Откуда берутся витамины и как их производят
Съешь еще этих обогащенных витаминами булочек да закуси таблеткой
Весна, солнце, авитаминоз. Настоящий авитаминоз, или полное отсутствие в рационе нужных витаминов, встречается не так часто, а вот гиповитаминоз, недостаточное потребление витаминов, весьма распространен. Корреспондент «Чердака» задалась вопросами о том, как восполнить нехватку витаминов, как их получают искусственным путем, и отправилась беседовать с экспертами.
Витамины – это сложные органические вещества. Их 13, и в основном мы получаем их с пищей. Организм человека может синтезировать лишь витамины PP и D. Например, витамин D3 синтезируется в организме человека под действием ультрафиолета.
Молекула того или иного витамина всегда имеет одно и то же строение, создана ли она природой, или искусственным путем. В организме витамины чаще всего выступают коферментами или субстратами для важных ферментов. Их недостаток приводит к сбоям в работе организма, ухудшается обмен веществ, и мы плохо себя чувствуем.
Всего около 14% взрослых и 16,8% детей старше четырех лет в России обеспечены всеми витаминами, рассказала «Чердаку» доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией витаминов и минеральных веществ Федерального исследовательского центра питания и биотехнологии Вера Коденцова. А вот недостаток сразу нескольких витаминов, или полигиповитаминоз, испытывают в России 22% взрослых и 39,6% детей.
Городской миф #1
Многие люди уверены, что если принимать витамины в таблетках, то организм будет «лениться» и станет хуже усваивать их из еды. Это миф, хотя доля правды в нем есть. Добавленные витамины усваиваются лучше, чем содержащиеся в пище в связанном состоянии.
«Есть особые группы риска, у которых помимо дефицитов, характерных для всех, выявляются недостатки других витаминов. Витамина A – у беременных женщин (третий триместр), жителей российского Севера, больных туберкулезом; витамина Е – у работников промышленных предприятий с вредными условиями труда, студентов вузов; фолатов (В9, фолиевая кислота и ее производные – прим. „Чердака“) у студенческой молодежи, больных ожирением; витамина В12 – у вегетарианцев», – рассказывает Коденцова.
A упала, B пропала
Чаще всего жителям России не хватает витаминов D, В2 и бета-каротина (предшественник витамина A), отмечает Коденцова. Нехватка витамина D характерна для всех стран Северного полушария – от России до Северной Америки, отмечает Юлия Агеева из BASF. Нехватка витамина D приводит к нарушению обмена кальция и остеопорозу. И напротив, достаточное их количество повышает устойчивость организма к заболеваниям, укрепляет иммунитет, препятствует развитию раковых, сердечно-сосудистых заболеваний и даже спасает от депрессий и улучшает настроение, рассказывает Коденцова.
«Основным источником витаминов группы B, как правило, являются зерновые культуры, – добавляет к этому Агеева, – а поскольку у нас в хлебопечении используется мука высшего сорта, она уже сильно обеднена по составу витаминов этой группы. Каждый шаг очистки муки уменьшает концентрацию витаминов группы B. E – тоже очень важный витамин, который присутствует во всех клетках организма, это очень важный антиоксидант. Его недостаток тоже может быть серьезной проблемой. Он есть в растительном масле, но если масло сильно переработанное, рафинированное, его там будет меньше».
Городской миф #2
«Ешь фрукты, в них много витаминов!» Не отговариваем вас от яблок, груш и других фруктов, но помните: в овощах и фруктах содержится в основном каротин (предшественник витамина A), другие каротиноиды, витамин C (аскорбиновая кислота) и фолаты, витамин K1. А вот витамины групп B и D содержатся главным образом в продуктах животного происхождения – молочных, мясе, птице и продуктах из зерновых.
Есть и хорошая новость: витамина C нам в среднем хватает. Его дефицит испытывает только 1−2% населения, говорит Коденцова. Объяснить это можно тем, что многие из нас едят свежие овощи и фрукты круглый год, да и квашеная капуста – хороший источник этого витамина.
Конечно, не только северные страны страдают от витаминного голода. В Африке и Юго-Восточной Азии, отмечает Агеева, серьезный дефицит витамина A. Главным образом он содержится в продуктах животного происхождения (яйцах, печени), которые зачастую не могут себе позволить жители этих регионов из-за бедности. В овощах и фруктах содержится предшественник витамина A – бета-каротин, 6 мкг которого соответствуют 1 мкг витамина A. Но перейти в витамин он может лишь при определенных условиях.
