Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Химическая природа — витамин
Химическая природа витаминов была выяснена лишь за последние десятилетия. Оказалось, что витамины принадлежат к разным классам соединений и что многие из них вовсе не являются аминами. [1]
Химическая природа витаминов раскрыта еще недостаточно. В большинстве случаев это — малостойкие соединения, легко разрушающиеся при кипячении и при других процессах обычного приготовления пищи. [2]
Химическая природа витамина Е выяснена в 1936 — 1938 гг. Он выделен из масла зародышей пшеницы и получил название токоферол. Из масел выделены три производных бензопирана, которые оказались витамерами витамина Е и названы а -, 3 — и у-токоферолами. [3]
Химическая природа витаминов К ( Ki и Kj установлена в 1939 г. швейцарским химиком Кардером. [4]
Когда химическая природа витаминов была еще неизвестна, их условно обозначили буквами латинского алфавита. Хотя теперь строение витаминов установлено, до сих пор вместо громоздких химических названий употребляют привычные буквенные обозначения. [5]
Изучение химической природы витамина А, физиологических функций, а также биохимических ситуаций на всех этапах его обмена позволило предположить роль участия его в алиментарных нарушениях, связанных с белковым дисбалансом в питании. [6]
В результате исследований последних лет была установлена химическая природа витаминов и выяснено, что витамины, поступающие с питательными веществами, служат для построения коферментов: например, витамин РР входит в состав козимазы. [7]
Витамины разделяют на жирорастворим ы-е и водорастворимые. Прежде, когда химическая природа витаминов не была известна, их называли только по буквам латинского алфавита. Теперь эти обозначения часто заменяют названием вещества, исходя из его химической природы. [8]
Источник
Тема: Витамины. Химическая природа и биологическая роль важнейших витаминов
Лекция №31
Витамины – в химическом отношении сборная группа. Они отличаются по физическим, химическим свойствам и по физиологическому действию на организм. Витамины объединяют в одну группу на основании абсолютной их необходимости для гетеротрофов как составной части пищи. Потребность в витаминах мала. Из 600г в пересчете на сухое вещество основных питательных веществ – только 0,2г – ежедневная потребность в витаминах. Витамины являются составной частью некоторых ферментов и выполняют каталитическую функцию. Витамины синтезируются в растениях, где также служат в роли катализаторов.
Открытие витаминов осуществил Н.И.Лунин в 1880г. Он провел опыт на мышах, вскармливал контрольную группу только цельным молоком, а вторую – смесью веществ, входящих в состав молока. Он пришел к выводу, что в молоке, кроме известных компонентов есть другие незаменимые вещества, он назвал их «добавочными факторами питания», а в 1912г польский ученый Функ предложил их назвать «витаминами». В настоящее время известно более 30 витаминов, изучены их состав, строение, физиологическое действие. По мере выделения витамины обозначали буквами латинского алфавита: А,В,С и т.д. По мере выявления химической природы стали вводить химические названия витаминов, а заболевания, развивающиеся при отсутствии витаминов в пище, обозначать как авитаминозы.
По растворимости витамины выделяют на 2 группы:
1.водорастворимые ( С, В, РР, Н)
Для витаминов характерна витамерия, т.е. имеется разное химическое строение, но сходное физиологическое действие.
По физиологическому действию на организм витамины делят на 5 групп:
1.Витамины, повышающие общую реактивность организма – В1, В2,РР,А,С. Эти витамины регулирую состояние ЦНС, обмен веществ.
2.Антигеморрагические витамины (против кровотечения)- витамины К,Р,С. Эти витамины обеспечивают нормальную проницаемость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови.
3.Антианемические витамины – В12,С – нормализуют и стимулируют кроветворение.
4.Антиинфекционные – витамины А и С. Они повышают устойчивость организмов к инфекции, стимулируют выработку антител, усиливают защитные свойства эпителия.
5.Витамины, регулирующие зрение: А, В2, С. Усиливают остроту зрения, расширяют поле цветного зрения.
Суточная потребность витаминов для взрослых:
Группы людей, особенно нуждающиеся в витаминах:
регионы с сильно загрязненной окружающей средой, дети и подростки, беременные и кормящие женщины, пожилые люди, люди, находящиеся на диете, курящие, лица, употребляющие алкогольные напитки, лица в состоянии постоянного напряжения, тяжелая умственная работа, больные, принимающие антибиотики, лица в период заболевания и после операционного вмешательства.
