Что такое витамины это органические химические соединения

Витамины. Витамины представляют собой органические соединения различной химической структуры, синтезирующиеся

Витамины представляют собой органические соединения различной химической структуры, синтезирующиеся, как правило, в растениях. В животных организмах витамины почти не синтезируются и поступают с пищей. Отсутствие их приводит к нарушениям в процессах обмена веществ, ведущим к тяжелым заболеваниям. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ, они обладают каталитическими свойствами, т.е. способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании ферментов. Витамины влияют на усвоение питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Недостаток, и тем более отсутствие в организме какого-либо витамина ведет к нарушению обмена веществ. При недостатке витаминов в пище снижается работоспособность человека, сопротивляемость организма к заболеваниям, к действию неблагоприятных факторов окружающей среды.

В зависимости от свойств и характера распространения в природных продуктах витамины делят на жирорастворимые и водорастворимые. Содержание витаминов в продуктах выражают в миллиграммах на 100 г. продукта или в миллиграмм-процентах (мг%).

К жирорастворимым относят витамины А, D, Е, К.

·Витамин А (ретинол) содержится в жирах морских рыб, говяжьей печени, желтке яиц, сливочном масле (летнем). В растительных продуктах содержится провитамин А — каротин (под действием фермента каротиназы в организме человека превращается в витамин А). Им богаты морковь, абрикосы, шпинат, лук зеленый, томаты.

Суточная потребность в витамине А — 1,5 мг. При недостатке этого витамина в организме приостанавливается рост, нарушается зрение, снижается устойчивость к инфекционным заболеваниям.

Витамин А и каротин хорошо сохраняются при тепловой обработке продуктов (разрушается 5—10%). Каротин хорошо сохраняется в квашеных и соленых овощах. Незначительны потери витамина А и каротина в замороженных продуктах. Под действием света и кислорода воздуха витамин А легко разрушается.

·Витамин D (кальциферол) содержится в жире печени рыб, яичном желтке, сливочном масле, сыре. В организм человека поступает главным образом в виде эргостерола, содержащегося во многих пищевых продуктах. У человека эргостерол находится под кожей и под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин D.

Суточная потребность в витамине — 0,0025—0,01 мг., при недостатке его, особенно у детей, развивается рахит.

Витамин D стоек к нагреванию и хорошо сохраняется при кулинарной обработке. Только при длительном нагревании жиров свыше 160 °С он разрушается.

·Витамин Е(токоферол) содержится в растительном масле, зародышах злаков (пшенице, овсе, кукурузе), салате, стручках гороха. Недостаток его в организме вызывает расстройство нервной системы, нарушение функции размножения у животных.

Суточная потребность в витамине — 10 — 20 мг.

Витамин Е устойчив к нагреванию и действию кислот, но чувствителен к действию света и щелочей.

·Витамин К способствует свертыванию крови. Он содержится в шпинате, капусте, печени и др. Устойчив к нагреванию. Суточная потребность составляет 0,2—3 мг.

К водорастворимым относят витамины С, Н, Р, РР, U, группы В.

·Витамин С (аскорбиновая кислота) в организме участвует в процессах тканевого дыхания и укрепления стенок кровеносных сосудов. При пониженном его содержании нарушается деятельность нервной системы, человек становится раздражительным, чувствительным к шуму, страдает бессонницей, работоспособность резко снижается. При длительном недостатке витамина С в питании человек заболевает цингой.

Витамин С содержится: в картофеле – 10—20 мг%, белокочанной капусте—50 мг%, квашеной — 20 мг%, томатах — 25 мг%, яблоках — 13 мг%, лимонах — 40 мг%, черной смородине — 200 мг%, сушеном шиповнике — 1200 мг%.

Витамин С легко разрушается под действием кислорода воздуха, в щелочной среде, в присутствии ионов металлов (меди, железа), при высокой температуре. Его количество значительно уменьшается при хранении очищенных овощей в воде, варке плодов и овощей, в процессе приготовления пищи и повторном нагреве. В процессе хранения плоды и овощи быстро теряют содержащийся в них витамин С.

Кислая среда продукта, крахмал, поваренная соль задерживают окисление витамина С, способствуя его coхранению. Сравнительно хорошосохраняетсявитаминв квашеных овощах, замороженных и консервированных в герметичной таре продуктах.

Суточная потребность в витамине — 50 — 70 мг.

·Витамин В_1у (тиамин, аневрин) содержится в пищевых дрожжах, свинине, горохе, хлебе из обойной муки, гречневой, овсяной, ячменной крупах, говядине. Отсутствие витамина B₁в пище вызывает болезни бери-бери и полиневрит (воспаление нервных стволов), ведущие к параличам.

