Откуда берутся витамины и как их производят
Съешь еще этих обогащенных витаминами булочек да закуси таблеткой
Весна, солнце, авитаминоз. Настоящий авитаминоз, или полное отсутствие в рационе нужных витаминов, встречается не так часто, а вот гиповитаминоз, недостаточное потребление витаминов, весьма распространен. Корреспондент «Чердака» задалась вопросами о том, как восполнить нехватку витаминов, как их получают искусственным путем, и отправилась беседовать с экспертами.
Витамины – это сложные органические вещества. Их 13, и в основном мы получаем их с пищей. Организм человека может синтезировать лишь витамины PP и D. Например, витамин D3 синтезируется в организме человека под действием ультрафиолета.
Молекула того или иного витамина всегда имеет одно и то же строение, создана ли она природой, или искусственным путем. В организме витамины чаще всего выступают коферментами или субстратами для важных ферментов. Их недостаток приводит к сбоям в работе организма, ухудшается обмен веществ, и мы плохо себя чувствуем.
Всего около 14% взрослых и 16,8% детей старше четырех лет в России обеспечены всеми витаминами, рассказала «Чердаку» доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией витаминов и минеральных веществ Федерального исследовательского центра питания и биотехнологии Вера Коденцова. А вот недостаток сразу нескольких витаминов, или полигиповитаминоз, испытывают в России 22% взрослых и 39,6% детей.
Городской миф #1
Многие люди уверены, что если принимать витамины в таблетках, то организм будет «лениться» и станет хуже усваивать их из еды. Это миф, хотя доля правды в нем есть. Добавленные витамины усваиваются лучше, чем содержащиеся в пище в связанном состоянии.
«Есть особые группы риска, у которых помимо дефицитов, характерных для всех, выявляются недостатки других витаминов. Витамина A – у беременных женщин (третий триместр), жителей российского Севера, больных туберкулезом; витамина Е – у работников промышленных предприятий с вредными условиями труда, студентов вузов; фолатов (В9, фолиевая кислота и ее производные – прим. „Чердака“) у студенческой молодежи, больных ожирением; витамина В12 – у вегетарианцев», – рассказывает Коденцова.
A упала, B пропала
Чаще всего жителям России не хватает витаминов D, В2 и бета-каротина (предшественник витамина A), отмечает Коденцова. Нехватка витамина D характерна для всех стран Северного полушария – от России до Северной Америки, отмечает Юлия Агеева из BASF. Нехватка витамина D приводит к нарушению обмена кальция и остеопорозу. И напротив, достаточное их количество повышает устойчивость организма к заболеваниям, укрепляет иммунитет, препятствует развитию раковых, сердечно-сосудистых заболеваний и даже спасает от депрессий и улучшает настроение, рассказывает Коденцова.
«Основным источником витаминов группы B, как правило, являются зерновые культуры, – добавляет к этому Агеева, – а поскольку у нас в хлебопечении используется мука высшего сорта, она уже сильно обеднена по составу витаминов этой группы. Каждый шаг очистки муки уменьшает концентрацию витаминов группы B. E – тоже очень важный витамин, который присутствует во всех клетках организма, это очень важный антиоксидант. Его недостаток тоже может быть серьезной проблемой. Он есть в растительном масле, но если масло сильно переработанное, рафинированное, его там будет меньше».
Городской миф #2
«Ешь фрукты, в них много витаминов!» Не отговариваем вас от яблок, груш и других фруктов, но помните: в овощах и фруктах содержится в основном каротин (предшественник витамина A), другие каротиноиды, витамин C (аскорбиновая кислота) и фолаты, витамин K1. А вот витамины групп B и D содержатся главным образом в продуктах животного происхождения – молочных, мясе, птице и продуктах из зерновых.
Есть и хорошая новость: витамина C нам в среднем хватает. Его дефицит испытывает только 1−2% населения, говорит Коденцова. Объяснить это можно тем, что многие из нас едят свежие овощи и фрукты круглый год, да и квашеная капуста – хороший источник этого витамина.