Витамины оказывают действие на жизнедеятельность животных организмов. Недостаток витаминов в корме приводит к снижению продуктивности, замедлению роста животных.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Химическая природа и свойства витаминов А
Витамины
Витаминами называется группа органический соединений разнообразной химической природы, жизненно необходимых для нормальной деятельности животных организмов и человека. Эти соединения присутствуют в пище, в ничтожно малых количествах по сравнению с основными питательными веществами – белками, жирами и углеводами.
Впервые на важную роль этих соединений указал русский ученый Н.И. Лунин. В 1881 г. В опытах на мышах он установил , что искусственно составленная для них диета из беков, жиров, углеводов и минеральных солей в тех же пропорциях , что и в естественном продукте — молоке, приводила мышей к гибели, в то время как контрольная группа мышей, питавшихся молоком, развивалась нормально. Н.И. Лунин сделал вывод, что в естественных продуктах питания содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизни животных. Эти вещества вначале получили названия добавочных факторов питания, позднее – витаминов.
Потребность в различных витаминах в разные моменты жизни организма неодинакова, поэтому это необходимо учитывать при составлении пищевых рационов. В России создана большая сеть лаборатории и институтов, занимающихся изучением содержания витаминов в различных пищевых продуктах и их значения для организма. В аптечных учреждениях витамины являются одним из важнейших лекарственных средств, широко рекомендуемых врачами для лечения многочисленных заболеваний. Специалисту стоматологу необходимо знать не только химическую природу витаминов, но их биологическую роль в организме, а также суточную потребность.
Жирорастворимые витамины
Буквен-ные обозна-яения | Номенклатура | Признаки авитаминоза | Потребность для взрослого | Пищевые источники | |
Химичекая | Физиологи-ческая | ||||
A | Ретинол | Антиксе-рофтальмический | Ослабление зрения в темноте | 2.5 мг | Жиры животного происхождения |
D | Кальци-ферол | Антирахити-ческий | Ослабления костного скелета | 0,025 мг. | Жиры и желток яиц |
E | Токофе-рол | Антистери-льный | Мышечная дистрофия | 50 мг. | То же |
K | Филлохинон | Антигемор-рагический | Ускорение свертывание крови | 10 мг. | Растения, печень животных |
Q | Убихинон | Транспорт электронов | Снижение биологического окисления | _ | Ткани животных |
F | Эссен-циальные нена-сыщен. жирные кислоты | Антисклеро-тический биосинтез фосфатидов | Атеросклероз | 100 мг. | Семена растений |
Витамины, растворимые в жирах, ускоряют обменные процессы, повышают устойчивость организма у неблагоприятным факторам, усиливают процессы биологического окисления ( витамин Q), повышают свертываемость крови (витамин K ), повышают остроту зрения (витамин A ), способствуют нормальному отложению солей кальция фосфора в костях ( витамин D ), способствуют нормальной трофике в мышечной ткани ( витамин E ), препятствуют атеросклерозу ( витамин F).
Роль каждого из витаминов, растворимых в жирах, рассмотрим далее.
Витамин А
Витамин A по своей химической структуре близок к каротинам, открытым в растениях еще в 1831 г. Немецким ученым Вакенродером. Эмпирическая формула C20 H39 OH. Химическая формула витамина A была установлена швейцарским химиком Каррером.
Витамин А имеет большое значение в жизнедеятельности организма животных и человека. При недостатке в пище витамина А наступает нарушение обмена веществ, вследствие чего замедляется рост и наблюдается потеря падения массы, особенно у растущих организмов . Витамин А назывался раньше витамином роста, но впоследствии оказалось, что недостаток в пище и других витаминов отражается на росте, и на развитии организма. Это неспецифические признаки авитаминоза.
Специфическими признаками недостатка витамина А являются поражения глаз – ксерофтальмия (сухость глаз) и кератомаляция ( размягчение роговицы глаа). Эти факты впервые экспериментально установили в опытах на крысах Осборн и Мендель в 1913г.
