Витамины. Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов
Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Это важнейший класс незаменимых пищевых веществ. Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как организм не может удовлетворить свои потребности в них за счёт биосинтеза (он не синтезирует витамина или синтезирует их в недостаточном количестве), они должны поступать с пищей в качестве её обязательного компонента. Из витаминов образуются коферменты или простетические группы ферментов, некоторые из них участвуют в транспортных процессах через клеточные барьеры, в защите компонентов биологических мембран и т.д. Отсутствие или недостаток в организме витаминов вызывает болезни недостаточности: гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия или резко выраженного глубокого дефицита витаминов). Недостаток одного витамина относят к моногиповитаминозам, нескольких – полигиповитаминозам. При гиповитаминозах наблюдается утомляемость, потеря аппетита, раздражительность, нестойкость к заболеваниям, кровоточивость дёсен. При авитаминозах проявляются болезни, вызванные значительным дефицитом витаминов (бери-бери, цинга, пеллагра и др.). По мнению нескольких специалистов, существуют пограничные состояния, при которых в определённых условиях может развиваться дефицит витаминов.
Сейчас известно свыше 13 соединений, относящихся к витаминам. Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения (полная незаменимость которых не всегда доказана). К ним относятся биофлавоноиды (витамин Р), пангамовая кислота (витамин В15), парааминобензойная кислота (витамин Н1), оротовая кислота (витамин В13), холин (витамин В4), инозит (витамин Н3), метилметионинсульфоний (витамин U), липоевая кислота, карнитин.
В отдельных продуктах содержатся провитаминные соединения, способные превращаться в организме человека в витамины, например, β-каротин, превращающийся в витамин А; эргостеролы, под действием ультрафиолетовых лучей превращаются в витамин Д.
По растворимости витамины могут быть разделены на две группы: водорастворимые (В1, В2, В6, РР, С и другие) и жирорастворимые (А, Д, Е, К).
В качестве единицы измерения пользуются миллиграммами (1мг=10 -3 г), микрограммами (1мкг=0,01мг=10 -6 г) на 1 г продукта или мг% (миллиграммы витаминов на 100 г продукта) или мкг% (микрограммы витаминов на 100 г продукта).
В то же время имеется группа соединений, близких к витаминам по построению, которые, конкурируя с витаминами, могут занять их место в ферментных системах, но не в состоянии выполнять их функции. Они получили название антивитаминов.
Здоровое питание населения является одним из важнейших условий здоровья нации. Массовые обследования, проведенные Институтом РАМН, свидетельствуют о дефиците витаминов у большей части населения России. Наиболее эффективный способ витаминной профилактики – обогащение витаминами массовых продуктов питания.
Основные группы продуктов питания для обогащения витаминами:
-мука и хлебобулочные изделия – витамины группы В;
-продукты детского питания – все витамины;
-напитки, в том числе сухие концентраты – все витамины, кроме А,Д;
-молочные продукты – витамины А,Д,Е,К;
-фруктовые соки – все витамины, кроме А,Д.
При производстве продуктов питания нормирование и контроль за содержанием витаминов предусмотрены в продуктах, где они добавляются или где необходимо гарантировать их определенное содержание (продукты для детского и диетического питания, лечебные продукты). Добавляемыми и контролируемыми витаминами в плодоовощных консервах являются витамин С и каротин; витамины В1 и В2 определяют при установлении пищевой ценности продукта.
Витамин С находится в продуктах в виде аскорбиновой кислоты и дегидроаскорбиновой кислоты; обе формы физиологически активны, поэтому нормируется их суммарное содержание. В свежеприготовленных продуктах преобладает аскорбиновая кислота, поэтому для контроля витамина С используют упрощенные методы. После хранения часть аскорбиновой кислоты окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты, а часть разрушается. Для контроля витамина С в таких продуктах используют либо потенциометрический метод с восстановлением дегидроаскорбиновой кислоты α-цистеином, либо флуориметрический метод.
