В нашей жизни значение витаминов играют одну из главных ролей. Витамины - сложные органические вещества разнообразного химического состава - оказывают большое влияние на процессы обмена веществ и обладают высокой физиологической активностью. Они необходимы как растениям, так и животным организмам. Еще в 1880 г. ученым Н. Луниным было установлено, что животным и человеку, кроме белков, жиров и углеводов, жизненно необходимы вещества, поступающие из растений. Их начали изучать, и позднее ученый К. Функ назвал их витаминами - веществами, дающими жизнь.
Витамины имеют значение как вещества, служащие строительным материалом для образования ферментов, без которых невозможен был бы обмен веществ в организме. Образуясь в клетках растений, витамины вступают в соединения с другими веществами и участвуют в синтезе и превращениях белков, углеводов и жиров. При недостатке витаминов в пище животных и человека развиваются болезни, носящие общее название авитаминозов. Разнообразные овощи и фрукты благодаря содержащимся в них многим витаминам представляют для человека большую ценность.
Наличие витаминов в мясе, рыбьем жире, молоке, яйцах объясняется поступлением их из растительной пищи, которой питаются животные. Известно много видов витаминов, которые обозначаются буквами латинского алфавита (А, В, С, D, Е и т. д.). Число их увеличивается по мере изучения, и под некоторыми из названных букв подразумевают целую группу витаминов, каждый из которых имеет определенные особенности, например А 1 , А 2 … В 1 , В 2 и т. д.
Кратко расскажем о некоторых из наиболее распространенных витаминов.
Витамины группы А образуются из пигмента каротина, распространенного в листьях и в корнеплодах моркови, плодах шиповника и томата, в плодах гороха, соплодиях ананаса, в плодах рябины, абрикоса, апельсинах и красном перце. Из животных продуктов витамином А богаты сливочное масло, рыбий жир (тресковый) и яичные белки. Без витамина А задерживается рост молодых организмов, расстраивается зрение, развивается предрасположение к воспалению легких и туберкулезу.
Отсутствие витаминов группы D вызывает болезнь костей у молодых животных организмов. Они также содержатся в масле, яичных желтках, рыбьем жире, печени животных. Эти витамины имеют значение в животноводстве при выращивании молодняка и появляются при облучении молодых организмов ультрафиолетовыми лучами.
Витамины А и D относятся к жирорастворимым витаминам, и воднорастворимым витаминам относятся витамины группы В, витамин С и др.
Так, витамин В 1 (тиамин) встречается во многих плодах и овощах, а также в дрожжах, в зародышах зерновок хлебных злаков и алейроновом слое последних. Без этого витамина развивается болезнь бери-бери (полиневрит), встречающаяся в восточных странах, население которых питается полированным рисом. Витамин В 1 играет в растениях важную роль. Он участвует в углеводном обмене растений, входит в состав кофермента карбоксилазы, и от него зависит рост корней.
Столь же важное значение имеют витамины В 2 (рибофлавин) и В 6 (пиридоксин). Первый из них распространен в молоке, овощах, дрожжах, а второй - в зеленых листьях салата, в землянике, арбузах, спарже, цветном капусте. Витамин В 2 при соединении с фосфорной кислотой служит для образования окислительно-восстановительных ферментов, участвует в синтезе аминокислот и белков в растениях. Витамин В 9 , называемый иначе фолиевой кислотой, способствует образованию кроветворных органов, живых белков и совместно с витамином В 12 способствует образованию антисклеротического вещества - холина. Фолиевая кислота содержится в зеленом луке, в листьях капусты и зеленом горохе. Витамин В12 не содержится в продуктах растительного происхождения - главным его источником в пище человека являются продукты животного происхождения (печень, почки).
В растениях реакция переаминирования невозможна без витамина В 6 . В синтезе аминокислот и белков растений принимают участие витамины В 12 , РР, Н и др.
Витамин Е вместе с витамином А обладает противосклеротическим действием. Нельзя не упомянуть также о витамине С (аскорбиновая кислота). Этим витамином богаты помидоры, яблоки, лимоны, брусника, земляника, шиповник, черная смородина, баклажаны, хвоя сосны и ели. Без витамина С у животных организмов развивается болезнь цинга (скорбут), при которой разрыхляются десны, выпадают зубы, расстраивается работа сердца, болезнь вызывает атеросклероз и ослабляет легкие. В растениях витамин С активно участвует в окислительно-восстановительных процессах, играет определенную роль в дыхании растений.
Витамины - группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы.
Витамины не образуются в организме человека или образуются в недостаточных количествах, поэтому должны поступать извне. Витамины активны в очень малых количествах - суточная потребность в отдельных витаминах выражается в миллиграммах или их тысячных долях - микрограммах (мкг). Недостаток витаминов вызывает тяжелые нарушения в организме человека.
Выделяют водорастворимые (C, B 1 , B 2 , B 6 , PP, B 12 и B 5), жирорастворимые (А, В, Е и К) витамины и витамино-подобные вещества (холин, биофлавоноиды (витамин Р), пангамовая, оротовая и липоевая кислоты и другие).
Витамин А
Регулирует обменные процессы, в частности в коже, слизистых оболочках глаз, дыхательных, пищеварительных и мочевыводящих путей; повышает сопротивляемость организма к инфекциям; обеспечивает акты сумеречного зрения и ощущения цвета. Он влияет на состояние мембран клеток, тканевое дыхание, образование белковых соединений, функции эндокринных желез. Витамин А попадает в организм в виде собственно витамина А (ретиноидов) и бета-каротина и других каротиноидов, которые в печени превращаются в витамин А.
Витамин А содержится только в животных продуктах, бета-каротин - главным образом в растительных продуктах, а также в молочных. При кулинарной обработке пищи теряется до 40% витамина А. Варка и жаренье с закрытой крышкой (без доступа кислорода) способствует сохранению витамина А. Всасывание каротина зависит от способа кулинарной обработки. Измельчение продуктов, их варка, приготовление пюре с добавлением жиров повышает всасывание каротина. Так, из крупно-измельченной моркови усваивается 5% каротина, из мелконатертой - 20%, а при добавлении к последней растительного масла или сметаны - около 50%; из морковного пюре с молоком - 60%.