Химическая природа и свойства витаминов А
Витамин А представляет собой бледно- желтые кристаллы игольчатой формы, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в метиловом спирте, хлороформе, ацетоне, бензине и петролейном эфире .Оптической активностью не обладают. При действии света быстро разрушаются. Имея свободную спиртовую группу, витамин А легко вступает в реакцию с уксусной кислотой с образованием сложного эфира – ацетата витамина А.
Сложный эфир витамина А более устойчив, чем свободный витамин, и более активен в биологическом отношении. Хлороформный раствор витамина А дает спектр поглощения в области 328 нм, в присутствии же треххлористой сурьмы витамин А дает синее окрашивание со спектром поглощения 620 нм.
Витамин А получают из печени морских животных и некоторых рыб. Витамин А, содержащийся в жире, полученном из печени трески, назван витамином А1, а содержащийся в жире, полученном из печени пресноводных рыб, — витамином А2.
Биологическое действие витамина А
Как выяснилось витамин А тесно связан с химическими процессами, протекающими в сетчатке глаза.
Используя метод люминесцентной микроскопии, О.А. Петровская в 1952 г. Обнаружила витамин А в палочках сетчатки глаза.
Из сетчатки глаза удалось получить каротиноид, которому дали название ратинен ( retina – сетчатка ). Как оказалось, ретинен является альдегидом витамина А и правильнее ретинен называть ретиналем. В сетчатке глаза он находится не в свободном состоянии, а в комплексе с белком опсином, образуя зрительный пигмент, называемый родопсином.
Фоторецепторы превращают световую энергию в энергию нервных импульсов. Молекулярная организация рецепторов такова, что она обеспечивает вероятность попадания фотона в чувствительную молекулу – родопсин .
У пресноводных рыб в сетчатке глаза содержится зрительный пигмент, названный профиропсином. В отличие от родопсина он содержит витамин А2.
О механизме действия витамина А
Витамин А проявляет многогранное влияние на организм. При его недостатке происходит нарушение биосинтеза белка, гибель потомства. В 1970 г. было установлено влияние витамина А на синтез протеина. Полагают, что он имеет прямое отношение к транскрипции — процессу биосинтеза и РНК. Недостаток витамина А приводит к снижению интенсивности синтеза альбумина в ткани печени. В составе клеточных мембран эндоплазматического ретикулума было найдено определенное количество витамина А, при этом витамин находится в виде эфире с пальмитиновой кислотой. Особенно много витамина А в слизистой оболочке тонкого кишечника.
Между витамином А и гормоном щитовидной железы тироксином существует антагонистические отношения Удаление щитовидной железы у животных приводит к большому накоплению витамина А в тканях. По-видимому тироксин ускоряет биологическое окисление витамина А.
Витамин D
Еще в середине 17 века английский врач Глиссон описал болезнь, которая была распространена среди детей, проживающих в Лондоне. При этом заболевании поражалась костная ткань, в результате чего наступала деформация трубчатых костей, костей черепа и др. У маленьких детей в местах сращения ребер с грудиной вследствие неправильного окостенения образуются бугорки, которые легко прощупываются в виде четок. У детей, страдающих этим заболеванием, грудь сдавлена с боков и напоминает куриную.
( Авитаминоз D, рахит)
Метаболиты витамина D
В настоящее время установлено, что между кишечником, печенью, почками и костной тканью существуют определенные взаимоотношения, способствующие нормальному процессу отложения фосфорно-кальциевых солей в костной ткани. Из кишечника витамин D3 поступает в печень и при участии специфических ферментов —гидроксилаз —превращается в метаболит 25- OHD3, который током крови переносится в почки. Здесь происходит его дальнейшее превращение в метаболит 1,25- OHD3, который способствует усиленной реабсорбции фосфатов. В почечных канальцах образуется фосфорно-кальциевая соль, которая током крови проносится в костную ткань, где эта соль используется для минерализации костной ткани.
Депо витамина D3 является жировая ткань, слизистая оболочка тонкого кишечника, около 40% витамина депонируется в костной ткани. При помощи меченого витамина установлено, что костной ткани витамин необходим не только для минерализации, но и для синтеза органической матрицы костной ткани. Витамин D способствует и биосинтезу лимонной кислоты, которая взаимодействует и биосинтезу лимонной кислоты, которая взаимодействуя с кальцием, образует лимоннокислый кальций, являющийся составной частью костной ткани. Витамин Dспособствует и биосинтезу лимонной кислоты, которая, взаимодействует с кальцием, образует лимоннокислый кальций, являвшийся составной частью костной ткани.