Упрощенный метод основан на извлечении аскорбиновой кислоты раствором соляной кислоты (которая извлекает не только свободную, но и связанную аскорбиновую кислоту) с последующим визуальным или потенциометрическим титрованием ее раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия (краски). Метод применим для продуктов, содержащих более 2 мг аскорбиновой кислоты в 1 кг или 1 дм 3 продукта.
Флуориметрический метод определения витамина С основан на взаимодействии дегидроаскорбиновой кислоты с о-фенилендиамином с образованием флуоресцирующего соединения, интенсивность флуоресценции которого пропорциональна концентрации витамина в растворе. Измерение флуоресценции проводят на флуориметре.
Метод определения каротина изложен в ГОСТ 8756.22 «Продукты пищевые консервированные. Метод определения каротина». Существующие методы определения каротина дают сумму каротинов-изомеров α, β и γ, поэтому правильнее говорить о методе определения содержания каротина.
Метод основан на фотометрическом измерении массовой концентрации каротинов в растворе, полученном после экстрагирования каротинов из продукта органическим растворителем и очищенном от сопутствующих красящих веществ на адсорбционной колонке.
Также используется метод И.К.Мурри – хроматография на колонках, который основан на экстракции ацетоном с последующим хроматографированием на колонке с окисью алюминия.
Из хроматографических методов также используется хроматография на бумаге и тонкослойной хроматографии. Разделение каротиноидов хроматографией в тонких слоях дает возможность выделить изомеры каротина (α, β).
Методы определения витаминов В1 и В2 изложены в ГОСТ 25999 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витаминов В1 и В2». Оба метода основаны на флуометрии.
Начальная стадия анализа в обоих методах одинакова: навеску продукта для высвобождения витаминов подвергают кислотному гидролизу путем кипячения в растворе соляной кислоты, затем ферментативному гидролизу с использованием ферментных препаратов – амилоризина П10Х и пектаваморина П10Х.
При определении витамина В1 полученный гидролизат очищают катионитом, окисляют в тиохром и измеряют интенсивность флуоресценции при длинах волн 320-390 нм возбуждающего и 400-580 нм излучаемого света.
При определении витамина В2 в слабоокрашенных овощных, фруктовых и ягодных продуктах в полученном гидролизате проводят окисление пигментов перманганатом калия, затем восстанавливают витамин В2 гидросульфатом натрия и измеряют интенсивность флуоресценции до и после восстановления при длинах волн 360-480 нм возбуждающего и 510-650 нм излучаемого света.
При определении витамина В2 в темноокрашенных консервированных продуктах, а также в овощных консервах с мясом и крупами в полученном гидролизате окисляют пигменты перманганатом калия, затем облучают раствор светом электролампы в течение 40 мин (при этом рибофлавин переходит в люмифлавин), экстрагируют люмифлавин хлороформом и измеряют интенсивность флуоресценции при длинах волн 360-480 нм возбуждающего и 510-650 нм излучаемого света.
Для определения витаминов группы В применяют кроме вышеперечисленного люминесцентный анализ. Витамин В1 не обладает собственной флуоресценцией, но щелочные растворы его легко окисляются с образованием тиохрома, вводно-щелочные растворы которого флуоресцируют синим светом с максимумом интенсивности свечения при 460-470 нм.
Для определения этого витамина, навеску продукта подвергают гидролизу. Если в продукте тиамин содержится преимущественно в свободном виде, то ограничиваются кислотным гидролизом. Для определения связанной формы витамина проводят гидролиз ферментом с сильной диастатической активностью. Из раствора тиамин выделяют адсорбцией на стеклянной хроматографической колонке, заполненной силикагелем, с последующим элюированием витамина из адсорбента кипящим кислым раствором КСl. Затем тиамин окисляют щелочным раствором К3Fe(CN)6.
Спиртовой раствор полученного тиохрома отделяют от воды и измеряют ИЛ с помощью флуорометра, снабженного первичным светофильтром, который пропускает УФ-излучение в диапазоне 320-390 нм, и вторичным фильтром с полосой пропускания 400-580 нм. Содержание тиамина определяют по расчетной формуле.