Витамин В₁ устойчив к нагреванию, но в щелочной среде разрушается, легко окисляется кислородом воздуха. Суточная потребность в витамине — 1,5—2 мг.

·Витамин В₂ (рибофлавин) содержится в печени, говядине, яичном желтке, молоке. При недостатке его в организме нарушается процесс окисления органических веществ, в результате чего ослабляется нервная система, приостанавливается рост, возникают язвы в углах рта и шелушение кожи, появляются светобоязнь и слезоточивость.

Витамин устойчив к нагреванию в нейтральной и кислой средах, но разрушается под действием света и приварке продуктов в щелочной среде. Суточная потребность в витамине — 2 — 2,5 мг.

·Витамин В₆(адермин, пиродоксин) обнаружен в печени, мясе, рыбе, дрожжах, фасоли, горохе, пшенице и других пищевых продуктах. Отсутствие его в пище нарушает процессы превращения аминокислот и вызывает воспалительное поражение кожи. Суточная потребность в витамине – 2—3 мг.

·Витамин В₁₂ (цианкобаламин) содержится в печени, почках, молочных продуктах, яичном желтке и др. Участвует в процессе синтеза белков, способствует образованию красных кровяных телец в костном мозгу. Отсутствие его в организме вызывает злокачественную анемию. Суточная потребность в витамине — 0,002—0,005 мг.

·Витами Н (биотин) находится во многих пищевых продуктах. Отсутствие витамина Н вызывает воспаление кожи, выпадение волос, деформацию ногтей. Суточная потребность в витамине — 0,15 — 0,3 мг.

·Витамин Р (цитрин) найден в растительных продуктах и сопутствует витамину С. Регулирует кровяное давление, предотвращает проницаемость и хрупкость капиллярных кровеносных сосудов.

·Витамин РР (никотиновая кислота) содержится в дрожжах, печени, мясе, пшенице, бобовых, гречневой крупе, картофеле и др. При недостатке этого витамина человек заболевает пеллагрой (шершавая кожа), проявляющейся в воспалении кожи, нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта и нервной системы.

Витамин РР устойчив к свету, кислороду воздуха, действию щелочей, сохраняется при варке пищи, выпечке хлеба. Суточная потребность в витамине — 15 — 25 мг.

·Витамин U способствует заживлению язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в петрушке, соке свежей белокочанной капусты.

Кроме рассмотренных основных веществ пищевые продукты содержат органические кислоты, эфирные масла, гликозиды, алкалоиды, дубильные вещества, красящие вещества и фитонциды.

·Органические кислотысодержатся в плодах и овощах в свободном состоянии, а также образуются в процессе их переработки (при квашении). К ним относят уксусную, молочную, лимонную, яблочную, бензойную и другие кислоты.

Небольшое количество кислот, содержащихся в пище, оказывает возбуждающее действие на пищеварительные железы и способствует хорошему усвоению веществ.

Помимо вкусового органические кислоты имеют и консервирующее значение. Квашеные и маринованные продукты, клюква и брусника, содержащие бензойную кислоту, хорошо сохраняются.

Кислотность является важным показателем качества многих продуктов питания. Дневная потребность взрослого человека в кислотах составляет 2 г.

·Эфирные маслаобусловливают аромат пищевых продуктов. Общее количество их для большинства продуктов определяется долями процента. Аромат пищевых продуктов является важным показателем качества. Для придания аромата к некоторым пищевым продуктам добавляют синтетические ароматические вещества — сложные эфиры органических кислот; в кулинарии блюда посыпают рубленой пряной зеленью.

Приятный аромат пищи вызывает аппетит и улучшает усвоение пищи.

Свойство ароматических веществ легко испаряться нужно учитывать при кулинарной обработке и хранении пищевых продуктов.

При порче продуктов появляются неприятные запахи, обусловленные образованием таких веществ, как сероводород, аммиак, индол, скатол и др.

·Гликозиды —производные углеводов, содержащиеся в плодах и овощах (соланин, синигрин, амигдалин и др.). Они обладают резким запахом и горьким вкусом, в малых дозах возбуждают аппетит, в больших — являются ядами для организма.

·Алкалоиды, возбуждающе действующие на нервную систему, в больших дозах являются ядами. Содержатся в чае (теин), кофе (кофеин), какао (теобромин), представляют собой азотсодержащие органические вещества.

·Дубильные веществапридают пищевым продуктам (чаю, кофе, некоторым плодам) специфический вяжущий вкус. Под действием кислорода воздуха окисляются и приобретают темную окраску. Этим объясняется темный цвет чая, потемнение на воздухе нарезанных яблок и т. д.