Все должно быть в норме
В большинстве стран мира разработаны рекомендуемые суточные нормы потребления витаминов. Они регулярно пересматриваются и обновляются. В России в настоящее время действуют нормы, принятые в 2008 году. По сравнению с предыдущими нормами они уже рекомендуют потреблять больше витаминов C, E и фолиевой кислоты. А витамина A, наоборот, меньше.
Содержание витаминов в организме можно определить двумя способами. Во-первых, подсчитать, сколько и каких продуктов мы потребляем каждый день, и, исходя из этого, рассчитать, сколько и каких витаминов и минералов поступает в организм. Но это не самый точный метод. Содержание витаминов и минералов в одних и тех же продуктах может меняться даже в зависимости от состава почвы, на которой они росли. Кроме того, сильно будет влиять и способ приготовления. Например, если картошку варить в кожуре, то она потеряет в два раза меньше витамина C, чем очищенная.
Городской миф #3
Можно ли летом запастись витаминами на год вперед? Увы, скорее нет, чем да. Какое-то время в организме могут циркулировать только четыре жирорастворимых витамина: A, D (D3 мы отчасти получаем от солнца), E и K. Их можно «запасти». Но остальные витамины довольно быстро выводятся из организма.
Второй и более надежный способ узнать, чего нам не хватает и сколько, – оценить по содержанию микронутриентов в крови и моче и состоянию здоровья человека. Это просто еще один анализ крови, его «читают» так же, как любой другой.
Все необходимые витамины можно получать из пищи. Но, как замечает Коденцова, для того чтобы «наесться» ежедневной нормой, вам, скорее всего, придется потреблять около 3000 ккал (или питаться согласно весьма и весьма специфической диете), что при современном образе жизни большинства людей с большой вероятностью может привести к другой проблеме – ожирению.
«Нехватку витаминов можно и нужно восполнять приемом витаминных комплексов, содержащих не менее 10 витаминов, в дозах, приближающихся к 100% от рекомендуемого суточного потребления, которое в процентах указано на этикетке, – уверена Коденцова. – Второй путь – включение в рацион обогащенных витаминами пищевых продуктов: хлеба, молочных продуктов, зерновых завтраков, напитков, – одна порция которых содержит от 15 до 50% от рекомендуемого суточного потребления витаминов».
Полезная таблетка
Итак, витаминов 13, они все разные. И искусственным образом получают их тоже по-разному, рассказывает Агеева.
Витамины A и E получают химическим многостадийным синтезом из более простых органических молекул.
А исходным сырьем для получения витамина D3 в форме холекальциферола служит – внезапно – шерсть овец. Из нее получают ланолин, а уже из него химическим синтезом этот нутриент.
Микробиологическим способом получают всего четыре витамина. Во-первых, это витамины C и B2 (рибофлавин), который «готовят» дрожжеподобные грибы. Витамин B12 получают при помощи бактерий-продуцентов, используя бактериальный синтез. Для этих микроорганизмов естественно выделять витамин B12. Например, в здоровом кишечнике есть бактерии, которые тоже синтезируют этот витамин, отмечает Агеева. А D2 в форме эргостерина, например, вырабатывают дрожжеподобные грибы.
Очень упрощенно получение витаминов микробиологическим способом можно представить как огромное ведро с мешалкой внутри, поясняет Агеева. Внутри создана идеальная для продуцентов среда: оптимальная по составу газов, питанию и температуре.
«В идеале микроорганизм-продуцент сам выделяет нужное вещество. Но бывает, что молекула интереса остается внутри. Тогда ее приходится доставать, разрушая клеточные стенки», – рассказывает Агеева.
Вне зависимости от происхождения витаминов организм может их и не усвоить. Чтобы витамины и из пищи, и из таблетки усвоились, должны быть созданы определенные условия. Например, витамины группы B и C – водорастворимые, а A, D, E и K – жирорастворимые. Первые лучше всего усваиваются с водой (витамин C часто можно купить в аптеках в шипучих таблетках), вторые – в жирной среде. Поэтому морковку (богатую предшественником витамина A) действительно полезно есть вареной и со сметаной.
Источник
Откуда растения берут витамины
Человеческий организм не может существовать без витаминов. Есть теория, согласно которой наши далеки предки могли самостоятельно вырабатывать витамины. Однако из-за мутации эта способность оказалась безвозвратно утерянной. Производство витаминов перешло полностью к растениям. Хотя в XXI веке вряд ли можно произносить слово «полностью», говоря об этом процессе.
