Классификация витаминов по биологическому действию

7.2. Классификация витаминов

Витамины делят по растворимости на две группы: жирораство­римые и водорастворимые витамины. Первые по строению близки к угле­водородам и не содержат полярных групп. Вторые — содержат полярные группы, например, -NH₂, -СООН, -ОН, -SH и другие. Кроме того, иногда витамины классифицируют по физиологическому действию на организм.

Ниже дана классификация по растворимости и в скобках — по физиологической роли витаминов:

А (антиксерофтальмический ); ретинол;

Д (антирахитический); кальциферолы;

Е (антистерильный, витамин размножения); токоферолы;

К (антигеморрагический); нафтохиноны;

B₁ (антиневритный); тиамин;

В₂ (витамин роста); рибофлавин;

В₃ (антидерматитный); пантотеновая кислота;

В₅ (РР) (антипеллагрический); ниацин; никотинамид;

В₆ (антидерматитный); пиридоксин;

В₉ (В_с) (антианемический); фолиевая кислота;

B₁₂ (антианемический); кобаламин;

С (антискорбутный); аскорбиновая кислота;

Н (антисеборрейный); биотин;

Р (капилляроукрепляющий); рутин.

Витаминоподобные вещества также делят на жирорастворимые и водорастворимые. К первым относят витамин F (комплекс ненасыщенных жирных кислот) и убихинон. Ко вторым относятся холин, липоевая кисло­та, инозит, оротовая кислота, пангамовая кислота (В₁₅), парааминобензойная кислота, S- метилметионин (витамин U).

Иногда витамины классифицируют по лечебно-профилактичес­кому эффекту, выделяя отдельные группы витаминов, имеющих сходное физиологическое действие (табл.9).

Таблица 9. Групповая характеристика некоторых витаминов

Названия основных витаминов

1. Повышающие общую реакцию организма

Регулируют функциональное состояние центральной нервной системы, обмен веществ и трофику тканей

2. Антигеморрагические (предотвращающие кровотечения и кровоизлияния)

Обеспечивают нормальную проницаемость и устойчивость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови

Нормализуют и стимулируют кровотворение

Повышают устойчивость организма к инфекции: стимулируют выработку антител, усиливают защитные свойства эпителия

5. Регулирующие зрение

Усиливают остроту зрения, расширяют поле цветного зрения

7.3. Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол)

Химическая природа. Известны три витамина группы А: А₁ (рети­нол); А₂; неовитамин А (цис-форма витамина А₁). С химической точки зрения ретинол представляет собой циклический непредельный одно­атомный спирт, состоящий из шестичленного кольца (β-ионона), двух остатков изопрена и первичной спиртовой группы:

Витамин А₂, найденный у пресноводных рыб, имеет дополни­тельную двойную связь в β-иононовом кольце.

Все три витаминаа группы А — кристаллические вещества лимонно-желтого цвета, хорошо растворимы в жирах и жирорастворителях: бен­золе, хлороформе, эфире, ацетоне и т.д. В организме ретинол (витамин А — спирт) превращается в ретиналь (витамин А — альдегид ) и ретиноевую кислоту (витамин А — кислота).

Известны три провитамина А — α -, β -, γ — каротины, отличаю­щиеся по химическому строению и биологической активности. Наиболее активен β — каротин, который в слизистой кишечника подвергается окис­лению по центральной двойной связи с участием фермента каротиндиоксигеназы:

При этом образуются две молекулы активного ретиналя.

Биологическая роль. Все формы витамина А активны и оказы­вают влияние на барьерную функцию кожи, слизистых оболочек и других эпителиальных тканей. Механизм этого влияния до конца не ясен, но предполагают, что витамин А участвует в окислительно-восстановительных реакциях в процессе синтеза белков. Главная роль витамина А — участие в фотохимическом акте зрения и поддержание его остроты. Оказалось, что окисленная форма витамина А — ретиналь в виде цис — изомера является простетической группой белка опсина, образуя хромопротеид — родопсин, или зрительный пурпур — основное свето­чувствительное вещество сетчатки (ретины) глаза (отсюда и название «ретинол»).

