Токоферол

Токоферол — это группа жирорастворимых биологически активных соединений (витаминов), объединённых общим названием витамин E. Токоферолы выполняют в организме функцию антиоксидантов, защищая клеточные мембраны от окислительного повреждения, и участвуют в регуляции многих физиологических процессов. В природе встречаются в виде четырёх основных форм (альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферолы), различающихся биологической активностью.

Химическая структура и классификация

Токоферолы относятся к классу изопреноидов. Их молекула состоит из хроманового кольца (6-гидроксихромана) и длинной боковой углеводородной цепи (фитильного хвоста). Фитильный хвост обеспечивает липофильность (жирорастворимость) молекулы, позволяя ей встраиваться в липидные бислои клеточных мембран.

Различают четыре основных гомолога токоферола, обозначаемых греческими буквами α, β, γ и δ. Они отличаются положением и количеством метильных групп (-CH₃) на хромановом кольце:

α-токоферол — 5,7,8-триметилтокол; наиболее биологически активная форма, предпочтительно усваиваемая и накапливаемая в организме человека.
β-токоферол — 5,8-диметилтокол; активность составляет около 50% от α-формы.
γ-токоферол — 7,8-диметилтокол; активность около 10% от α-формы, но широко распространён в растительных маслах (особенно соевом и кукурузном).
δ-токоферол — 8-метилтокол; наименее активная форма, но обладает сильными антиоксидантными свойствами в пищевых продуктах.

Кроме токоферолов, к группе витамина E относят также токотриенолы — соединения с ненасыщенной боковой цепью. Они также обладают антиоксидантной активностью, но в меньшей степени изучены.

История открытия

В 1922 году американские исследователи Герберт Эванс и Кэтрин Бишоп обнаружили, что у крыс, получавших диету с недостатком определённого жирорастворимого фактора, нарушается репродуктивная функция (самки теряли способность вынашивать потомство). Этот фактор был назван «фактором X» или «витамином размножения». В 1936 году Эванс и его коллеги выделили из масла зародышей пшеницы активное соединение, которое назвали токоферолом (от греч. τόκος — «потомство» и φέρειν — «нести, приносить»). Химическая структура α-токоферола была установлена в 1938 году, а вскоре после этого началось его промышленное производство.

Биологическая роль и физиологические функции

Основная функция токоферолов в организме — антиоксидантная защита. Токоферолы являются жирорастворимыми ловушками свободных радикалов. Они нейтрализуют активные формы кислорода (АФК) и пероксидные радикалы, прерывая цепные реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) в клеточных мембранах, липопротеинах и других липидсодержащих структурах. В результате предотвращается повреждение мембран, нарушение их проницаемости и гибель клеток.

Помимо антиоксидантной функции, токоферолы участвуют в:

Регуляции клеточного сигналинга: влияют на активность протеинкиназ C и фосфолипаз, модулируя передачу сигналов от рецепторов.
Иммунном ответе: стимулируют пролиферацию лимфоцитов и активность макрофагов, поддерживают функцию Т-клеток.
Репродуктивной функции: необходимы для нормального сперматогенеза у мужчин и развития эмбриона у женщин. Дефицит витамина E у животных приводит к дегенерации семенников и атрофии зародышевого эпителия.
Синтезе гема: участвуют в регуляции активности ферментов, участвующих в образовании гема (например, аминолевулинатсинтазы).
Антитромботическом действии: ингибируют агрегацию тромбоцитов, снижая риск тромбообразования.

Метаболизм и усвоение

Всасывание токоферолов происходит в тонком кишечнике, преимущественно в двенадцатиперстной и тощей кишке. Для эффективного всасывания необходимо присутствие жиров и желчных кислот. Токоферолы встраиваются в хиломикроны, которые через лимфатическую систему поступают в кровоток. В печени происходит селективный транспорт: α-токоферол предпочтительно связывается с α-токоферол-транспортирующим белком (α-TTP), который отвечает за его включение в липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) и дальнейшее распределение по тканям. Другие формы токоферолов (β, γ, δ) хуже связываются с α-TTP и быстрее выводятся из организма.

Основной путь выведения — через печень с желчью в кишечник, а также с мочой в виде метаболитов (токофероновой кислоты и её глюкуронидов).

Источники токоферолов

Основные природные источники токоферолов — растительные масла. Содержание различных форм зависит от вида масла:

Масло зародышей пшеницы — рекордсмен по содержанию α-токоферола (до 200 мг на 100 г).
Подсолнечное масло — богато α-токоферолом (около 40–60 мг на 100 г).
Соевое, кукурузное, рапсовое масла — содержат преимущественно γ-токоферол.
Оливковое масло — умеренное количество α-токоферола.
Орехи (миндаль, фундук, грецкие) — хороший источник α-токоферола.
Семена (подсолнечника, тыквы, кунжута).
Зелёные листовые овощи (шпинат, брокколи) — содержат небольшие количества.
Яйца, печень, сливочное масло — животные источники, но содержание значительно ниже, чем в растительных.

Нормы потребления и дефицит

Рекомендуемая суточная норма потребления (РСНП) витамина E для взрослых в России составляет 15 мг α-токоферолового эквивалента (α-ТЭ). Для детей — от 5 до 10 мг в зависимости от возраста. В период беременности и лактации потребность увеличивается до 17–19 мг/сут.

Дефицит токоферола встречается редко у здоровых людей, но может развиваться при:

Нарушениях всасывания жиров (муковисцидоз, хронический панкреатит, целиакия, синдром короткой кишки).
Генетических дефектах α-токоферол-транспортирующего белка (атаксия с дефицитом витамина E).
Недоношенности у новорождённых (низкие запасы витамина).
Длительном парентеральном питании без добавления витамина E.

Симптомы дефицита включают:

Гемолитическую анемию (из-за повышенной хрупкости эритроцитов).
Периферическую нейропатию (нарушение чувствительности, слабость мышц).
Атаксию (нарушение координации движений).
Мышечную дистрофию.
Нарушение репродуктивной функции.

Применение в медицине и фармакологии

Токоферолы используются в качестве лекарственных средств и биологически активных добавок (БАД) к пище. Основные показания к применению:

Лечение и профилактика дефицита витамина E.
В составе комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний — для снижения окислительного стресса и замедления атеросклероза (доказательная база ограничена).
При заболеваниях печени (неалкогольная жировая болезнь печени) — как антиоксидант.
В дерматологии — для лечения фотодерматозов, замедления старения кожи, в составе ранозаживляющих средств.
В неонатологии — для профилактики ретинопатии недоношенных (в ограниченных дозах).
В спортивной медицине — для ускорения восстановления после нагрузок (эффективность не подтверждена крупными исследованиями).

Побочные эффекты и токсичность

Токоферол относится к относительно безопасным витаминам. При приёме в дозах, превышающих рекомендуемые суточные нормы (более 400–800 мг/сут), могут возникать:

Тошнота, диарея, метеоризм.
Головная боль, слабость.
Повышение риска кровотечений (за счёт антиагрегантного действия, особенно при сочетании с антикоагулянтами).
Гипервитаминоз E (встречается редко, в основном при длительном приёме высоких доз).

Верхний допустимый уровень потребления (ВДУП) для взрослых — 300 мг α-ТЭ/сут (по данным Роспотребнадзора).