Конечно, не только северные страны страдают от витаминного голода. В Африке и Юго-Восточной Азии, отмечает Агеева, серьезный дефицит витамина A. Главным образом он содержится в продуктах животного происхождения (яйцах, печени), которые зачастую не могут себе позволить жители этих регионов из-за бедности. В овощах и фруктах содержится предшественник витамина A – бета-каротин, 6 мкг которого соответствуют 1 мкг витамина A. Но перейти в витамин он может лишь при определенных условиях.
Все должно быть в норме
В большинстве стран мира разработаны рекомендуемые суточные нормы потребления витаминов. Они регулярно пересматриваются и обновляются. В России в настоящее время действуют нормы, принятые в 2008 году. По сравнению с предыдущими нормами они уже рекомендуют потреблять больше витаминов C, E и фолиевой кислоты. А витамина A, наоборот, меньше.
Содержание витаминов в организме можно определить двумя способами. Во-первых, подсчитать, сколько и каких продуктов мы потребляем каждый день, и, исходя из этого, рассчитать, сколько и каких витаминов и минералов поступает в организм. Но это не самый точный метод. Содержание витаминов и минералов в одних и тех же продуктах может меняться даже в зависимости от состава почвы, на которой они росли. Кроме того, сильно будет влиять и способ приготовления. Например, если картошку варить в кожуре, то она потеряет в два раза меньше витамина C, чем очищенная.
Городской миф #3
Можно ли летом запастись витаминами на год вперед? Увы, скорее нет, чем да. Какое-то время в организме могут циркулировать только четыре жирорастворимых витамина: A, D (D3 мы отчасти получаем от солнца), E и K. Их можно «запасти». Но остальные витамины довольно быстро выводятся из организма.
Второй и более надежный способ узнать, чего нам не хватает и сколько, – оценить по содержанию микронутриентов в крови и моче и состоянию здоровья человека. Это просто еще один анализ крови, его «читают» так же, как любой другой.
Все необходимые витамины можно получать из пищи. Но, как замечает Коденцова, для того чтобы «наесться» ежедневной нормой, вам, скорее всего, придется потреблять около 3000 ккал (или питаться согласно весьма и весьма специфической диете), что при современном образе жизни большинства людей с большой вероятностью может привести к другой проблеме – ожирению.
«Нехватку витаминов можно и нужно восполнять приемом витаминных комплексов, содержащих не менее 10 витаминов, в дозах, приближающихся к 100% от рекомендуемого суточного потребления, которое в процентах указано на этикетке, – уверена Коденцова. – Второй путь – включение в рацион обогащенных витаминами пищевых продуктов: хлеба, молочных продуктов, зерновых завтраков, напитков, – одна порция которых содержит от 15 до 50% от рекомендуемого суточного потребления витаминов».
Полезная таблетка
Итак, витаминов 13, они все разные. И искусственным образом получают их тоже по-разному, рассказывает Агеева.
Витамины A и E получают химическим многостадийным синтезом из более простых органических молекул.
А исходным сырьем для получения витамина D3 в форме холекальциферола служит – внезапно – шерсть овец. Из нее получают ланолин, а уже из него химическим синтезом этот нутриент.
Микробиологическим способом получают всего четыре витамина. Во-первых, это витамины C и B2 (рибофлавин), который «готовят» дрожжеподобные грибы. Витамин B12 получают при помощи бактерий-продуцентов, используя бактериальный синтез. Для этих микроорганизмов естественно выделять витамин B12. Например, в здоровом кишечнике есть бактерии, которые тоже синтезируют этот витамин, отмечает Агеева. А D2 в форме эргостерина, например, вырабатывают дрожжеподобные грибы.
Очень упрощенно получение витаминов микробиологическим способом можно представить как огромное ведро с мешалкой внутри, поясняет Агеева. Внутри создана идеальная для продуцентов среда: оптимальная по составу газов, питанию и температуре.
«В идеале микроорганизм-продуцент сам выделяет нужное вещество. Но бывает, что молекула интереса остается внутри. Тогда ее приходится доставать, разрушая клеточные стенки», – рассказывает Агеева.