Гипервитасиноз D
Избыточное потребление витамина D приводит к патологическим явлениям, выражающимся в отложении кальция в почках, печени, сердце, в стенках сосудов и других органах. Наблюдается также атрофия щитовидной железы и семенников, наступает резкое снижение активности фосфатазы. Гипервитаминоз отрицательно отражается на жизнедеятельности потомства. Первоначальное симптомы гипервитаминоза у человека выражаются в виде жажды, потери аппетита и рвоты.
Поступление витамина D в больших дозах приводит к усиленному процессу перекисного окисления липидных мембран м нарушением их структуры и функциональной активности, образованием токсических перекисей липидов и свободных радикалов. В связи с этим целесообразно в лечебных целях применять антиоксиданты – витамины E и др.
Кроме того, большие дозы витамина D оказывают тератогенное действие, поэтому применение таких доз витамина D требует осторожности.
Применение витамина D
В качестве лечебного препарата применяется рыбий жир, богатый витамином D3, холекальциферолом, который хорошо усваивается. Натуральный рыбий жир содержит в 1 г 30 ME витамина D3; а витаминизированный – в 5 раз больше, т.е.150 ME. В лечебной практике используются масляный, спиртовый и водный растворы витамина D2 и D3, а также в виде драже в дозах от 12,5 до 25 мгк.
Витамин E – антистерильный
(токоферол)
Витамин E был открыт Ивансом в 1921 г. В опятах на крысах, которые получали синтетическую пищу, состоявшую из 54% кукурузного крахмала,18% казеина, 15% свиного сала, 9% сливочного масла, 4 % солевой смеси и 5 % сухих пивных дрожжей, Иванс установил, что животные теряли способность к донашиванию плода. Добавление к диете рыбьего жира, сока апельсинов, сухих дрожжей не давала положительных результатов. Однако добавление большого количества сливочного масла восстанавливало нормальную плодовитость крыс. Аналогичное положительное действие оказывали и листья салата. Добавочный новый пищевой фактор Мур назвал витамином E – витамином размножения, так как он способствует фиксация оплодотворенного яйца и плод развивается нормально.
В 1936 г. Ивансу удалось выделить из зародышевой части зерен пшеницы вещество, обладающее Е — витаминной активностью. После гидролиза этого вещества появляется свободной витамин E который получил название а-токоферола ( tocos — потомство, phero –несу)
Применение витамина Е
Витамин Е находит широкое применение в лечебной практике при дегенеративных и воспитательных изменениях в сетчатке глаза. В отношении использования этого витамина для борьбы с бесплодием у человека имеются весьма разноречивые данные.
Витамином Е богаты масло из зародышей зерен пшеницы. В 1 мл содержится 3 мг витамина. В последнее время в качестве источника витамина Е используют масло облепихи.
Антагонисты витамина
К числу антагонистов витамина Е относятся химические вещества самой различной природы: пиридин, четыреххлористый углерод, сульфаниламидные препараты и насыщенные жирные кислоты.
Витамин К
(филлохинон, антигеморрагический)
Датский ученый Дам в 1929г. впервые заметил в опытах на цыплятах, что искусственная диета, состоящая из 66% крахмала. 18% казеина, 4,5% солевой смеси, 2,5 клетчатки и содержащая витамины группа В ( экстракт из дрожжей), витамины А и D (рыбий жир), приводила к появлению кровоточивости в кишечнике и кровоизлияния в мышцах, подкожной клетчатке и в мозге. Замена в этой диете крахмала смесью злаков предохраняла цыплят от кровоизлияния. Фактор, необходимый для предупреждения кровоизлияния у цыплят, имеет отношение к свертыванию крови, за что этот фактор был назван витамином К ( коагуляционный фактор). Витамин К содержится в зеленых частях растений, особенно много его в листьях люцерны. Витамин К был выделен также из продуктов животного происхождения, в частности из гниющей рыбной муки, и был назван витамином К2 . В свежей рыбной муке витамин К2 не содержится.
