Витамины общая характеристика физиология

Витамины общая характеристика физиология

Витамины — группы разнородных по химической природе веществ, не синтезируемых или синтезируемых в недостаточных количествах в организме, но необходимых для нормального осуществления обмена веществ, роста, развития организма и поддержания здоровья. Эти вещества не являются непосредственными источниками энергии и не выполняют пластических функций. Они являются составными компонентами ферментных систем и играют роль катализаторов в обменных процессах.

Сведения об источниках витаминов, их суточной потребности для взрослого человека и значении в осуществлении физиологических функций приведены в табл. 12.2.

Таблица 12.2. Физиологическая роль, потребность организма и источник поступления витаминов

*Проявления передозировок витамина: головные боли, эйфория, анемия, изменения со стороны кожи, слизистых оболочек, костной ткани.
** Проявление передозировки витамина: нарушение функций ЦНС и почек; вымывание Са 2+ из костей и повышение его уровня в крови.
***Гиповитаминоз может развиваться при потреблении больших количеств сырого яичного белка, связывающего биотин.

Основными источниками водорастворимых витаминов (группы В, витамин С) являются, как правило, пищевые продукты растительного происхождения и в меньшей мере животного происхождения. Эти витамины легко всасываются из желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу.

Основными источниками жирорастворимых витаминов (витамины A, D, Е, К) являются продукты животного происхождения. Для удовлетворения потребностей организма в витаминах имеет значение не только достаточное содержание в пищевом рационе богатых витаминами продуктов растительного и животного происхождения, но и нормальное осуществление процессов пищеварения и всасывания веществ в желудочно-кишечном тракте. Так, при нарушениях пищеварения в тонком кишечнике, связанных с недостаточным поступлением в двенадцатиперстную кишку желчи или панкреатической липазы, может наблюдаться недостаточное всасывание из желудочно-кишечного тракта витаминов при их нормальном содержании в пище.

Дополнительным источником витаминов К, В6, и В12 является микрофлора толстой кишки. Микроорганизмы синтезируют эти витамины (наряду с другими веществами), которые частично усваиваются организмом.

Длительное голодание, питание пищевыми продуктами, не содержащими или содержащими малое количество витаминов, употребление в пищу продуктов после их длительного хранения или неправильной переработки, нарушение пищеварительных функций могут приводить к недостаточному поступлению витаминов в организм (гиповитаминозу).

Гиповитаминоз или полное прекращение поступления витамина в организм (авитаминоз) приводят как к неспецифическим изменениям функций (снижению умственной и физической работоспособности), так и к специфическим нарушениям в организме, характерным для гипо- и авитаминоза (см. табл. 12.2). Избыточный прием витаминов может приводить к гипервитаминозу. При поступлении водорастворимых витаминов в дозах, превышающих суточную потребность, эти вещества могут быстро выводиться из организма с мочой. При этом обычно признаков гипервитаминоза не отмечается. Однако, например, потребление больших количеств витамина В6 может сопровождаться нарушением функции периферических нервов. Изменения в организме, возникающие при гипервитаминозах A, D, РР, приведены в табл. 12.2.

Источник

Общая характеристика витаминов

Витамины — это низкомолекулярные органические вещества самого разнообразного строения, которые не синтезируются в организме, но являются жизненно необходимыми и поэтому должны обязательно поступать в организм с пищей, хотя и в очень небольших количествах. Некоторые витамины в ограниченном количестве вырабатываются микрофлорой кишечника.

Биологическая роль большинства известных витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов и простетических групп ферментов и, следовательно, используются организмом как строительный материал при синтезе соответствующих небелковых частей ферментов.

По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы: водорастворимые (В₁, В_2, В₃, В₆, В₉, В₁₂, В_с, С, Р , РР ) и жирорастворимые ( А , D , Е , К ) .

Кроме витаминов пища может также содержать провитамины. Провитамины являются предшественниками витаминов. Попадая в организм, провитамины превращаются в витамины.

