Соединения являющиеся предшественниками витаминов

Витамины

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химические природы, необходимые для осуществления важных биохимических и физиологических процессов. Организм человека и животных не синтезирует витамины или синтезирует их в недостаточном количестве (никотиновая кислота) и поэтому должен получать витамины в основном с пищей.

Витамины требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день.
Известно около 20 витаминов. Их делят на водорастворимые (аскорбиновая кислота, витамины группы В, ниацин, фолацин, пантотеновая кислота, биотин) и жирорастворимые (витамины групп A, D, Е и К).

Наряду с витаминами существуют так называемые витаминоподобные соединения, дефицит которых в организме не приводит к явно выраженным нарушениям. К ним обычно относят биофлавоноиды, холин, инозин, липоевую, оротовую, пангамовую и n-аминобензойную кислоты. Различные витамины, входящие в одну группу и обладающие сходной биологической активностью, называют витамерами.

Для их обозначения используют обычно рациональные названия, например, ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекальциферол (формы витамина D).

Из водорастворимых витаминов (кроме витамина С) в организме образуются коферменты, которые принимают участие в осуществлении важнейших процессов обмена веществ:

биосинтезе и превращении аминокислот (витамины B₆ и B1₂), жирных кислот (пантотеновая кислота), пуриновых и ниримидиновых оснований (фолацин);
образовании многих физиологически важных соединений (например, ацетилхолина, стероидов);
энергетическом обмене (тиамин и рибофлавин).

Жирорастворимые витамины участвуют в процессах фоторецепции (витамин А), свертывания крови (витамин К), всасывания кальция (витамин D) и др.

Соединения, являющиеся предшественниками витаминов в организме, называют провитаминами (например, каротины и стерины, которые превращаются соответственно в витамины А и D).

Некоторые аналоги и производные витамины (так называемые антивитамины), проникая в клетки, вступают в конкуренцию с витаминами. Заняв место витамина в структуре фермента, они, однако, не могут выполнять их функции.

К антивитаминам относятся также вещества, связывающие или разрушающие витамины (например, тиаминаза).

Витамины получают путем химического (A, B₁, B₆ и др.) или микробиологического (В₂, В₁₂) синтеза, а также выделяют из природных источников (Е, С). Их широко применяют для профилактики и лечения витаминной недостаточности.

Источник

НУЖНЫ ЛИ ВИТАМИНЫ: ПРОВИТАМИНЫ И ИХ ПРЕВРАЩЕНИЕ В ОРГАНИЗМЕ

Классификация витаминов

Все витамины принято классифицировать по физико-химическим свойствам. Это разделение не совершенно, но его до сих пор используют. Существует и классификация по значению витаминов, которая указывает на возможность того или иного витамина предотвращать или устранять заболевания.
В целом существуют следующие виды витаминов:

Жирорастворимые: А, D, Е, К.

Например, витамин D антирахитический, а К – антигеморрагический.

Водорастворимые: группы В, Н, С Р

Например, витамин В2 – для роста, В3 – антидерматитный.

Витаминоподобные вещества

Это разнообразные химические вещества, синтезируемые самим организмом, они обладают витаминными свойствами, но по химической структуре не являются ими.

Функции и свойства витаминов

У каждого витамина свое предназначение, можно сказать, специфическое. Однако можно выделить общие функции, присущие всем витаминам. Во-первых, витамины участвуют в образовании ферментов, гормонов и регулируют обмен веществ, являются его катализаторами. При их дефиците обменные процессы замедляются, а при хроническом недостатке могут и вовсе нарушаться, что проявляется соответствующими симптомами и болезнями. Во-вторых, витамины активны даже в очень малых количествах. В-третьих, организм может запасать только жирорастворимые витамины, поэтому может формироваться их передозировка со всеми вытекающими последствиями. Переизбытка водорастворимых практически не существует, так как излишки выводятся почками вместе с мочой. В-четвертых, витамины не так безопасны, как кажется, их избыток еще более опасен, чем дефицит. Гипервитаминоз – одна из причин серьезного хронического отравления.

Что такое провитамины

На упаковках продуктов написано, какие витамины содержатся в них. Но на самом деле в продуктах в превалирующем большинстве случаев содержатся именно провитамины – предшественники витаминов, можно сказать, их неактивная форма. И только после последовательных химических реакций эти провитамины могут превращаться в активную форму витаминов, которые и выполняют возложенные на них функции. Для выполнения этого процесса большое значение имеют дополнительные факторы, например, состояние кишечного микробиома. Каждый витамин имеет свой провитамин, например, у витамина С – это аскорбиновая кислота, а у витамина А – бета-каротин, у витамина Е – токоферол.

Какие виды предшественников витаминов существуют?