(Авитаминоз К. Судорожное состояние в связи с внутричерепными кровоизлиянием у новорожденного)
Применение витамина К
Витамин К в лечебной практике назначают внутрь в виде порошка и таблеток, а для инъекции используют 0,3% раствор. Эмульсия, содержащая 20 мг витамина К в 1 мл, введенная в организм, полностью восстанавливает содержание протромбина в крови в течение 24 ч. Водорастворимый препарат – бисульфитное производное витамина К – викасол используется в таблетках, содержащих по 10-15 мг препарата. Человеку требуется 10 мг в день натурального витамина К.
Антивитамины К
М.Д.Машковский обнаружил, что дикумарин понижает прочность капилляров и вызывает мелкие кровоизлияния, а Б.А. Кудряшлв показал, что введение 0,5 мг и дикумарина снижает прочность капилляров на 35%. Введение 15-20 мг викасола снимало это вредное действие дикумарина. Естественным антикоагулянтом, т.е. антагонистом витамина К, является гепарин – гетерополисахарид, вырабатываемый в ткани печени и легких, который задерживает процесс превращения протромбина в тромбин и тем самым способствует замедлению свертывания крови.
Таким образом, дикумарин и гепарин являются антикиагулянтами и находят широкое применение в практике при повышенной свертываемости крови, которая нередко приводит к возникновению инфарктов вследствие образования тромбов. Дикумарин окисляется в тканях и выводится с мочой в виде эфиров глюкуроновой кислоты – глюкуронидов.
Витамин F
(полиненасыщенные жирные кислоты)
В последние годы было установлено, что отсутствие в пище человека растительных масел приводит к нарушению обмена липидов – к избыточному отложению холестерина в стенках кровеносных сосудов. Оказалось, что содержащиеся в растительных маслах ненасыщенные жирные кислоты с 18 и 20 атомами углерода крайне необходимы для процессов обмена липидов, в частности холестерина.
Применение витамина F
В медецинской практике для предотвращения атеросклероза применяют линетол – препарат, содержащий эфиры линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот, а при лучевых и ожоговых поражениях кожи – наружно. Витамин F получают из льняного и подсолнечного масла, в котором содержится
1000мг витамина F.
Убихинон . Витамин Q
В 1955 г. из жира животных был выделен липорастворимый фактор, получивший название липовитамина Q или убихинона. Особенно много его содержится в мембранах митохондрий. По химической природе он является производным хинона, у которого в кольце содержатся две метоксильные группы, а в боковой цепи – изопреновая группировка, состоящая из 6-10 изопреновых частиц.
Убихонон играет важную роль в процессах биологического окисления. Наличие в его молекуле карбонильных групп дает возможность принимать участие в процессах переноса протонов и электронов. Осуществляется этот процесс в митохондриях, являющихся энергетическими «подстанциями» клеток. Особенно много убихонона в сердечной мышце, так как сердце выполняет огромную работу, для которой нужна энергия. Об участии этого витамина в тканевом дыхании.
Водорастворимые витамины
К водорастворимым витамином относятся витамины групп В ( В1 , В2 , В3 , В 4, В5 , В6 , В12 , В13, В 16 ) и витамины C, P, H, U и др.
Витамин В1
(тиамин, антиневритический)
Еще в конце прошлого века было установлено, что питание преимущественно очищенным рисом приводит к болезни( бери-бери),характеризующейся поражением центральной и периферической нервной системы. Как оказалос, причиной такого состояния является отсутствие в пище вещества, находящегося в оболочке рисового зерна, так как добавление в пищу рисовых отрудей предупреждало возникновение болезни. В 1912 г. польский ученый Функ выделил из отрубей риса препарат, 9,4 мг которого было достаточно для излечения полиневрита у голубей.
Антивитамины В1
В 1944 г. в СССР было синтезировано соединение окситиамин, близкое по структуре в витамину в1, но отличающееся от него тем, что вместе аминогруппы в ;-м положении имеется оксигруппа.
Витамин В2
Витамин В2 относится к витаминам группы В. Характерными признаками недостаточности витамина В2 в пище являются ангулярный стоматит и себорея лица, интерстициальный кератит, васкуляризация глаза, мышечная слабость и другие симптомы. Шелушение кожи чаще всего наблюдается в углах глаз, рта и на мочках ушей. Совокупность этих симптомов называют арибофлавинозом. В 1933г. Кун выделиил этот витамин из сыворотки молока и дал ему название лактофлавина.несколько позже этот витамин был выделен из печени, дрожжей, цветов одуванчика, солода и др.
