Краткая характеристика витаминов в общем
Витамины — это низкомолекулярные органические вещества самого разнообразного строения, которые не синтезируются в организме, но являются жизненно необходимыми и поэтому должны обязательно поступать в организм с пищей, хотя и в очень небольших количествах. Некоторые витамины в ограниченном количестве вырабатываются микрофлорой кишечника.
Биологическая роль большинства известных витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов и простетических групп ферментов и, следовательно, используются организмом как строительный материал при синтезе соответствующих небелковых частей ферментов.
По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы: водорастворимые (В1, В2, В3, В6, В9, В12, Вс, С, Р , РР ) и жирорастворимые ( А , D , Е , К ) .
Кроме витаминов пища может также содержать провитамины. Провитамины являются предшественниками витаминов. Попадая в организм, провитамины превращаются в витамины.
Антивитамины — вещества, затрудняющие использование витаминов организмом. Действие антивитаминов осуществляется путем связывания и разрушения соответствующих витаминов, а также за счет включения антивитамина вместо витамина в синтезируемый кофермент, что делает невозможным участие такого кофермента в биокатализе.
Изменение содержания витаминов в организме приводит к возникновению различных патологических (болезненных) состояний:
Авитаминозы — тяжелейшие заболевания, вызванные полным отсутствием в организме какого-то витамина. У людей авитаминозы практически не встречаются, так как в пищевом рационе всегда присутствует минимальное количество витаминов. Авитаминозы могут быть вызваны у экспериментальных животных с целью изучения биологической роли витаминов в организме. Для этого применяются диеты, не содержащие определенного витамина, или используются антивитамины.
Гиповитаминозы — специфические заболевания, протекающие в более легкой форме по сравнению с авитаминозами, вызываемые недостаточным содержанием отдельных витаминов в организме.
Гипервитаминозы — специфические заболевания, причиной которых является избыточное поступление в организм определенных витаминов. Чаще гипервитаминозы вызываются накоплением в организме жирорастворимых витаминов, выделение которых с мочой затруднено из-за их нерастворимости в воде.
Из перечисленных патологических состояний у людей чаще всего наблюдаются гиповитаминозы. Наиболее распространенные причины возникновения гиповитаминозов следующие:
Экзогенные причины (связанные с питанием):
а) Использование для приготовления пищи продуктов, содержащих мало витаминов.
б) Неправильное приготовление пищи, приводящее к разрушению витаминов (например, длительная варка или многократное разогревание и т.д.).
в) Однообразное питание. В этом случае в организме может возникнуть дефицит витамина, который содержится в низкой концентрации в постоянно используемом продукте питания.
Эндогенные причины (связанные с состоянием организма):
а) Заболевания желудочно-кишечного тракта и печени, сопровождающиеся нарушением всасывания витаминов.
б) Угнетение микрофлоры кишечника. Это наблюдается при использовании для лечения инфекционных заболеваний различных антимикробных препаратов (антибиотики, сульфаниламиды и т.п.). Как уже отмечалось, некоторые витамины могут синтезироваться микробами, находящимися в толстой кишке. Подавление кишечной микрофлоры приводит к тому, что обычного поступления витаминов с пищей становится недостаточным для полноценного обеспечения организма витаминами, что в итоге приводит к возникновению гиповитаминоза. Поэтому при длительном использовании антимикробных средств увеличивают поступление витаминов с пищей (обычно путем применения комплексных витаминных препаратов), а также используют пищевые продукты, содержащие кишечные бактериальные культуры (например, бифидок, бифидокефир и т. п.).
в) Повышенная потребность организма в витаминах, которая часто наблюдается при беременности, при выполнении тяжелой физической работы. В этом случае обычного поступления витаминов с пищей, их синтеза кишечными микробами окажется недостаточным для организма. Поэтому у регулярно тренирующихся спортсменов потребность в витаминах возрастает в 1,5 — 2 раза.
. 5.2. Краткая характеристика отдельных витаминов
В таблице 3 представлены краткие сведения об отдельных витаминах.