Гиповитаминоз А. Наиболее ранним признаком недостаточно­сти А является ослабление зрения — сумеречная, или «куриная», слепота. Кроме того, возможна задержка роста в молодом возрасте, общее истощение и похудание. Специфическим признаком гиповитаминоза являются поражения эпителиальных тканей и слизистых оболочек — избыточное ороговение кожи и ее шелушение, сухость слизистых, в том числе и рого­вицы глаза, что ведет к ее воспалению (ксерофтальмии). Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению микробов в организм и развитию дерматитов, бронхитов, катаров дыхательных путей. Поэтому витамин «А» называют еще антиинфекционным.

Гипервитамииоз А — встречается чаще всего у жителей Севера, употребляющих иногда в пищу печень белого медведя, тюленя, моржа, содержащую много витамина А. Характерные проявления гипервитаминоза — воспаление глаз, гиперкаратоз, выпадение волос, общее истощение организма вследствие потери аппетита, тошноты, головной боли, бессоницы.

Распространение в природе и суточная потребность. Наи­более богаты этим витамином продукты животного происхождения: пе­чень, яичный желток, цельное молоко, сметана, сливки. Много витамина А в печени морского окуня, трески, палтуса и других рыб. В растительных продуктах: моркови, томатах, свекле содержатся каротиноиды — прови­тамины А. Суточная потребность для взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг витамина А или от 2 до 5 мг β-каротина. Основной тканью, в которой частично накапливается витамин А, является печень, содержа­щая в норме 20 мг витамина А на 100 г.

Витамин Д (кальциферол)

Химическая природа. Витамин Д существует в виде несколь­ких витамеров. Для человека и животных являются активными Д₂ и Д₃ -производные холестерина:

Витамины Д₂ и Д₃ — бесцветные кристаллы, не растворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах, хлороформе, ацетоне, эфире и других жирорастворителях.

Биологическая роль. Витамин Д участвует в фосфорно-каль­циевом обмене, выполняя и гормональную, и биокаталитическую функ­цию. Витамин Д регулирует транспорт ионов кальция и фосфора через клеточные мембраны и тем самым регулирует их уровень в крови. Эта регуляция основана, по крайней мере, на трех процессах, в которых уча­ствует витамин Д: 1) транспорт ионов кальция и фосфата через эпителий слизистой тонкого кишечника при их всасывании; 2) мобилизация каль­ция из костной ткани; 3) реабсорция кальция и фосфора в почечных ка­нальцах.

Гиповитаминоз Д проявляется в виде заболевания, названного рахитом. Рахит чаще бывает у детей, при этом снижается в крови уровень кальция и фосфора и нарушается минерализация костей, происходит их размягчение, что приводит к деформации костей скелета конечностей, черепа, грудной клетки. У взрослых Д — гиповитаминоз проявляется в хрупкости костей, что приводит к частым переломам. Относительная не­достаточность витамина Д может быть и при нормальном его поступле­нии в организм, она проявляется при заболеваниях печени и особенно почек, так как эти органы принимают участие в образовании активных форм витамина Д.

Гипервитаминоз Д встречается очень редко и отмечен при приеме очень больших доз синтетитеского препарата витамина Д — воз­можен летальный исход. Уровень кальция и фосфатов в крови резко по­вышается (они извлекаются из костей, всасываются из кишечника и реабсорбируются в почках). Это приводит к кальцификации внутренних ор­ганов — сосудов, легких, почек и других.

Распространение в природе и суточная потребность. Наибольшее количество витамина Д содержится в продуктах животного происхождения: в печени, сливочном масле, желтке яйца, а также в дрожжах и растительных жирах. Наиболее богата витамином Д печень рыб, из нее получают рыбий жир, используемый для профилактики и лечения Д — гиповитаминоза.

Суточная потребность в витамине Д для детей колеблется от 12 до 25 мг, а для взрослых его нужно в десятки раз меньше.

Витамин Е (токоферолы)

Химическая природа. Витамин Е имеет три витамера: α, β и γ-токоферолы. По строению они очень близки. Самым активным является α — токоферол, который зачастую и называют витамином Е:

Различные токоферолы отличаются друг от друга числом и располо­жением метильных групп в бензольном кольце. Токоферолы — бесцветные маслянистые жидкости, хорошо растворимые в растительных маслах, спирте, эфирах. Химически устойчивы — выдерживают нагревание с кон­центрированной HCI до 100 °С и на воздухе до 170 °С, но быстро разру­шаются под действием УФ-лучей.

Биологическая роль. По своему механизму действия токофе­рол является биологическим антиоксидантом, благодаря чему обеспечи­вает стабильность биологических мембран клеток организма. Токоферол совместно с селеном участвует в регуляции пероксидного окисления липидов (предохраняет от окисления полиненасыщенные жирные кислоты). Токоферол повышает биологическую активность витамина А, защищая его ненасыщенную боковую цепь от пероксидного окисления.