В 1935 г. Каррер синтезировал ряд производных лактофлавина, из которых 6,7-диметил-изоаллоксазин оказался вполне идентичным по своим биологическим и физическим свойствам витамину В2, выделенному из естественных продуктов.
Антивитамин В2
Если в молекуле витамина В2 заменить метильные группы в положении 6 и7 на атомы хлора, т.е. получить 6,7-дихлоррибофлавин, то это вещество будет обладать антивитаминными свойствами. Аналогичными функциями обладает люмифлавин – соединение, в котором остаток спирта рибитола замещен метильной группой. Оба эти вещества являются структурными аналогами витамина В2 и конкурируют с ним за соединение с белком, но комплекс белка с антивитамином не обладает биологической активностью.
Витамин В3
В 1933г. Уильямс выделил из рисовых отрубей, а в 1939 г.из печени животных вещество кислого характера. Это вещество широко распространено как в животных, так и в растительных организмах, за что оно получило название пантотеновой кислоты.
Недостаточность в организме пантотеновой кислоты выражается в повреждении кожи, шерсти или перьев, в дегенеративных изменениях в миелиновых оболочках спинного мозга и задних корешков, вследствие чего нарушается координация движений. При недостаточности пантотеновой кислоты наблюдаются морфологические изменения в надпочечниках; признаками авитаминоза В3 являются жгучая боль в пальцах ног и подошвах, потеря волос, отмечается пониженное образование антител.
Витамин В5
Еще в 18 веке было известно заболевание кожи, которая становилась шершавой, а на открытых местах приобретала темную окраску. На открытых участках шеи. Кистей и на лице пигментация располагалась симметрично .
Это заболевание получило название пеллагры.
Болезнь была распространена там, где население питалось преимущественно кукурузой ( Испания, Италия, Румыния). Считали. Что болезнь вызывается интоксикацией. Однако в 1914г. Функ высказал предположение, что возникновение этого заболевание зависит от отсутствия в пище какого-то витамина. Это предположение подтвердилось, так как эту болезнь можно было излечить добавлением к пище дрожжец и молока.
Из печени также был выделен препарат, предупреждающий возникновение пеллагры.
Антивитамины РР
Исследованиями было установлено, что пиридин-3-сульфоновая кислота (1), 3-ацетилпиридин (2) и а-пиколиновая кислота (3), хотя и близки по структуре к никотиновой кислоте и ее амиду, но витаминными свойствами не обладают.
Применение витамина РР
Никотиновая кислота оказывает сосудорасширяющее и детоксицирующее действие, особенно при введении сульфаниламидных препаратов. Благоприятно действует она и при заболеваниях печена, спазмах сосудов, особенно головного мозга. Никотиновая кислота выпускается в порошке, драже, а также для внутримышечных и внутривенных инъекций в ампулах. При лечении пеллагры применяют большие дозы(100-200 мг) никотиновой кислоты.
ВИТАМИН В6
(пиридоксол;антидерматитный)
В 1926 г. Гольдбергер в опытах на крысах, кормленных искусственно составленной диетой, обнаружил явление дерматита(воспаление кожи), который не излечивался ни витамином В1 ,ни витамином В2, но хорошо поддавался лечению при добавлении к пище дрожжей. На основании этого им был сделан вывод, что в дрожжах содержится еще какой-то витамин, крайне необходимый для нормальной жизни крыс. Его назвали «крысиный» фактор. Позже было доказано, что этот витамин так же необходим для нормальной жизни других животных и человека.
В 1937-1939 гг. из дрожжей было выделено вещество и определена его природа. Он был назван витамином В6.
Витамин H
(биотин, антисеборейный)
В начале 20 века было установлено, что для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходим дополнительный фактор. Впоследствии оказалось, что этот фактор нужен не только микробам, но всем видам живых существ, включая и человека. В 1936г. этот фактор был выделен из желтка куриных яиц, а в 1942г. Дю Виньо установил его строение. Оказалось, что в его молекуле, кроме углерода водорода, кислорода и азота, содержится сера. Поэтому он и получил название биотин.
