Водорастворимые витамины биологическая роль нормирование источники

Водорастворимые витамины и их роль

Классификация витаминов

Как все химические вещества, витамины имеют несколько классификаций, главная из которых основана на их способности к растворению в водной среде или в жирах. Выделяют две основные группы: жирорастворимые и водорастворимые витамины. К первой группе относятся витаминные соединения, которые растворимы только в жирах: холекальциферол, ретинол, филлохинон, токоферол, каротиноидные пигменты. К водорастворимым витаминам относятся биологические соединения витаминной природы, которые не растворяются в жирах. Средой растворения для них является вода.

По химическому строению витаминных веществ их относят: к гетероциклическому ряду, алициклическому ряду, алифатическому ряду, ароматическому ряду.

Жирорастворимые и водорастворимые витамины могут выполнять в организме человека разную роль:

антиоксидантов (ретинол, токоферол, аскорбиновая кислота, бета-каротин);
прогормонов (ретинол и холекальциферол);
коферментов (витамины группы В, филлохинон, биотин).

Можно применять классификацию по функциональной роли, хотя она менее распространена.

Перечень растворимых в воде витаминов

К водорастворимым витаминам относятся:

все витамины из группы В,
С витамин в виде кислоты аскорбиновой,
Н витамин, представленный биотином,
Р витамин в виде рутина, цитрина, катехинов, гесперидина.

Многочисленная группа В представлена 7 витаминами, некоторые из них представлены сразу несколькими активными формами:

В₁ витамин в виде тиамина;
В₂ витамин в виде рибофлавина;
РР или В₃ витамин в виде никотиновой кислоты, никотинамида, ниацина;
В₅ в виде пантотеновой кислоты, пантотената кальция;
В₆ в виде пиридоксина;
В_с или В₉ витамин в виде фолиевой кислоты;
В₁₂ в виде кобаламина.

Водорастворимые витамины: общая характеристика

У представителей данной группы есть общие свойства, позволяющие охарактеризовать эту группу в целом.

Химическая структура

Определить, какие витамины водорастворимые, а какие растворяются в жирах, можно по строению их молекулы. Представители, относящиеся к алициклическому и ароматическому ряду, являются жирорастворимыми веществами, а алифатические и гетероциклические витаминные вещества растворяются в водной среде, за исключением токоферола.

К алифатическому ряду относят кислоту аскорбиновую, которая является производной кислоты L-гулоновой. Выделяют две ее формы: L-аскорбиновую и дегидроаскорбиновую кислоту. Оба соединения могут переходить из одной формы в другую.

Еще одним представителем этого ряда считают пантотеновую кислоту, включающую D-2,4-дигидрокси-3,3-диметилбутановую кислоту и β-аланин, соединение которых происходит за счет амидной связи.

Гетероциклические соединения

Остальными водорастворимыми витаминами являются гетероциклические соединения, в составе которых имеются циклы из углерода и других элементов.

Тиамин состоит из пиримидинового и тиазольного кольца, между которыми имеется метановый мостик.
В основе рибофлавина имеются изоаллоксазин и рибитоловый спирт.
РР витамин представлен кислотой никотиновой и ее амидом.
В составе В₆ витамина (пиридоксина, пиридоксаля, пиридоксамина) имеется цикл в виде пиридинового кольца.
В биотине обнаружен цикл в виде тиофенового кольца, соединенный с мочевиной и пентановой кислотой. Кислота фолиевая включает остаток птеридиновый, парааминобензойный и глутаминовый.
Сложное строение у молекулы витамина В₁₂, которая имеет в своем составе ион кобальта.
Р витамин объединяет группу биофлавоноидов, таких как катехин, флавонон, флавон, которые являются полифенольными соединениями.

Роль в биохимических процессах

Водорастворимые витамины являются коферментами для ферментных систем многих окислительных и восстановительных процессов. Именно они катализируют действия, как отдельных ферментов, так и их комплексов. Вот почему витаминная недостаточность приводит к нарушению обменных процессов.