Антивитамины — вещества, затрудняющие использование витаминов организмом. Действие антивитаминов осуществляется путем связывания и разрушения соответствующих витаминов, а также за счет включения антивитамина вместо витамина в синтезируемый кофермент, что делает невозможным участие такого кофермента в биокатализе.

Изменение содержания витаминов в организме приводит к возникновению различных патологических (болезненных) состояний:

Авитаминозы — тяжелейшие заболевания, вызванные полным отсутствием в организме какого-то витамина. У людей авитаминозы практически не встречаются, так как в пищевом рационе всегда присутствует минимальное количество витаминов. Авитаминозы могут быть вызваны у экспериментальных животных с целью изучения биологической роли витаминов в организме. Для этого применяются диеты, не содержащие определенного витамина, или используются антивитамины.

Гиповитаминозы — специфические заболевания, протекающие в более легкой форме по сравнению с авитаминозами, вызываемые недостаточным содержанием отдельных витаминов в организме.

Гипервитаминозы — специфические заболевания, причиной которых является избыточное поступление в организм определенных витаминов. Чаще гипервитаминозы вызываются накоплением в организме жирорастворимых витаминов, выделение которых с мочой затруднено из-за их нерастворимости в воде.

Из перечисленных патологических состояний у людей чаще всего наблюдаются гиповитаминозы. Наиболее распространенные причины возникновения гиповитаминозов следующие:

Экзогенные причины (связанные с питанием):

а) Использование для приготовления пищи продуктов, содержащих мало витаминов.

б) Неправильное приготовление пищи, приводящее к разрушению витаминов (например, длительная варка или многократное разогревание и т.д.).

в) Однообразное питание. В этом случае в организме может возникнуть дефицит витамина, который содержится в низкой концентрации в постоянно используемом продукте питания.

Эндогенные причины (связанные с состоянием организма):

а) Заболевания желудочно-кишечного тракта и печени, сопровождающиеся нарушением всасывания витаминов.

б) Угнетение микрофлоры кишечника. Это наблюдается при использовании для лечения инфекционных заболеваний различных антимикробных препаратов (антибиотики, сульфаниламиды и т.п.). Как уже отмечалось, некоторые витамины могут синтезироваться микробами, находящимися в толстой кишке. Подавление кишечной микрофлоры приводит к тому, что обычного поступления витаминов с пищей становится недостаточным для полноценного обеспечения организма витаминами, что в итоге приводит к возникновению гиповитаминоза. Поэтому при длительном использовании антимикробных средств увеличивают поступление витаминов с пищей (обычно путем применения комплексных витаминных препаратов), а также используют пищевые продукты, содержащие кишечные бактериальные культуры (например, бифидок, бифидокефир и т. п.).

в) Повышенная потребность организма в витаминах, которая часто наблюдается при беременности, при выполнении тяжелой физической работы. В этом случае обычного поступления витаминов с пищей, их синтеза кишечными микробами окажется недостаточным для организма. Поэтому у регулярно тренирующихся спортсменов потребность в витаминах возрастает в 1,5 — 2 раза.

. 5.2. Краткая характеристика отдельных витаминов

В таблице 3 представлены краткие сведения об отдельных витаминах.

Источник

Характеристика витаминов, их физиологическое значение

По растворимости витамины могут быть разделены на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К группе витаминов относятся также витаминоподобные вещества (табл. 3).

Рис. 12. Способы использования свиной шкурки в технологии мясных продуктов

Витамин В₁ (тиамин) участвует в регулировании углеводного обмена. Недостаток вызывает нарушение работы нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, полиневрит (бери-бери). Основными источниками витамина В₁ являются продукты из зерна, в том числе некоторые крупы, бобовые. Тиамин стоек к действию кислорода, кислот, редуцирующих веществ, чувствителен к действию света, температуры, легко разрушается в щелочной среде.

