Витамины это органические соединения разнообразной химической природы

Витамины

Витамины — это биологически активные органические соеди­нения разнообразной химической природы. Они поступают в ор­ганизм животного и человека с пищей, причем в небольших количествах, и играют большую роль как биокатализаторы в процессе обмена веществ. Недостаток, как и избыток витами­нов в организме одинаково вредны, так как вызывают глубо­кие нарушения различных функций организма, что приводит к тяжелым заболеваниям.

При недостаточном содержании витаминов в организме раз­виваются заболевания, называемые гиповитаминозами. Так, не­достаточное содержание витамина С может вызвать цингу, не­достаток витамина D — рахит (особенно у детей), недостаток витамина А — слепоту, витамина Bi — полиневриты и т.д.

Заболевания, связанные с отсутствием того или другого ви­тамина в организме, называются авитаминозами.

Избыточное содержание витаминов в организме приводит к заболеванию гипервитаминозу. Например, при избытке в орга­низме витамина К, регулирующего свертываемость крови, воз­никает тромбофлебит — тяжелое заболевание, связанное с за­купоркой кровеносных сосудов.

Чтобы снять явления гипервитаминоза, на помощь прихо­дят ингибиторы, или антагонисты витаминов, называемые ан-

тивитаминами. К настоящему времени почти для всех вита­минов известны антагонисты, но препаратов среди иих на­считывается немного.

Открытие витаминов свя­зано с именем русского врача Н. И. Лунина, который еще в 1880 г. в эксперименте на животных, создавая искусст­венную диету для них, пока­зал, что для нормальной жиз­ни животного организма необ­ходима пища, содержащая не только белки, жиры, углеводы и минеральные соли, но и дру­гие вещества, находящиеся в естественных продуктах.

Однако работы Н. И. Лу­нина не нашли в то время при-

знания, и только много лет спустя исследователи вернулись к ним. В 1912 г., базируясь на работах Н. И. Лунина, польский биохимик Казимир Функ выделил из рисовых отрубей физиоло­гически активное вещество в кристаллическом виде, которое полностью излечивало больных от заболевания полиневритом («бёри-бёри»).

После того как было установлено, что выделенное К. Фун-ком вещество из рисовых отрубей содержит азот, он предполо­жил, что должно быть и все другие вещества, отсутствие кото­рых вызывает авитаминоз, содержат азот, поэтому предложил называть эти вещества витаминами, что означает «азотсодер­жащие» вещества, необходимые для жизни, или жизненный амин (от лат. vita — жизнь). Однако дальнейшие исследования показали, что азот содержится не во всех витаминах, поэтому термин «витамин», предложенный К. Функом, не совсем точен. Было установлено, что в молекулах витаминов характерно присутствие гидроксильной группы (фенольного, спиртового или кислотного характера).

Поступая в организм в незначительных количествах с пи­щей, витамины вступают в соединение со специфическими бел­ками, образуя ферментные системы.

Часто в организм с пищей поступают вещества, имеющие большое химическое сродство с тем или иным витамином, кото­рые в процессе обмена веществ или фотосинтеза превращают­ся в витамины. Подобные вещества называют провитаминами. Например, карстиноиды, содержащиеся в моркови, имеют в своей молекуле структурную часть витамина А. Попадая в ор^ ганизм, каротиноиды вступают в реакции окисления, обмена веществ и превращаются в витамин А.

Следовательно, каротиноиды являются провитамином А. Или другой пример. Некоторые стерины под влиянием УФ-лу-чей превращаются в витамин D и таким образом’являются про­витаминами витамина D.

Основным научным центром по изучению витаминов в на­шей стране является Всесоюзный научно-исследовательский витаминный институт (ВНИВИ). На первом этапе деятельности этого института разрабатывались методы получения витаминов из доступных растительных ресурсов (шиповника, моркови, тыквы и др.). В годы Великой Отечественной войны в нашей стране был организован выпуск важнейших витаминов, кото­рые использовались в виде отдельных препаратов или для ви­таминизации пищевых продуктов, и, в частности, хлеба.