Витамин В 1 (Тиамин)
Регулирует окисление продуктов обмена углеводов, участвует в обмене аминокислот и жирных кислот, разносторонне влияет на функции сердечнососудистой, пищеварительной, эндокринной, центральной и периферической нервной систем. Недостаток витамина часто приводит к нервным расстройствам.
Источниками витамина являются свинина, крупа овсяная, гречневая, пшено, бобовые, печень, хлеб из муки 2-го сорта, ячневая крупа.
Витамин B 2 (Рибофлавин)
Входит в состав ферментов, регулирующих важнейшие этапы обмена веществ. Он улучшает остроту зрения на свет и цвет, положительно влияет на состояние нервной системы, кожи и слизистых оболочек, функцию печени, кроветворение.
Основные источники витамина - говяжья печень, яйца, сыр, творог, кефир, рыба (треска, сельдь), зеленый горошек, шпинат.
Витамин В 4 (Холин)
Холин - витаминоподобное вещество. Он участвует в основных обменных процессах, особенно в обмене жиров, и способствует удалению жира из печени. Холин образуется из аминокислоты метионина, но в недостаточном для организма количестве и поэтому должен поступать с пищей. Он содержится в яйцах, мясе, овсяной крупе.
Витамин В 6
Участвует в обмене белков , жиров, холестерина. Он необходим для усвоения организмом аминокислот и незаменимых жирных кислот, участвует в регуляции жирового обмена в печени и образовании гемоглобина.
Витамин В 12
Необходим для нормального кроветворения. Он играет важную роль в использовании организмом аминокислот и участвует в клеточном делении, присущем каждой живой клетке.
Источником витамина B 12 являются животные продукты, в растительных продуктах и дрожжах он отсутствует. Особенно богата витамином B 12 печень. Много его в мясе животных, в большинстве сортов рыб, сыре, твороге, яичном желтке, в меньших количествах витамин B 12 содержится в молоке, кисломолочных напитках, сметане, яичном белке.
Витамин С
Участвует во многих обменных процессах. Он повышает устойчивость организма к внешним воздействиям и инфекциям, поддерживает прочность кровеносных сосудов, положительно влияет на функции нервной и эндокринной систем, регулирует обмен холестерина, способствует усвоению железа и нормальному кроветворению. Витамин С должен поступать ежедневно, его запасы в организме малы, а расход для жизнедеятельности беспрерывен. Максимальное количество витамина С содержится в шиповнике , сладком перце, черной смородине, петрушке, капусте, щавеле, цитрусовых, рябине.
Витамин С легко разрушается при нагревании, воздействии кислорода воздуха и солнечного света, длительном хранении. Ускоряет потери витамина С хранение овощей, фруктов и ягод в тепле и на свету. Лучше сохраняется он в цитрусовых плодах.
Недостаток витамина С приводит к снижению сопротивляемости различным инфекциям, а его отсутствие - к развитию цинги. Мнение о том, что большие дозы витамина С лечат простудные заболевания, не нашло подтверждения - лишь в самом начале прием таких доз может способствовать снятию симптомов простуды.
Витамин D
Регулирует обмен кальция и фосфора, способствуя их всасыванию из кишечника и отложению в костях. Витамин D образуется из провитамина в коже под действием солнечных лучей и поступает с животными продуктами: печень рыб, жирные сорта рыб (сельдь, кета, скумбрия и другие), икра, яйца, молочные жиры.
Витамин Е
Участвует в процессах тканевого дыхания, предохраняет от окисления и разрушения жирные кислоты мембран клеток (антиоксидантное действие), способствует усвоению белков и жиров, влияет на функцию половых и других эндокринных желез. Витамина Е больше всего в растительных маслах. Он устойчив при кулинарной обработке, но разрушается при прогоркании жиров и под действием солнечных лучей, что следует учитывать при хранении растительных масел.
Витамин К
Необходим для выработки в печени протромбина и других веществ, участвующих в свертывании крови. Он образуется в небольших количествах кишечной микрофлорой. Витамином К богаты капуста, тыква, шпинат, щавель, печень.
Витамин Р (Биофлавоноиды)
витаминоподобные вещества. Они имеют антиоксидантные свойства (предупреждают окисление жирных кислот), стимулируют тканевое дыхание, совместно с витамином С повышают прочность кровеносных сосудов. Источником биофлавоноидов являются фрукты, ягоды, овощи, особенно черноплодная рябина, черная смородина, апельсины, лимоны, чай, особенно зеленый, кофе, красное вино.
Витамин В 3 (PP) Ниацин
Входит в состав важнейших ферментов, участвующих в клеточном дыхании, выделении энергии из углеводов, обмене белков и холестерина. Он регулирующе воздействует на высшую нервную деятельность, функции органов пищеварения, сердечно-сосудистую систему, в частности расширяет мелкие сосуды.
Лучшие источники ниацина - мясные продукты. Много ниацина в зерновых продуктах, но из них он плохо усваивается.
Введение
1 Витамины
1.1 История открытия витаминов
1.2 Понятие и основные признаки витаминов
1.3 Обеспечение организма витаминами
2.1 Жирорастворимые витамины
2.2 Водорастворимые витамины
2.3 Группа витаминоподобных веществ
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.
Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.
Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.
Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.
Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 21 страницы.
1 Витамины
1.1 История открытия витаминов
Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей.
Врачи-практики давно предполагали, что существует прямая связь между возникновением некоторых болезней (например, цинги, рахита, бери-бери, пеллагры) и характером питания. Что же привело к открытию витаминов – этих веществ, обладающих чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности?
Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.
Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери – так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» – жизнь и «амин» – содержащий азот).
Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, – соответственно А, В, С, РР.
1.2 Понятие и основные признаки витаминов
С точки зрения химии, витамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.
Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.
Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.
Основные признаки витаминов:
Либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника;
Не выполняют пластических функций;
Не являются источниками энергии;
Являются кофакторами многих ферментативных систем;
Оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..
Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:
авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;
гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;
гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.
Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.
1.3 Обеспечение организма витаминами
При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.
Причины истощения запасов витаминов в организме:
1) Качество продуктов и их приготовление:
Несоблюдение условий хранения по времени и температуре;
Нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);
Присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)
Разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).
2) Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:
При многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;
Сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков и сульфаниламидных препаратов приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).
Суточная потребность в витаминах и их основные функции
| Витамин | Суточная потребность |
Функции | Основные источники |
| Аскорбиновая кислота (С) | 50-100 мг | Участвует в окислительно-вос-становительных процессах, повы-шает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям | Овощи, фрукты, ягоды. В капусте - 50 мг. В шиповнике - 30-2000 мг. |
| Тиамин, аневрин (В1) | 1,4-2,4 мг | Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы | Пшеничный и ржаной хлеб, крупы – овсяная, горох, свинина, дрожжи, кишечная микрофлора. |
| Рибофлавин (В2) | 1,5-3,0 мг | Участвует в окислительно-восстановительных реакциях | Молоко, творог, сыр, яй-цо, хлеб, печень, овощи, фрукты, дрожжи. |
| Пиридоксин (В6) | 2,0-2,2 мг | Участвует в синтезе и метаболиз-ме аминокислот, жирных кислот и ненасыщенных липидов | Рыба, фасоль, пшено, картофель |
| Никотиновая кислота (РР) | 15,0-25,0 мг | Участвует в окислительно-восста-новительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру | Печень, почки, говядина, свинина, баранина, рыба, хлеб, крупы, дрожжи, кишечная микрофлора |
| Фолиевая кислота, фолицин (Вс) | 0,2-0,5 мг | Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот | Петрушка, салат, шпи-нат, творог, хлеб, печень |
| Цианкобаламин (В12) | 2-5 мг | Участвует в биосинтезе нуклеино-вых кислот, фактор кроветворения | Печень, почки, рыба, говядина, молоко, сыр |
| Биотин (Н) | 0,1-0,3 мг | Участвует в реакциях обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот | Овсяная крупа, горох, яйцо, молоко, мясо, печень |
| Пантотеновая кислота (В3) | 5-10 мг | Участвует в реакциях обмена белков, липидов, углеводов | Печень, почки, гречка, рис, овес, яйца, дрожжи, горох, молоко, кишечная микрофлора |
| Ретинол (А) | 0,5-2.5 мг | Участвует в деятельности мемб-ран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функцио-нирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции - восприятии света | Рыбий жир, печень трески, молоко, яйца, сливочное масло |
| Кальциферол (D) | 2,5-10 мкг | Регуляция содержания кальция и фосфора в крови, минерализация костей, зубов | Рыбий жир, печень, молоко, яйца |
В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ , которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.
Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D.
Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственные соединения используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.).
Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, используются рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D).
Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент - витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.
2 Классификация и номенклатура витаминов
Так как к витаминам относится группа веществ различной химической природы, то классификация их по химическому строению сложна. Поэтому классификация проводится по растворимости в воде или органических растворителях. В соответствие с этим витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.
1) К водорастворимым витаминам относят:
B1 (тиамин) антиневритный;
B2 (рибофлавин) антидерматитный;
B3 (пантотеновая кислота) антидерматитный;
B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) антидерматитный;
B9 (фолиевая кислота; фолацин) антианемический;
B12 (цианкобаламин) антианемический;
PP (никотиновая кислота; ниацин) антипеллагрический;
H (биотин) антидерматитный;
C (аскорбиновая кислота) антицинготный – участвуют в структуре и функционировании ферментов.
2) К жирорастворимым витаминам относят:
А (ретинол) антиксерофтальмический;
D (кальциферолы) антирахитический;
E (токоферолы) антистерильный;
К (нафтохинолы) антигеморрагический;
Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.
В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам.
3) следующая группа: витаминоподобные вещества. К ним обычно относят витамины:В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота), В4 (холин), В8 (инозитол), Вт (карнитин), H1 (параминбензойная кислота), F (полинасыщенные жирные кислоты), U (S=метилметионин-сульфат-хлорид).
Номенклатура (название) основана на использовании заглавных букв латинского алфавита с нижним цифровым индексом. Кроме того, в названии используются наименования, отражающие химическую природу и функцию витамина.
Витамины стали известны человечеству не сразу, и в течение многих лет ученым удавалось открывать новые виды витаминов, а также новые свойства этих полезных для человеческого организма веществ. Поскольку языком медицины во всем мире является Латынь, то и витамины обозначались именно латинскими буквами, а в дальнейшем и цифрами.
Присвоение витаминам не только букв, но и цифр объясняется тем, что витамины приобретали новые свойства, обозначить которые при помощи цифр в названии витамина, представлялось наиболее простым и удобным. Для примера, можно рассмотреть популярный витамин «В». Так, на сегодняшний день, этот витамин может быть представлен в самых разных областях, и во избежание путаницы он именуется от «витамин В1» и вплоть до «витамина В14». Аналогично именуются и витамины входящие в эту группу, например, «витамины группы В».
Когда химическая структура витаминов была определена окончательно, стало возможным именовать витамины в соответствии с терминологией, принятой в современной химии. Так в обиход вошли такие названия, как пиридоксаль, рибофлавин, а также птероилглутаминовая кислота. Прошло еще какое то время, и стало совершенно ясно, что многие органические вещества, уже давным-давно известные науке, также обладают свойствами витаминов. Причем таких веществ оказалось достаточно много. Из наиболее распространенных можно упомянуть никотинамид, лгезоинозит, ксантоптерин, катехин, гесперетин, кверцетин, рутин, а также ряд кислот, в частности, никотиновую, арахидоновую, линоленовую, линолевую, и некоторые другие кислоты.
2.1 Жирорастворимые витамины
Витамин А (ретинол) является предшественником группы «ретиноидов », к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина β-каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а β-каротин - в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора.
При недостатке витамина А развиваются ночная («куриная») слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.
Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом.
Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.
Витамин Ε включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.
Витамин К - общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.
2.2 Водорастворимые витамины
Витамин B1 (тиамин) построен из двух циклических систем - пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленный ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина Β1 является тиаминдифосфат (ТРР), выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп («активированных альдегидов»), например, в реакции окислительного декарбоксилирования α-кетокислот, а также в транскетолазной реакций гексозомонофосфатного пути. При недостатке витамина Β1 развивается болезнь бери-бери , признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечнососудистые заболевания и мышечная атрофия.
