Витамины
Витамины (лат. vita — жизнь) — группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы и строения. Витамины необходимы для нормального протекания процессов жизнедеятельности в организме и должны поступать с пищей извне, так как самим организмом их синтезируется недостаточное количество.
«Всё есть яд, и ничто не лишено ядовитости; одна лишь доза делает яд незаметным» — Парацельс.
Недостаток витамина в организме (гиповитаминоз) может являться причиной нарушения работы органов и систем органов, приводить к заболеваниям. Равно, как и избыток витамина, гипервитаминоз, может нанести вред организму.
Современная классификация витаминов подразделяет их на основании физического свойства — растворимости:
- Жирорастворимые: A, D, E, K
- Водорастворимые: группа B ( B1, B2, B3 (PP), B6, B9, B12), P, H
Мы будем разбирать витамины по порядку, предложенном в классификации выше. Важно понимать, что каждый витамин участвует в определенных биологических процессах.
Нарушения, которые мы увидим при гиповитаминозах, и есть те самые функции, за которые отвечает витамин. Когда количество витамина достаточно, то нарушения функций не происходит.
Витамин A (ретинол)
Симптомами гиповитаминоза витамина A являются: поражение кожи, ухудшение зрения, сухость роговицы глаза. Снижается иммунитет, у детей может наблюдаться задержка роста и развития.
При авитаминозе (греч. а — без) витамина A развивается куриная слепота — ухудшение сумеречного зрения. Это связано с нарушением синтеза пигмента в палочках сетчатки глаза, которые ответственны за зрение в сумерках.
Витамин A содержится в молоке, молочных продуктах, печени, рыбьем жире. Предшественники витамина А — каротины — содержатся в шпинате, моркови.
Витамин D (кальциферол)
Принимает участие в обмене кальция и фосфора. При его недостатке снижается прочность костной ткани, может развиваться рахит, приводящий к нарушениям роста и развития костной ткани.
Витамин D образуется под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света) в коже. Содержится в растительном масле, молочном жире, яичном желтке.
Витамин E (токоферол)
Важнейшая роль витамина E в его антиоксидантной функции. Он препятствует окислению свободными радикалами клеток нашего организма, замедляет старение.
Гиповитаминоз витамина E встречается крайне редко: этот витамин присутствует в необходимом количестве в растительных маслах, способен запасаться в организме.
Витамин K (антигеморрагический фактор)
Антигеморрагический (греч. anti- -приставка, означающая противодействие, и haimorrhagia — сильное кровотечение) — ключевое слово в определении роли этого витамина. Без него свертываемость крови уменьшается, и незначительные травмы могут привести к обширным подкожным кровоизлияниям (гематомам, синякам).
Витамин K принимает участие в синтезе четырех факторов свертываемости. Гиповитаминоз встречается редко, так как частично витамин K синтезируется микрофлорой толстого кишечника. Большое количество данного витамина содержится в шпинате, капусте.
Мы разобрали жирорастворимые витамины: A, D, E, K. Теперь настало время заняться изучением водорастворимых витаминов.
Витамин B1 (тиамин)
Является коферментом многих ферментов, участвующих в аэробном этапе дыхания на кристах митохондрий. Тиамин обеспечивает нормальное протекание белкового и жирового обмена. При его недостатке поражается нервная система.
Вследствие гиповитаминоза витамина B1 развивается болезнь «бери-бери», проявляющаяся болью по ходу нервов, парезами и параличами мышц кистей и стоп.
В современном обществе бери-бери встречается редко, так как поступление с пищей витамина B1 достаточно. Этим витамином особенно богаты злаки, растительная пища.
Витамин B2 (рибофлавин)
Является коферментом ферментов, которые участвуют в синтезе аминокислот. Гиповитаминоз витамина B2 проявляется мышечной слабостью и поражением глаз. Данный витамин содержится почти во всех растительных и животных продуктах.
Витамин B3 (витамин PP, никотиновая кислота)
Является коферментом ферментов, которые участвуют в реакциях аэробного этапа дыхания, протекающего на кристах митохондрий, и биосинтеза в клетке.
Витамин B3 синтезируется микрофлорой толстого кишечника, содержится почти во всех растительных и животных продуктах.
Гиповитаминоз витамина PP проявляется заболеванием — пеллагрой, которая включает в себя воспаление кожи (дерматит), поражение пищеварительной системы (язвенная болезнь) и нервной системы — воспалением нервов (неврит).
Никотиновая кислота содержится в рыбе, хлебе, мясе, молоке, печени, чае.
Витамин B6 (пиридоксин)
Является коферментом ферментов, которые участвуют в синтезе биогенных аминов и аминокислот. Гиповитаминоз витамина B6 встречается редко и выражается в воспалении кожи (дерматите).
Содержится витамин в яйцах, мясе, рыбе, овощах, помимо этого частично синтезируется микрофлорой толстого кишечника.