Витамин В₂ (рибофлавин) входит в состав ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, протекающие в живом организме. Участвует в обмене белков, жиров, нормализует функцию нервной и пищеварительных систем. При недостатке рибофлавина возникают заболевания кожи (себорея, псориаз), воспаление слизистой оболочки рта, развиваются заболевания кровеносной системы и желудочно-кишечного тракта.

Источниками витамина В₂ являются молочные продукты, мясо, хлебопродукты, бобовые, овощи и фрукты. Данный витамин устойчив к повышенным температурам, окислению, не разрушается в кислой среде, но нестоек к действию света в щелочной среде.

Витамин В₆ (пиридоксин) входит в состав многих ферментов и участвует в синтезе аминокислот и ненасыщенных жирных кислот, необходим для нормальной деятельности нервной системы, органов кроветворения, печени. Недостаток вызывает дермиты и нервно-психические расстройства (депрессия, раздражительность, бессонница). Основными источниками пиридоксина для человека являются мясопродукты, рыба, соя, фасоль, крупы, картофель. Он устойчив к повышенным температурам, щелочам, кислотам, разрушается на свету.

Витамин В₅ (пантотеновая кислота) является составной частью коэнзима А и участвует в биосинтезе и окислении жирных кислот, липидов, синтезе холестерина. Отсутствие пантотеновой кислоты вызывает вялость, дерматит, выпадение волос, онемение пальцев ног. Основными источниками пантотеновой кислоты являются печень и почки, гречиха, рис, овес и яйцо. Кулинарная обработка не приводит к значительному разрушению пантотеновой кислоты, но до 30 % ее может переходить в воду при варке. Витамин В₅чувствителен к действию кислот и оснований.

Витамин В₁₂ (цианокобаламин, оксикобаламин) участвует в процессах кроветворения, превращениях аминокислот, биосинтезе нуклеиновых кислот. При недостатке витамина В₁₂ наступает слабость, падает аппетит, развивается злокачественное малокровие, нарушается деятельность нервной системы. Витамин В₁₂ содержится в продуктах животного происхождения. Витамин разрушается при длительном действии световых лучей, в кислой и щелочной среде.

Витамин С (аскорбиновая кислота) — противоцинготный фактор, участвует во многих видах окислительно-восстановительных процессов, положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость человека к экстремальным воздействиям, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению. При нехватке витамина С наблюдается сонливость, утомляемость, снижается сопротивляемость организма к простудным заболеваниям. Основные источники витамина С — овощи, фрукты, ягоды с свежем виде, а также в квашеной капусте. Витамин С нестоек, легко разрушается кислородом воздуха в присутствии следов железа и меди, более устойчив в кислой среде, чем в щелочной, мало чувствителен к свету.

Витамин РР (ниацин) участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма, играет важную роль в тканевом дыхании. Ниацин способствует усвоению растительного белка, поэтому он важен для лиц, не употребляющих животные белки. Он участвует в углеводном обмене, способствует деятельности желудочно-кишечного тракта. При недостатке витамина РР в организме наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость к инфекционным заболеваниям.

Витамин В₉ (фолиевая кислота) является предшественником различных коферментов. Фолиевая кислота поставляет углерод для синтеза железосодержащего протеина в пигменте крови, то есть она незаменима при производстве красных кровяных телец. Этот витамин возбуждает аппетит при виде пищи. При этом он стимулирует и производство соляной кислоты в желудке. Фолиевая кислота имеет особое значение для процессов роста и развития, положительно влияет на жировой обмен в печени, обмен холестерина и ряда витаминов. При авитаминозе фолиевой кислоты возникают воспалительные поражении языка, слизистой оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта, у детей замедляется рост и снижаются защитные функции организма. Основным источником фолиевой кислоты являются бобовые, салат, шпинат, капуста, соя, свекла, морковь, томаты и т.д. Среди продуктов животного происхождения высоким уровнем фолиевой кислоты отличаются печень, почки, творог, сыр, икра и яичный желток.