Витамин B2 - комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавинмононуклеотида [ФМН (FMN)] и флавинадениндинуклеотида [ФАД (FAD)]. ФМН и ФАД являются простетическими группами многочисленных оксидоредуктаз (дегидрогеназ), где выполняют функцию переносчиков водорода (в виде гидрид-ионов).
Молекула фолиевой кислоты (витамин B9, витамин Вc, фолацин, фолат) включает три структурных фрагмента: производное птеридина, 4-аминобензоат и один или несколько остатков глутаминовой кислоты. Продукт восстановления фолиевой кислоты - тетрагидрофолиевая (фолиновая) кислота [ТГФ (THF)] - входит в состав ферментов, осуществляющих перенос одноуглеродных фрагментов (С1-метаболизм).
Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины
Дефицит фолиевой кислоты встречается довольно часто. Первым признаком дефицита является нарушение эритропоэза (мегалобластическая анемия). При этом тормозятся синтез нуклеопротеидов и созревание клеток, появляются аномальные предшественники эритроцитов - мегалоциты. При остром недостатке фолиевой кислоты развивается генерализованное поражение тканей, связанное с нарушением синтеза липидов и обмена аминокислот.
В отличие от человека и животных микрοорганизмы способны синтезировать фолиевую кислоту de novo . Потому рост микроорганизмов подавляется сульфаниламидными препаратами, которые как конкурентные ингибиторы блокируют включение 4-аминобензойной кислоты в биосинтез фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты не могут оказывать воздействия на метаболизм жинотных организмов, поскольку они не способны синтезировать фолиевую кислоту.
Никотиновая кислота (ниацин) и никотинамид (ниацинамид) (оба известны как витамин Β5, витамин РР) необходимы для биосинтеза двух коферментов - никотинамидадениндинуклеотида [НАД+ (NAD+)] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата [НАДФ+ (NADP+)]. Главная функция этих соединений, состоящая в переносе гидрид-ионов (восстановительных эквивалентов), обсуждается в разделе, посвященном метаболическим процессам. В животных организмах никотиновая кислота может синтезироваться из триптофана , однако биосинтез идет с низким выходом. Поэтому витаминный дефицит наступает лишь в том случае, если в рационе одновременно отсутствуют все три вещества: никотиновая кислота, никотинамид и триптофан. Заболевания. связанные с дефицитом ниацина, проД являются поражением кожи (пеллагра ), расстройством желудка и депрессией.
Пантотеновая кислота (витамин B3) представляет собой амид α,γ-дигидрокси-β,β-диметилмасляной кислоты (пантоевой кислоты) и β-аланина. Соединение необходимо для биосинтеза кофермента А [КоА (СоА)] принимающего участие в метаболизме мнотих карбоновых кислот. Пантотеновая кислота также входит в состав простетической группы ацилпереносящего белка (АПБ). Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В3 встречается редко.
Витамин В6 - групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина . На схеме приведена формула иридоксаля, где в положении при С-4 стоит альдегидная группа (-СНО); в пиридоксине это место занимает спиртовая группа (-CH2OH); а в пиридоксамине - метиламиногруппа (-CH2NН2). Активной формой витамина В6 является пиридоксаль-5-фосфат (PLP), важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В6 встречается редко.
Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины
Витамин В12 (кобаламины; лекарственная форма - цианокобаламин ) - комплексное соединение, имеющее в основе цикл коррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. Назначение этого мукопротеида заключается в связывании цианокобаламина и тем самым в защите от деградации. В крови цианокобаламин также связывается специальным белком, транскобаламином. В организме витамин В12 запасается в печени.
Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины
Производные цианокобаламина являются коферментами, принимающими участие, например, в конверсии метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, биосинтезе метионина из гомоцистеина. Производные цианокобаламина принимают участие в восстановлении рибонуклеотидов бактериями до дезоксирибонуклеотидов.
Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В12 связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.
Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой γ-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона . Ежедневное поступление аскорбиновой кислоты необходимо человеку, приматам и морским свинкам, поскольку у этих видов отсутствует фермент гулонолактон-оксидаза (КФ 1.1.3.8), катализирующий последнюю стадию конверсии глюкозы в аскорбат.
Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования).
Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг - величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.
Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. В организме биотин (через ε-аминогруппу остатка лизина) связан с ферментами, например с пируваткарбоксилазой (КФ 6.4.1.1), катализирующими реакцию карбоксилирования. При переносе карбоксильной группы два N-атома молекулы биотина в АТФ-зависимой реакции связывают молекулу СО2 и переносят ее на акцептор. Биотин с высоким сродством (Kd = 10 - 15 М) и специфичностью связывается авидином белка куриного яйца. Так как авидин при кипячении денатурируется, дефицит витамина H может наступить только при употреблении в пищу сырых яиц.
2.3 Группа витаминоподобных веществ
Помимо вышеназванных двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но воздействие на функции организма достаточно сильное. К ним относятся:
Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией: холин, инозит.
Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека: липоевая кислота, оротовая кислота, карнитин.
Фармакологически активные вещества пищи: биофлавоноиды, витамин U – метилметионинсульфоний, витамин В15 - пангамовая кислота, факторы роста микроорганизмов, парааминобензойная кислота.
Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства.
Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.
Для современного человека, необходимо знать и о предшественниках витаминов. Источником витаминов, как известно, являются продукты растительного и животного происхождения. Например, витамин А в готовом виде содержится только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, цельное молоко и т.д.), а в растительных продуктах только в виде каротиноидов - своих предшественников. Поэтому, поедая морковку мы получаем только предшественника витамина А, из которого в печени вырабатывается сам витамин А. К провитаминам относятся: каротиноиды (основной из них - каротин) - предшественник витамина А; стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.) - предшественники витамина D;
Заключение
Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.
Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.
Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.
