«ВИТАМИНЫ»
1. Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и строения, обеспечивающие нормальное протекание биохимических, физиологических процессов в организме путем участия в обмене веществ целостного организма.
2. Классификация витаминов
I. По растворимости:
-
Жирорастворимые витамины:
-
витамин А (ретинол, антиксерофтальмический);
-
витамин Д (кальциферол, антирахитичный);
-
витамин Е (токоферол, антистерильный, витамин размножения);
-
витамин К (филохинон, антигеморрагический).
-
Водорастворимые витамины:
-
витамин В1 (тиамин, антиневритный);
-
витамин В2 (рибофлавин, витамин роста);
-
витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный фактор);
-
витамин В5 (РР) (никотиновая кислота, антипеллагрический);
-
витамин В6 (пиридоксин, антидерматитный);
-
витамин В12 (цианкобаламин, антианемический);
-
витамин С (аскорбиновая кислота);
-
витамин Н (биотин, антисеборейный);
-
витамин Р (рутин, капилляроукрепляющий).
II. По необходимости:
-
Собственно витамины (см. выше)
-
Витаминоподобные вещества:
Обладают витаминным действием, но частично могут синтезироваться в организме. Иногда применяются как пластический материал для постройки тканей. Относятся фолиевая кислота, линолевая кислота, инозит, убихинон, парааминобензойная кислота, орнитин, оротовая кислота и т.д.
3. Особенности витаминов
-
витамины не включаются в структуру тканей, т.к. не используются как пластический материал;
-
витамины не используются в качестве источника энергии;
-
витамины проявляют свою активность в низких концентрациях (суточная норма – несколько мг);
-
они либо вообще не образуются в организме, либо образуются в очень маленьких количествах. Разные организмы имеют разную потребность в витаминах.
4. Патологические состояния
-
Гиповитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие недостатка витамина в пище.
-
Авитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие полного отсутствия витамина в пище.
-
Гипервитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие избыточного поступления витамина в организм.
Причины гиповитаминоза:
а) первичные (экзогенные) причины:
Связаны с особенностями питания и состоянием организма человека:
-
Отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов (витамины С и Р);
-
Употребление исключительно рафинированных продуктов (шлифованный рис, хлеб высшего сорта);
-
Использование в пищу исключительно консервированных продуктов и продуктов быстрого приготовления;
-
Употребление в пищу исключительно продуктов растительного происхождения (вызывает недостаток витаминов группы В)
-
Повышенная потребность организма в витаминах (беременность, лактация, онкологические заболевания).
б) вторичные (эндогенные) причины:
Они связаны с нарушением усвоения витаминов:
-
Применение лекарственных препаратов, проявляющих антивитаминную активность;
-
Наблюдается при острых и хронических интоксикациях;
-
Болезнь печени и поджелудочной железы;
-
Усиленный распад витаминов в кишечнике.
5. Групповая характеристика некоторых витаминов
Функциональные группы витаминов |
Физиологическое действие витаминов |
Представители |
Повышающие общую реактивность организма |
Регулируют функциональное состояние организма, ЦНС, обмен веществ, питание и состояние тканей |
А, С, В1, В2, В5. |
Антигеморрагические
|
Влияют на нормальную проницаемость и устойчивость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови |
С, Р, К. |
Антианемические |
Нормализуют и стимулируют кроветворение |
В12, С. |
Антиинфекционные |
Стимулируют выработку антител, защитного эпителия |
А, С. |
Регулирующие зрение |
Регулируют остроту, расширяют поле цветного зрения |
А, В2, С. |
-
Характеристика жирорастворимых витаминов
Особенности группы:
-
эти витамины растворимы в жирорастворителях и не растворимы в воде;
-
они способны накапливаться в организме;
-
характерно явление существования витамеров – веществ, несколько отличающихся от витаминов, но также обладающих витаминной активностью.
Витамин А
Впервые был выделен в 1913 г. Представляет собой одноатомный непредельный циклический спирт, t°пл = 64°C. Растворяется в жирах и органических растворителях. Качественная реакция: с раствором хлорида сурьмы (III) – происходит изменение окраски с синей на розово-фиолетовую. В мягких условиях и под действием ферментов ретинол может переходить в ретиналь (альдегид) – это витамин А2. Его активность ниже, чем у витамина А.
Признаки гипо — и авитаминоза:
-
Наблюдается похудание и истощение, торможение роста;
-
Сухость кожи, растрескивание и ороговение кожи, сухость слизистой оболочки глаза (ксерофтальмия): слеза не выделяется → сухость слизистой → отек, воспаление, конъюктивит. Конечная стадия – куриная слепота.
-
Снижение иммунитета, учащается заболеваемость.