В послевоенный период началась интенсивная разработка синтетических методов получения витаминов. Работа была со­средоточена главным образом во ВНИВИ. Однако большое участие в этой работе приняли и другие научно-исследователь­ские институты: ВНИХФИ, Московский институт тонкой хими­ческой технологии, Институт органической химии АН СССР, Институт биохимии АН УССР и др.

В настоящее время почти все известные витамины, за ис­ключением очень немногих, получаются синтетически в про­мышленном масштабе.

»^На современном этапе развития витаминологии ученых ста­ли интересовать вопросы механизма действия витаминов. Ус­тановлено, что для выполнения биокаталитических функций значительная часть витаминов должна превращаться в клетках организма в активную форму — кофермент. Это открывает путь для искусственного создания коферментов вне организма с целью использования их в медицине взамен витаминов. Это особенно важно при заболеваниях, связанных с нарушением процесса внутриклеточного биосинтеза коферментов из витами­нов. Примером искусственного создания кофермента является синтетическая кокарбоксилаза (эфир тиамина и пирофосфорной кислоты).

Этому направлению уделяется в настоящее время большое внимание. Отдельные коферментные препараты уже выпускают­ся нашей промышленностью, это: липоевая кислота и ее амид, регулирующие липидный и углеводный обмен в организме; ри­бофлавина мононуклеотид (сложный эфир рибофлавина и фос­форной кислоты), применяющийся при гипо- и авитаминозе витамина В₂, и флавинат (кофермент витамина В₂); фосфатила-мин (кофермент витамина В₍).

В развитии этого нового направления в современной вита­минологии большую роль сыграли работы советских исследо­вателей В. В. Ефремова, М. Н. Запрометова, А. А. Курсанова, А. В. Труфанова и др. Говоря о науке витаминологии, нельзя не отметить крупнейшего биохимика академика А. В. Палла-дина, возглавлявшего школу советских биохимиков и витами-

нологов на Украине. Ему и его школе принадлежит приоритет в изучении биокаталитической роли витаминов, их обмена, пе­рераспределения в тканях организма.

К л ассификаци я. Первоначально существовала буквен­ная классификация витаминов, т. е. по мере их открытия обо­значение велось буквами латинского алфавита. Когда количе­ство открываемых витаминов стало интенсивно расти, к бук­вам стали прибавлять цифровые индексы, например Bi, B₂, Вэ, В₆ и т. д.

Поскольку буквенная классификация не отражает ни биоло­гической, ни химической сущности витаминов было предложе­но классифицировать витамины по признаку физиологического действия: витамин А стали называть аксерофтол, так как недо­статок этого витамина в организме вызывает заболевание глаз — ксерофтальмию; витамин Е — токоферол, что означает «деторождение несущий» и т. д.

Но эта классификация не дает возможности сгруппировать все возрастающее число витаминов в отдельные группы, близ­кие по какому-то общему признаку, что становилось крайне не­обходимым.

В связи с этим была предложена физическая классифика­ция, согласно которой все витамины делились на две большие группы: жирорастворимые (A, D, Е и др.) и водорастворимые (витамины комплекса В, фолиевая кислота и др.).

По мере установления химической структуры витаминов стало возможным классифицировать витамины по химическому строению, т. е. по характеру органических соединений, входя­щих в их молекулу.

Однако наряду с принятой химической классификацией, до сих пор буквенная и физическая классификация витаминов про­должают существовать в ряде литературных источников.

В соответствии с химической классификацией все витамины делят на 4 основных группы:

1. Витамины алифатического ряда

2. Витамины алициклического ряда

3. Витамины ароматического ряда

4. Витамины гетероциклического ряда

Каждая из этих групп имеет подгруппы, объединяющие витамины по более узким признакам их химической струк­туры.