К витаминам, растворимых в жирах относят:Витамин A (антиксерофталический), Витамин D (антирахитический), Витамин E (витамин размножения), Витамин K (антигеморрагический)\
К витаминам, растворимых в воде относят: Витамин В1 (антиневритный), Витамин В2 (рибофлавин), Витамин PP (антипеллагрический), Витамин В6 (антидермитный), Пантотен (антидерматитный фактор), Биотит (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный), Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации), Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий), Витамин В12 (антианемический витамин), Витамин В15 (пангамовая кислота), Витамин С (антискорбутный), Витамин Р (витамин проницаемости).
Основной особенностью жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться в организме так сказать «про запас». Хранится в организме они могут в течении года и расходоваться по мере надобности. Однако слишком большое поступление жирорастворимых витаминов для организма опасно, и может привести к нежелательным последствиям. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и в случае переизбытка легко выводятся с мочой.
Наряду с витаминами, существуют вещества, дефицит которых, в отличие от витаминов, не приводит к явно выраженным нарушениям. Эти вещества относятся к так называемым витаминоподобным веществам :
Сегодня известно 13 низкомолекулярных органических соединений, которые относят к витаминам. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . Важнейшим провитамином является предшественник витамина А - бета-каротин.
Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит к общему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.
Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами . Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом . Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом . Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз .
Список использованных источников
1. Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.
2. Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.
3. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hemi.nsu.ru/
4. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/776.html
Виноградов Роман
Что такое витамины и их классификация, почему они необходимы человеку. Чем страшен авитаминоз
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Виноградов Роман ГОУ ЦО «Школа здоровья» № 2000
Витамин Продукты, в которых он содержится А Морковь, цитрусовые, сливочное масло, сыр, яйца, печень, рыбий жир В 1 Сухие пивные дрожжи, свинина, проростки пшеницы, овес, орехи (фундук) В 2 пшеница, соевые бобы, капуста брокколи, яичный желток, сыр В9 Орехи, зеленые лиственные овощи, бобы, проростки пшеницы, бананы, апельсины D Молоко, яйца, рыбий жир, печень трески, жирные сорта рыбы E Кукурузное, подсолнечное, оливковое масла, горох, облепиха Бета-Каротин Морковь, петрушка, шпинат, весенняя зелень, дыня, помидоры, спаржа, капуста, брокколи, абрикосы
Недостаток витаминов. Встречается чаще, чем гипревитаминоз. Переизбыток витаминов. Встречается очень редко. Не так опасен как гиповитаминоз.
Предварительный просмотр:
ГОУ Центр Образования «Школа здоровья» № 2000
Исследовательская работа на тему:
"Витамины и их значение для организма человека".
Выполнил: ученик 3 класса «А»
Виноградов Роман
Руководитель: учитель
Ерохина Ирина Борисовна
Москва
2010
Введение
Организма человека.
Заключение.
Использованная литература.
Введение.
Правильное питание - это важное условие роста, сохранения здоровья и развития организма человека. Состояние здоровья больше всего зависит от того, как мы питаемся. В последнее время в России сложилась очень тревожная ситуация: нарастающая нехватка витаминов у большой части населения. Если раньше это проявлялось чаще зимой, то теперь лето ничем не отличается от холодного времени года.
Особую роль витамины играют для детей и для пожилых людей. Детский организм постоянно растет и изменяется. Для этого ему нужно множество полезных веществ, в том числе и витаминов.
Большинство витаминов содержатся в продуктах питания, но многое зависит от сорта продукта, его хранения и приготовления. Много полезных веществ теряется при долгом хранении овощей. А если замораживать продукты, то витаминов в них почти не остается.
Гипотеза: Витамины необходимы для роста, развития и нормального функционирования организма человека, но можно исключить из питания некоторые из них.
Цель работы: узнать, что такое витамины, откуда они берутся, как их хранить и что бывает, когда их недостаток или переизбыток.
Что такое витамины и их значение для организма человека.
История открытия витаминов
Во второй половине 19 века люди считали, что из полезных веществ, которые содержатся в продуктах питания, есть только белки, жиры, углеводы, минеральные соли и вода. Но от того, что люди не употребляли в пищу некоторые продукты и вместе с ними другие полезные вещества, кроме перечисленных, они умирали от непонятных болезней. Например, когда корабли отправлялись в долгое морское путешествие, очень много людей погибало от цинги при больших запасах продовольствия. Цинга – это болезнь, при которой человек чувствует себя уставшим, сильно худеет, теряет аппетит, у него болят мышцы в ногах, шатаются зубы и кровоточат десна. Позже обнаружили, что цинга развивается от недостатка витамина С.
Впервые, на неизвестные полезные вещества обратил внимание русский ученый Николай Лунин (на фото) в 1880 году. Он проводил опыты на мышах и заметил, что те животные, которые питаются искусственным молоком, составленным из всех известных частей натурального продукта (казеина, жира, сахара и солей), худели и погибали. А те мыши, которые получали натуральное молоко, были здоровы.
Позже его опыт подтвердил другой ученый – врач Эйкман. В то время в Японии и Индонезии очень много людей страдали от болезни «бери-бери». Это такая болезнь, при которой поражается нервная система и сердце, может привести или к параличу или к смерти. Эйкман заметил, что кормит своих кур очищенным рисом, который также едят больные «бери-бери». Стоит дать им неочищенный рис, как они тут же выздоравливают.
Первым выделил витамин ученый Каземир Функ в 1911 году. Он и дал ему такое название. «Vita» переводится с латинского языка как «жизнь», амины – группа химических веществ, отсюда и появилось слово «витамин».
На сегодня известно около 20 витаминов. Все они изучены, известно в каких продуктах они содержатся и какие болезни бывают при их недостатке. Так же изучен их химический состав, что дает возможность получать витамины искусственным путем.
Болезни, которые появляются из-за нехватки витаминов, называются авитаминозом. Если организму не хватает нескольких витаминов, это называется поливитаминозом. Такое часто бывает в межсезонье – между осенью и зимой, например. Или между зимой и весной, когда наш организм «приходит в себя» после долгой зимы. Ведь именно в это время года мы получаем меньше всего витаминов, потому что едим меньше свежих фруктов и овощей. Симптомы авитаминоза у всех могут проявлять по-разному. Чаще всего это усталость, раздражительность, частые простуды, бессонница и более серьезные болезни. Иногда мы не обращаем на это особого внимания, но это не правильно. Авитаминоз может привести к серьезным последствиям. Например, большая нехватка витамина D может привести к размягчению костей.