Дата добавления: 2015-03-03 ; просмотров: 1906 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Роль витаминов в здоровом питании
Витамины – это группа низкомолекулярных биологически активных органических соединений, разнообразной структуры и состава, которые необходимы для правильного развития и жизнедеятельности организмов, они относятся к незаменимым факторам питания.
Основное их количество витаминов поступает в организм с пищей, и только некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако в этом случае их бывает не всегда достаточно. Многие витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в нужных количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей.
Прием пищи должен состоять из смешанных продуктов, являющихся источниками белков, жиров и углеводов, витаминов и минеральных веществ. Только в этом случае удается достичь сбалансированного соотношения пищевых веществ и незаменимых факторов питания, обеспечить не только высокий уровень переваривания и всасывания пищевых веществ, но и их транспортировку к тканям и клеткам, полное их усвоение на уровне клетки.
Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов. Витамины входят в состав более 100 ферментов, запускающих огромное число реакций, способствуют поддержанию защитных сил организма, повышают его устойчивость к действию различных факторов окружающей среды, помогают приспосабливаться к ухудшающейся экологической обстановке. Витамины играют важнейшую роль в поддержании иммунитета, т.е. они делают наш организм более устойчивым к болезням.
Витамины делят на две большие группы:
1.Жирорастворимые витамины: A (антиксерофтальмический), D (антирахитический), E (витамин размножения), K (антигеморрагический)
2. Водорастворимые витамины: С (противоцинготный), В1 (антиневритный), В2 (регулятор обменных процессов), В3 (антиневритный, антидерматитный), В5 (антианемический витамин), В6 (антидерматитный), В8 (липотропное и седативное свойства), В12 (антианемический витамин), В15 (пангамовая кислота), В17 (антираковый), PP (антипеллагрический), Р (витамин проницаемости), Н (антисеборейный), N (антиоксидант)
Биологическое действие витаминов в организме человека заключается в активном участии этих веществ в обменных процессах. В обмене белков, жиров и углеводов витамины принимают участие либо непосредственно, либо входя в состав сложных ферментных систем. Витамины участвуют в окислительных процессах, в результате которых из углеводов и жиров образуются многочисленные вещества, используемые организмом, как энергетический и пластический материал. Витамины способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Важную роль играют витамины в поддержании иммунных реакций организма, обеспечивающих его устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Это имеет существенное значение в профилактике инфекционных заболеваний.
Витамины смягчают или устраняют неблагоприятное действие на организм человека многих лекарственных препаратов.
Витамины необходимы для синтеза гормонов — особых биологически активных веществ, которые регулируют самые разные функции организма.
Недостаток витаминов сказывается на состоянии отдельных органов и тканей, а также на важнейших функциях: рост, продолжение рода, интеллектуальные и физические возможности, защитные функции организма. Длительный недостаток витаминов ведет сначала к снижению трудоспособности, затем к ухудшению здоровья, а в самых крайних, тяжелых случаях это может закончиться смертью.
Получается, что витамины — это вещества, относящиеся к незаменимым факторам питания человека, и имеют огромное значение для жизнедеятельности организма. Они необходимы для гормональной системы и ферментной системы нашего организма. Также регулируют наш обмен веществ, делая организм человека здоровым, бодрым и красивым.
Источник
Витамины — низкомолекулярные соединения, регулирующие биохимические процессы в организме.
Витамины — незаменимые низкомолекулярные органические соединения, обладающие высокой биологической активностью, регулирующие биохимические процессы в организме. Проявляют витамины свою активность в малых дозах, играя роль биологических катализаторов, регулируя обмен веществ, но при этом не являясь источниками энергии или пластического материала. Большинство витаминов является коферментами различных ферментных систем или могут превращаться в них в организме человека.