Для синтезирования витамина К, который необходим организму для поддержания свертывающей и противосвертывающей системы крови, минерализации костей, используется провитамин – филлохинон, но превращение состоится лишь при условии нормального состояния микробиома кишечника. Провитамин витамина А – бета-каротин, обладающий антиоксидантными свойствами. «Чистый» витамин А можно найти только в продуктах животного происхождения, а вот каротин – в оранжевых овощах и фруктах. Аскорбаты – большая группа провитаминов витамина С, их дефицит (кратковременный) довольно распространен, ведь они капризные и хрупкие. Разрушение провитаминов происходит под действием воздуха, нагревания и даже при соприкосновении с металлической посудой. Повышенный распад наблюдается на фоне стресса, беременности, лактации и курения. Предшественники витаминов группы В должны присутствовать в рационе ежедневно, так как эти витамины являются водорастворимыми.

Витамины могут синтезироваться в организме

Витамины, точнее провитамины, должны поступать в организм извне, то есть с едой, поливитаминами или БАДами. Наш организм может лишь в ограниченных количествах превращать триптофан – аминокислоту в витамин РР (ниацин). Кишечный микробиом может производить витамин К, но его недостаточно, чтобы покрывать суточную потребность. Единственный витамин, который теоретически может синтезироваться организмом под действием солнечных лучей из холестерина, – это витамин D (кальциферол), но. В организме должны быть формы — предшественники, которые могут поступать только извне. Поэтому в рационе должны быть молочные и продукты животного происхождения, рыба и морепродукты. Только по строгим показаниям врачи могут назначать лекарственные формы этого витамина.

Источник

2 модуль / Lekcija_7_Ruseckaja_Vitamins

СГМУ им. В.И. Разумовского

Лекция № 7. Тема: «Витамины»

1. Классификация витаминов, их роль в обмене веществ.

2. Содержание витаминов в пищевых продуктах.

3. Нарушения в обмене витаминов.

5. Отдельные представители витаминов.

6. Взаимодействие витаминов друг с другом: синергизм и антагонизм.

ВИТАМИНЫ – низкомолекулярные органические соединения, которые являются незаменимыми пищевыми факторами для человека.

1. Классификация витаминов, их роль в обмене веществ.

По химическому строению, физико-химическим свойствам (например, по растворимости) витамины делят на 2 группы.

1. А – ретинол (антиксерофтальмический)

2. Д – кальциферол (антирахитический)

3. К – филлохинон (антигеморрагический)

4. Е – токоферол (витамин размножения). 2. Водорастворимые:

1. В 1 – тиамин (антиневритный)

2. В 2 – рибофлавин (антидерматитный)

3. РР – никотиновая кислота, никотинамид, ниацин (антипеллагрический)

4. В 6 – пиридоксин (антидерматитный)

5. Н – биотин (антисеборейный)

6. B c – фолиевая кислота (антианемический)

7. В 12 – кобаламин (антианемический)

8. В 3 – пантотеновая кислота (антидерматитный)

9. С – аскорбиновая кислота (антискорбутный)

10. Р – рутин (витамин проницаемости)

Жирорастворимые витамины хорошо растворяются в жирах и легко накапливаются в организме при их избыточном поступлении с пищей. Их накопление в организме может вызвать расстройство обмена веществ, называемое гипервитаминозом, и даже гибель организма.

Водорастворимые витамины при их избыточном поступлении в организм быстро выводятся из организма.

2. Содержание витаминов в пищевых продуктах Витамины поступают в организм человека с пищей. Они синтезируются главным образом в растениях и в организме некоторых животных.

Витамины А, Д в значительных количествах содержатся в печени животных и рыб. Витамин С содержится в зеленых листьях растений, в плодах и овощах.

Витамины группы В встречаются как в растительных, так и в животных тканях.

Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника (Е, К, Н, В 6 , В 3 , В с ). Дрожжи (пивные) очень богаты витаминами группы В.

Суточная потребность в витаминах

Остальные витамины: Д, К, Н, В 12 , B c – 200 мкг и меньше.

СГМУ им. В.И. Разумовского

3. Нарушения в обмене витаминов 1. Авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся в результате достаточно длительного или полного

отсутствия одного из витаминов в рационе питания животных или человека. 2. Полиавитаминоз – совместная недостаточность нескольких витаминов.

3. Гиповитаминоз – комплекс симптомов, характеризующих частичную недостаточность витамина.

4. Гипервитаминоз – комплекс биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного избыточного введения в организм жирорастворимых витаминов.

Причины гиповитаминоза могут носить экзогенный и эндогенный характер: Экзогенные причины:

1. однообразие пищи, с недостаточным содержанием витаминов,

2. изменение нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериоз),

3. длительное лечение антибиотиками, сульфаниламидами (ряд витаминов продуцируются кишечной

микрофлорой: К, Н, В 3 , В 6 , В 12 , В с ). Эндогенные причины:

1. нарушение всасывания и транспорта витаминов,

2. нарушение образования из витамина кофермента,

3. применение лекарственных средств (например, изониазид – лекарство для лечения туберкулеза – является антагонистом витамина В 6 ).

4. Провитамины — Это вещества, из которых в организме путем небольших преобразований образуются витамины. Как и

витамины, провитамины поступают в организм с пищей. Содержатся провитамины в растительных продуктах и в микроорганизмах.

