Альдегиддегидрогеназа в каких продуктах содержится
Почему одни люди даже после двух бокалов пива едва стоят на ногах и чувствуют себя очень плохо, а другие могут практически без последствий выпить бутылку коньяка? Почему алкоголь пьют почти все, но зависимость развивается только у определенных людей? Все зависит от ферментов, которые вырабатываются в организме пьющего, в частности – от синтеза алкогольдегидрогеназы.
Для справки: Алкогольдегидрогеназа – фермент, синтезирующийся в организме человека и выполняющий основную роль при расщеплении алкоголя. Для его утилизации вырабатывается ацетальдегидрогеназа. Эти ферменты синтезируются у всех людей, независимо от того, употреблял человек спиртные напитки или нет, и необходимы, прежде всего, для расщепления и выведения эндокринного алкоголя, образующегося в организме естественным образом.
Алкогольдегидрогеназа и ацетальдегидрогеназа бывают двух разновидностей. В зависимости от того, как эти виды ферментов сочетаются между собой, у человека может быть склонность к алкогольной зависимости или напротив непереносимость спиртного. Выработка алкогольдегидрогеназы или ацетальдегидрогеназы определенного типа зависит от особенностей генотипа. При развитии организма образуются различные варианты сочетаний генов, которые и определяют эффективность ферментов. По принципу действия выделяют, так называемую, «быструю» и «медленную» алкогольдегидрогеназу.
Особенности «быстрого» и «медленного» видов алкогольдегидрогеназы
- «Быстрый» фермент почти в девяносто раз эффективнее справляется с расщеплением этанола в ацетальдегид, чем «медленный» аналог. Если человек, у которого синтезируется этот вид алкогольдегидрогеназы,принимает алкоголь, у него резко возрастает содержание в крови токсичных веществ. У пьющего быстро появляется ощущение опьянения, за которым в течение небольшого времени следуют похмелье, отрезвление. При выработке «быстрого» фермента зависимость от спиртного развивается медленнее, однако такое стремительное увеличение количества ацетальдегида в крови опасно сильным токсическим отравлением (интоксикацией).
- «Медленный» фермент менее активно участвует в процессах расщепления алкоголя. Непереработанный спирт долгое время остается в крови, что приводит к более позднему опьянению и, как следствие, к позднему отрезвлению. Если человек, у которого синтезируется «медленная» алкогольдегидрогеназа, часто употребляет алкоголь, вероятность появления зависимости от спиртного у него намного выше.
Интересно! Алкогольдегидрогеназа может изменять свой вид и, следовательно, форму действия в зависимости от возраста пьющего и количества употребляемого спиртного. В качестве примера достаточно сравнить, как одна и та же доза алкоголя по-разному влияет на человека в 20 и 30 лет. В первом случае может привести к сильному отравлению, во втором –к легкому опьянению.
Немного об ацетальдегидрогеназе
По принципу расщепления алкоголя фермент разделяют на активную и пассивную формы. Активный способствует быстрой утилизации этанола, тогда как пассивный, напротив, метаболизирует очень медленно. Если человек с «быстрой» алкогольдегидрогеназой и пассивной ацетальдегидрогеназой принимает алкоголь даже в небольших дозах, этанол в его организме быстро превращается в высокотоксичный уксусный альдегид, который долго остается в крови и вызывает сильное отравление.
Чтобы узнать, какие виды ферментов вырабатываются вашим организмом, а также оценить риски развития зависимости, обратитесь к специалистам. Врачи клиники «АлкоСпас» проконсультируют, какие анализы нужно сдать, при необходимости помогут справиться с пагубной тягой к спиртным напиткам.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 апреля 2017; проверки требуют 8 правок.
Алкогольдегидрогеназа (алкоголь: НАД±оксидоредуктаза, КФ 1.1.1.1) — фермент класса дегидрогеназ, катализирующий окисление спиртов и ацеталей до альдегидов и кетонов в присутствии никотинамидадениндинуклеотида (НАД).
Алкогольдегидрогеназы (алкоголь: НАД±оксидоредуктазы) являются димерами, состоящими из субъединиц с молекулярным весом около 40 000 и содержащими ион цинка Zn2+.
Функции[править | править код]
Катализирует реакцию: этанол + НАД+ ⇌ ацетальдегид + НАДН + H+.