Источник

Популярная медицинская энциклопедия медицинский справочник для каждой семьи

Рубрики:

Витамины

ВИТАМИНЫ (от латинского vita — жизнь и амин — соединение азота) — необходимые для питания человека и животных органические соединения разнообразной химической природы, находящиеся в пище. Значение витаминов для жизнедеятельности организма человека чрезвычайно велико, несмотря на то, что количественная потребность в них по сравнению с основными пищевыми веществами мала. Здоровому человеку требуется в сутки всего несколько сот миллиграммов различных витаминов; они необходимы для процессов усвоения организмом всех пищевых веществ, для роста и восстановления клеток и тканей. Многие витамины входят в состав ферментов, которые расщепляют поступающие в организм пищевые вещества и ускоряют течение реакций обмена веществ. Отсутствие Витамины в питании приводит к серьезным заболеваниям — авитаминозам.

В 1820 г. русский врач П. Вышневский высказал впервые мысль о существовании в противоцинготных продуктах какого-то вещества, которое способствует правильной жизнедеятельности организма. Витамины были открыты русским врачом Н. И. Луниным, работавшим в Юрьевском (ныне Тартуском) университете. В 1880 г. он экспериментально доказал, что в состав пищи, кроме уже известных химических веществ, входят еще какие-то неизвестные, но жизненно важные элементы (белые мыши, получавшие коровье молоко, хорошо росли и были здоровы, но когда им стали давать отдельно белки, жиры, молочный сахар и минеральные вещества, входящие в состав молока, то они погибли). Через несколько лет после работы Лунина голландский врач X. Эйкман, изучавший в г. Батавии (ныне Джакарта) на острове Ява болезнь бери-бери, установил, что куры, питавшиеся обрушенным вареным рисом, заболевали бери-бери и выздоравливали после того, как им давали рисовые отруби. Очевидно, из риса при его обрушении удалялось какое-то вещество, предохранявшее от бери-бери. В 1911 г. польский ученый К. Функ, работавший в Лондоне, получил из рисовых отрубей кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало больных бери-бери. Функ полагал, что ему удалось выделить в чистом виде новое, необходимое для жизни, химическое вещество, которое он назвал «витамином», так как считал витамины соединением азота—амином (впоследствии оказалось, что аминная группа содержится не во всех витаминах). Функ высказал предположение, что наряду с бери-бери имеются и другие заболевания, причина которых заключается в недостатке витаминов; к этим болезням он отнес цингу, пеллагру, рахит и другие и предложил называть подобные заболевания авитаминозами.

В настоящее время открыто несколько десятков витаминов. Обозначаются витамины заглавными буквами латинского алфавита: A, B1, В2, С, D и другими. Эти виды витаминов были найдены путем назначения животным искусственных диет, лишенных одних витаминов и компенсированных другими. Установлено особенно большое значение для питания человека витаминов А, B1, В2, С, D, РР, недостаточность которых возникает особенно часто.

Витамин А находится в некоторых органах животных и продуктах животного происхождения. Наряду с этим в растениях содержится провитамин А — оранжевого цвета кристаллы каротина, которые в организме человека и животных переходят в витамин А. Наиболее богат витамином А жир печени некоторых морских рыб и морских животных. Довольно много его содержится в сливочном масле, яичном желтке, молоке (особенно летом, так как зеленый корм содержит гораздо больше каротина, чем сено). Из мясных продуктов богата витамином А говяжья и свиная печень. Источником каротина служат овощи и зелень, меньше — плоды и ягоды. Витамин А получают и искусственно, химическим путем. В организме человека витамин А необходим для нормального зрения (он входит в состав зрительного пурпура сетчатки глаза), для роста организма, для поддержания нормального состояния кожи и слизистых оболочек и предохранения их от ороговения. При недостатке витамина А в пище развивается А-авитаминоз, наиболее характерными признаками которого являются: поражение глаз (куриная слепота, сухость глазных яблок и гнойное расплавление роговой оболочки), сухость кожи и мелкая сыпь на ней, сухость, потеря блеска волос и их выпадение. В качестве лекарственного средства препараты витамина А применяют при куриной слепоте, при заболеваниях кожи, сопровождаемых нарушением процессов ороговения.