Кэтрин Прайс, автор книги «Витамания», рассказывает о том, как же на самом деле получают витамины на заводах.
Прощай, прошлое
Современные фотографии в глянцевых журналах о здоровом питании нередко создают обманчивое впечатление, будто мы получаем витамины только из грецких орехов и черники. Стоит отметить, что первые витаминные добавки, атаковавшие рынок в 1920–1930-х годах, действительно являлись концентратами и вытяжками из природных источников.
Так, чтобы получить рыбий жир, печень трески заливали кипятком, и обогащенный витаминами жир всплывал тонкой пленкой на поверхность, откуда его и собирали. Витамин С добывали из плодов шиповника. Но в наши дни, хотя мы все еще можем извлекать витамины из натуральных продуктов (например, витамин Е из соевых бобов), это считается слишком дорогим удовольствием.
И это не говоря уже о его разрушительном воздействии на окружающую среду: обычно для экстракции нужны химические растворители, а они, как правило, ядовиты.
Спасительные фабрики
Для получения сока требуется не просто раздавить манго или апельсин. А учитывая, в каких мизерных концентрациях содержатся витамины в большинстве пищевых продуктов, становится понятно: получить витамины из натурального сырья — задача совершенно нереальная.
Тут в дело вступает промышленность, ведь витамины, которые содержатся в пищевых добавках или обогащенных продуктах, получены искусственным путем. Многие из этих веществ (сырье для витаминов) появляются на свет в ходе реакций, где в роли катализаторов выступают высокая температура, среда или высокое давление — факторы, под воздействием которых так меняется химическая структура двух или более веществ, что они превращаются в витамины.
Нечего даже и думать о том, чтобы удовлетворить мировую потребность в витамине С исключительно за счет апельсинов или лимонов.
Как рождается витамин С
Вот как описывает промышленное производство витамина С журналистка Мелани Уорнер, автор книги об американской пищевой индустрии Pandora’s Lunchbox («Ланч-бокс Пандоры»).
«Для начала в дело идет зерно или даже извлеченный из зерна крахмал, но сорбитол, шестиатомный спирт со сладким вкусом, который имеется во фруктах, в промышленных масштабах создается путем размельчения и новой сборки молекул, содержащихся в зерне, в процессе ферментативных реакций и гидрогенизации. Для получения сорбитола запускается ферментативный процесс, который отчасти очищает воздух (хотя он же может стать причиной загрязнения воды). Ферментация происходит благодаря деятельности бактерий, которые продолжают преобразование молекулы сорбитола в сорбозу. Следующий этап ферментации требует участия генетически модифицированных бактерий: они преобразуют сорбозу в вещество под названием “2-кетоглюконовая кислота”. И только потом 2-кетоглюконовая кислота, обработанная соляной кислотой, становится грубо очищенной аскорбиновой кислотой. Ее фильтруют, очищают от химических примесей, измельчают до состояния белой пудры — и на этом завершается процесс синтеза аскорбиновой кислоты, готовой стать компонентом пищи и быть добавленной в ваши кукурузные хлопья».
Уорнер обращает внимание на то, что, каким бы сложным и запутанным ни показался нам процесс синтеза витамина С, «в его основе все-таки лежат натуральные продукты», чего в большинстве случаев нельзя сказать о других витаминах.
Химия: хорошо или плохо?
Возможно, все это звучит для вас дико, но вспомните, что главным поставщиком сырья для витамина D во всем мире являются… овцы! Или, точнее, вещество под названием «ланолин» — жир, который выделяют их кожные железы. Тут важно отметить, что нет ничего ужасного или угрожающего здоровью в синтетическом «овечьем» витамине D, как и в любом другом странном или заведомо «несъедобном» сырье для прочих витаминов.
Ведь в итоге синтетический витамин химически является точной копией форм, обнаруженных в природе, а значит, и наш организм сможет использовать его безо всяких проблем.
Главная причина, по которой нутрициологи так усердно пропагандируют витамины, естественным образом полученные с пищей, отдавая им предпочтение перед синтезированными витаминами, кроется не в том, что синтетические витамины плохие, а в том, что помимо витаминов натуральные продукты содержат бессчетное число других компонентов, способных укрепить наше здоровье.
Источник
Откуда растения берут витамины
В банане и йогурте, в горстке малины-
Повсюду чудесные есть витамины.
Они берегут нас от всяких болезней.
Чем больше их в пище, тем пища полезней.