Витаминов может не хватать в организме, а может наоборот быть слишком много, это называется гипервитаминозом. А недостаток – гиповитаминозом.
Таким образом, витамины – это необходимая для человека часть пищи, которая обеспечивает нормальное течение важных для жизни процессов в организме. Каждый витамин имеет своё название – букву латинского алфавита.
В таблице перечислены самые необходимые витамины и продукты, в которых они есть. Продукты растительного происхождения – это растения, а продукты животного происхождения – это те, которые мы получаем от животных (молоко, мясо и т.д.).
Смолянский Б.Л. Справочн ик по лечебному питанию М., 1996
В 1880 г. русский ученый Н. И. Лунин обнаружил, что мыши погибают, если их кормить искусственной пищевой смесью из очищенных продуктов. Если к рациону добавлять 1 мл молока, то они остаются здоровыми. Таким образом установили, что для полноценности пищевого рациона, содержащего основные питательные вещества и минеральные соли, необходимы какие-то дополнительные факторы. Их назвали витаминами (от лат. vita - жизнь). В настоящее время большинство витаминов выделено в чистом виде или синтезировано, что позволяет применять их как лекарственные препараты. Витамины делятся на две группы: водорастворимые (витамины группы В, С, РР, Р) и жирорастворимые (витамины A, D, К, Е).
Витамины синтезируются в основном растениями. Животные, питаясь растительной пищей, накапливают витамины в своих органах и тканях. Источником витаминов для человека служит как растительная, так и животная пища. Витамины группы В и витамины К и Н синтезируются бактериальной флорой кишечника, поэтому при лечении антибиотиками и сульфаниламидными препаратами, убивающими кишечную флору, необходимо одновременно назначать витамины.
Витамины не поставляют энергию и не становятся постоянной составной частью организма. Большинство витаминов входит в состав ферментов или являются коферментами, т. е. активаторами ферментов, и участвуют в ферментативных реакциях, поэтому они жизненно необходимы. Потребность организма в них исчисляется миллиграммами, но при недостаточности витаминов возникают серьезные нарушения обмена веществ. Витамины в достаточном количестве особенно необходимы молодому, растущему организму, а потребность в них взрослого человека зависит от многих факторов. Например, она возрастает при значительных мышечных напряжениях, при работе в условиях высокой и низкой температуры, повышенного или пониженного барометрического давления, при беременности.
Витамины разрушаются при длительном хранении пищевых продуктов и при нагревании. Во избежание потерь рекомендуют кратковременную варку пищи с ограничением доступа кислорода (под крышкой). Не рекомендуется пользоваться медной и алюминиевой посудой, так как металлы ускоряют окисление и разрушение витаминов.При длительном отсутствии в пище какого-нибудь витамина возникает заболевание, называемое авитаминозом. Если поступление витамина ниже дневной потребности, то развивается состояние гиповитаминоза. Авитаминоз имеет характерные симптомы и быстро исчезает после приема соответствующего витамина или богатых им пищевых продуктов.
Водорастворимые витамины
Витамин С (аскорбиновая кислота) не синтезируется в организме человека, он поступает главным образом с растительной пищей. Особенно много его в ягодах шиповника, черной смородине, лимонах. При отсутствии витамина С в пище возникает цинга, симптомами которой являются общая слабость, утомляемость, пониженная сопротивляемость инфекциям, расстройства сердечной деятельности. Отмечается большая хрупкость капилляров, что приводит к кровоизлияниям под кожу и в суставы; нарушается развитие костей и зубов. У взрослого наблюдается кровоточивость десен, расшатываются и выпадают зубы. Взрослому человеку необходимо получать в день 50-100 мг аскорбиной кислоты.
Витамин В (тиамин) входит в состав ферментов, участвующих в углеводном, жировом и белковом обмене. При недостатке витамина В[ замедляется расщепление ацетилхолина, который играет роль медиатора в передаче возбуждения в синапсах. Симптомами гиповитаминоза являются быстрая утомляемость, потеря аппетита, судороги. При тяжелых формах болезни начинается дегенерация нервов, сопровождающаяся болями и приводящая к атрофии мышц и, как следствие, к параличам; резко расстраивается деятельность сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Это заболевание называется бери-бери. Впервые оно было обнаружено при кормлении кур и голубей полированным рисом. Как выяснилось, витамин B содержится в кожуре риса, которую при его обработке удаляют.
Много витамина В, содержится в пивных дрожжах, печени, свинине, орехах, цельных зернах хлебных злаков, в желтке яйца. В дальнейшем было обнаружено, что в этих продуктах содержится еще около 10 самостоятельных витаминов группы В: В 2 , В 3 , В 6 , В 12 и др. Каждый из этих витаминов обладает специфическим свойством. Суточная потребность человека в витамине В составляет 14-24 мг.
Витамин В 2 (рибофлавин) содержится во всех клетках организма и катализирует окислительно-восстановительные процессы. При его недостаточности нарушается обмен веществ, возникают поражения кожи, роговицы глаз, трещины в углах рта. Недостаточность рибофлавина в эксперименте проявляется в остановке роста животного, выпадении шерсти, развитии катаракт, воспалении глаз. Суточная потребность человека в витамине В 2 равна 2-3 мг.
Рибофлавин широко распространен в природе. Его много в печени, почках, дрожжах и других животных и растительных продуктах.
Витамин В 3 (РР) (никотиновая кислота) антипеллагрический, входит в состав ферментных систем, катализирующих окислительно-восстановительные процессы. Особенно много его в дрожжах, свежих овощах, мясе. При недостаточности витамина РР развивается пеллагра - заболевание, при котором отмечаются характерный дерматит (воспаление кожи), понос и нарушение психики. Суточная потребность составляет 14-15 мг.
Витамин В 6 (пиридоксин) участвует в обмене Аминокислот. При его недостатке наблюдаются потеря аппетита, тошнота, слабость, воспалительные поражения кожи и нервов. Суточная потребность в витамине 1,5- 3,0 мг. Особенно богаты пиридоксином рисовые отруби, бобы, дрожжи, почки, печень, мясо.