Витамин B9 (фолиевая кислота)
Является коферментом многих ферментов. Гиповитаминоз B9 (фолиевой кислоты) случается редко, приводит к снижению количества эритроцитов в крови (анемии), нарушению синтеза ДНК в клетках красного костного мозга.
В обязательном порядке фолиевая кислота назначается беременным для снижения вероятности развития дефектов нервной трубки у плода. Фолиевая кислота также необходима и мужчинам для нормального процесса формирования сперматозоидов.
Фолиевой кислотой (лат. folium — лист) богаты зеленые листья растений.
Витамин B12 (кобаламин)
Является коферментом ферментов, осуществляющих перенос водорода и метильных групп при изомеризации. Гиповитаминоз кобаламина приводит к развитию анемии Аддисона-Бирмера (B12-дефицитная анемия), а в случае авитаминоза — к нарушению функции нервной системы.
В случае гиповитаминоза нарушается кроветворение в красном костном мозге, в результате чего эритроциты становятся крупными, нарушается перенос кислорода к тканям. Клетки тканей испытывают кислородное голодание — гипоксию, в результате чего их функция нарушается.
Кобаламин синтезируется микрофлорой толстого кишечника, содержится в печени.
Витамин C (аскорбиновая кислота)
Принимает участие в синтезе коллагена в соединительной ткани, является антиоксидантом — предотвращает процессы свободнорадикального окисления клеток организма, замедляет старение.
При гиповитаминозе аскорбиновой кислоты развивается заболевание цинга: нарушаются обменные процессы в соединительной ткани. Раньше цингой особенно часто болели моряки, рацион питания которых был лишен главного источника витамина C — цитрусовых.
Цинга проявляется выпадением зубов, кровоточивостью десен, ломкостью сосудов. Снижается иммунитет, возможно развитие гипохромной анемии.
Витамин C содержится не только в цитрусовых, им также богаты плоды шиповника, болгарского красного перца, черной смородины и облепихи.
Витамин P (биофлавоноиды)
Участвует в обменных процессах в соединительной ткани, стабилизирует ее. Действие витамина P тесно взаимосвязано с действием витамина C. Обладает антиоксидантным действием. Гиповитаминоз витамина P сопровождается повышением ломкости кровеносных капилляров.
Большое количество витамина P содержится в тех же продуктах, которые являются источником витамина C.
Витамин H (биотин)
Является коферментом ферментов, участвующих в реакциях биосинтеза аминокислот, жирных кислот. Гиповитаминоз биотина встречается крайне редко, сопровождается воспалением кожи (дерматит).
Большое количество витамина H синтезируется микрофлорой толстого кишечника, содержится в печени, почках, картофеле, желтке яйца, луке.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Витамины по своим химическим свойствам делятся
§ 18. ВИТАМИНЫ
Общие представления о витаминах
Витамины – это низкомолекулярные органические вещества, являющиеся обязательными компонентами пищи и обеспечивающие нормальное протекание биохимических и физиологических процессов.
Термин витамин произошел от лат. vita – жизнь и означает амины жизни. Впервые этим термином польский биохимик К.Функ назвал микрокомпонент пищи, предотвращающий заболевание бери-бери, поскольку он обладал свойствами амина. Однако не все открытые впоследствии витамины были аминами, более того, не все они содержат в своем составе азот. Тем не менее этот термин укоренился и используется в настоящее время.
Витамины характеризуются следующими свойствами:
a) витамины являются незаменимыми компонентами пищи;
b) витамины нужны организму в небольших количествах, от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов (табл. 7);
c) витамины не включаются в структуру тканей человека;
d) витамины не используются в качестве источника энергии;
e) витамины не синтезируются организмом человека и животных, однако могут синтезироваться кишечной флорой, витамин D образуется под действием солнечных лучей;
f) структура каждого витамина уникальна, нет гомологий в структуре витаминов;
g) многие витамины являются предшественниками коферментов и простетических групп ферментов;
h) некоторые витамины выполняют регуляторную функцию.
Витамины имеют два обозначения: буквенное и тривиальное. Например, витамин С, или аскорбиновая кислота. Некоторые витамины представлены несколькими родственными соединениями, например, витамин D представлен группой соединений, обозначаемых как D2, D3, D4.
Ежедневная потребность в витаминах
Витамины по способности растворяться в воде или жире делятся на два класса: водорастворимые (рис. 63) и жирорастворимые (рис. 64). К водорастворимым витаминам относятся витамин С (аскорбиновая кислота), В1(тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В5 (никотиновая кислота, никотинамид, РР), В6 (пиродоксин), В12 (кобаламин), Вс (фолиевая кислота), Н (биотин), к жирорастворимым – К (антигеморрагический), Е (токоферолы), D (кальциферолы), A (ретинол).
