Характеристика витаминов по их растворимости

Пн-Сб: c 9:00 до 19:00 Вс — вых.

Витамины (лат. vita жизнь + амины) – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов. Являются незаменимыми пищевыми веществами, т.к. за исключением никотиновой кислоты они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания.

В отличие от всех других жизненно важных пищевых веществ (незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот и т.д.), витамины не обладают пластическими свойствами и не используются организмом в качестве источника энергии. Участвуя в разнообразных химических превращениях, они оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечивают нормальное течение практически всех биохимических и физиологических процессов в организме.

Большинство известных витаминов представлено не одним, а несколькими соединениями ( витамерами ), обладающими сходной биологической активностью. Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения; витамеры принято обозначать терминами, отражающими их химическими природу. Примером может служить витамин В 6 , группа которого включает три витамера: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин.

Известно 13 незаменимых пищевых веществ, которые безусловно являются витаминами (см. табл.). Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые.

Классификация, номенклатура витаминов и их специфические функции в организме человека.

Активные формы витаминов

Специфические функции витаминов

Раздел таблицы: «Водорастворимые витамины»

Аскорбиновая кислота, дегидро-аскорбиновая кислота

Участвует в гидроксилировании пролина в оксипролин в процессе созревания коллагена

Тиамин (витамин В 1 водорастворимый )

Тиаминдифосфат (ТДФ, тиаминпирофосфат, кокарбоксилаза)

В форме ТДФ является коферментом ферментов углеводно-
энергетического обмена

Рибофлавин (витамин В 2 водорастворимый )

Флавинмононуклеотид (ФМН), флавин-адениндинуклеотид (ФАД)

В форме ФМН и ФАД образует простетические группы флавиновых оксидоредуктаз — ферментов энергетического, липидного, аминокислотного обмена

Пантотеновая кислота (устаревшее название – витамин В 5 )

В форме КоА участвует в процессах биосинтеза, окисления и других превращениях жирных кислот и стеринов (холестерина, стероидных гормонов), в процессах ацетилирования, синтезе ацетилхолина

Пиридоксаль, пиридоксин, пиридоксамин

В форме ПАЛФ является коферментом большого числа ферментов азотистого обмена (трансаминаз, декарбоксилаз аминокислот) и ферментов, участвующих в обмене серосодержащих аминокислот, триптофана, синтезе гема

Метилкобаламин (СН 3 В 12 ), дезоксиаденозил-кобаламин (дАВ 12 )

В форме СН 3 В 12 участвует в синтезе метионина из гомоцистеина; в форме дАВ 12 участвует в расщеплении жирных кислот и аминокислот с разветвленной цепью или нечетным числом атомов углерода

Ниацин (витамин РР водорастворимый)

Никотиновая кислота, никотинамид

Никотинамидаденин-
динуклеотид (НАД); никотинамид-адениндинуклеотид-
фосфат (НАДФ)

В форме НАД и НАДФ является первичным акцептором и донором электронов и протонов в окислительно-восстановительных реакциях, катализируемых различными дегидрогеназами

Фолат (устаревшее название — витамин В с )

Фолиевая кислота, полиглютаматы фолиевой кислоты

Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК)

В форме ТГФК осуществляет перенос одноуглеродных фрагментов при биосинтезе пуриновых оснований, тимидина, метионина

Биотин (устаревшее название — витамин Н)

Остаток биотина, связанный с e-аминогруппой остатка лизина в молекуле апофермента

Входит в состав карбоксилаз, осуществляющих начальный этап биосинтеза жирных кислот

Раздел таблицы «Жирорастворимые витамины (не растворяются в воде)»

Ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота, ретинола ацетат

В форме ретиналя входит в состав зрительного пигмента родопсина, обеспечивающего восприятие света (превращение светового импульса в электрический). В форме ретинилфосфата участвует как переносчик остатков сахаров в биосинтезе гликопротеидов

Эргокальциферол (D 2 );
холекальциферол (D 3 )

1,25-Диоксихоле-кальциферол
(1,25-(ОН) 2 -D 3 )

Гормон, участвующий в поддержании гомеостаза кальция в организме; усиливает всасывание кальция и фосфора в кишечнике и его мобилизацию из скелета; влияет на дифференцировку клеток эпителиальной и костной ткани, кроветворной и иммунной систем