Вне зависимости от происхождения витаминов организм может их и не усвоить. Чтобы витамины и из пищи, и из таблетки усвоились, должны быть созданы определенные условия. Например, витамины группы B и C – водорастворимые, а A, D, E и K – жирорастворимые. Первые лучше всего усваиваются с водой (витамин C часто можно купить в аптеках в шипучих таблетках), вторые – в жирной среде. Поэтому морковку (богатую предшественником витамина A) действительно полезно есть вареной и со сметаной.
Источник
XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019
ОЦЕНКА ВРЕДА И ПОЛЬЗЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ ВИТАМИНОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
В 21 первом веке наука не стоит на месте. Не стоит на месте и разработка, производство, и внедрение на рынок синтетических витаминов. СМИ на протяжении длительного промежутка времени всячески способствовали росту популярности у населения продуктов фармакологической промышленности. Приблизительно 20 лет люди приобретали синтетические соединения, даже не задумываясь об их вредности.
Актуальность работы заключается в том, что для разрешения на их производство не требуется проведения многочисленных клинических исследований, а при выпуске они могут регистрироваться как БАД — биологически активные добавки. Эти факторы способствуют бесконтрольному и неграмотному потреблению всевозможных витаминных комплексов, которые могут не только не оказывать положительного воздействия на организм, но и вызывать побочные эффекты.
Целью работы является популяризация научных сведений о пользе и вреде приема синтетических витаминов.
Методы исследования: анализ научно – публицистических статей, сбор статистических данных.
Витамины — это группа низкомолекулярных органических соединений. Для нормального функционирования организма требуется небольшое их количество, но их недостаток сказывается на здоровье. Необходимое количество индивидуально для каждого человека в зависимости от пола, возраста, гормонального фактора, жизненных условий, рода деятельности, физической активности. Существуют синтетические и натуральные витамины. Натуральные — витамины, которые люди получают с пищей, солнечным светом. Синтетическими витаминами называют те, которые производятся путем химического синтеза. Они являются фармакологическими средствами и продаются в аптеках. [2, с. 5]
Ни для кого не секрет, что полноценное питание — основа здоровья. В эпоху фаст-фуда и недостатка времени для нормальной трапезы синтетические соединения и приобрели популярность. И хотя они имеют сходную структуру с натуральными, но не являются их настоящей заменой.
Во-первых, синтетические и выделенные из натуральных продуктов витамины не имеют активных веществ, которые помогают им усваиваться. В лучшем случае они в основной массе просто выводятся из организма, не причиняя ни пользы, ни вреда. Во-вторых, искусственные витамины могут вызвать токсические повреждения, аллергию, пищеварительные расстройства, мочекаменную болезнь и даже рак. Натуральные витамины, содержащиеся в пище, имеют сложную структуру из множества активных компонентов — биофлавоноидов, токоферолов и т.д., которые тесно взаимосвязаны между собой для правильного усвоения и взаимодействия с клетками организма. Именно поэтому синтетические витамины лишь частично усваиваются, тогда как основная масса химических веществ мигрирует по тканям и органам и может откладываться на стенках кровеносных сосудов, сердца и почек и т.д. [1]
Официальная позиция, неоднократно высказываемая специалистами НИИ питания Российской академии медицинских наук, заключается в том, что нашим соотечественникам витаминов не хватает, и потреблять их нужно не курсами, 2-3 раза в год, а практически постоянно. Найти в России специалиста, который бы открыто стоял в оппозиции к такому профилактическому приему витаминов, практически невозможно. А между тем в последние годы за рубежом неоднократно появлялись серьезные научные исследования, в которых польза поливитаминов подвергалась серьезному сомнению.