Некоторые витамины (кислота аскорбиновая из водорастворимых) являются антиоксидантами, которые ингибируют окисление органических веществ в организме.

Витамины как составляющая часть биологических систем

Коферментная роль водорастворимых витаминов представлена в разнообразных реакциях. Ниже приведена информация об этих реакциях и составе ферментных систем.

В₁ витамин в форме ТДФ включен в пируватдекарбоксилазный и α-кетоглутаратдегидрогеназный комплексы, под действием которых происходит окисление солей пировиноградной и α-кетоглутаровой кислоты.
В₂ витамин после поступления в кровь участвует в образовании флавиновых коферментов ФМН и ФАД.
В₃ витамин в виде никотиновой кислоты образует НАД и НАДФ, которые являются дегидрогеназными коферментами.
В₅ витамин в виде пантотеновой кислоты участвует в синтезе ацетил-коэнзимаА и 4-фосфопантотеинового кофермента.
С помощью В₆ синтезируются пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат. Эти коферменты входят в состав ферментов, ускоряющих трансаминирование и декарбоксилирование аминокислотных остатков.
Н витамин является карбоксилазным коферментом, входит в состав малонил-коэнзимаА и ацетил-коэнзимаА.
Из В₉ синтезируются коферменты, отвечающие за перенос метильной, формильной, оксиметильной группы, образование нуклеотидов пуринового ряда, превращения глициновой и сериновой аминокислоты.
В₁₂ участвует в образовании метилкобаламинового и дезоксиаденозилкобаламинового кофермента. Первый из них влияет на образование метиониновой аминокислоты и превращения кислоты фолиевой, а второй регулирует превращения, связанные с жирными кислотами и аминокислотами.

Признаки нехватки витаминов группы В

Значение водорастворимых витаминов для человеческого организма очень велико, а недостаточное их поступление приводит к развитию различных заболеваний.

Нехватка В₁ приводит к нарушению процессов пищеварения, полиневриту с дегенеративными изменениями нервной системы, который может закончиться параличом в виде болезни Бери-Бери. Еще одним признаком является ухудшение работы сердечно-сосудистой системы с изменением ритма сердца и увеличением его объемов.

Нехватка В₂ приводит к замедленным темпам роста в детском возрасте, воспалительным процессам в полости рта, трещинам уголков губ, дерматиту в районе носогубного треугольника, конъюнктивитам, катаракте, мышечной слабости.

Нехватка В₃ вызывает пеллагру, при которой наблюдаются кожные дерматиты, расстройства пищеварения в виде диареи, при сильном авитаминозе происходит расстройство нервной системы.

Недостаток В₅ витамина приводит к дерматитам, дистрофии ткани внутрисекреторных желез, сердца, почек, воспалению периферических нервов, параличу, выпадению волосяного покрова, истощению всего организма.

При авитаминозе В₆ наблюдается перевозбуждение нервной системы, судороги, детский дерматит.

Нехватка В₉ приводит к малокровию, лейкопении, задержке в росте молодого организма, нарушению эпителиальной способности к регенерации.

Авитаминоз В₁₂ витамина связан с развитием мегалобластной анемии, при которой уменьшаются размеры и численность эритроцитарных клеток, также происходят нарушения в работе нервной системы.

Недостаток витаминов С, Н, Р

При нехватке Р витамина кровоточат десны, наблюдаются подкожные кровоизлияния, общая слабость, утомляемость.

При авитаминозе витамина С развивается цинга, сопровождающаяся разрыхлением дёсен, расшатыванием зубов, хрупкостью капиллярных стенок.

Недостаточность Н витамина проявляется специфическими высыпаниями, покраснениями, шелушениями кожных покровов или избыточной сальностью, выпадением волосяного покрова, мышечными болями, усталостью, сонливостью и депрессивными состояниями.