Является специфическим для клеток печени. Появление его в сыворотке крови свидетельствует о повреждении клеток печени. Резкое повышение содержания фермента наблюдается при острых гепатитах (при этом его показатели приходят к норме раньше, чем показатели трансаминаз). При обтурационной желтухе, циррозах печени, инфаркте миокарда, мышечной дистрофии Эрба обычно не наблюдается повышения активности фермента в крови.
Механизмы действия[править | править код]
Оптимум действия фермента находится при pH 8,0. Цианиды, йодоацетат тормозят действие энзима.
Распространение[править | править код]
В больших количествах фермент находится лишь в печени, но небольшое количество также содержат почки. Следы фермента также обнаруживаются в сердечной и скелетной мускулатуре человека. В сыворотке крови здорового человека отсутствует.
Активность алкогольдегидрогеназы в организме человека зависит от возраста, пола, этнической принадлежности, генетической предрасположенности. Например, молодые женщины не могут обрабатывать алкоголь с той же скоростью, что и молодые мужчины, потому что они не экспрессируют алкогольдегидрогеназу так же высоко, хотя обратное верно для среднего возраста.[1] С ростом частоты и регулярности употребления алкоголя активность алкогольдегидрогеназы снижается[2].
Фармакогенетика алкогольдегидрогеназы[править | править код]
Алкогольдегидрогеназа (АДГ) — фермент, представленный различными формами. Были охарактеризованы 5 классов АДГ. Их фармакогенетика не была широко изучена, но хорошо известны их субстраты: кроме этанола и других алифатических спиртов, включает 4-гидроксиноненаль, альдегиды, полученные перекисным окислением липидов, стероиды, гидроксилированные жирные кислоты, промежуточные соединения медиаторных путей в процессе образования ретиноевой кислоты из витамина А[3].
Класс I (ADH1)[править | править код]
Обладают этанол-окислительной активностью. Гены трех типов ADH1A, ADH1B, и ADH1C кодируют α-, β-, и γ-субъединицы, которые могут образовывать гомо- и гетеродимеры, которые ответственны за большую часть окислительной активности печени по отношению к этанолу[4]. Некоторые исследования продемонстрировали меньший риск стать алкоголиком для азиатов с наличием ADH1B2 аллеля (частота 60—80 % в азиатских популяциях и около 4 % в безалкогольных европейских популяциях)[5]. Также некоторые исследования указывают на распространение аллеля ADH1C1 среди безалкогольной популяции[6].
Класс III (ADH3)[править | править код]
Высоко консервативны, активны по отношению к глутатион-конъюгированному формальдегиду, а также к глутатион-NO и к свободным гидроксилированным жирным кислотам и лейкотриенам. Ферменты класса III участвуют в пути ликвидации формальдегида и имеют древнее происхождение от прокариот, но, несмотря на это, формы фермента АДГ3 варьируются незначительно[3].
Класс IV (ADH4)[править | править код]
Обладают ретинол-дегидрогеназной активностью, участвуют в формировании ретиноевой кислоты и, следовательно, в регуляции дифференцировки клеток позвоночных[7].
Влияние различных АДГ на метаболизм этанола[править | править код]
На основании кинетических свойств различных вариантов и предполагаемого содержания фермента АДГ в печени, исследователи рассчитали вклад различных ферментов АДГ на способность печени окислять этанол. Для человека (средний вес которого 70 кг), у которого концентрация этанола в крови приблизительно 100 мг/100 мл, если он гомозиготен по ADH1B1 и ADH1C1 ферменты класса I окисляют 70 % этанола. Для человека гомозиготного по ADH1B1 и ADH1C2 окислительная способность составляет 80 %. Присутствие ADH1C2 аллели будет связан со слегка пониженной окислительной способности, в то время как наличие adh1b2 и adh1b3 аллели было бы связано с существенно более высокой окислительной способности (то есть более быстрое окисление этанола в ацетальдегид). Эти расчеты приближены, так как не учитывают размер печени и различия экспрессии генов[8].