Первые сомнения в пользе синтезированных витаминно-минеральных комплексов появились в конце 80-х гг. прошлого века. В 1988-91 годах ученые задались целенаправленным поиском подтверждения влияния синтетических витаминов на интеллект детей. И никакой связи не обнаружили. Конечно, биологически активные вещества нужны для всех процессов внутри организма, но на умственные способности они не воздействуют прямо. Не исключено косвенное влияние в виде усиления передачи нервных импульсов, но это только предположение — доказательств нет. [ 1 ]
Британские ученые не давно опубликовали исследования, согласно которым прием витаминов А и Е у курильщиков провоцировал развитие онкологических болезней легких и сердечно-сосудистых патологий. В США было выявлено, что прием витамина А в период беременности приводит к возникновению дефектов развития новорожденных, и даже были напечатаны соответствующие противопоказания для будущих родителей. Интересными оказались результаты приема больших доз витамина С — после чего у пациентов тормозилось проведение нервных импульсов, появлялась мышечная усталость и нарушалась координация движений.
Другой показательный пример. Датские ученые исследовали 250 тысяч пациентов, принимавших разные группы витаминов, и пришли к выводу, что синтетические витамины уменьшают способность самого организма бороться с инфекционными заболеваниями. Причем, больше опасаться нужно жирорастворимых витаминов: А, Д, Е. Их избыток может вести к патологиям печени, почек, сердца, головным болям и аномалиям плода у беременных. Селен, витамин С и другие водорастворимые витамины легко усваиваются организмом, а их остатки хорошо выводятся мочевыделительной системой — негативного влияния по мнению копенгагенских ученых они не оказывают. [3,с. 64]
Бета-каротин с витамином А увеличивает смертность на 30%, а с витамином Е — на 10%. Это обнаружили ученые, исследовавшие влияние поливитаминов на профилактику злокачественных опухолей пищеварительной системы». Хуже других себя показали комбинации бета-каротина с витаминами А и Е. Бета-каротин в компании с витамином А увеличивал смертность почти на 30%, а с витамином Е — на 10%. Хотя эти показатели статистически достоверны, ученые деликатно говорят о них не наверняка, а употребляют термин «возможно».
В данной работе в попытке ответить на вопрос о вреде и пользе рассматриваются основные витамины, их синтетические аналоги.
Натуральный витамин A (или каротин) состоит из нескольких субъединиц — 2 больших (альфа и бета) и 4 малых. Фармацевты производят только бета-каротин, не синтезируя все остальные фракции. А ведь именно такая сложная структура и обуславливает ценность данного биологически активного вещества. [3, с. 10-12]
Всем известно, что данное соединение необходимо для органов зрения, поскольку входит в состав функциональных структур сетчатки глаза (палочек и колбочек). В природе оно содержится в моркови, абрикосах и других оранжевых плодах. Что же говорят исследователи о синтетическом заменителе? Есть два научных факта:
1. Риск развития онкологического заболевания кишечника возрастает на 30% при регулярном приеме синтетического аналога.
2. Прием курильщиком 20 мг вещества в день увеличивает частоту появления заболеваний сердца на 13%.
Избыток даже натурального витамина A негативно переносится организмом. В частности, у человека появляется головная боль и головокружение, высыпания на коже и тошнота. Не исключены судороги и нарушение зрения.
Из нескольких субъединиц также состоит витамин E — 4 токоферола и 4 токотриенола. Фармацевты же выпускают лишь частичный заменитель, который не соответствует натуральному. И вот что говорят исследования:
1. В 1994 г в Финляндии обнаружили повышение на 18% риска развития рака легких у курильщиков при регулярном приеме данного соединения.
2. В Израиле установили, что комплекс C+E на 30% увеличивает шанс заработать атеросклероз.
3. В США нашли связь между приемом A+E и развитием рака кишечника. Среди 170 тыс. испытуемых частота заболевания возрастала на 30% у тех, кто употреблял данный комплекс. [3, с. 71]
Широко распространена информация, что витамин С — это аскорбиновая кислота. Но это не совсем так. В состав витамина С входят флавоноиды, рутин, аскорбиноген и многие другие соединения, которые в комплексе формируют функционально активную единицу. Прием синтетической аскорбиновой кислоты отдельно от дополнительных компонентов показывает следующие результаты:
1. Ежедневная доза в 500 мг повышает вероятность атеросклероза в 2,5 раза.