Гиповитаминоз Е у человека встречается очень редко. У экс­периментальных животных недостаточность токоферола проявляется как патология мембран: нарушается устойчивость их к пероксидам, повыша­ется проницаемость и потеря внутриклеточных компонентов, например, белков, для которых в норме мембрана непроходима. Патология мембран ведет к нарушению нормального развития эмбриона в организме матери, дегенеративному изменению репродуктивных органов, приводящему к стерильности, наблюдается мышечная дистрофия, жировая инфильтра­ция печени и мышечных тканей.

Распространение в природе и суточная потребность. Важ­нейшим источником токоферола для человека служат растительные мас­ла (подсолнечное, кукурузное, хлопковое, оливковое, соевое и другие), а также салат, капуста и семена злаков. Из продуктов животного происхо­ждения витамин Е содержится в мясе, сливочном масле, яичном желтке и др. Поскольку витамин Е откладывается во многих тканях организма, его гиповитаминоз почти не наблюдается, даже если этот витамин не посту­пает с пищей в течение нескольких месяцев. Суточная потребность взрослого человека в токофероле примерно 20-30мг.

Витамин К (нафтохиноны)

Химическая природа. Витамин К имеет два витамера — филлохинон (K₁):

Витамин K₁ — светло-желтая жидкость, неустойчивая при нагре­вании в щелочной среде и при облучении; витамин К₂ — желтые кристал­лы, такие же неустойчивые. K₁ и К₂ нерастворимы в воде, но хорошо рас­творимы в органических растворителях.

Биологическая роль, витамин К через ферментную систему участвует в синтезе протромбина в печени, тем самым регулируя процесс свертывания крови, и положительно влияет на состояние кровеносных сосудов.

Гиповитаминоз К приводит к заболеванию «геморрагия» — про­исходят самопроизвольные кровотечения (носовые, кровавая рвота, внутренние кровоизлияния), повышенная кровоточивость при травмах. У взрослых людей гиповитаминоз К встречается редко, так как кишечная флора полностью обеспечивает организм данным витамином. У грудных детей (пока не развита кишечная флора) причиной гиповитаминоза К может служить недостаток витамина К в пище. Основными причинами гиповитаминоза К являются: подавление кишечной флоры лекарствен­ными средствами, заболевания печени и желчного пузыря, при которых нарушается образование желчных кислот (необходимых для всасывания витаминов). В медицинской практике используют препараты витамина К, и его синтетический аналог — викасол.

Распространение в природе и суточная потребность. Источником витамина К являются растительные (капуста, салат, зеленые томаты, зеленые части растений, тыква) и животные (печень) продукты. Суточная потребность для взрослого человека 1-2 мг.

Источник

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

Современная классификация витаминов не является совершенной. Она основана на физико-химических свойствах (в частности, растворимости) или на химической природе, но до сих пор сохраняются и буквенные обозначения. В зависимости от растворимости в неполярных органических растворителях или в водной среде различают жирорастворимые и водорастворимые витамины. В приводимой классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указан основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания; далее приводится номенклатурное химическое название каждого витамина.

Витамины, растворимые в жирах

Витамины, растворимые в воде

8. Витамин Н (антисеборейный, фактор роста бактерий, дрожжей и грибков); биотин

10. Витамин Р (капилляроукрепляющий, витамин проницаемости); биофлаво-ноиды

Помимо этих двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Для человека и ряда животных эти вещества принято объединять в группу витаминоподобных. К ним относят холин, липоевую кислоту, витамин В₁₅ (пангамовая кислота), оротовую кислоту, инозит, убихинон, парааминобензойную кислоту, кар-нитин, линолевую и линоленовую кислоты, витамин U (противоязвенный фактор) и ряд факторов роста птиц, крыс, цыплят, тканевых культур. Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства (см. далее «Витаминоподобные вещества»). Поскольку типичные проявления авитаминозов встречаются довольно редко, очевидно, нет необходимости в подробном описании клинической картины гипо- и авитаминозов. Более подробно будут представлены сведения о биологической роли тех витаминов, механизм действия которых уже расшифрован.

В табл. 7.1 суммированы известные к настоящему времени сведения о суточной потребности, природе активной формы и физиологической роли витаминов.

Источник