Витамин В 12 (цианокобаламин) -антианемический витамин, оказывает влияние на функцию кроветворения, применяется для лечения малокровия. В большом количестве содержится в печени рогатого скота и цыплят. Для всасывания его из кишечника необходим гастромукопротеид (внутренний фактор Касла), который находится в желудочной слизи. Без него витамин В 12 не всасывается и развивается злокачественная анемия. Суточная потребность -2 мкг.
Витамин В с (фолиевая кислота) влияет на синтез нуклеиновых кислот и аминокислот; находится в хромосомах и служит важным фактором размножения клеток. Стимулирует и регулирует кроветворение. Суточная потребность в витамине -400 мг. Богаты этим витамином салат, капуста, шпинат, томаты, морковь, пшеница, рожь, печень, почки, мясо, яйца.
Витамин Р (группа веществ флавонидов, в том числе рутин) уменьшает проницаемость и ломкость капилляров, усиливает действие витамина С и способствует его накоплению в организме. При Р-авитаминозе возникают общая слабость, боли в ногах, кровоизлияния. Суточная потребность - около 50 мг. Наиболее богаты витамином Р лимоны, гречневая крупа, черная смородина, черноплодная рябина, плоды шиповника.
Жирорастворимые витамины
Витамин А (ретинол) содержится в продуктах животного происхождения. Особенно богаты им рыбий жир и печень трески и палтуса. В растениях находится провитамин А - каротин, который в организме животных превращается в витамин А. Суточная потребность в нем человека 1,0-1,5 мг. Потребность в витамине повышается при инфекционных заболеваниях, усиленных напряжениях зрения (шоферы, снайперы и др.)
Витамин А участвует в образовании зрительных пигментов, регулирующих адаптацию глаза к темноте. Поэтому одним из первых признаков дефицита этого витамина является ночная ("куриная”) слепота (гемералопия). Витамин А обеспечивает нормальный рост у детей, нормализует обменные процессы в коже и слизистых оболочках различных органов. Повышает иммунитет, способствует заживлению язв, участвует в формировании костей и зубов, способствует депонированию жиров. Действует как антиоксидант, замедляет процессы старения, участвует в усвоении белка. Дефицит витамина А проявляется сухостью волос и кожи, слизистой оболочки глаз и роговицы, ночной слепотой, замедлением роста у детей. Возможны нарушения сна, частые простуды, потеря массы тела и другие симптомы.
Естественным предшественником витамина А является бета-каротин, содержащийся
во многих растительных пищевых продуктах. Бета-каротин – оранжево-желтый
пигмент, которому обязана своим цветом морковь. А он "взял” ее название, так как
латинское carota означает морковь. В организме человека бета-каротин
превращается в витамин А.
Большие дозы витамина А, принимаемые в течение длительного времени, вызывают
токсические эффекты. Это обусловлено способностью витамина А накапливаться в
печени. Признаками передозировки являются сонливость, общее недомогание,
болезненная припухлость вокруг костей, расстройство походки, тошнота, рвота,
кожные высыпания, увеличение размеров печени и другие.
Известно, что эскимосы никогда не едят печень белого медведя, считая ее ядовитой. А причина этого в повышенном содержании витамина А, которое в 100 раз превышает самую высокую лечебную дозу. Неудивительно, что хорошо пообедавший этой печенью человек скоро начинает чувствовать себя вялым, затем у него появляются головная боль и рвота, начинает шелушиться кожа. Другой пример – с морковным соком, который, как известно, содержит каротин. Одной пациентке доктор посоветовал регулярно пить морковный сок. Переусердствовав, она стала пить до 1,5 л этого сока в день. Через какое-то время наступило тяжелое поражение печени и поджелудочной железы, которое привело в конечном итоге к смерти. К счастью, большинство витаминов при передозировке не так токсичны и не обладают такой способностью накапливаться в организме.
Витамин D (кальциферол - D 2 , антирахитический) содержится в коровьем масле, желтке яиц; особенно богат им рыбий жир. Суточная потребность в витамине взрослого человека 0,025 мг, ребенка 0,07 мг. Характерными симптомами D-авитаминоза - рахита - является нарушение обмена кальция и фосфора в организме. У больных размягчаются кости и под влиянием тяжести тела искривляются, кроме того, у детей непропорционально большая голова. Значительно запаздывает появление первых зубов; мышцы становятся вялыми.
В растениях и коже человека имеется особое вещество - эргостерин, которое под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D. Прием больших доз витамина D ведет к тяжелому заболеванию, которое характеризуется отложением большого количества кальция в органах и тканях (мышцах, почках). Поэтому витамин D следует принимать строго по назначению врача.
Биологическая роль витамина D заключается в регулировании обмена кальция и фосфора в организме. Вместе с ним метаболизм кальция и фосфора контролируют паратгормон и кальцитонин, о которых мы упоминали в разделе, посвященном гормонам. Витамин D способствует всасыванию этих минералов из кишечника, накоплению в костях и препятствует вымыванию их из костей. Причем в организме действуют не эргокальциферол и колекальциферол, а активный продукт их превращения – кальцитриол. Активация поступающих с пищей форм витамина D происходит в два этапа: сначала в печени, а затем в почках. При заболеваниях почек второй этап нарушен, и применение эргокальциферола и колекальциферола становится неэффективным.
Дефицит витамина D является причиной развития рахита у детей, так как растущие кости без этого витамина не кальцифицируются. У взрослых недостаточное поступление витамина D на протяжении многих лет приводит к декальцификации костей (остеомаляция). Остеомаляцией могут страдать женщины, изнуряющие себя несбалансированными диетами, а также много рожавшие женщины, так как растущий плод и ребенок, получающий грудное молоко, потребляют витамин D и кальций из организма матери. Однако в подавляющем большинстве случаев остеомаляция не является следствием авитаминоза D (может быть, за исключением голодающего населения), а развивается из-за нарушений обмена веществ, в частности, при почечной недостаточности. Остеомаляция может развиться и у больных, страдающих эпилепсией, что связывают с повышением у них активности ферментов, участвующих в метаболизме витамина D.