Недостаток или избыток поступления витаминов с пищей приводят к развитию авитаминоза, гиповитаминоза и гипервитаминоза. Авитаминоз развивается при длительной недостаточности витамина. При частичной недостаточности витамина наблюдается гиповитаминоз. Различают пищевой и эндогенный авитаминозы. Пищевой авитаминоз связан с недостаточным поступлением витаминов с пищей. В случае эндогенного авитаминоза витамины с пищей поступают в достаточных количествах, но их использование ограничено вследствие внутренних причин. Совместная недостаточность нескольких витаминов называется полиавитаминозом. Избыточное поступление витамина с пищей может привести также к нежелательному состоянию – гипервитаминозу.
Интересно знать! Авидин – белок яичного белка – прочно связывает биотин. Связь между биотином и авидином настолько прочна, что включение сырого яичного белка в рацион животных приводит к острой биотиновой недостаточности.
Жирорастворимые витамины
Жирорастворимые витамины (рис. 63) представляют собой маслянистые вещества, плохо растворимые в воде.
Рис. 63. Жирорастворимые витамины
Известны две формы витамина А – А1 (рис. 63) и А2. Витамин А содержится в печени рыб, яйцах, молоке. В растениях витамин А отсутствует, но во многих растениях (морковь, помидоры, перец) содержатся каротиноиды, которые в организме животных могут превращаться в витамин А. При авитаминозе наблюдается поражение эпителиальных тканей, ослабление иммунитета, снижения остроты зрения в сумерках – куриная слепота. Избыточное поступление витамина А может вызвать гипервитаминоз – интоксикацию организма. Этот витамин в составе сложного белка родопсина принимает участие в фоторецепции. Родопсин состоит из белка опсина и ретиналя (альдегидной формы витамина А). Под действием света родопсин распадается на опсин и ретиналь:
родопсин 
опсин + ретиналь.
Затем осуществляется каскад биологических процессов, в результате которых нервный импульс передается в центральную нервную систему.
Под этим названием объединена группа родственных соединений, которые еще называются кальциферолами. Витамин D регулирует обмен Са 2+ и фосфора. Недостаток этого витамина приводит к нарушению фосфорно-кальциевого обмена. В результате у детей происходит деформация костей и наблюдается дряблость мышц, т.е. развивается рахит. Большие дозы могут вызвать гипервитаминоз, который проявляется в похудении, задержке роста, подъеме давления, температуры, могут возникать судороги.
Витамин D содержится в больших количествах в печени рыб, рыбьем жире, яйцах, икре, сливочном масле.
Витамин Е, или токоферолы
Токоферолы препятствуют перекисному окислению липидов, которое ведет к нарушению функций мембран. При их недостаточности может происходить:
a) резорбция плода при беременности;
b) дегенерация семенников у самцов, снижение подвижности сперматозоидов;
c) мышечная дистрофия;
d) снижение времени жизни и продукции эритроцитов.
Токоферолы широко распространены в природе. Ими богаты растительные масла.
Под термином витамин К также объединена группа родственных соединений. Витамин К принимает участие в окислительных процессах и в процессе свертывания крови. Недостаточность в этом витамине у людей встречается достаточно редко. При авитаминозе снижается свертываемость крови, и в связи с этим возникают подкожные и внутримышечные кровоизлияния. Витамином богаты зеленые растения: шпинат, капуста, тыква, его синтезирует кишечная флора.
Водорастворимые витамины
Витамин С, или аскорбиновая кислота, является витамином для человека, обезьян и морских свинок, в организме других животных и растениях это вещество синтезируется из глюкозы.
При недостаточности витамина наблюдается ломкость кровеносных сосудов, быстрая утомляемость, общая слабость, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность десен. При длительной недостаточности развивается такая болезнь, как цинга, при которой появляются язвы на деснах и выпадают зубы.
Аскорбиновая кислота выступает в качестве кофактора некоторых ферментативных реакций.
Этим витамином богаты фрукты и овощи.
Рис. 64. Водорастворимые витамины.
Никотинамид является компонентом двух близких по структуре коферментов никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). Эти коферменты могут находиться в окисленной (НАД + и НАДФ + ) и восстановленной (НАДН и НАДФН) формах. Они принимают участие в реакциях дегидрирования и гидрирования, катализируемых ферментами дегидрогеназами:
Рибофлавин входит в состав коферментов флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД). Эти коферменты функционируют в качестве прочно связанных с ферментом простетических групп дегидрогеназ:
Роль других водорастворимых витаминов связана также с участием в ферментативных реакциях в составе коферментов или простетических групп ферментов.
Интересно знать! При злокачественном малокровии (пернициозной анемии) в организме вырабатываются большие, недоразвитые и нестойкие эритроциты, количество которых значительно ниже нормы. Это заболевание раньше было неизлечимо и обычно приводило к смерти. В 1926 г. было обнаружено, что с этим заболеванием можно справиться, если употреблять в пищу сырую печень. Не многим больным нравилась эта процедура. И только через 22 года был выделен витамин В12, и было показано, что именно он является целительным агентом.
Источник