И в нашей семье каждый день на столе полезная пища. Моя мама особенно следит за тем, чтобы мы правильно питались. Она готовит разнообразные блюда из свежих овощей и фруктов, и зачастую говорит, что это «кладезь витаминов роста». Слово «витамины» знакомы нам с самого раннего детства. Они помогают детям расти здоровыми и сопротивляться болезням. Витамины, как солдаты охраняют наш организм от вредных факторов окружающей среды.
Каждый ребенок любит вкусные аптечные шарики — витаминки и знает, что они прячутся и в луке, и в капусте, и в яблоках, и во всех ягодах. Но немногим моим сверстникам известно, что такое витамины, и уж точно неизвестно, откуда они берутся в овощах и фруктах. А вы никогда не задумывались о том, как витамины попадают в растение? Влияют ли они на рост и развитие растений? А я вот задумался и решил найти ответы на эти вопросы и провести исследование по данной теме. Поэтому объектом моего исследованиястали витамины, а предметом исследования – растения.
Цель исследования: выяснить, как полив водным раствором витаминов влияет на рост и развитие растения.
Мне необходимо решить следующие задачи:
найти и изучить информацию о витаминах и растениях в литературе;
путем эксперимента сравнить развитие растения при его поливе водой и раствором витаминов и зафиксировать результаты эксперимента;
сравнить, проанализировать полученные результаты, обобщить и сделать выводы.
Методы исследования:эксперимент, наблюдение, измерение, сравнение, анализ и обобщение.
Приступая к работе, я выдвинул гипотезу: растениям,как и людям, для развития тоже нужны витамины; этивещества благотворно влияют на их рост.
Считаю, что эта тема актуальна, так как, во-первых, моим сверстникам интересно будет узнать результаты моего исследования на уроках окружающего мира, а во-вторых, тема имеет практическую значимость:возможно применение этих веществ при выращивании овощей и фруктов на приусадебном участке.
Глава 1.Что такое витамины
Слово «витамины» – от латинского слова «вита», что означает «жизнь».
Люди давно заметили: если в питании человека отсутствуют свежие овощи и фрукты, у него развиваются заболевания. А более ста лет назад русский врач Николай Лунин доказал, что организм любого живого существа нуждается в витаминах. Эти вещества необходимы для роста, развития и сохранения здоровья человека. В течение жизни человек витамины сам не вырабатывает, они попадают в организм с пищей, а больше всего из растений. [3]
В настоящее время их насчитывается несколько десятков. Витамины обозначают буквами латинского алфавита — А,В,С, D и т.д.. [1]
Каждый витамин влияет по разному на организм человека. Например, В — витамин бодрости, способствует росту организма, помогает противостоять вирусам и инфекциям, обеспечивает нормальное протекание процессов обмена углеводов в организме и поддерживает умственную деятельность, повышает защитные силы организма при неблагоприятном воздействии факторов окружающей среды. [1] Благодаря витаминам группы В, ребёнок получает из пищи максимум энергии для игр, учёбы и развития.
Глава 2. Как и откуда растение получает витамины
Из детской энциклопедии я узнал,как растение получает витамины.
Бактерии, которые живут в почве, вырабатывают витамины. Корни растений находятся в земле. Они забирают из земли воду и вместе с ней минеральные вещества, в том числе и витамины. Из корневой системы вместе с водой витамины поступают в листья, стебли и плоды, где под действием углекислого газа и света происходит их накопление. [4] Вот поэтому много витаминов содержится в растениях, а именно в свежих фруктах и овощах.
Глава 3. Влияние витаминов на рост и развитие растений
Изучив информацию о влиянии витаминов и процессе образования их в растениях, я решил провести эксперимент с растениями на дачном участке.
Выбрал семена растения подсолнечника. Два одинаковых семечка замочил в воде на пять часов (приложение 1, фото 1). Подготовил почву для посадки, в земле сделал две небольшие ямки, посадил семечки подсолнечника и полил водой (приложение 1, фото 3, 4). В аптеке для эксперимента родители приобрели витамины группы В, а именно: В6 и В 12 (приложение 1, фото 2).
В течение всего лета два раза в неделю под один подсолнечник в почву я вносил витамины В6 и В12 поочерёдно , при этом растворял водой их в лейке. Другой подсолнечник я поливал колодезной водой без витаминов.Все наблюдения за состоянием растений фиксировал с помощью фотоаппарата, а результаты изменений заносил в таблицу (приложение 2, таблица 1) .
По таблице видно, что за одинаковые промежутки времени рост подсолнуха, «принимающего» витамины, больше, чем рост растения, где витамины не использовались. Подсолнух, который поливали с витаминами, вырос за июнь выше на 4 см, в течение июля на 19 см, за август на 29 см, а за сентябрь на 8 см по сравнению с подсолнухом, который поливали водой без применения витаминов (приложение 2, фото 1, 2, 3, 4) .