·Красящие веществаобусловливают цвет пищевых продуктов. К ним относят хлорофилл, каротиноиды, флавоновые пигменты, антоцианы, хромопротеиды и др.

Xлорофилл— зеленый пигмент, находящийся в плодах и овощах. Хорошо растворяется в жирах, при нагревании в кислой среде превращается в феофитин — вещество бурой окраски (при варке плодов и овощей).

Каротиноиды— пигменты, придающие продуктам желтую, оранжевую и красную окраску. К ним относят каротин, ликопин, ксантофилл и др. Каротин находится в моркови, абрикосах, цитрусовых, салате, шпинате и др.; ликопин (изомер каротина) придает томатам красный цвет; ксантофилл окрашивает продукты в желтый цвет.

Флавоновые пигменты— придают растительным продуктам желтую и оранжевую окраску. По химической природе они относятся к гликозидам. Содержатся в чешуе репчатого лука, кожице яблок, чае.

Антоцианы— пигменты различной окраски. Придают окраску кожице винограда, вишни, брусники, содержатся в свекле и др.

Xромопротеиды— пигменты, обусловливающие красную окраску крови.

Кроме естественно содержащихся красящих веществ в продуктах при переработке и хранении могут образовываться темноокрашенные соединения: меланоидины, флабофены и продукты карамелизации сахаров.

Фитонциды — обладают бактерицидными свойствами, содержатся в луке, чесноке, хрене.

Источник

Витамин

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная, в химическом отношении, группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи.

Содержание

Общие сведения

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов. Они не являются для организма поставщиком энергии и не имеют существенного пластического значения. Однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны три принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз, отсутствие витамина — авитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз.

Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются, а при избытке выводятся. Это с одной стороны объясняет то, что довольно часто встречаются гиповитаминозы водорастворимых витаминов, а с другой — иногда наблюдаются гипервитаминозы жирорастворимых витаминов.

История

Важность некоторых видов еды для предотвращения определённых болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A. В 1331 году в Пекине монгол Ху Сыхуэй опубликовал трёхтомный труд «Важные принципы пищи и напитков», систематизировавший знания о терапевтической роли питания и утверждавший необходимость для здоровья комбинировать разнообразные продукты.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд (James Lind) открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году он опубликовал трактат «Лечение цинги». Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса — неслыханное достижение для того времени. В 1795 лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков.

В 1880 году русский биолог Николай Лунин из Тартуского университета скармливал подопытным мышам по отдельности все известные элементы, из которых состоит коровье молоко: сахар, белки, жиры, углеводы, соли. Мыши погибли. В то же время мыши, которых кормили молоком, нормально развивались. В своей диссертационной (дипломной) работе Лунин сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. Вывод Лунина был принят в штыки научным сообществом. Другие учёные не смогли воспроизвести его результаты. Одна из причин была в том, что Лунин использовал тростниковый сахар, в то время как другие исследователи использовали молочный сахар, плохо очищенный и содержащий некоторое количество витамина B. [1] В последующие годы накапливались данные, свидетельствующие о существовании витаминов. Так, в 1889 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что куры при питании варёным белым рисом заболевают бери-бери, а при добавлении в пищу рисовых отрубей — излечиваются. Роль неочищенного риса в предотвращении бери-бери у людей открыта в 1905 году Уильямом Флетчером. В 1906 году Фредерик Хопкинс предположил, что помимо белков, жиров, углеводов и т. д. пища содержит ещё какие-то вещества, необходимые для человеческого организма, которые он назвал «accessory factors». Последний шаг был сделан в 1911 году польским учёным Казимиром Функом (Casimir Funk), работавшим в Лондоне. Он выделил кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало бери-бери. Препарат был назван «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita — жизнь и английского amine — амин, азотсодержащее соединение. Функ высказал предположение, что и другие болезни — цинга, пеллагра, рахит — тоже могут вызываться недостатком каких-то веществ.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминовой компоненты. Так витамайны стали витаминами.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию, а Лунин и Функ — не получили. Лунин стал педиатром, и его роль в открытии витаминов была надолго забыта. В 1934 году в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная конференция по витаминам, на которую Лунин (ленинградец) не был приглашён.

В 1910-е, 1920-е и 1930 годы были открыты и другие витамины. В 1940 годы была расшифрована химическая структура витаминов.

Витамины для человека — нормы

Антивитамины

Антивитамины (греч. ἀντί — против, лат. vita — жизнь) — группа органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов. Это соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведёт к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве или образуется в самом организме. Антивитамины известны почти для всех витаминов. Например, антивитамином витамина B1 (тиамина) является пиритиамин, вызывающий явления полиневрита.

Источник