Витамин В12 оказался важным веществом для всех микроорганизмов

ВИТАМИН В12 - КЛЮЧЕВОЕ ЗВЕНО В РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА ФОЛИЕВОЙ КИСЛОТЫ, УБИХИНОНА И МЕТИОНИНА

ВИТАМИН В12 ОКАЗАЛСЯ ВАЖНЫМ ДЛЯ ВСЕХ МИКРООРГАНИЗМОВ

Дополнительно см.:

Витамин B12 как модулятор микробной экологии кишечника

Ученые выяснили, что витамин B12 играет важную роль в функционировании микробных сообществ - целостных структур, которые оказывают влияние на выработку энергии и играют большую роль в производстве продуктов питания. От них во многом зависит состояние окружающей среды и здоровье человека, а также многие другие процессы. Синтезировать этот витамин способны лишь некоторые микроорганизмы, но потребность в нем испытывают абсолютно все из них.

Прим. ред.: Как известно, молекула витамина В12 - самая большая и громоздкая среди молекул всех витаминов, содержащая атом кобальта, ни один другой витамин в живой природе не содержит атомов металлов. Подробнее о витамине В12, или вернее, о группе кобальтсодержащих биологически активных веществ, называемых кобаламинами, см. подробнее в разделе Витамин В12.

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (США) взяли для исследования небольшую часть микробиального мата из озера Хот-Лейк. Оно находится в Оровилле, штат Вашингтон, рядом с канадской границей (прим. ред.: Бактериальные маты – это биоценозы, состоящие из прокариот и располагающиеся на дне водоемов или в их прибрежной зоне. По форме наиболее похожи на плёнки плесени).

Постоянная гонка за так называемыми благами цивилизации - деньгами, нефтью, высокоскоростным доступом в интернет, чашкой утреннего кофе, формирует мир, в котором мы живем. Аналогичную проекцию можно применить и к микромиру. Только особой ценностью в этом мире будет являться не нефть, а, как установили ученые, витамин B12. Синтезировать этот витамин способны лишь некоторые микроорганизмы, но потребность в нем испытывают абсолютно все из них.

Полученные в ходе исследования данные подтверждают идею о том, что B12 помогает формировать микробные сообщества - целостные структуры, которые оказывают влияние на выработку энергии и играют большую роль в производстве продуктов питания. От них во многом зависит состояние окружающей среды и здоровье человека, а также многие другие процессы.

"Витамин B12 имеет особое значение для микробных сообществ. Степень его значимости даже больше, чем считалось ранее", - говорит химик Аарон Райт (Aaron Wright), автор научной статьи, опубликованной в интернет-издании Proceedings of the National Academy of Sciences. - "Мы изучаем и открываем функции, которые он контролирует. На основании всего этого можно с уверенностью заявить о его первостепенной важности для микробных сообществ".

Группа ученых под руководством Райта исследовала бактерию, известную как Halomonas sp. HL-48. Это один из малораспространенных поставщиков витамина B12 в своем микробном сообществе. Образец, использованный для исследования, взят из бактериального мата озера Хот-Лейк, находящегося на севере штата Вашингтон. Данный микробный мат насчитывает несколько десятков различных организмов, которые сосуществуют вместе и обмениваются питательными веществами, такими как углерод и кислород.

Исследователи выяснили, что витамин B12 контролирует важные гены микробов и ферменты, участвующие в формировании ДНК и белков. Но некоторые специалисты продвинулись глубже в своей работе и обнаружили признаки того, что B12 оказывает на жизнедеятельность микроорганизмов еще более значительное влияние.

Команда Райта обнаружила, что В12 взаимодействует более чем с четырьмя десятками различных бактериальных белков. Они обнаружили, что В12 занимает центральное место в процессах регуляции обмена фолиевой кислоты (витамина В9), убихинона (кофермент Q, также известный как кофермент Q10 или коэнзим Q10) и метионина - вещества, играющих ключевую роль в способности микробных клеток генерировать энергию, синтезировать белки, восстанавливать ДНК и расти. Данные о метионине – незаменимой серосодержащей аминокислоте, свидетельствуют о расширении влияния В12 по сравнению с тем что было известно о нём ранее.

По результатам исследования также стало известно, что витамин способен изменять информацию, которую он передает генам, в зависимости от времени суток, что неудивительно, ввиду того, что на жизнедеятельность микроорганизмов в огромной степени влияет свет (прим. ред.: напомним, что исследуется часть микробиального мата из озера).

Структуры веществ, в регуляции метаболизма которых участвует В12

"Для любого организма выработка витамина B12 - очень энергозатратный процесс. На него уходит много энергии, так как в процессе синтеза микробам приходится выполнять более 30 биохимических превращений. Это говорит о том, что данное вещество является весьма ценным и выполняет важные функции", - делится своими выводами Райт.

Для проведения экспериментов ученые создали химический аналог витамина B12, который работает так же, как и природное вещество, но отслеживать его взаимодействие с живыми клетками гораздо проще. После проведения анализа сходства сравнительных характеристик белкового профиля исследователи пометили молекулы, чтобы можно было точно распознать моменты их активности. Затем с помощью масс-спектрометрии была проведена идентификация интересующих ученых белков.

Прим. ред.: В заключение хочется отметить, что проведенные исследования, раскрывающие роль витамина B12 в регуляции метаболизма фолиевой кислоты, убихинона и метионина, а также участие В12 в производстве и поддержке новых клеток, синтезе и репарации ДНК, указывают на его исключительную жизненную важность для здоровья человека.

Источник: Sciencedaily

Статья в PNAS: Elucidation of roles for vitamin B 12 in regulation of folate, ubiquinone, and methionine metabolism

На заметку:

Напомним также, что если не уделять должного внимания адекватному присутствию В12 в рационе питания, то низкий уровень данного витамина может привести к серьезным неврологическим проблемам, а также нарушению производства красных кровяных телец. Одним из признаков такого состояния является ощущение покалывания, напоминающее удар током - это связано с низким уровнем кислорода. К другим симптомам дефицита В12 относятся: головокружение, необъяснимая усталость, бледность, мышечная слабость, плохое зрение, забывчивость, анемия, нарушения нервной системы, проблемы с менструальным циклом, диарея стоматит, потеря веса

Витамин B12 особенно важен для беременных. По данным исследования, проведенного Норвежским университетом науки и техники, у женщин с дефицитом B12 на 21% выше риск преждевременных родов.

Основной причиной В12-дефицитного состояния является отсутствие в рационе питания пищи животного происхождения или нарушения в работе ЖКТ. В связи с этим актуальным является использование в качестве источника получения В12 пробиотических продуктов на основе продуцентов В12 – пропионовокислых бактерий. К ним относятся как непосредственно бактериальные концентраты в виде биодобавок к пище, так и продукты, ферментированные заквасками ПКБ. Например, при сквашивании молока закваской активизированных культур пропионовокислых бактерий, содержание витамина В12 в готовом продукте может достигать более 1 грамма на 1 литр. При этом нормализуется работа ЖКТ, т.к. пробиотические микроорганизмы непосредственно регулируют и положительно влияют на процессы кишечного всасывания.

К разделу Витамин В12