α-, β-, γ-, δ-токоферолы

Наиболее активная форма α-токоферол

Выполняет роль биологического антиоксиданта, инактивирующего свободнорадикальные формы кислорода, защищает липиды биологических мембран от перекисного окисления

Филлохинон (витамин К 1 ); менахиноны (витамины К 2 ) 2-метил-1,4-нафтохинон (менадион, витамин К 3 )

Участвует в превращении препротромбина в протромбин, а также в аналогичных превращениях некоторых белков, участвующих в процессе свертывания крови, и костного белка остеокальцина

Прием витаминов в дозах, существенно превышающих физиологическую потребность, может привести к нежелательным побочным эффектам, а иногда и к тяжелой интоксикации. Подобные патологические состояния называют гипервитаминозами . Особенно опасно применение высоких доз витаминов D и А.

Витамины водорастворимые значительно легче выводятся из организма, и лишь превышение физиологической дозы в десятки и сотни раз, особенно при парентеральном введении, может обусловить возникновение неспецифических побочных эффектов (тошноты, диареи, крапивницы), быстро исчезающих при отмене препаратов, вызвавших гипервитаминоз или при коррекции рациона.

Председатель экспертной комиссии Английского государственного Агентства по стандартизации пищевых продуктов, профессор Майкл Лангман убежден, что « за последние несколько лет мы собрали достаточно доказательств того, что определенные витамины в больших дозах могут нанести вред здоровью человека ».
См. также
Витаминно-минеральные комплексы
Обогащение витаминами продуктов питания и воды
Конфликты витаминов при одновременном приеме
Витамины в питании вегетарианцев и веганов

Источник

Инфекции человека

Водорастворимые и жирорастворимые витамины

В настоящее время известно более 30 витаминов, расшифрована их химическая структура, что позволило синтезировать большинство из них. Для витаминов характерен ряд особенностей:

В отличие от других незаменимых веществ (аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты и др.) витамины не являются пластическим материалом или источником энергии.
Витамины активны в минимальных количествах. Суточная потребность в них исчисляется в тысячных и даже миллионных долях грамма.
Витамины в организме человека не синтезируются, за исключением некоторых из них. Так, витамины В6, В12, К, фолиевая кислота образуются в организме микрофлорой толстой кишки, витамин D — синтезируется под действием ультрафиолетовых лучей в коже, однако, в недостаточном количестве.
Витамины, как правило, не откладываются «про запас». Следовательно, эти вещества должны поступать в организм при каждом приёме пищи.
Наиболее эффективны витамины не синтетические, а те, что содержатся в пищевых продуктах. Это обусловлено тем, что в состав пищи входят несколько различных витаминов, усиливают физиологический эффект друг друга, а также стимуляторы, или стабилизаторы их действия.

Функции витаминов.

Витамины обеспечивают нормальное протекание биохимических и физиологических процессов в организме. Они участвуют в катализе обменных процессов, так как содержатся в активных группах ферментов.

Так, например, витамин РР является коферментом дегидрогеназ, осуществляющих первый этап окисления белков, жиров, углеводов; витамин В₁ входит в состав активной группы фермента, который катализирует расщепление одного из центральных промежуточных продуктов обмена веществ — пировиноградной кислоты; витамин В₁₂ играет решающую роль в процессах синтеза белков. Вот почему недостаток витаминов в пище или нарушение их ассимиляции негативно сказывается на многих фундаментальных процессах обмена веществ.

Витамины обладают защитным действием, нейтрализуя влияние различных негативных факторов. У здоровых людей они повышают устойчивость к холоду, инфекционным болезням, физическим перегрузкам. У больных людей витамины способствуют нормализации обмена веществ, улучшают эффект действия лекарственных средств, нейтрализуют побочные действия лекарственных препаратов, уменьшают последствия облучения.

При отсутствии в продуктах питания одного или нескольких витаминов развивается витаминная недостаточность — авитаминоз или гиповитаминоз. Авитаминоз — это состояние глубокого дефицита какого-либо витамина в организме с развернутой клинической картиной недостаточности (цинга, бери-бери, пеллагра и т.д.). Гиповитаминоз — состояние организма при недостаточном содержании одного или нескольких витаминов в пище. Гиповитаминозы чаще встречаются в конце зимы, весной, когда поступление витаминов с пищей достаточно ограниченно, поскольку они разрушаются в процессе хранения продуктов питания. Различают первичные и вторичные гиповитаминозы.