Витамин Н (биотин) участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние кожи и функции нервной системы. Для нормальной работы организма биотин необходим в очень малых концентрациях, поэтому его называют микровитамином. Биотин содержится во всех пищевых продуктах, особенно его много в печени, почках, дрожжах, бобовых, цветной капусте и т.д. В организме человека синтезируется микробами кишечника.

Витамин Р (биофлавоноиды) стимулирует тканевое дыхание, способствует накоплению в тканях витамина С, воздействует на деятельность эндокринных желез. Недостаток витамина Р приводит к ломкости и нарушению проницаемости мелких сосудов, быстрой утомляемости, вялости. Большое количество витамина Р содержится в апельсинах, лимонах, черной смородине, плодах шиповника, айве, щавеле и т.д.

Витамин N (липоевая кислота) является составной частью многих ферментных систем, влияет на обмен холестерина, улучшает функцию печени, является антиоксидантом, предохраняет печень от токсического действия алкоголя. Относительно в больших количествах содержится в говяжьем мясе, молоке, зеленых частях растений, дрожжах, бобах, меньше — в овощах, фруктах.

Витамин В₁₃ (оротовая кислота) является предшественником пиримидиновых оснований, участвует в белковом обмене, синтезе метионина, благоприятно влияет на функциональное состояние печени. Синтезируется в достаточном количестве в организме человека. Оротовая кислота содержится в дрожжах, печени, молоке, молочных продуктах.

Витамин В₁₅ (пангамовая кислота) улучшает тканевое дыхание, повышает использование кислорода в тканях и участвует в окислительно-восстановительных процессах. Пангамовая кислота проявляет положительное действие при острых и хронических отравлениях наркотиками и алкоголем, стимулирует детоксицирующую функцию печени. Наибольшее содержание пангамовой кислоты обнаружено в семенах злаковых растений и в ядрах косточковых плодов.

Витамин В₁₀ (парааминобензойная кислота) участвует в синтезе фолиевой кислоты, участвует в процессах, обеспечивающих пигментацию волос и кожи. При ее недостаточности развивается раннее выпадение волос. Витамин В₁₀ содержится в пшенице, овощах, мясе, яйцах и т.д., устойчив к нагреванию и сохраняет активность при продолжительной тепловой обработке.

Витамин В₄ (холин) участвует в обменных процессах жиров, оказывает положительное влияние на процессы роста и сопротивляемость организма инфекциям. При недостаточности холина возникает ожирение печени и развивается цирроз печени. Животные продукты содержат большее количество холина, чем растительные, особенно богаты им яичные желтки, печень, почки, творог.

Витамин В₈ (инозит) — «витамин юности» — помогает поддерживать в здоровом состоянии печень, понижает содержание холестерина в крови, предотвращает хрупкость стенок кровеносных сосудов. Лучшим пищевым источником инозита является масло из семян кунжута. Он содержится в говяжьем сердце, цельных крупах, сое, грейпфрутах, бобах, яйцах.

Витамин В₁₁ (карнитин) синтезируется из глутаминовой кислоты. При недостатке карнитина нарушается нормальное функционирование мышечной ткани, снижается энергетический обмен в клетках, в них накапливается жир и развивается мышечная слабость. Мясо и молочные продукты являются основными источниками карнитина. В зернах, фруктах и овощах он содержится в небольших количествах.

Витамин U — вещество, способствующее заживлению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержится в капусте, свежем молоке, сырых желтках, свекле, зелени петрушки, сельдерее. Длительная тепловая обработка приводит к его полной потере. Витамин длительное время хорошо сохраняется в замороженных и консервированных продуктах.

Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток функционирования органов зрения. При недостатке витамина А замедляется рост развивающегося организма, нарушается зрение, происходит ороговение слизистых оболочек, появляются трещины кожи. Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения, особенно его много в печени морских животных и рыб. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена за счет растительной пищи (морковь, красный перец, помидоры), в которой содержатся его провитамины — каротиноиды. Витамин легко окисляется под действием света. При кулинарной обработке разрушается до 30 % витамина А.