Название витамина | Биологическая роль | Проявление авитамино- за или гипо- витамино-за | Пищевые источники | Суточ- ная потреб- ность |
В о д о р а с т в о р и м ы е в и т а м и н ы | ||||
ВитаминВ1 Тиамин | Используется для синтеза кофермента – тиаминдифосфата, участвующего в рас- паде углеводов | Болезнь бери-бери (полиневрит) | Дрожжи, печень, сердце, оболочка злаков (отруби) | 2-3 мг |
Витамин В2Рибофлавин | Используется для синтеза ФАД и ФМН, участвующих в тканевом дыхании | Дерматит | Дрожжи, печень, поч- ки, яйца, молоко | 2-3 мг |
Витамин В3 Пантотеновая кислота | Используется для синтеза кофермен- та А, участвующего в переносе кислотных (ацильных) остатков, главным из которых является остаток уксусной кислоты (ацетил) | Дерматит | Печень, яичный желток, дрожжи. Синтезиру- ется микро- флорой кишечника. | 3-5 мг |
Витамин В6 Пиридоксин | Используется для синтеза кофермента — фосфопиридоксаля, участвующего в трансаминировании аминокислот | Дерматит | Печень, поч- ки, мясо, яичный желток. Синтезиру- ется микро- флорой кишечника | 2-3 мг |
Витамин В9 (витамин Н) Биотин | Используется для синтеза кофермента, участвующего в переносе СО2 с последующим включением его в синтезируемые вещества | Дерматит | Почки, печень , яич- ный желток, Синтезиру- ется микро- флорой кишечника | 200-250 мкг |
3 | ||||
ВитаминВ12 Цианкобаламин | Используется для синтеза коферментов, участвующих в пере- носе метильной груп- пы (-CH3) c последую- щим включением ее в синтезируемые вещества. | Анемия (мало- кровие) | Печень, почки, мясо, яйца, сыр. Синтезиру- ется микро- флорой кишечника при условии поступления с пищей ко- бальта | 2-3 мкг |
Витамин Вс Фолиевая кислота | Используется для синтеза коферментов, участвующих в пере- носе одноуглеродных радикалов (метильного -CH3, оксиметильного -CH2OH, формильного — CHO, метиленового -CH2-, метенового -CH= и пр.) с последующим включением их в син- тезируемые вещества | Анемия (мало- кровие) | Зеленые листья растений, бобы, дрожжи. Синтезиру- ется микро- флорой кишечника | 1-2 мг |
ВитаминС Аскорбиновая кислота Витамин РР | Участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Особенно велика роль вит.С в гидроксилировании аминокислот пролина и лизина соответственно в оксипролин и оксилизин при синтезе белка коллагена, а также в синтезе гормонов надпочечников Используется для син- теза коферментов НАД и НАДФ, участвующих в переносе атомов водорода | Цинга Пеллагра | Цитрусо-вые, красный перец, смородина, рябина, клюква, квашеная капуста, хвоя Печень, дрожжи, мясо, рисо- вые и пшеничные отруби | 50-100 мг 15-25 мг |
ВитаминР (витамин проницаемости) Рутин | Совместно с витами- ном С участвует в окислительно-восстановительных реакциях, снижает проницаемость стенок кровеносных сосудов, обладает антиоксидантными свойствами | Крово- излияния | Цитрусовые, гречиха, красный перец, черноплод- ная рябина, черная смородина | Не уста- новлена |
Ж и р о р а с т в о р и м ы е в и т а м и н ы | ||||
Витамин А Ретинол | Участвует в процессе восприятия света сетчат- кой глаза. Оказывает влияние на барьерную функцию кожи, слизистых оболочек и на проницаемость клеточных мембран. | Ксеро- фтальмия (сухость роговой оболочки глаза), кератома—ляция (разруше- ние роговой оболочки), сумереч- ная или «куриная» слепота | Жир печени морских рыб, говяжья и свиная печень, яичный желток, морковь. | 2-3 мг |
Витамин D Кальциферол | Участвует во всасывании в кишечнике ионов Ca2+, их транспорте кровью и во включении их в состав костной ткани в процессе окостенения | Рахит | Жир печени морских рыб, сливочное масло, растительные масла, яйца, молоко. | 13-25 — мкг для детей и беременных; 7-12 мкг для взролых |
Витамин Е Токоферол | Является главным анти-оксидантом организма, предохраняющим от окисления полиненасыщенные жирные кислоты, входящие в биологические мембраны | У экспери- ментальных животных – бесплодие, мышечная дистрофия | Злаки, расти- тельные масла, мясо, сливочное масло, яичный желток | 5-10 мг |
Витамин К Филлохинон | Участвует в синтезе некоторых факторов свертывания крови (в т.ч., протромбина) | Повышен- ная крово- точивость | Печень, шпинат, морковь, капуста. Синтезиру- ется микро- флорой кишечника | 100 мкг |
Источник
Дата создания: 2015/04/25
Для нормальной жизнедеятельности организма особое значение имеют витамины и микроэлементы. Они участвуют в процессах обмена веществ, деятельности органов чувств, нервной системы, необходимы для роста, размножения и т.д.