2. Комплекс A+E+C увеличивает риск преждевременной смерти на 16%.
Кроме того, избыток даже натурального витамина C, содержащийся в цитрусовых, шиповнике и прочих растениях, провоцирует бессонницу, расстройство стула, тревожность без особых причин.
В организме человека витамин D синтезируется под воздействием солнечного света ультрафиолетового спектра. Он необходим для усвоения кальция, роста костей и мышц. Одно время были популярны биологически активные добавки с данным соединением. И применяли его матери на своих детях с целью укрепления молодого скелета. Обернулось это очень печально — в больницу стали попадать дети с диагнозом «окостенение черепа». Дело в том, что мозг малыша растет вместе со всем организмом. И когда развитие черепа останавливается из-за переизбытка витамина D, то мозгу попросту некуда деваться. Это привело к вспышке детской смертности.
Группа витаминов В наиболее аллергенна. На переизбыток таких веществ организм реагирует кожной сыпью и зудом, а иногда случается даже анафилактический шок. Большинство витаминов В синтезируются в кишечнике человека бактериями, поэтому, как правило, дефицита не возникает, за исключением различных заболеваний ЖКТ, провоцирующих дисбактериоз. [2, с.57]
Исследования демонстрируют влияние витамина B12 на скорость передачи нервного импульса, поэтому косвенно он воздействует на все психические процессы (память, концентрация и т.д.). Натуральный витамин состоит из комплекса соединений, имеющих в своем составе кобальт: циано-, метил-, гидрокси-, дезоксикобаламин. Синтетический аналог содержит только цианокобаламин, а получается он весьма интересным способом. В геном бактерии встраивают специальный ген, который дает ей возможность синтезировать витамин B12.
Когда оправдан прием витаминов? Если применять их разумно и по необходимости, то однозначно они пойдут на пользу. При сбалансированном питании нет нужды в дополнительных биологически активных добавках, но при отсутствии в рационе овощей, фруктов и ягод — есть. Кроме того, многие заболевания нарушают нормальное усвоение питательных и вспомогательных веществ, поэтому в данном случае также потребуется помощь фармацевтической индустрии.
Почему натуральные и синтетические витамины оказывают столь разный эффект на организм человека? Похоже, все дело в химии: антиоксиданты в составе овощей и фруктов работают, а такие же вещества из пробирки — нет. Биохимикам хорошо известны подобные случаи, когда «живые» молекулы ведут себя иначе, чем их синтетические копии. Часто это связано с изомерией — явлением, при котором одинаковые молекулы имеют различное расположение атомов в пространстве. [4, с. 101-103]
Заканчивая размышление о значении синтетических препаратов, хочется отметить, что главная причина отрицательного влияния синтетических витаминов на здоровье человека, заключается в их неправильном приеме. Противопоказано самостоятельное употребление каких бы то ни было витаминных комплексов и пищевых добавок без консультации медицинского специалиста. Многие, желая укрепить иммунитет и повысить работоспособность, употребляют различные витамины в больших количествах, к тому же приобрести их несложно, они отпускаются в аптеках без рецепта врача. Неконтролируемый прием витаминов приводит к гипервитаминозу. Это очень распространенное патологическое состояние в развитых странах. Ни в коем случае нельзя относиться к данным добавкам как к безвредному средству — недооценка опасности может выразиться в серьезных расстройствах и даже сократить срок жизни.
А. Мельников. «Витамины могут убивать» //Известия, 7 октября 2004 г.
Морозкина Т.С., Мойсеенок А.Г. «Витамины», Монография. Минск: Асар, 2002. — 112 с. — ISBN: 985-6572-55-Х.
Филиппова И. «Синтетические витамины»// Диля, 2003 г. – 84 c .
Энтони Патриция К.. «Секреты фармакологии» / Пер. с англ, под ред. Д.А. Харкевича. — М.: Медицинское информационное агентство,2004. — 384 с.. 2004
Источник