К провитаминам относятся каротины – пигменты желто-оранжевого цвета, содержащиеся в ягодах и плодах (томаты, тыква, плоды шиповника; абрикосы, сливы, черная смородина, черника, ежевика). Каротины – провитамины А.

7,8-дегидрохолестерин – провитамин Д 3 . Витамин Д 3 образуется из 7,8-дегидрохолестерина путем облечения его УФ. 7,8-дегидрохолестерин синтезируется в организме человека. Поэтому для образования витамина Д 3 человеку достаточно облучаться УФ (загорать).

Таким образом, не все витамины поступают в организм человека с пищей, некоторые из них могут образовываться в организме (вит Д) под действием физических факторов внешней среды или синтезироваться микрофлорой кишечника.

5. Отдельные представители витаминов

Витамин А (1-2,5 мг) (Антиксерофтальмический, ретинол)

Провитамин А : β-каротин (от лат. карота — морковь) Биохимический механизм действия витамина А :

1. участие в фотохимическом акте зрения (обратимое превращение родопсина в Опсин). Родопсин – светочувствительное вещество палочек в сетчатке. На свету родопсин расщепляется на Опсин, белок и ретиналь. В темноте происходит обратный процесс — синтез родопсина.

2. регуляция проницаемости мембран, поступления в клетку моносахаридов.

3. участие в окислительно-восстановительных процессах (витамин А является антиоксидантом). Гиповитаминоз А – ночная (куриная) слепота, сухость конъюнктивы (ксерофтальмия – от греч. ксерос – сухой, офтальмос — глаз), помутнение роговицы, кератомаляция (размягчение роговицы), как следствие некроз, изъязвление и бельмо.

Пищевые продукты, богатые витамином А : Сливочное масло, печень животных, яйца, молоко.

СГМУ им. В.И. Разумовского

Витамин Д (10-25 мкг)

Витамины Д 2 и Д 3 синтезируются в коже человека из провитамина Д 3 — 7-дегидрохолестерина. Витамин Д 3 образуется из провитамина под действием УФ излучения (загар). Активная форма витамина Д – 1,25дигидроксихолекальциферол (кальцитриол) – принимает участие в регуляции минерального обмена.

Биохимический механизм действия витамина Д :

Витамин Д способствует синтезу Ca-связывающих белков, всасыванию кальция из кишечника, реабсорбции кальция в почечных канальцах. Кальцитриол способствует минерализации костной ткани (отложению кальция в костях, зубах).

При гиповитаминозе Д 3 у взрослых кальций будет вымываться из костной ткани, это приведет к развитию остеопороза (склонность к перелому), разрушению зубов. У детей гиповитаминоз Д 3 приводит к развитию рахита : замедленный переход хрящевой ткани в костную, деформация скелета, слабый волосяной покров, позднее появление зубов, позднее зарастание родничков, кривые ноги, слабая мускулатура.

Гипервитаминоз Д 3 приводит к деминерализации костей и повышению концентрации кальция в крови. Кальций откладывается в мягких тканях, откладывается в составе солей в мочевых путях. Гипервитаминоз Д может привести к летальному исходу.

Пищевые источники витамина Д : сливочное масло, желток яиц, печень, рыбий жир.

Витамин Е (20-30 мг) (антистерильный, Токоферол)

Витамин выполняет важные функции: способствует образованию зародыша, участвует в эмбриогенезе, препятствует выкидышам, применяется в акушерстве и гинекологии.

Биохимический механизм действия витамина Е :

Витамин Е участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Он является мощным антиоксидантом — он включается в состав мембран клеток (жировых, печеночных, мышечных) и препятствует реакциям перекисного окисления липидов в мембранах. Витамин Е является как бы «ловушкой» для свободных радикалов. Антиоксидантные свойства Витамина Е обусловлены тем, что токоферол препятствует разрушению непредельных жирных кислот, входящих в состав мембран.

Признаки гиповитаминоза : резорбция плодов при беременности, дегенерация семенников у самцов, мышечная дистрофия, анемия, чувствительность эритроцитов к перекисному гемолизу.

Пищевые источники : растительные масла, салат, капуста, семена злаков; мясо, сливочное масло, яичный желток и др.

Витамин К (Антигеморрагический, Филлохинон)

Биохимический механизм действия витамина К :

Витамин К участвует в реакциях карбоксилирования глу и превращает ее в γ-карбоксиглу. В протромбине ион Ca связывается с карбоксиглу. Протромбин превращается в тромбин – фермент свертывания крови. Витамин К действует на геном, способствуя биосинтезу факторов свертывания крови (II, VII, IX, X). Поэтому витамин К препятствует различным видам кровотечений.

При гиповитаминозе К замедляется образование протромбина. Поэтому при гиповитаминозе К повышается кровоточивость раневых поверхностей, происходят маточные кровотечения у женщин. При гиповитаминозе К назначают его синтетический аналог – викасол.

Пищевые источники : зеленые листья шпината, крапивы, зеленые томаты, капуста, тыква, ягоды рябины и др.

– комплекс полиненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые не синтезируются в организме человека, но являются предшественниками тканевых гормонов

Источник