Витамины стимулируют многие биохимические реакции в организме человека, активно участвуют в образовании и функционировании ферментов, способствуют более легкому и быстрому усвоению пищевых веществ, нормализуют рост клеток и развитие всего организма. Витамины поступают в организм с продуктами питания, и только некоторые из них в небольших количествах могут синтезироваться кишечной микрофлорой. Однако условия жизни, особенности питания, факторы внешней среды, острые и хронические заболевания, особенно желудочно-кишечного тракта, часто способствуют дефициту витаминов.
Недостаток или отсутствие витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ, снижению физической и умственной работоспособности, быстрой утомляемости, отрицательно сказывается на росте и развитии детей. Наряду с этим из-за недостатка витаминов снижается способность иммунной системы противостоять действию патогенных факторов и неблагоприятному воздействию внешней среды (Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины и микроэлементы. М., 2003; с. 9-19; Захарова И.Н., Скоробогатова Е.В. Дефицит витаминов у детей: современные возможности коррекции. Consillium medicum. 2004. — Том 06. N 3).
Источник
Витамины
Витамины — это низкомолекулярные органические соединения различного химического строения, участвующие во всех биохимических и физиологических процессах, протекающих в организме.
Установлена тесная связь между витаминами и ферментами. Одни витамины входят в состав ферментов в качестве коферментов, другие вместе с ферментами и гормонами образуют единое физиологическое целое — группу биокатализаторов и играют главную роль в процессах обмена веществ в организме. В организме человека и животных витамины не образуются или образуются в ограниченном количестве. Они синтезируются главным образом растениями, а также микроорганизмами. Витамины относятся к эссенциальным микронутриентам, т. е. веществам, абсолютно незаменимым в питании человека и животных и требующимся в очень малых количествах (по сравнению с главными питательными веществами — белками, жирами, углеводами). Недостаток витаминов в организме приводит к нарушению обмена веществ, к болезням.
Большинство витаминов поступает в организм с растительной и животной пищей. Однако некоторые поступают из растений в форме провитаминов — соединений, являющихся предшественниками витаминов в организме. Например, растительные каротиноиды и эргостери- ны в организме человека превращаются соответственно в витамины А и О.
Приоритет открытия витаминов принадлежит отечественному биохимику и врачу Н.
Существуют три классификации витаминов. Согласно первой и самой ранней, которая до сих пор используется в фармацевтической практике, все витамины разделяются на водорастворимые и жирорастворимые. К водорастворимым относятся витамины группы В, С, Р, РР. К жирорастворимым — А, Е, О и К. Сущность второй классификации заключается в том, что каждому витамину присвоена буква латинского алфавита с одновременным
указанием его химического названия: В, (тиамин), В, (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин),
В13 (цианокобаламин), С (аскорбиновая кислота), Р (комплекс флавоноидов, катехинов и других полифенольных соединений), РР (никотиновая кислота), А (ретинол),
Э (эргокальциферол), Е (токоферол), Р (комплекс жирных полиненасыщенных кислот), К (филлохинон).
Третья классификация витаминов разделяет их по химическому строению:
• витамины алифатического ряда: С (аскорбиновая кислота), В5 (пантотеновая кислота), В15 (пангамовая кислота);
• витамины алициклического ряда: А (ретинол);
* витамины ароматического ряда: К (филлохинон);
* витамины гетероциклического ряда: Е (токоферол),
Р (комплекс флавоноидов, катехинов и других полифенольных соединений), РР (никотиновая кислота), В, (тиамин), В2 (рибофлавин), В6 (пиридоксин), В12 (цианокобаламин), В, (фолиевая кислота) и другие витамины группы В.
Химическое строение и физико-химические свойства витаминов изучаются органической и фармацевтической химией, применение в медицине рассматривается в курсе фармакологии и гигиены.
Витамины чрезвычайно широко распространены в растительном мире. Все растения содержат самые разнообразные сочетания витаминов в тех или иных количествах. К лекарственным растениям, содержащим витамины, относят только те, в которых та или иная группа витаминов накапливается в значительных количествах.
К этой группе лекарственных растений относят различные виды шиповника, облепиху крушиновидную, смородину черную, рябину обыкновенную и др.
Источник