Витамины (от лат. «vita» — жизнь) — низкомолекулярные органические соединения различного химического строения, необходимые для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в живых организмах.
Несмотря на то, что суточная потребность в витаминах составляет миллиграммы и микрограммы, они должны поступать в организм постоянно, т. е. ежесуточно. Это связано с тем, что в организмах человека и животных витамины не синтезируются или синтезируются в недостаточном количестве, поэтому они должны получать их в готовом виде с пищей. Поступая с пищей, витамины усваиваются (ассимилируются) организмом образуя различные производные соединения (эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), которые, в свою очередь, могут соединяться с белком. Соединяясь с белком, многие витамины образуют ферменты — типичные биологические катализаторы, ускоряющие многочисленные реакции синтеза, распада и перестройки веществ в организме. Высокая биологическая активность того малого количества витаминов, которое содержится в пище и поступает в организм, получила, таким образом, рациональное объяснение.
Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно идут процессы разложения (диссимиляции) витаминов, причём продукты распада (а иногда и мало изменённые молекулы витаминов) выделяются во внешнюю среду. Недостаток витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ и в конечном счёте к заболеваниям, носящим название авитаминозов. Авитаминозы могут быть и вторичными, т. е. происходить не от недостаточного поступления витаминов, а от нарушения процессов их усвоения и использования в организме.
В настоящее время известно около 30 соединений, которые могут быть отнесены к витаминам.
Некоторые витамины представлены не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин.
Недостаточное поступление того или иного витамина с пищей ведёт к его дефициту в организме и развитию соответствующей болезни — данной витаминной недостаточности. Различают две основные степени такой недостаточности: авитаминоз и гиповитаминоз. Авитаминоз характеризуется глубоким дефицитом витамина в организме и развёрнутой клинической картиной его недостаточности (цинга, рахит, бери-бери, пеллагра, злокачественная анемия и др.). К гиповитаминозам относят состояния умеренного дефицита со стёртыми неспецифическими проявлениями (потеря аппетита, усталость, раздражительность) и отдельными микросимптомами (кровоточивость дёсен, гнойничковые заболевания кожи и др.). В этих случаях биохимические тесты, например определение концентрации витамина и активности витаминзависимых ферментов в доступных анализу тканях и жидкостях организма, выявляют недостаток того или иного витамина. Однако чаще встречаются полигиповитаминозы и поливитаминозы, при которых организм испытывает недостаток нескольких витаминов.
Приём некоторых витаминов в дозах, существенно превышающих их физиологическую потребноcтъ, может давать нежелательные побочные эффекты, а в ряде случаев даже привести к серьёзным патологическим расстройствам — гипервитаминозам. Особенно опасны в этом отношении витамины D и А.
Классификация витаминов
Важнейший признак классификации витаминов — это способность витаминов растворяться в воде или жирах. По этому признаку различают два класса витаминов: 1) водорастворимые витамины: к ним относятся витамины C, РР, группы В и др.; 2) жирорастворимые витамины: к ним относятся витамины групп А, Д, Е и К.
Водорастворимые витамины. Основным источником этого класса витаминов служат овощи и фрукты. Вместе с витаминами они содержат также и фитонциды, обладающие антисептическим и дезинфицирующим действием (лук, чеснок, антоновские яблоки и др.), и эфирные масла (цитрусовые, пряности, зелень и др.).
Этот класс витаминов мы предлагаем рассмотреть на примере витамина С.
Аскорбиновая кислота является сильным восстановителем и легко превращается в дегидроформу.
Витамин С способствует увеличению сопротивляемости организма к простудным заболеваниям, к различным видам стрессов.
Потребность в этом витамине у мужчин составляет в день от 70 до 95 мг, у женщин — 60-80 мг, у подростков — 60-70 мг. Эта норма возрастает при увеличении физической и нервно-психической нагрузки.
Особенностью витамина С является его быстрая окисляемость: весь витамин в организме может окислиться за 14-16 дней, что доказывает жизненную необходимость его потребления.
Длительная термическая обработка овощей и фруктов (варка) или хранение их в воде, варка в открытой посуде или в присутствии следов железа и меди, которые активизируют окисление витамина С, приводит к его разрушению.
Наиболее богаты витамином С такие продукты, как шиповник, зеленый и красный болгарский перец, черная смородина, цитрусовые, овощи, хвоя и т. д.