Гены ADH1B и ALDH2 (ген, кодирующий одного из представителей семейства альдегиддегидрогиназ) являются наиболее сильно связаны с риском развития алкоголизма. Они способны уменьшить риск алкоголизма путем увеличения локальных уровней ацетальдегида, либо за счет быстрого окисления этанола, либо за счет медленного окисления ацетальдегида. Точный баланс между скоростями окисления этанола и ацетальдегида может иметь решающее значение при определении концентрации ацетальдегида в клетках, таким образом, что небольшие различия в относительной активности ADG и ALDH могут вызвать значительные различия в концентрации ацетальдегида)[9].
Из-за этого тонкого баланса, влияние вариаций генов ADG и ALDH на риск развития алкоголизма может быть продемонстрировано только независимо друг от друга, то есть, исследователи могут определить различия в риске между людьми, несущими различные аллели одного гена, но идентичные аллели других генов[4].
Алкогольдегидрогеназа и витамин А[править | править код]
Семейство ферментов алкогольдегидрогеназ (АДГ) может принимать участие в метаболизме ретинола (витамина А), а также в метаболизме этанола. Некоторые члены семейства АДГ предпочитают ретинол в качестве субстрата вместо этанола, и их способность окислять ретинол конкурентно ингибируется высокими концентрациями этанола. Кроме того, существует семейство альдегиддегидрогеназ (ALDH), содержащее несколько представителей, предпочитающих ретиналь в качестве субстрата вместо ацетальдегида[10].
Конформационные изменения и катализ алкогольдегидрогеназы[править | править код]
Как показано с помощью рентгеновской кристаллографии, в печени лошади алкогольдегидрогеназа претерпевает глобальные конформационные изменения при связывании НАД+ или НАДН, включающие поворот каталитического домена относительно кофермент-связывающего домена и перестройку активного сайта для получения каталитически-активного фермента. Изменение конформации требует полного кофермента и зависит от различных химических или мутационных замен, которые могут увеличить каталитическую активность за счет изменения кинетики изомеризации и скорости диссоциации коферментов[11].
После того, как фермент связал НАД+, субстрат вытесняет гидроксид, связанный с каталитическим цинком. Этот обмен может включать реакцию двойного замещения, где карбоксильная группа остатка глутаминовой кислоты сначала замещает гидроксид, а затем субстрат замещает остаток глутамата. В полученном фермент-НАД+-алкоголятном комплексе атом водорода переносится на кофермент[11].
См. также[править | править код]
- ADH1B
Примечания[править | править код]
- ↑ Parlesak A., Billinger M.H., Bode C., Bode J.C. Gastric alcohol dehydrogenase activity in man: influence of gender, age, alcohol consumption and smoking in a caucasian population (англ.) // Alcohol and Alcoholism (англ.)русск. : journal. — 2002. — Vol. 37, no. 4. — P. 388—393. — doi:10.1093/alcalc/37.4.388. — PMID 12107043.
- ↑ Фармацевтическая опека: клинико-фармацевтические аспекты применения алкоголя в медицине
- ↑ 1 2 Jörnvall, H., Höög, J. O., Persson, B. & Parés, X. Pharmacogenetics of the alcohol dehydrogenase system. Pharmacology 61, 184-91 (2000).
- ↑ 1 2 Edenberg, H. J. The genetics of alcohol metabolism: role of alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase variants. Alcohol Res. Health 30, 5-13 (2007).
- ↑ Whitfield, J. B. et al. ADH Genotypes and Alcohol Use and Dependence in Europeans. Alcohol. Clin. Exp. Res. 22, 1463—1469 (1998).
- ↑ Borràs, E. et al. Genetic polymorphism of alcohol dehydrogenase in europeans: the ADH2*2 allele decreases the risk for alcoholism and is associated with ADH3*1. Hepatology 31, 984-9 (2000).
- ↑ Involvement of Alcohol Dehydrogenase, Short-Chain Dehydrogenase/Reductase, Aldehyde Dehydrogenase, and Cytochrome P450 in the Control of Retinoid Signaling by Activation of Retinoic Acid Synthesis — Biochemistry (ACS Publications). doi:10.1021/bi961176%2B (Accessed: 15th May 2016)
- ↑ O’Connor, S., Morzorati, S., Christian, J. & Li, T.-K. Clamping Breath Alcohol Concentration Reduces Experimental Variance: Application to the Study of Acute Tolerance to Alcohol and Alcohol Elimination Rate. Alcohol. Clin. Exp. Res. 22, 202—210 (1998).