Первичные гиповитаминозы.

Связаны с низким содержанием витаминов в продуктах питания, можут иметь место в результате следующих причин:

Одностороннее несбалансированное питание преимущественно рафинированными продуктами, недостаточное употребление продуктов растительного происхождения.
Неверная кулинарная обработка пищи, которая приводит к разрушению витаминов.
Применение консервантов, разрушающих витамины.
Неправильные условия хранения продуктов, содержащих витамины.

Вторичные гиповитаминозы.

Развиваются в тех случаях, когда снижается способность усваивать витамины или повышается потребность в них. Это может быть связано с нарушением функции желудочно-кишечного тракта. При инфекционных заболеваниях повышается потребность в витаминах вследствие их расхода в процессе образования антител. Лечение некоторыми препаратами может увеличивать потребность в витаминах в результате их повышенного выведения из организма или нарушения синтеза в толстой кишке. Таким образом влияют на организм, например, антибиотики и другие антибактериальные вещества.

При избыточном поступлении витаминов они, как правило, выводятся из организма через почки с мочой. В некоторых случаях их содержание повышается и развивается гипервитаминоз, что приводит к нарушению обменных процессов. Особенно опасна в этом отношении передозировка витаминов А и D, которые назначают детям для профилактики рахита и нарушений роста.

Классификация витаминов.

В процессе изучения витаминов сначала каждому из них давали название по тому заболеванию, которое развивалось при отсутствии данного витамина в пище. При этом к названию соответствующего заболевания добавлялась приставка анти-, так как добавление соответствующего витамина в диету способствовало быстрому выздоровлению (например, антицинготный, антианемический, антирахитический и т.д.).

Читайте также: Pixi витамин с сыворотка

В 1956 году биохимической секцией Международного союза чистой и прикладной химии была утверждена единая классификация витаминов. Широкое распространение получила классификация витаминов на основе их растворимости в воде или жирах. Одну группу составили водорастворимые витамины, другую — жирорастворимые.

Однако для некоторых жирорастворимых витаминов был синтезирован водорастворимый аналог. Например, викасол является водорастворимым аналогом витамина К, растворимого в жирах. Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, которые проявляют биологическую активность. Примером может служить группа витаминов D. Для обозначения таких соединений пользуются цифрами D₂, D₃.

В группе витаминов различают витаминоподобные вещества, степень незаменимости которых еще не определена. Однако они оказывают благоприятный эффект на процессы обмена веществ, особенно в экстремальных условиях. В ряде продуктов содержатся провитамины, то есть соединения, из которых в организме образуются витамины. К ним относят каротины расщепляющиеся в ряде тканей с образованием ретинола (витамин А), некоторые стеролы (эргостерол, 7-дегидрохолестерол и др.), которые превращаются в витамин D под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Классификация и свойства витаминов

Водорастворимые витамины.

В1 (тиамин) . Антиневритный. Авитаминоз В₁ приводит к расстройству нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. В₁ входит в состав некоторых ферментов (декарбоксилазы), регулирующих обмен углеводов, жиров, белков и воды. Суточная потребность 1,3 -1,9 мг. Источники поступления — хлеб, крупы, соя, орехи, овощи, фрукты, свинина, печень, мозг, говядина, яйца, желток, молоко. Витамин В1 растворим в воде, устойчив к кислой среде даже при температуре 100 – 120 0 С, в щелочной среде при нагревании разрушается (при выпечке мучных изделий с добавлением соды).

В2 (рибофлавин). Авитаминоз В₂ приводит к остановке роста, поражению нервной системы, кожных покровов. Витамин В₂ в форме ФМН (флавинмогонуклеотид) и ФАД (флавинадениндинуклеотид, кофермен) входит в состав флавиновых ферментов, катализируют многие окислительно-восстановительные реакции. Суточная потребность 2,0 — 4,0 мг. Источники поступления — дрожжи, желток яйца, мед, чай, молоко, печень, почки, мясо, рыба, сердце, овощи, хлеб, крупы, горох. Витамин В₂ растворим в воде, устойчив к нагреванию (до 100 0 С), кислой среде, но чувствителен к свету и щелочной среде при нагревании. Замораживание и размораживание продуктов приводит к потере витамина В₂.