Авитаминозом этого витамина является цинга, которая проявляется точечными кровоизлияниями на теле, на внутренних органах, кровоточивостью десен, выпадением зубов, одышкой, болями в области сердца и др.
Жирорастворимые витамины. Отличительные особенности этого класса витаминов такие:
- жирорастворимые витамины, что следует из их названия, растворяются в жирах и поэтому усваиваются организмом только в присутствии жиров и желчи;
- способны накапливаться в организме при поступлении в больших количествах, что, в свою очередь, может привести к развитию гuпервuтамuнозов.
- наличие нескольких аналогов с близкой структурой и идентичным биологическим действием, например, у витаминов А и К обнаружено по два аналога, у Е — четыре, а у витамина D — десять.
Так как эти витамины нерастворимы в воде и экстрагируются органическими растворителями, их относят к липидам. Жирорастворимые витамины имеют одну общую структурную особенность — их молекулы построены из изопреновых фрагментов – изопреноидных блоков, подобно терпенам и стероидам.
Значение, свойства и распространение витамина С
Аскорбиновая кислота была открыта только в 1927 г. венгерским учёным А. Сент-Дьёрдьи, выделившим её из апельсинового и капустного соков, а также красного перца. Он назвал это кристаллическое вещество гексуроновой кислотой, а когда в 1932 г. были доказаны его противоцинготные свойства — аскорбиновой «против скорбута».
Аскорбиновая кислота способна к обратимым реакциям окисления и восстановления, поэтому она принимает участие в тканевом окислении.
Витамин С – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Аскорбиновая кислота устойчива в сухом виде в темноте. В водных растворах, особенно в щелочной среде, она быстро окисляется обратимо до дегидроаскорбиновой кислоты и далее необратимо до 2,3-дикетогулоновой кислоты, а затем до щавелевой кислоты. Витамин С — прекрасный восстановитель, именно на этом свойстве и основано его участие в биологических процессах. Он принимает участие в синтезе гормонов, предохраняет важное биологическое соединение — адреналин от окисления, необходим для синтеза белка соединительной ткани животных — коллагена. Витамин С необходим для построения межклеточного вещества, регенерации и заживления тканей, поддержания целостности клеток кровеносных сосудов, обеспечения нормального гематологического и иммунологического статуса организма и его устойчивости к инфекциям и стрессу.
Он находится в организме в свободном виде, а также в виде комплексов, например с белками, нуклеиновыми кислотами, биофлавоноидами. Особенно богаты этим витамином свежие овощи и фрукты. Содержание витамина С (мг на 100 г растения): в шиповнике (сухие плоды) — 1200, облепихе — 900, чёрной смородине — 200, в красном перце — 250, зелёном перце и петрушке — 150, клубнике — 60, цитрусовых — 40-60, капусте — 50.
В настоящее время аскорбиновая кислота вырабатывается нашей промышленностью в виде концентратов из шиповника, чёрной смородины, грецкого ореха и других растительных продуктов. Кроме того, её получают синтетически в кристаллическом виде.
Аскорбиновую кислоту применяют в медицине для лечения и профилактики авитаминозов (цинги), лечения и профилактики простуд, психических заболеваний, бесплодия, рака, СПИДа и гиповитаминозов. Потребность взрослых людей в витамине С зависит от возраста, пола и интенсивности труда и колеблется от 70 до 108 мг/сут. При занятиях спортом необходимо принимать ежедневно 150- 200 мг этого витамина, при простудных заболеваниях — 500-2000 мг.
Таким образом, выводы первой главы следующие:
- для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве необходимого ее компонента.
- Отсутствие или недостаток витаминов в организме вызывает гиповитаминозы и авитаминозы. При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.
- Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состояния здоровья, условий жизни, характера деятельности, времени года, содержания в пище основных компонентов питания.
- По растворимости в воде или жирах все витамины делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые.
- Витамин С — представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, оно довольно неустойчиво, легко разрушается при нагревании до 500С в нейтральной и щелочной среде. Кислая среда служит благоприятным условием для хранения витамина.
- Витамин С — прекрасный восстановитель, именно на этом свойстве и основано его участие в биологических процессах. Он принимает участие в синтезе гормонов, предохраняет важное биологическое соединение — адреналин от окисления, необходим для синтеза белка соединительной ткани животных — коллагена.
- Суточная потребность витамина С для взрослого человека в зависимости от интенсивности и характера труда составляет 50 – 100 мг. Большее количество этого витамина должно поступать а организм женщин при беременности и лактации (100 – 150 мг) и детей (5 – 8 мг на 1 кг веса).
Источник