В связи с тем, что при недостатке этого витамина возникают заболевания кожи – дерматит, экзема, себорея ему было дано второе название – витамин H и еще одно название антисеборейный .
Витамин С
(аскорбиновая кислот, антискорбутный)
Еще в 1820г. австралийский врач Крамер описал заболевание, при котором наблюдалось кровотечение из десен, экзема кожи, быстрая утомляемость и сердечная слабость.
Эта болезнь получила название скорбута или цинги. Заболевание быстро проходило, если больные употребляли свежие фрукты и овощи, особенно соки лимонов и апельсинов.
В 1907 г. Хольсту и Фрейлиху удалось воспроизвести это заболевание на морских свинках, используя диету, не содержащую свежих овощей. Н. Бессонов в 1921г. получил из капустного сока препарат, обладающий окислительно-восстановительными свойствами и предохраняющий от цинги. Значительно позже в 1927- 1928гг. венгерский ученый Сент-Дьердьи выделил из коры надпочечников вещество, которое обладало сильными восстановительными свойствами и по своей природе являлось гексурновой кислотой. Это соединение предохраняло от заболевания скорбутом, за что и получило название аскорбиновой кислоты.
Витамин Р
(флавон, цитрин, рутин )
В 1936г. Сент-Дьердьи на основании своих исследований пришел в к выводу о наличии в растительных продуктах, кроме аскорбиновой кислоты, еще какого-то фактора, отсутствие которого приводит к кровоточивости вследствие повышения проницаемости капилляров . Чистая аскорбиновая кислота не предохраняла от кровоточивости, но сок из лимонов и экстракт из венгерского красного перца восстанавливали устойчивость капилляров. Новый фактор был назван автором фактором проницаемости, или витамином Р. Так как этот витамин содержится в значительных количествах в цитрусовых, то его называют также цитроном. В настоящее время в группу витамина З относят и рутин.
Биосинтез витамина Р
Биосинтез витамина Р осуществляется в высших растениях, особенно интенсивно протекает этот процесс в плодах цитрусовых – лимонах и апельсинах. Синтез рутина происходит и в листьях гречихи, чайного куста, из которого в настоящее время рутин и добывают. Важную роль в биосинтезе играют микроэлементы, особенно соли никеля, молибдена и алюминия. Витаминном Р богат красный перец, черная смородина и плоды шиповника.
Применение витамина Р
Витамин Р (цитрин, рутин) применяют не только как средство профилактики против кровоточивости капилляров, его назначают как хорошее лечебное средство при ревматизме, полиартритах в дозе 50-100мг.
Витаминоподобные вещества
В последнее время выделены вещества, обладающие витаминоподобными действием. В эту группу включают оротовую кислоту(витамин В13), пангамовую кислоту (витамин В15), холин, карнитин, метилметионин( витамин U). В эту группу они отнесены потому, что их отсутствие не дает характерной картины внешнего проявления авитаминоза. Кроме того, они синтезируются в тканях животного и человека, но их недостаточное образование ведет к нарушению обмена веществ.
Витамин В13
В 1947году было установлено, что крысам и цыплятам для нормального роста и развития требуется неизвестный в то время фактор, относящийся к витаминам группы В. Этот фактор получил название витамина В13. ОН содержится в молочной сыворотке и по своим свойствам близок к пиримидинам, входящим в состав нуклеиновых кислот.
Витамин В15
(пангамовая кислота; антианоксический фактор)
В 1950г. Томияма выдели из печени рогатого скота дополнительный фактор и назвал его витамином В15 . Через год Кребс выделил это вещество из печени лошади, рисовых отрубей, дрожжей и косточек абрикосов. Несколько позже это вещество было получено из пивных дрожжей, семян многих растений и тканей животных. Так как этот витамин широко распространен, то он был назван пангамовой кисллотой .
Витамины
Витаминами называется группа органический соединений разнообразной химической природы, жизненно необходимых для нормальной деятельности животных организмов и человека. Эти соединения присутствуют в пище, в ничтожно малых количествах по сравнению с основными питательными веществами – белками, жирами и углеводами.