Витамин D (кальциферолы) регулирует содержание кальция и неорганического фосфора в крови, участвует в минерализации костей. Хронический дефицит витамина D приводит к развитию рахита у детей и разрежению костей (остеопороз) — у взрослых. Кальциферолы содержатся в продуктах животного происхождения — рыбьем жире, печени трески, говяжьей печени, яйцах, сливочном масле, молоке. Потребность в этом витамине у взрослого человека удовлетворяется за счет его образования в коже под действием ультрафиолетовых лучей из провитаминов. Витамин D не разрушается при кулинарной обработке, очень чувствителен к свету и действию кислорода.

Витамин К необходим человеку для нормализации и ускорения свертывания крови, участвует в образовании компонентов кровеносной системы (протромбина). Содержится в зеленых частях растений (укроп, шпинат, капуста) и поступает в организм с пищей, а также образуется в результате деятельности микрофлоры кишечника. При недостатке витамина К наблюдается повышение кровоточивости.

К антиоксидантам относятся β-каротин и витамин Е. Антиоксиданты замедляют процессы окисления ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, путем взаимодействия с кислородом, а также разрушают уже образовавшиеся пероксиды. Действие пищевых антиоксидантов основано на их способности образовывать малоактивные радикалы, прерывая реакцию автоокисления по схеме:

АН + R• → А• + RН, А• + R• → АR.

Таким образом, антиоксиданты защищают организм человека от свободных радикалов, которые вызывают окисление липидов мембран клеток. Антиокислители проявляют антиканцерогенное действие, а также блокируют активные перекисные радикалы, замедляя процесс старения.

β-Каротин. Каротиноиды — красящие вещества, содержащиеся во многих организмах. β-Каротин — наиболее часто встречающийся и самый известный каротиноид. Биологическая роль β-каротина обусловлена его антиоксидантными действиями. Одна молекула β-каротина может связать 5-6 высокоактивных свободных радикалов. Он препятствует образованию холестериновых бляшек и нарастанию липидных отложений на стенках кровеносных сосудов. В результате воздействия β-каротина на организм повышается дееспособность иммунной системы и увеличивается стойкость организма к различным заболеваниям. Бета-каротин обладает механизмом антиканцерогенного действия и блокирует образование злокачественных опухолей практически на всех стадиях. Научно доказано, что β-каротин проявляет радиопротекторные свойства, поэтому рекомендуется его регулярное использование людям, проживающим в регионах, неблагополучных в экологическом отношении (Екатеринбург, Оренбург, Кемерово, Норильск и т.д).

В отличие от витамина А бета-каротин не вызывает гипервитаминоза, даже при употреблении в дозах, превышающих в 100 и более раз физиологическую норму. Рекомендуемая доза дополнительного приема в среднем составляет 5 мг в сутки.

Животный организм не способен к синтезу каротина, поэтому его пополнение должно осуществляться из внешних источников. Природными источниками β-каротина являются желтые, оранжевые и темно-зеленые листовые овощи и фрукты: морковь, тыква, свекла, абрикос, шпинат, салат, кукуруза, зеленый горошек.

К числу мер, позволяющих устранить дефицит β-каротина, следует отнести разработку и массовое производство обогащенных им продуктов питания — майонезов, йогуртов, сыров, кондитерских, мучных и хлебобулочных изделий и напитков.

Витамин Е (токоферолы) регулирует интенсивность свободно-ради-кальных реакций в живых клетках, предотвращает окисление ненасыщенных жирных кислот в липидах мембран, влияет на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, наблюдаются поражение миокарда, сосудистой и нервной систем. Витамин Е выполняет антиоксидантную функцию, поэтому применяется при профилактике онкологических заболеваний, при радиационном и химическом воздействии на организм. Токоферолы распространены в растительных объектах, в первую очередь в маслах. Витамин Е относительно устойчив при нагревании, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.

Суточная потребность человека в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности, наличия хронических заболеваний, уровня обмена веществ. Рекомендуемые нормы потребления витаминов представлены в табл. 4.

Источник