- ↑ Kitson, K. E. Regulation of Alcohol and Aldehyde Dehydrogenase Activity: A Metabolic Balancing Act With Important Social Consequences. Alcohol. Clin. Exp. Res. 23, 955—957 (1999).
- ↑ Zile, M. H. Symposium : Functional Metabolism of Vitamin A in Embryonic Development Vitamin A and Embryonic Development : An Overview 1 , 2. 455—458 (1998).
- ↑ 1 2 Plapp, B. V. NIH Public Access. 493, 3-12 (2011)
Ссылки[править | править код]
- Алкогольдегидрогеназа в Химической энциклопедии
- Алкогольдегидрогеназа млекопитающих — объект молекулярной медицины
Источник
Автор Владимир Жмыхов На чтение 6 мин. Опубликовано 20 июня, 2018
Обновлено 10 октября, 2020
Алкогольдегидрогеназа (алкоголь:НАД+-оксидоредуктаза) — фермент, который вырабатывается в организме. Он способен катализировать окисление спирта. Чтобы утилизировать этанол, вступает в действие ацетальдегидрогеназа. Ферменты находятся в организме человека в разном объеме, имеют различную скорость метаболизма. Их большую концентрацию можно обнаружить в печени; малое количество находится в почках. В мускулатуре есть лишь следы ферментов. Они влияют на то, появится ли у человека склонность к выпивке или стойкая непереносимость спиртного.
Виды алкогольных ферментов
Алкогольдегидрогеназа находится в организме каждого человека. И неважно, употребляется ли алкоголь, в каких количествах. Например, эндокринный алкоголь возникает в организме самостоятельно. Для его выведения требуется участие ферментов. Алкогольдегидрогеназа делится на две формы. Активная быстро проходит процесс метаболизма.
Пассивная алкогольдегидрогеназа все процессы осуществляет медленно. Ее участие в метаболизме плохо выражено. Переработка спирта слабая; его значительная часть остается в крови. В зависимости от того, какова его концентрация, происходит более позднее отрезвление. При замедленных реакциях алкогольдегидрогеназы у человека появляется больше опасности попасть под алкогольную зависимость.
Быстрая алкогольдегидрогеназа выполняет функции ктализатора оперативно. Ее действие позволяет активно справляться с метаболизмом этанола в ацетальдегид. Токсины в крови увеличиваются в стремительном режиме. Опьянение наступает быстро; так же скоро приходят похмелье и последующее за ним отрезвление. Люди, имеющие данный тип алкогольдегидрогеназы, почти никогда не привыкают к алкоголю. У них повышается возможность отравиться спиртными напитками из-за быстрого распространения токсинов.
Как узнать свой вид ферментов: симптомы
Человек сможет выявить в себе определенный вид алкогольдегидрогеназы, исследуя свой организм и наблюдая за его реакцией на алкоголь. Симптомы непереносимости спиртных напитков проявляются стандартно. Разной может быть только их сила и яркость. Признаками непереносимости считаются следующие:
- краснота на коже как реакция на попадание спирт в организм в любых дозах;
- покраснение глазных белков и слезоточивость;
- аллергический кашель, возникающий в виде приступов;
- зудящие места на коже;
- головокружение и болезненные пульсирующие удары в голове;
- усиленное потоотделение;
- обморок.
Почему возникает непереносимость алкоголя?
Механизм действия алкогольдегидрогеназы таков, что у человека возникает предрасположенность к употреблению алкоголя или отвращение к нему на уровне генетики. Если алкогольдегидрогеназа медленного типа сочетается с ацетальдегидрогеназой в активной форме, то в крови будет долго сохраняться высокая концентрация алкоголя. Физические ощущения становятся исключительно приятными, что провоцирует стойкую зависимость. Если же скорость и интенсивность у этих двух ферментов поменять местами, то тогда организм будет негативно реагировать на самые маленькие дозы спиртного. Возникают раннее похмелье и симптомы отравления.
Генетическая устойчивость народов и стран
Разные народности имеют свою степень выработки алкогольдегидрогеназы. Русские в большинстве случаев имеют в организме пассивную алкогольдегидрогеназу, от чего склонность к выпивке у них повышается. Наблюдения показывают, что всего лишь 10% русского населения отличаются тем, что имеют быстрый тип фермента.
