DSC
01 (18)

148    7. Kwas foliowy

Wszystkie przedstawione wyżej związki są koenzymatycznymi formami kwasu foliowego.

Liczba analogów kwasu foliowego i związków pokrewnych jest bardzo duża ze względu na możliwość zróżnicowania stopnia uwodornienia części pterynowej, podstawników w pozycjach N-5 i N-10 oraz długości łańcucha bocznego. Ta ostatnia jest uzależniona od ilości reszt kwasu glutaminowego połączonych ze sobą. Przy trzech stopniach redukcji pierścienia pirazynowego, sześciu różnych podstawnikach jednowęglowych w pozycjach N-5 i/lub N-10 i siedmiu resztach kwasu glutaminowego teoretycznie może istnieć ok. 150 rozmaitych form kwasu foliowego. Rzecz jasna, w przyrodzie znaleziono znacznie mniejszą ich liczbę, aczkolwiek okazało się, że foliany pochodzenia zwierzęcego mogą zawierać do ośmiu reszt glutaminianu, a bakteryjne nawet do dwunastu.

7.3. Właściwości fizyczne i chemiczne

Kwas pteroiloglutaminowy (PteGlu) — o wzorze sumarycznym C₁₉H₁₉0₆N₇ i masie cząsteczkowej M = 441,4 — ma postać żółtego do żółtopomarań-czowego drobnokrystalicznego proszku, dobrze rozpuszczalnego w rozcieńczonych alkaliach, umiarkowanie — w rozcieńczonych kwasach i nierozpuszczalnego w etanolu, acetonie, eterze i chloroformie. W wodzie rozpuszcza się z trudem - 10 mg/1 w temperaturze 0°C i ok. 500 mg/1 we wrzącej wodzie.

W wyniku ogrzewania nie topi się, lecz w temperaturze 250°C zmienia barwę, a następnie ulega zwęgleniu. Skręcalność właściwa [a] = 4-20° (w 0,1 M NaOH). Jego charakterystyczne widmo pochłaniania, zależne od pH roztworu, wykazuje w środowisku alkalicznym (0,1 M NaOH) trzy maksyma przy 256,283 i 365 nm. W stanie stałym jest termostabilny i odporny na utlenianie, natomiast jest wrażliwy na działanie światła, zwłaszcza promieni UV.

W obojętnych roztworach jest stosunkowo trwały, ale pod działaniem kwasów i zasad, a także czynników utleniających lub redukujących, łatwo ulega rozkładowi.

Kwas 7,8-dihydropteroiloglutaminowy tworzy się z kwasu PteGlu bądź to w wyniku reakcji enzymatycznej, np. na szlaku syntezy tymidylanu lub syntezy de novo kwasu foliowego, bądź też in vitro pod działaniem czynników redukujących, takich jak np. ditionian sodowy — Na₂S₂0₄. Związek ten - 7,8-H ₂ PteGlu — jest nietrwały.

W rezultacie jeszcze dalej posuniętej redukcji kwas PteGlu przekształca się w kwas 5,6,7,8-tetrahydrofoliowy, przy czym katalityczna lub elektrochemiczna redukcja prowadzi do powstania dwóch stereoizomerów o różnej konfiguracji przy C-6.

W roztworach kwas H₄PteGlu jest bardzo wrażliwy na działanie tlenu j światła, a jego trwałość w ogromnej mierze zależy od odczynu środowiska. Łatwo rozkłada się do kwasu 4-aminobenzoiloglutaminowego i dihydroksan-topteryny lub innych pteryn, przy czym w roztworach wodnych o pH 4,7 oraz pH 10 rozkład ten zachodzi już pod wpływem powietrza.

Czynniki redukujące, a w szczególności kwas askorbinowy i 2-merkapto-ctanol, chronią H₄PteGlu przed rozkładem.

Kwas tetrahydrofoliowy tworzy w wyniku reakcji chemicznej z formaldehydem pierścieniowy związek 5,10 —CH₂ —H₂PteGlu, a w reakcji z kwasem mrówkowym — szereg łatwo przekształcających się adduktów, które służą do przenoszenia reszt mrówczanu.

Spośród licznych naturalnych czynników pterynowych warto wymienić 5,10-metyleno-5,6,7,8-tetrahydrometanopterynę, występującą wyłącznie w komórkach bakterii metanowych. Uczestniczy ona w metanogenezie i służy jako przenośnik grup jednowęglowych.

W organizmie ssaków głównym związkiem pterydynowym jest 5-CHj —H₄PteGlu. Spełnia on funkcję przenośnika grup jednowęglowych, a także jest najważniejszą formą kwasu foliowego gromadzonego w komórkach, tkankach i narządach ssaków.

7.4. Biogeneza

Mikroorganizmy mają zdolność syntetyzowania kwasu 7,8-dihydrofo-liowego, który jest bezpośrednim prekursorem odpowiedniego koenzymu - THFA. W organizmie ssaków taka synteza de novo nie zachodzi, natomiast dostarczony z pokarmem kwas foliowy może być przekształcony w jego formy zredukowane i w formę koenzymatyczną, przenoszącą reszty jednowęglowe.

Najprostsze związki pterynowe zostały po raz pierwszy odkryte w skrzydłach motyli przez Hopkinsa w 1890 r. w postaci pigmentów warunkujących piękne zabarwienie tych owadów.

Później z różnych źródeł naturalnych głównie ze skrzydeł motyli i mikroorganizmów wyodrębniono szereg innych związków o charakterze pteryn, a w szczególności:

—    ksantopterynę (żółty barwnik motyli cytrynków);

—    biopterynę (z moczu człowieka, skrzydeł motyli i drobnoustrojów);

—    ichtiopterynę (z ryb);

—    rizopterynę (z przesączu po hodowli pleśni Rhizopus nigricans).

Szczegółowe badania wykazały, że układ pterydynowy tworzy się z puryny,

a atomy węgla C-6 i C-7 pterydyny pochodzą z pentozy. Zgodnie z hipotezą Weyganda i wsp. substratem w biosyntezie folianu jest guanozyna lub kwas