Витамины низкомолекулярные органические соединения различной химической природы которые

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: 1917 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

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

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