У азиатских народов алкогольдегидрогеназа вырабатывается в основном в быстрой форме. А вот ацетальдегидрогеназа, наоборот, обладает пассивным типом. Такая генетика провоцирует быстрое опьянение минимальным количеством алкоголя. Так же быстро наступают похмелье и отрезвление. Северные народы переносят алкоголь в больших количествах, так как алкогольдегидрогеназа у них проявляется только в медленной форме.
Непереносимость у мужчин и женщин
Форма и тип алкогольдегидрогеназы могут изменяться на протяжении времени. В зависимости от возраста она может быть быстрой или же медленной. Если проследить за тем, как реагирует организм юноши и зрелой личности, то можно увидеть, какие различные действия алкоголя. В 20 лет человек может отравиться определенной дозой спиртного или сильно запьянеть. В 30 лет та же доза приведет к ощущению расслабленности — не более. Это говорит о том, что к зрелым годам алкогольдегидрогеназа преобразовалась с активной формы в пассивную.
Половой признак оказывает не меньшее влияние на количество фермента, образующегося в организме. Алкогольдегидрогеназа формируется в разных органах и от этого зависит предрасположенность к желанию выпить. Например, мужчины могут употреблять алкоголь в больших количествах по сравнению с женщинами. Все потому, что у них алкогольдегидрогеназа формируется в желудке. Часть этанола еще в желудке метаболизируется, отчего меньшая его доза попадает в кровь.
Чтобы опьянеть, мужчины употребляют много алкоголя за один раз. У женщин спиртное моментально проникает в кровь, поэтому они пьют меньше.
Контроль количества ферментов
Когда человек узнает, что внутри его организма находятся особые ферменты, которые метаболизируют алкоголь, у него возникает вопрос: можно ли повысить уровень алкогольдегидрогеназы, а также скорость ее работы? Было проведено немало исследований, чтобы узнать, можно ли управлять алкогольдегидрогеназой. Их результаты показали, что биохимические процессы не подлежат управлению. И те способы, которые якобы предлагают устранить дефицит фермента — всего лишь миф. Ошибочным является то мнение, что если алкоголь будет перерабатываться в организме быстрее, то это приведет к зависимости от него.
Другое дело, когда алкоголизм перешел во вторую стадию и выше. В этом случае ферменты почти не участвуют в переработке: их роль минимальна. Алкоголик все равно будет пить столько, сколько и обычно, не обращая внимания на явные или скрытые «протесты» собственного организма. Поэтому проблему нужно искоренять, как только она появилась, так как потом это сделать будет все сложнее и сложнее.
Если провести некоторые простые исследования, можно узнать о том, каковы типы алкогольдегидрогеназы и ацетальдегидрогеназы. Правильным будет определить норму спиртного, которая не повредит организму. Человек решает сам, как ему жить, хочет ли он зависеть от алкоголя или желает быть свободным от выпивки. Если он понимает ее опасность, то должен самостоятельно бороться с желаниями выпить больше допустимой дозы.
Медикаментозные препараты
У многих возникает навязчивое желание разрешить раз и навсегда проблему алкогольной зависимости. От этого появляются различного рода выдумки, «алкогольные мифы». Это касается и ферментов, которые избавляют организм от части спирта. Существует мнение, что алкогольдегидрогеназа выпускается в таблетках, которые могут повысить уровень этого фермента в организме или ускорить его действие.
Алкоголики в момент, когда они справляются с собой и не пьют какое-то время, нередко делают акцент на том, что у них сильная и ускоренная алкогольдегидрогеназа. Почти все алкоголики на любой стадии зависимости хотят иметь повышенное количество фермента в организме. Это желание возникает от того, что демонстрация выпитого алкоголя в больших количествах поднимает их самооценку, говорит о крепком здоровье и наличии быстро действующего фермента.
Поэтому многие хотят найти такой способ, который позволил бы им самостоятельно управлять ферментом, усиливать его действие и увеличивать его количество в организме. Многие ищут алкогольдегидрогеназу, продающуюся в виде медикаментов, чтобы владеть собой и управлять своей алкогольной зависимостью, уменьшить вредное действие алкоголя на собственный организм.
Такие препараты, как цинамид и дисульфирам, являются средством химической защиты и уменьшают вредной воздействие алкоголя. Но они вовсе не делают процесс выпивки полностью безопасным.
Источник