сурово месо от шаран, те заболяват от авитаминоза B₁. Впоследствие било установено, че тъканите на шарана са богати на ензима тиаминаза, която разгражда молекулата на витамин B₁ (тиамина) до неактивни съединения. След като този ензим бе открит в тъканите на много сладководни и морски риби, лекарите си обясниха защо повечето жители на Тайланд страдат от авитаминоза B₁ — яденето на сурова риба било широко разпространено в този район на света. „Тиаминазната болест“ се среща и в някои крайморски райони на Япония, чиито жители също обичат да си похапват доста сурова риба. Има сведения, че тиаминови антивитамини са открити в някои миди, стриди и плодове, като най-висока концентрация е констатирана в червеното френско грозде.

Интересно е да се знае, че в процеса на биохимичните изследвания учените успяха да установят и други B₁-антивитаминни фактори в продукти с растителен произход: ориз, спанак, вишни, брюкселско зеле и др. За щастие силата на тяхното действие е толкова малка, че те не предизвикват B₁-хиповитаминози. В плодовете на черната боровинка е открита една киселина, която неутрализира дейността на тиамина. Най-интересно обаче е съобщението за открития в кафето антивитаминен фактор, който за разлика от рибната тиаминаза не се разрушава от топлината.

В соята също се съдържат антивитамини. Един от тях е ензимът липоксидаза, който инактивира каротина. При телета, чиято храна била една трета от соя, е открито значително понижаване количеството на каротина и витамин А в кръвната плазма. Друг антивитаминен фактор на соята предизвиква рахит у птиците. Неговото действие може да се неутрализира, като на птиците се дават по-големи количества витамин Д. За нас, хората, двата антивитамина на соята не представляват опасност, тъй като те са термолабилни и се разграждат при варенето, пърженето или ферментацията на храните, към които се добавя соя. Искаме обаче да отправим още едно предупреждение към привържениците на суровоядството. Преди няколко години беше открито, че употребата на суров фасул води до блокиране действието на витамин Е (токоферола). Установено бе, че аналогично състояние предизвиква соевият белтък, особено в съчетание с царевично масло. Това действие се дължи на съдържащите се в соята и фасула все още неизолирани в чист вид антивитамини на токоферола, които се разрушават при топлинната обработка на храните.

Веществото хипоглицин, което се съдържа в плодовете на акеята (растение от Ямайка), инактивира действието на витамин B₂ (рибофлавина). Много зеленчуци и плодове съдържат ензима аскорбатоксидаза, който ускорява окисляването на витамин С до практически неактивната дикетохулонова киселина. На този ензим са особено богати краставиците, тиквичките, тиквите и цветното зеле. Тази инактивация се извършва извън организма, затова витамин С се разрушава в растителни продукти, пазени дълго време в складове, а също и при кулинарна обработка. Изчислено е, че само за 6 часа аскорбатоксидазата намалява наполовина съдържанието на витамин С в зеленчуци, особено ако са ситно нарязани.

Дотук бяха изброени някои от най-известните и често срещани в продуктите антивитамини, за които представката „анти“ оправдава негативното си звучене. Но още в началото на нашия разказ ние загатнахме, че експерименталната биохимия прояви голям интерес към тези вещества, които дават толкова добри възможности за изучаване структурата и функциите на биологичните катализатори, чиито активни центрове са изградени от витамини. Защото едно подробно разшифроване на дейността на тези центрове лесно може да доведе до създаването на нови, високоефективни лекарствени средства. И наистина, резултати в тази насока бързо дадоха обилни плодове за медицинската практика.

Антивитаминът К беше един от първите, влязъл в номенклатурата на лекарствени средства. На специалистите се удаде да изяснят причината за така наречената „болест на сладката детелина“, която се изразява в лошо съсирване на кръвта. Причинява се от съдържащия се в детелиновото сено антивитамин К — дикумарин. Както е известно, витамин К подпомага съсирването на кръвта, а дикумаринът нарушава този процес. Така бяха създадени препаратите на дикумаринова основа варфирин, тромексан, викасол и синкавит, с които се лекуват различни заболявания, свързани с тенденции на организма към повишено кръвосъсирване.

Атебритът, акрихинът, мегафенът и артрохинът — антивитамини на витамин B₂ са също широко използвани в лечебната практика. Артрохинът се използва за лечение на маларията и ревматоидния артрит. Фармаколозите успешно синтезираха антивитамина на витамин B₃ (пантотеновата киселина), който притежава известна психотропна активност и оказва противогърчов ефект при определени заболявания. Установено бе също така, че антивитамините на витамин B₆ (пиридитол, енцефабол и други) влияят благотворно върху някои обменни процеси на главния мозък.

Без да се впускаме в подробности, искаме само да обобщим, че приложението на антивитамините в медицината продължава да расте, тъй като те притежават и много ясно изразено бактериостатично действие. Това им свойство ги прави отлични помощници в борбата с различните инфекциозни заболявания. Но като най-важна област на тяхното приложение се очертава онкологията. Достатъчно е като пример да споменем съединението аминоптерин, един антивитаминен медикамент, използван първоначално за лечение на лимфната анемия. По-късно се оказа, че наред със силно изразения си цитостатичен ефект той причинява редица нежелателни странични явления в болните, поради което вече не се използва. На негово място бе създаден препаратът метотрексат (аметоптерин), който се утвърди като много ефикасен при лечението на редица злокачествени тумори.

В заключение можем да кажем, че в бъдещите научни изследвания принципът на антивитаминното действие, т.е. на конкурентния антагонизъм без съмнение ще се използва още по-ефикасно от медиците за лечебни цели. Разбира се, антивитаминната химиотерапия е сложен и не съвсем безопасен процес, особена в онкологичните случаи, където трябва да се подберат и приложат дози, блокиращи дейността само на злокачествено изродените клетки, без да бъдат увредени здравите. Много по-достъпно е използването на антивитамините за целенасочено ликвидиране на бактериални инфекции. В наше време все по-широкото изучаване на антивитамините и механизмите на тяхното действие в организма се превръща в стратегическо направление на съвременната биология и медицина и ще играе голяма роля в борбата за опазване здравето на човека.