Витамин B1 — тиамин, находится в значительных количествах в зерновых и бобовых продуктах, а особенно в дрожжах, затем во внутренних органах животных (печени, почках и сердце). Он содействует расщеплению пировиноградной кислоты, которая образуется при сгорании углеводов в организме и оказывает на него вредное воздействие. Если в пище человека преобладают углеводы, то вследствие повышения потребности в витамине B1 для их усвоения может развиться недостаточность в витамине B1, которая характеризуется поражением периферических нервов конечностей, своеобразными расстройствами сердечнососудистой системы и отеками (это заболевание называется бери-бери). Увеличение в пище количества жиров снижает потребность в витамине B1. Потребность в витамине B1 резко возрастает при низкой температуре. Он выделен в химически чистом виде — это бесцветные кристаллы горького вкуса. Получается промышленным путем. С лечебной целью тиамин применяется при бери-бери, при явлениях переутомления и нервного истощения, кожных заболеваниях нервного происхождения, невритах.

Витамин В2, рибофлавин; название происходит от рибозы — углевода, служащего сырьем для заводского получения этого Витамины, и группы желтых красителей — флавинов, к которой он относится по химическому строению. Рибофлавин встречается как в растительных, так и в животных тканях. Много его содержится в пекарских, пивных дрожжах, а также в некоторых внутренних органах животных (печень, почки, сердце). Освоен промышленный способ его получения. Представляет собой желто-оранжевые кристаллы, разрушающиеся на свету. Источники витамина В2 в питании — главным образом мясные и молочные продукты. У взрослого человека потребность в нем резко возрастает при низкой температуре и сильном солнечном облучении. Рибофлавин, наряду с витамином А, имеет большое значение для процесса светоощущения в глазу, для заживления ран и хронических язв. При отсутствии рибофлавина в пище у человека отмечается падение веса, слабость, резь в глазах, их покраснение, болезненные ощущения в углах рта, на губах и языке, образование на них трещин и красноты. С лечебной целью рибофлавин применяют при воспалении слизистой оболочки рта (стоматите), трещинах сосков у кормящих женщин, при длительно незаживающих язвах.

Витамин РР, противопеллагрический, никотиновая кислота. Им богаты мясо, печень, почки, сердце крупного рогатого скота, пивные и пекарские дрожжи, пшеница, гречиха, грибы. Одностороннее питание некоторыми зерновыми (например, кукурузой), бедными никотиновой кислотой, вызывает заболевание пеллагрой. Освоено промышленное получение витамина РР, который представляет собой белый кристаллический порошок горьковато — кислого вкуса. С лечебной целью витамин РР применяют при пеллагре, хронических катарах кишок (энтероколитах) и при некоторых нервных заболеваниях.

Витамин В6, пиридоксин, широко распространен в животном и растительном мире. Он содержится в дрожжах, пшеничных зародышах, печени, рыбе, говядине, в бобовых.. Его получают также химическим путем. Это бесцветный кристаллический порошок, растворимый в воде. Витамин В6 участвует в обмене белка и жира в организме. При недостатке его крысы заболевают так называемой крысиной пеллагрой, у более крупных животных (собаки и свиньи) развивается резкое малокровие. У человека недостаточность в витамине В6 наступает при токсикозах беременности и при некоторых нервных заболеваниях. С лечебной целью его дают, например, при токсикозах беременности, паркинсонизме.

Фолиевая кислота (птероилглютаминовая кислота) получила название от латинского слова «фолиум» — лист, так как была впервые выделена из листьев шпината. Ее источники: дрожжи, печень, зеленые листья растений. Фолиевая кислота — желтый кристаллический порошок. При отсутствии ее в питании человек заболевает малокровием, при котором нарушается образование красных кровяных телец в костном мозгу.