Для лечения этих заболеваний разработано множество препаратов, содержащих
витамин D. При остеомаляции и нарушении всасывания кальция из кишечника
необходимы большие дозы этого витамина, во много раз превышающие
профилактические. Помимо эргокальциферола и колекальциферола, в качестве
лекарств применяют структурные аналоги витамина D – дигидротахистерол и
альфакальцидол, которые не требуют участия почек в их активации. Их превращение
в биологически активный кальцитриол происходит в одну стадию в печени, поэтому
эти средства особенно подходят для пациентов, страдающих почечной
недостаточностью.
Препараты витамина D широко применяют для профилактики и лечения остеопороза,
при котором происходит истончение и рассасывание структурных элементов кости, и
других заболеваний, связанных с нарушением кальциевого обмена, а также при
некоторых заболеваниях щитовидной железы.
Витамин К
(филлохинон, менахинон, фитоменадион, менадиона натрия
бисульфит). Витамин К (первая буква немецкого слова – коагуляция, или
свертывание) называют противогеморрагическим, или коагуляционным витамином, так
как он участвует в синтезе протромбина и других факторов, помогающих крови
свертываться.
Впервые витамин К был открыт в экспериментах по вскармливанию цыплят. Мы
упоминали об этом в главе, посвященной средствам, влияющим на кровь и процессы
кроветворения.
У человека витамин К синтезируется в организме бактериями кишечника или поступает с пищей. Как правило, поступающего с пищей витамина К бывает достаточно, чтобы не развивалась кровоточивость, но при определенных состояниях в организме может возникнуть дефицит этого вещества. Витамин К существует в двух естественных формах – витамин К1 (филлохинон) и витамин К2 (менахинон), представляющих собой жирорастворимые вещества, для всасывания которых необходимы прием жиров и секреция желчи. Утилизация витамина К происходит в печени, поэтому печеночная недостаточность может привести к снижению уровня протромбина. Дефицит витамина К может также возникнуть при изменении микрофлоры в кишечнике, у новорожденных, при длительном лечении антибиотиками, при желтухе и других заболеваниях, снижающих поступление желчи в кишечник, при нарушении процессов всасывания в тонкой кишке.
Для лечения этих состояний, а также при угрозе развития кровотечений вследствие применения непрямых антикоагулянтов используют синтетический аналог витамина К1 – фитоменадион и водорастворимый менадиона натрия бисульфит (К3), который в печени превращается в витамин К1. Помимо витаминов, живому организму жизненно необходимы минеральные вещества и микроэлементы. Они входят в состав клетки, участвуют в регулировании ее жизнедеятельности, необходимы для формирования клеток крови, костей и других тканей, для нормального функционирования нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Включаясь в состав ферментов, они участвуют в многочисленных процессах превращения энергии и веществ, роста и восстановления клеток и тканей.
Минеральный обмен является частью общего обмена веществ и представляет собой совокупность процессов всасывания, усвоения, превращения и выведения веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических соединений.Основную часть минеральных веществ в организме составляют хлориды, фосфаты и карбонаты кальция, калия, натрия, магния.
Витамин Е (токоферол) играет важную роль в обеспечение функции размножения. При его отсутствии нарушаются развитие и подвижность спермиев, наблюдается рассасывание эмбрионов. В двигательной системе происходит дегенерация мышц, развиваются мышечная слабость, контрактуры и костная атрофия. Витамин Е содержится в большом количестве в салате, петрушке, растительном масле, овсяной муке, кукурузе. Суточная потребность в нем составляет 10-12 мг.
Витамин Е является природным антиоксидантом, который защищает клетки организма от действия свободных радикалов. Свободные радикалы образуются в норме в процессе обмена веществ и, если их не инактивировать, могут взаимодействовать с липидами клеточных мембран, разрушая их и нанося вред клеткам. Поэтому так велика роль витамина Е, поглощающего свободные радикалы, в жизнедеятельности организма.
Скептики часто говорят, что витамину Е никак не могут найти болезнь, которую он мог бы лечить. И это отчасти правда, так как этот витамин участвует в разнообразных процессах, происходящих в нашем организме. Он улучшает кровообращение, необходим для протекания восстановительных процессов в тканях, способствует снижению артериального давления, играет роль в предотвращении развития катаракты, важен для нормального функционирования нервной системы, поддерживает здоровое состояние волос и кожи, замедляет процессы старения, способствует усвоению и защищает от разрушения другие жирорастворимые витамины. И этот перечень можно продолжать.
Дефицит витамина Е может привести к бесплодию, нервно-мышечным нарушениям, стать причиной самопроизвольных абортов, быть предпосылкой развития онкологических, сердечно-сосудистых, кожных и других заболеваний. Как правило, количество витамина Е, поступающего в наш организм с пищей, достаточно, чтобы предотвратить его дефицит, однако, к нему может привести чрезмерное употребление технологически обработанной пищи в виде блюд быстрого приготовления и кулинарных полупродуктов. Поэтому в целях профилактики назначают препараты витамина Е или поливитаминные препараты, содержащие достаточное количество витамина E.
Витамины биологически активны, они входят в состав пищи и участвуют в химических процессах, протекающих в организме, то есть в метаболизме. Роль витаминов в обмене веществ очень велика, при их отсутствии реакции замедляются или вообще останавливаются. Питание человека должно быть сбалансированным, здоровым, витамины для обмена веществ должны постоянно поступать с пищей, так как именно такие витамины являются «живыми». Организм человека не в состоянии их синтезировать самостоятельно, за редким исключением, поэтому они должны поступать извне.
При дефиците витаминов нарушается обмен веществ, работа отдельных систем или органов. Прием химических препаратов к здоровому питанию не относится, следует придавать значение лишь тем веществам, которые содержатся в продуктах, поскольку химические аналоги мертвы. Для улучшения обмена веществ и поддержания здоровья недостатка в витаминах быть не должно. Витамины являются веществами с высокой биологической активностью, они ускоряют обменные процессы, но при этом энергетической ценности у них нет и в составе тканей их не найти. При этом они выполняют очень важные функции, принимают участие в физиологических и химических процессах в организме. Роль витаминов в обмене веществ заключается в том, что с помощью ферментативных комплексов происходит расщепление одних веществ с образованием других. Ферменты – это вещества, выделяемые пищеварительной системой для переваривания пищи.
Загрузка...