Признаки гипервитаминоза:
Воспаление глаз, выпадение волос, тошнота, головные боли, истощение. Развивается в течение 3 – 4 часов. Печень белого медведя, тюленя, моржа содержит очень много витамина А.
Биологическая роль витамина А на молекулярном уровне:
-
Витамин А регулирует рост и дифференцировку быстро делящихся и размножающихся клеток и тканей (клетки костной ткани, хряща, эпителия);
-
Регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток быстрорастущего организма;
-
Принимает участие в ОВР (наличие двойных связей);
-
Принимает участие в синтезе антител, т.е. иммуноглобулинов;
-
Принимает участие в акте световосприятия (входит в состав родопсина).
Источники витамина А:
-
Сам витамин А содержится в продуктах животного происхождения – в печени, яичном желтке, цельном молоке, сливках, сметане. Печень морского окуня содержит 35% витамина А.
-
Провитамин А – это каротиноиды. Их около 70, самый активный – β — каротин. Содержатся в красномякотных овощах и фруктах.
-
Откладывается в запас в печени в виде сложных эфиров с пальмитиновой кислотой (на 100 г печени – 20 мкг витамина А).
Суточная потребность в витамине А – 1-2,5 мг для взрослых, 2-5 мг для детей, в каротине – 2-5 мг. Передозировка опасна.
Витамин Д
В организме представлен в виде витаминов Д2 и Д3. Это кристаллическое, бесцветное вещество, растворимо в органических растворителях. Чувствительны к УФИ. Качественная реакция с SbCl3 – оранжево-красное соединение. С органическими кислотами по ОН – группе образуют сложные эфиры.
Признаки гипо – и авитаминоза:
-
У детей – рахит. В этом случае наблюдается мягкость костей, они изгибаются под тяжестью тела и приобретают уродливую форму. Наблюдается деформация костей черепа. Все это связано с тем, что в крови понижается содержание кальция и неорганического фосфата.
-
Снижается тонус мышц (атония). Выпячивается живот, вплоть до развития пупочных грыж.
-
При глубоком авитаминозе у детей задерживается появление первых зубов.
-
У взрослых – размягчение костной ткани и деминерализация костей. Возникает остеопороз – повышенная хрупкость и ломкость костей.
Признаки гипервитаминоза:
При большой дозе – смерть (кальцификация почек, аорты, мышц почек).
Биороль витамина Д на молекулярном уровне:
-
Способствует всасыванию Са2+ и РО4 в стенках кишечника;
-
Участвует в обмене Са2+ между кровью и костной тканью;
-
Способствует обратному всасыванию – реабсорбции — Са2+ и фосфат-ионов в почках.
Источники витамина Д:
Содержится в продуктах животного происхождения, в основном, в печени, сливочном масле, яичном желтке, рыбьем жире, а также в дрожжах, подсолнечном масле.
Суточная потребность – 12-25 мкг.
Витамин Е
Был получен в 1922 г. Обеспечивает развитие нормального потомства.
Признаки гипо — и авитаминоза:
-
При недостатке витамина у животных развивается невынашиваемость плода;
-
Нарушение развития половых процессов (сперматогенез, овогенез).
Биороль витамина Е:
-
Является физиологическим антиоксидантом, т.е. он защищает мембраны клеток от перекисного окисления;
-
Стабилизирует биомембраны.
Источники витамина Е:
-
Растительные масла;
-
Семена злаков, яичный желток, сливочное масло, мясо, салат, капуста.
Депонируется в жировой ткани, в ткани поджелудочной железы и в мышцах.
Витамин К
Выделен в 1935 г.
Признаки гипо – и авитаминоза:
У взрослых авитаминоза по витамину К не наблюдается, но он очень опасен для детей, особенно для младенцев. При этом нарушается процесс свертывания крови и в результате этого наблюдаются внутренние кровотечения, образуются внутренние и подкожные кровоизлияния.
Биороль витамина К:
-
Участвует в процессах свертывания крови;
а) Необходим для образования в печени белков, участвующих в свертывании крови (регулирует образование протромбина).
б) Активирует протромбин, увеличивая в его составе количество центров, связывающих кальций.
-
Повышает прочность стенок капилляров.
Источники витамина К:
Содержится в зеленых культурах (шпинат, капуста, рябина и т.д.). Также витамин К синтезируется микрофлорой кишечника.
Суточная потребность для взрослых – около 1 мг.
-
Характеристика водорастворимых витаминов
Особенности группы:
-
хорошо растворимы в воде;
-
эти витамины не накапливаются в организме, легко из него выводятся;
-
они либо поступают с пищей, либо синтезируются микрофлорой кишечника;
-
характерно наличие антивитамеров;
-
по химической структуре – гетероциклы;
-
гипервитаминоз не характерен.
