Разрыв ароматического кольца гомогентизиновой кислоты достигается в присутствии 02 в результате воздействия оксидазы гомогентизиновой кислоты; при этом образуется соединение с открытой восьмиуглеродной цепью, которое затем расщепляется до ацетоацетата и фумарата — конечных продуктов катаболизма тирозина. Ацетоацетат поступает из печени в кровоток и служит субстратом энергодающих реакций для внепеченочных тканей, главным образом для мышечной. Фумарат же окисляется непосредственно в печени либо в ходе реакций цикла Кребса, либо (после превращения в оксалоацетат) в реакциях глюконеогенеза. Таким образом, половина атомов каждой окисленной молекулы тирозина может быть источником образования глюкозы, тогда как остальные углеродные атомы должны быть использованы вне печени в ходе описанного выше метаболизма кетоновых тел.

Катаболизм триптофана также осуществляется преимущественно в печени. Первая реакция этой довольно сложной метаболической цепи особенно интересна тем, что она, подобно тирозин-аминотрансферазе, чувствительна к кортизолу. Активность катализирующего эту реакцию фермента — триптофаноксигеназы — во много раз повышается под влиянием либо самого триптофана, либо глюкокортикоидных гормонов. Последние действуют как истинные индукторы синтеза нового фермента; субстрат же, триптофан, прямо взаимодействует с ферментом, который уже был синтезирован, удерживая его в стабилизированной, устойчивой к распаду форме.

Эти два воздействия (гормона и субстрата) обеспечивают эффективное использование избытка триптофана, предотвращая его накопление в печени, а также способствуя удовлетворению потребностей организма в энергии. Фермент раскрывает пиррольное кольцо в индольной структуре с образованием замещенного бензольного производного, которое называется кинуренином. Последний подвергается дальнейшему распаду в печени с отщеплением трех углеродных атомов его боковой цепи в виде аланина, который подвергается далее превращениям, ведущим к образованию глюкозы; остальная часть молекулы, 3-оксиантранилат, способна окисляться до СОа и ацетоацетата (поступающего для использования во внепочечные ткани) или перестраивается в несколько стадий с образованием пиридинового кольца НАД и НАДФ.

Подсчитано, что в норме более 95% триптофана вступает на описанный выше путь окислительных превращений. Не удивительно, что ниацин — витамин, обеспечивающий образование циклических структур молекул никотинамидных коферментов, может быть заменен в рационе триптофаном, причем для замены 1 мг ниацина пищи в организм должно быть введено 60 мг триптофана. Установлено, что приблизительно половина обычной потребности в ниацине (20 мг/день) удовлетворяется за счет триптофана пищи.

Характерные для пеллагры, или недостаточности ниацина, симптомы дерматита, диарреи и деменции (печально известные «три Д») могут наблюдаться либо при недостатке триптофана в пище, либо при нарушении его использования. В качестве примера последней ситуации можно указать на недостаточность витамина В6 (пиридоксина). Дело в том, что на этапе превращения производных кинуренина в 3-оксиантранилат необходим пиридокральфосфат. В отсутствие пиридоксина цепь метаболизма триптофана прерывается и промежуточные продукты, производные кинуренина, направляются на образование других конечных продуктов — кинуреновой и ксантуреновой кислот.

Появление этих аномальных метаболитов в моче под влиянием триптофановой нагрузки позволяет поставить диагноз нарушения метаболизма триптофана, и в частности недостаточности пиридоксина. Обнаружение значительных количеств ксантуреновой кислоты в моче новорожденных при судорогах позволило, например, разработать способ успешного лечения этого заболевания добавлением пиридоксина в питательные смеси для новорожденных.

- Читать далее "Биосинтез особых метаболитов. Наследственные нарушения обмена аминокислот"