Впервые на важную роль этих соединений указал русский ученый Н.И. Лунин. В 1881 г. В опытах на мышах он установил , что искусственно составленная для них диета из беков, жиров, углеводов и минеральных солей в тех же пропорциях , что и в естественном продукте — молоке, приводила мышей к гибели, в то время как контрольная группа мышей, питавшихся молоком, развивалась нормально. Н.И. Лунин сделал вывод, что в естественных продуктах питания содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизни животных. Эти вещества вначале получили названия добавочных факторов питания, позднее – витаминов.
Потребность в различных витаминах в разные моменты жизни организма неодинакова, поэтому это необходимо учитывать при составлении пищевых рационов. В России создана большая сеть лаборатории и институтов, занимающихся изучением содержания витаминов в различных пищевых продуктах и их значения для организма. В аптечных учреждениях витамины являются одним из важнейших лекарственных средств, широко рекомендуемых врачами для лечения многочисленных заболеваний. Специалисту стоматологу необходимо знать не только химическую природу витаминов, но их биологическую роль в организме, а также суточную потребность.
Жирорастворимые витамины
Буквен-ные обозна-яения | Номенклатура | Признаки авитаминоза | Потребность для взрослого | Пищевые источники | |
Химичекая | Физиологи-ческая | ||||
A | Ретинол | Антиксе-рофтальмический | Ослабление зрения в темноте | 2.5 мг | Жиры животного происхождения |
D | Кальци-ферол | Антирахити-ческий | Ослабления костного скелета | 0,025 мг. | Жиры и желток яиц |
E | Токофе-рол | Антистери-льный | Мышечная дистрофия | 50 мг. | То же |
K | Филлохинон | Антигемор-рагический | Ускорение свертывание крови | 10 мг. | Растения, печень животных |
Q | Убихинон | Транспорт электронов | Снижение биологического окисления | _ | Ткани животных |
F | Эссен-циальные нена-сыщен. жирные кислоты | Антисклеро-тический биосинтез фосфатидов | Атеросклероз | 100 мг. | Семена растений |
Витамины, растворимые в жирах, ускоряют обменные процессы, повышают устойчивость организма у неблагоприятным факторам, усиливают процессы биологического окисления ( витамин Q), повышают свертываемость крови (витамин K ), повышают остроту зрения (витамин A ), способствуют нормальному отложению солей кальция фосфора в костях ( витамин D ), способствуют нормальной трофике в мышечной ткани ( витамин E ), препятствуют атеросклерозу ( витамин F).
Роль каждого из витаминов, растворимых в жирах, рассмотрим далее.
Витамин А
Витамин A по своей химической структуре близок к каротинам, открытым в растениях еще в 1831 г. Немецким ученым Вакенродером. Эмпирическая формула C20 H39 OH. Химическая формула витамина A была установлена швейцарским химиком Каррером.
Витамин А имеет большое значение в жизнедеятельности организма животных и человека. При недостатке в пище витамина А наступает нарушение обмена веществ, вследствие чего замедляется рост и наблюдается потеря падения массы, особенно у растущих организмов . Витамин А назывался раньше витамином роста, но впоследствии оказалось, что недостаток в пище и других витаминов отражается на росте, и на развитии организма. Это неспецифические признаки авитаминоза.
Специфическими признаками недостатка витамина А являются поражения глаз – ксерофтальмия (сухость глаз) и кератомаляция ( размягчение роговицы глаа). Эти факты впервые экспериментально установили в опытах на крысах Осборн и Мендель в 1913г.
Химическая природа и свойства витаминов А
Витамин А представляет собой бледно- желтые кристаллы игольчатой формы, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в метиловом спирте, хлороформе, ацетоне, бензине и петролейном эфире .Оптической активностью не обладают. При действии света быстро разрушаются. Имея свободную спиртовую группу, витамин А легко вступает в реакцию с уксусной кислотой с образованием сложного эфира – ацетата витамина А.
Сложный эфир витамина А более устойчив, чем свободный витамин, и более активен в биологическом отношении. Хлороформный раствор витамина А дает спектр поглощения в области 328 нм, в присутствии же треххлористой сурьмы витамин А дает синее окрашивание со спектром поглощения 620 нм.
Витамин А получают из печени морских животных и некоторых рыб. Витамин А, содержащийся в жире, полученном из печени трески, назван витамином А1, а содержащийся в жире, полученном из печени пресноводных рыб, — витамином А2.
Источник