Витамин В1
Мелкие, бесцветные кристаллы, растворимы в воде и спирте, не растворимы в органических растворителях. При нагревании разрушение структуры происходит через 15 минут.
Признаки гипо – и авитаминоза:
Полиневрит (болезнь «бери-бери»)
-
Нарушение деятельности со стороны ЦНС: потеря памяти на недавние события, галлюцинации;
-
Нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы: одышка, тахикардия, сердечная недостаточность;
-
Наблюдается поражение и расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, а именно нарушаются моторная и секреторная функции, полная атония кишечника. Это приводит к застою и гниению пищи;
-
Нарушается водный обмен, развиваются отеки
-
Наблюдается поражение нервов, боль на всем протяжении нерва, следствием является паралич.
У птиц – судорожное закидывание головы.
Источники витамина В1:
Широко распространен в дрожжах, горохе, муке грубого помола, почках, печени, нешлифованном рисе, бобах, фасоли и т.д. Синтезируется микрофлорой человеческого кишечника.
Суточная потребность – 1,3-3 мг.
Витамин В2
Хорошо растворим в воде, растворы имеют зелено-желтую окраску. Устойчив к нагреванию (выдерживает кипячение 6 ч), но при освещении быстро разрушается.
Признаки авитаминоза:
Похудание, остановка роста, выпадение волос, появляются незаживающие трещины в уголках рта, происходит воспаление слизистой («географический язык»), воспаление кровеносных сосудов глаз (нарушение зрения), общая мышечная слабость, шелушение кожи (особенно лица), малокровие.
Биороль витамина В2:
-
Отвечает за регенерацию тканей;
-
Принимает участие в окислении высших жирных кислот;
-
Входит в состав ферментов класса оксидоредуктаз.
Источники витамина В2:
Содержится в молочных продуктах, муке грубого помола, зеленых овощах, печени, почках, мясе, яичном желтке.
Суточная потребность – 2-4 мг.
Витамин В3
Признаки авитаминоза:
-
При недостатке витамина развиваются дерматиты;
-
Происходит обесцвечивание волос;
-
Изъязвление слизистой желудка и кишечника;
-
Понижение иммунитета;
-
Жжение ног.
Источники витамина:
Содержится практически во всех продуктах, может синтезироваться микрофлорой кишечника.
Суточная норма — ≈ 10 мг.
Витамин В5
Не очень хорошо растворим в воде, растворимость увеличивается в подкисленной среде.
Признаки авитаминоза:
При недостатке витамина образуется шершавая кожа («пеллагра»), поражаются открытые участки кожи, а также слизистая желудочно-кишечного тракта. Затем нарушается работа ЦНС. Боли в области кишечника, тошнота, жидкий стул, психозы, депрессия. Такие симптомы возникают у больных с недостаточным белковым питанием (не хватает триптофана).
Источники витамина:
Содержится в картофеле, рисе, печени, почках, молоке и т.д. Может синтезироваться в организме на основе триптофана.
Суточная потребность – 15-25 мг.
Витамин В6
Хорошо растворим в воде. Устойчив к кислотам и щелочам, но быстро разрушается при нагревании.
Признаки авитаминоза:
-
Поражение кожи, развитие дерматитов. У животных поражается кожа хвоста, лап, ушей, происходит выпадение волос, изъязвление;
-
Наблюдается расстройство кроветворной системы (анемия);
-
Нарушение со стороны ЦНС: эпилептические припадки (особенно у грудных детей – искусственников)
Биороль витамина:
Входит в состав ферментов, участвуя тем самым в обмене веществ.
Источники витамина:
Содержится в молоке, бобовых культурах, капусте, моркови. Незначительная часть может синтезироваться микрофлорой кишечника.
Суточная доза – 2-3 мг.
Витамин С
В кристаллическом виде устойчив, в растворе – легко окисляется растворами йода, брома, серебра. Является производным углеводов. Синтезируется в организме многих животных, кроме обезьян, летучих мышей, человека, морских свинок.
Признаки авитаминоза:
Цинга.
-
Ломкость капилляров, кровоточивость десен;
-
Общая слабость;
-
Повышенная восприимчивость к инфекциям;
-
Болезненность десен, их отечность и разрыхленность;
-
Множественные подкожные кровоизлияния.
Биороль витамина:
-
Является источником водорода в ОВР, он необходим в синтезе адреналина.
-
Участвует в формировании зрелого коллагена.
Источники витамина:
Содержится в цитрусовых, черной смородине, шиповнике, чесноке, луке, хвое и т.д.