В₃, РР никотинамид (ниацин, никотиновая кислота). Антипеллагрический. Предотвращает заболевание пеллагру («шершавая кожа»). Витамин РР в форме НАД и НАДФ (коферменты оксидоредуктаз) входит в состав ферментов дегидрогеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции. Суточная потребность 15,0 — 25,0 мг. Источники поступления — рис, хлеб, гречневая и овсяная крупы, картофель, яйца, молоко, дрожжи, мясо, печень, почки, овощи, фрукты, грибы. Растворим в воде, хорошо растворим в щелочных растворах, среди всех витаминов наиболее устойчив при хранении, консервировании, обычной кулинарной обработке

В₅, пантотеновая кислота (кальция пантотенат). Входит в состав кофермента А, который принимает участие во многих реакциях обмена веществ. Недостаток витамина В₅ ведёт к нарушению обмена веществ — болям в суставах, дерматитам, депигментации, выпадению волос, судорогам конечностей, параличам, ослаблению зрения и памяти. Суточная потребность от 5 -10 мг. Источники поступления дрожжи, печень, яичный желток, молоко, икра рыб, зерновые, бобовые, морковь, капуста, зелёные части растений. Синтезируется кишечной флорой.

В₆ (пиридоксин). Антидерматический. Недостаток В₆ ведет к поражению кожных покровов. Входит в состав ферментов, регулирует азотистый обмен. Суточная потребность 2,0 — 3,0 мг. Источники поступления — хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо, почки, сыр, печень, сельдь, яйца, дрожжи, овощи. Растворим в воде и спирте, устойчив к кислотам, щелочам и нагреванию, но чувствителен к свету. Разрушается под воздействием света при рН 6,8.

В₉, фолиевая кислота (фолацин, витамин Вс, витамин М). Участвует в кроветворении, синтезе азотистых соединений. Недостаток ведёт к развитию фолиево-дефицитной мегалобластной анемии, жировой инфильтрации печени, нарушениям в развитии плода у беременных. Суточная потребность 0,4 – 0,6 мг. Источник поступления – злаки, томаты, морковь, салат, капуста, шпинат, печень, почки, говядина, молоко, яйца, дрожжи, некоторые цитрусовые. Синтезируется микрофлорой кишечника, авитаминоз может развиться при нарушении всасывания в ЖКТ.

В₁₂ (цианкобаламин, производное коррина) Антианемический. Предотвращает возникновение злокачественной анемий. Витамин В₁₂ участвует во многих метаболических реакциях организма — синтезе метильных групп, восстановлении ди-сульфидных групп в сульфгидрильные, синтезе белков и нуклеиновых кислот, в реакциях изомеризации и др.; обеспечении нормального гемопоэза активацией созревания эритроцитов. Суточная потребность 10,0 — 15,0 мг. Источники поступления — продукты животного происхождения: печень, почки, мясо, молоко, яйца. Игольчатые кристаллы рубиново-красного цвета, без запаха и вкуса. Хорошо растворим в воде и спирте, растворим в жировых растворителях — бензоле, эфире, хлороформе. В сухом виде устойчив к воздействию внешних факторов. Выдерживаетет автоклавирование при 120 0 С. Хорошо сохраняется в тёмном сухом месте. На свету быстро теряет биологическую активность.

С (аскорбиновая кислота) . Антицинготный, предотвращает заболевание цингой. Недостаток витамина С приводит к снижению сопротивляемости организма различным инфекционным заболеваниям. Витамин С участвует в окислительно-восстановительных процессах, синтезе стероидных гормонов надпочечников. Суточная потребность 75,0 — 100,0 мг. Источники поступления — плоды, ягоды, овощи (лимоны, черная смородина, облепиха, шиповник, помидоры, капуста, картофель, перец, лук, хрен, укроп, чай и др.) Витамин С растворим в воде, устойчив к кислой среде и выдерживает кипячение при отсутствии кислорода, легко разрушается при нагревании в щелочной среде и при доступе кислорода воздуха, на солнце.