В начале сентября у подсолнечника № 2 (с витаминами) уже на высоком стебле образовался цветок, а у подсолнечника № 1 (без витаминов) это произошло на месяц позднее (приложение 2, фото 5) .
В начале октября я наблюдал, что у подсолнечника № 2 образовался плод — корзинка с семечками, растение даже стало наклоняться от тяжести созревшей корзинки (приложение 1, фото 6) .
Еще хочу отметить, что лето 2017 года было холодное и дождливое, и поэтому у многих садоводов-любителей вообще не было урожая. А на приусадебном участке моей бабушки, благодаря витамину В , один подсолнух созрел, и мы собрали его семена.
Значит, витамины благотворно влияют на рост и развитие растений. Таким образом, моя гипотеза:растениям,как и людям, для развития тоже нужны витамины, подтвердилась.
Глава 4. Влияние витаминов на развитие корней растений
В ходе проведённого эксперимента у меня возник еще один вопрос: а как же развивается корень растения при воздействии раствора витамина? Поэтому я решил продолжить исследование.
Вместе с родителями из капронового чулка, ваты и семян злаков изготовили травянчиков (приложение 3, фото 1). Приобрели в аптеке витамин В1 для изготовления водного раствора.
Первый травянчик — Марусю поливал и опрыскивал водой, а второй — Ивашку поливал и опрыскивал раствором витамина В. По мере высыхания регулярно производил полив. На пятый день появились всходы. Длиннее и мощнее выросли побеги у Ивашки, который я поливал раствором витамина В (приложение 3, фото 2). С появлением всходов появились и корешки. Количество видимых корешков у Ивашки было больше, чем у Маруси, и они развивались быстрее (приложение 3, фото 3). Через три недели корни обоих травянчиков развивались одинаково, но длинна «волос» у Ивашки опережала на 4 см (приложение 1, фото 4). Через два месяца регулярного полива «волосы» у Маруси стали вялыми и желтели, а корни очень длинными, тонкими и подгнили. У Ивашки верхняя часть растений была еще достаточно зеленой, а корешки выглядели здоровыми, крепкими и короче, чем у Маруси (Приложение 3, фото 6, 7, 8). Это объясняется тем, что в природе у растений корни растуткороче, если все необходимое питание есть в почве (им незачем расти вглубь), а если питание плохое — корни длиннее («ищут» воду и питание). [2]
В результате проведённого эксперимента с травянчиками я пришел к выводу, что витамин В положительно влияет не только на рост верхней части растения, но и на развитие его корневой системы.
Проведенная исследовательская работа позволила мне узнать много интересного о витаминах и растениях. В результате экспериментов я сделал следующие выводы: что растениям для развития, тоже нужны витамины, эти вещества положительно влияют на их развитие, а именно:
— растения опережают в росте и развитии другие растения;
— раньше образуются и созревают плоды в неблагоприятных условиях севера;
— развивается быстрее здоровая корневая система.
Теперь я знаю, как важны витамины и в жизни человека, и в природе. Благодаря их использованию при выращивании растений, мы можем значительно раньше снимать урожай на своем участке, и в большем количестве. Еще одно преимущество раствора витаминов: не надо применять дорогие химические удобрения. Поэтому я обязательно буду рекомендовать своим родственникам и друзьям использовать их на своих дачных участках.
Тема о влиянии витаминов на растения еще больше заинтересовала меня, ведь насчитывается несколько десятков витаминов. Поэтому я решил, что продолжу изучение их использования. А также планирую этот метод применить весной при выращивании рассады овощей для дачного участка и цветов для школьного проекта «Цвети, мой школьный двор, цвети!».
Детская энциклопедия . Том 7., изд. М.: Просвещение, 1965 – 527 с.
Детская энциклопедия . Том 4., изд. М.: Просвещение, 1965 – 527 с.
Мир вокруг нас. Первая школьная энциклопедия. Том 1., изд. М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2007 — 144с.
Что такое. Кто такой: В 3т. Т.1 — 4-е изд., М.: Педагогика-Пресс, 1999 — 382 с.
Фото 1 –замачивание семян Фото 2 – витамины
Фото 3 – посадка семян Фото 4 – полив
Наблюдение за ростом и развитием подсолнухов
Таблица измерений роста
ПОДСОЛНУХ № 2 (полив раствором витаминов)
Источник