Витамин В12, кобаламин. Наиболее богаты им говяжья печень и почки; он содержится также в молоке, сыре, яйцах и др. продуктах. Представляет собой кристаллы красного цвета, содержащие минеральный элемент — кобальт. В12-авитаминоз возникает не от недостаточного количества витамина В12 в пище, а вследствие нарушения его всасывания и усвоения. Витамин В12 с успехом применяют в виде внутримышечных впрыскиваний при злокачественном малокровии и сопровождающем его заболевании нервной системы, а также при заболеваниях печени, некоторых кожных болезнях, лучевой болезни и другие.
Xолин относится к группе витаминов В. Содержится в мясе, твороге, сыре, соевых бобах, капусте, шпинате и др. В чистом виде холин — бесцветная вязкая жидкость; в виде хлористой соли — бесцветные кристаллы. Отсутствие холина в пище приводит к отложению жира в печени, поражению почек и кровотечениям.

Витамин С, аскорбиновая кислота, широко распространен в природе, особенно в растениях. Больше всего витамин С содержится в сырых овощах, плодах и ягодах, при кулинарной обработке они теряют около 50% его. Ценным дополнительным источником витамина С, особенно в зимне-весенний период, когда свежих овощей и фруктов мало и может возникнуть недостаточность его в организме, являются концентраты и сиропы из шиповника, ягод черной смородины и других, а также витамин С, получаемый промышленным путем. В чистом виде — бесцветные кристаллы кислого вкуса, хорошо растворимые в воде, легко разрушаются под влиянием воздуха, света и металлов (медь и железо). При отсутствии витамина С в пище человек заболевает цингой. При различных заболеваниях полости рта нужно обратиться в стоматологическую клинику, например в стоматологию в Люблино Астра-Дентал. С лечебной целью принимается при цинге, желудочно-кишечных заболеваниях, атеросклерозе и других.

Витамин Р получил название от венгерского слова «паприка» — красный стручковый перец, из которого он впервые был выделен. В организме повышает прочность стенок сосудистых капилляров и применяется при заболеваниях, связанных с понижением их прочности (при различных формах кровоточивости). По-видимому, он способствует также удержанию витамина С в организме. Имеются различные препараты: цитрин, выделенный из лимонного сока, рутин — из листьев гречихи; катехины — из зеленых листьев чая. Обнаружен, кроме того, в шиповнике, апельсинах, рябине, винограде, черной смородине Витамин D. Наиболее им богата печень рыб, морских животных и рогатого скота. В растениях содержится провитамин D, который превращается в витамин D в результате их облучения ультрафиолетовыми лучами. Путем облучения эргостерина — вещества, извлекаемого чаще всего из дрожжей, получают витамин D2. В организме человека витамин D образуется при облучении кожи солнцем или лучами кварцевой лампы (он называется витамином D3). Витамин D способствует задержанию фосфора и кальция в организме и откладыванию их в костной ткани. При недостатке витамина D в пище или при длительном отсутствии солнечного света кости ребенка теряют известь и размягчаются — он заболевает рахитом. С лечебной целью назначается при рахите, волчанке и других.

Витамин Е встречается главным образом в растениях и в очень малых количествах в животных тканях (больше всего в печени). Он растворим в жирах. Наиболее им богаты растительные жиры, в частности масло из пшеничных и кукурузных зародышей. Витамин Е выделен в чистом виде и назван токоферолом (по-гречески — способствующий деторождению). При его отсутствии в пище у самцов животных наступает поражение семенных желез, а у беременных самок — гибель плода. Наряду с этим поражаются центральная нервная система и мышцы. Витамин Е обладает высоким противоокислительным действием — добавление его к жирам предохраняет их от прогоркания. Применяется при лечении некоторых нервных заболеваний, а также при поражениях мышц.

Витамин К получил свое название от латинского слова «коагуляция», что означает — свертывание (крови). Он содержится в зеленых частях растений, в животных продуктах и микроорганизмах. При его отсутствии в пище или при нарушении его всасывания и усвоения возникает кровоточивость, так как в организме нарушается образование белкового вещества — протромбина. Поэтому витамин К применяют при травмах и ранениях, кровотечениях, при язвенной болезни желудка, а также при лучевой болезни.

Источник