Р (рутин, биофлавоноиды, катехины). Антигеморагический, капилляроукрепляющий. Укрепляет стенки капилляров, препятствует ломкости сосудов и развитию геморрагий. Суточная потребность 50,0 — 60,0 мг. Распространён в растительных продуктах, особенно в смородине, шиповнике, цитрусовых, гречихе, зеленом чае. Желтое кристаллическое вещество без запаха и вкуса, плохо растворимое в холодной воде (лучше в кипящей воде или в спирте). Нерастворим в жировых растворителях. Устойчив к воздействию кислот и щелочей.

Жирорастворимые витамины.

Группа витаминов А (А₁ – ретинол, А₂ — дегидроретинол). Антиксерофтальмический, предотвращает заболевание ксерофтальмию — сухостью глаз. Витамин А участвует в процессах роста организма и регулирует светоощущение в составе зрительного пигмента — родопсина. Суточная потребность 1,0 — 2,5 мг. Источники поступления — печень, молоко, сливочное и растительное масло, сыр, яйца, фрукты, овощи. В растительных продуктах — в виде каротиноидов. Витамин А растворим в жирах и жирорастворителях, устойчив к тепловой обработке, но чувствителен к свету; разрушается при окислении и прогоркании жиров. Потери витамина А при кулинарной обработке достигают 40%.

Группа витаминов D , кальциферолы ( D2 – эргокальциферол, D3 — холекальциферол). Антирахитический, предотвращает нарушение фосфорно-кальциевого обмена, регулирует всасывание кальция и фосфора в кишечнике и отложение фосфата кальция в костной ткани. Суточная потребность 0,012 — 0,025 мг. Источники поступления — печень, рыба, яичный желток, сливочное масло, сыр, дрожжи, молоко, масла. Растворим в жирах и жирорастворителях. Образуется в организме под действием УФ лучей. Устойчив к кулинарной обработке и консервированию. Разрушается только при длительной жарке во фритюре.

Группа витаминов Е (токоферолы) Антистерильный. Недостаток витамина Е вызывает бесплодие, нарушает деятельность желез внутренней секреции. Витамин Е, связан с дыханием организма и окислением липидов, регулирует синтез коэнзима Q. Суточная потребность 20,0 — 30,0 мг. Источник поступления — масла, салат, капуста, злаки, горох, мясо, сливочное масло, яичный желток, молоко. Растворим в жирах и жирорастворителях. Устойчив к нагреванию и кислой среде. Чувствителен к УФ-лучам. Кулинарная обработка значительно снижает содержание витамина Е в маслах.

Группа витаминов К (филлохиноны). Антигеморрагический. Недостача витамина К приводит к кровоизлияниям, потому что снижается способность крови к свертыванию. Витамин К участвует в синтезе белка — протромбина, который принимает участие в свертывании крови. Суточная потребность 0,2 — 0,3мг. Источник поступления — листовые овощи, цветная и белокочанная капуста, томаты, картофель, печень, яйца. Не растворим в воде. Очень чувствителен к нагреванию в щелочной среде и действию света.

F (ненасыщенные жирные кислоты) . Антидерматический. Недостаток ненасыщенных жирных кислот приводит к прекращению роста, дерматиту, экземе, сухости кожи, выпадению волос, хрупкости и расслоению костей, поражению почек. Повышает эластичность и устойчивость кровеносных сосудов, а также резистентность организма. Суточная потребность 2,0 — 10,0 мг. Источник поступления — растительные масла, рыба, яйца, клубника, киви, брокколи. Маслянистая жидкость, хорошо растворима в жировых растворителях и не растворима в воде. Легко окисляется кислородом воздуха.

Витаминоподобные вещества.

Витамин U (S-метилметионин). Противоязвенный фактор желудка и двенадцатиперстной кишки. Суточная потребность не установлена. Источник поступления — сырые овощи, молоко, печень, сок капусты, зелень петрушки, зеленый чай, фрукты. Растворим в воде, устойчив к кислой среде, но разрушается при 100° С, особенно в нейтральной и щелочной среде.

Липоевая кислота . Регулирует обмен липидов и углеводов в составе ферментных комплексов. Участвует в окислении и переносе ацильных групп. Суточная потребность 500,0 мг. Источник поступления — печень, почки, сердце, мясо, молоко, капуста, рис.

Источник

Характеристика витаминов по их растворимости