Источники витаминов

Ввиду отсутствия кумуляции, водорастворимые витамины должны постоянно поступать в организм человека с пищей. Поэтому нужно знать, в каких продуктах они содержатся.

В₁ витамин содержится в оболочке зерен злаковых культур, в семенах бобовых растений, в клетках печени, почек, мозга, миокарде.

В₂ витамин присутствует в печени, почках, яйцах, молоке, дрожжах, богаты им шпинат, пшеница, рожь. Может вырабатываться в кишечнике человека.

Источником РР витамина служат рисовые и пшеничные отруби, дрожжи, печень и почки.

В₅, В₆ и Н витамины содержатся в печени, яйцах, мясе, рыбе, молоке, дрожжах. В₅ и В₆ присутствуют в картофеле, моркови, пшенице, яблоках. Все три витамина в небольшом количестве синтезируются в кишечнике.

В₁₂ витамин содержится в клетках печени и почек.

Много С витамина в свежих фруктах, овощах и зелени.

Витамин Р содержится в лимонах, черноплодной рябине, гречихе, чёрной смородине, чайных листьях, плодах шиповника.

Не всегда продукты питания содержат достаточное количество витаминных веществ. Так, в результате термической обработки часть этих соединений разрушается, что приводит к недостаточному поступлению их в организм человека.

Восполнить их нехватку помогут препараты водорастворимых витаминов. В их состав входят как отдельные витаминные вещества, например, монопрепараты «Тиамин», «Бенфотиамин», «Кокарбоксилаза», «Рибофлавин», так и группа витаминов, например, препараты «Витрум», «Мультитабс», «Дуовит».

Источник

Водорастворимые витамины

Водорастворимые витамины – это комплексы витаминов, биохимические свойства которых позволяют им полностью растворяться в воде и водных средах.

Витаминами, в общих чертах, являются незаменимые органические вещества, которые нужны в небольших количествах в рационе для нормального функционирования, роста и поддержания тканей организма. Они могут быть растворимы в жире или воде. Водорастворимые витамины включают в себя: витамин С; все витамины группы B, из которых наиболее важными представителями являются — витамин B 1 (тиамин), витамин B 2 (рибофлавин), витамин B5 (пантотеновая кислота, ПК), витамин B 6 (пиридоксин), витамин B 12 (цианокобаламин); витамин РР (никотинамид); фолиевая кислота (ФК); биотин; холин и другие.

Особенности водорастворимых витаминов

Физиологическое значение водорастворимых витаминов связано с тем, что они свободно распределяются и транспортируются через структуры всего организма, а избыточные количества обычно выделяются через почки. Организм человека нуждается в водорастворимых витаминах, которые следует принимать часто и в небольших дозах. В отличие от жирорастворимых, водорастворимые витамины практически не вызывают токсических эффектов (в случае передозировки). Однако, если ФК витамин B 6, ниацин, витамин C и холин обнаруживаются в избытке по сравнению с потребностями организма, могут появиться симптомы передозировки с соответствующими токсическими эффектами. По этой причине эти водорастворимые витамины имеют количество максимально допустимой суточной дозы. Если в течение длительного периода времени витамин B 6 принимается в высоких дозах, то он приводит к состояниям, которые вызывают необратимое повреждение нервов.

За исключением витаминов B 6 и B 12, водорастворимые витамины легко выводятся с мочой без значительного накопления, что указывает на необходимость частого приема.

Сбалансированное питание обычно обеспечивает достаточное количество водорастворимых витаминов в организме человека. Лекарства для устранения дефицита этих витаминов могут понадобиться людям старше 50 лет, а также некоторым вегетарианцам. Хотя водорастворимые витамины нельзя хранить в течение длительного времени, они выполняют важные функции. Витамин С способствует здоровью зубов и десен и помогает организму усваивать железо. Витамины B 1, ПК, биотин и B 12 важны для энергетического обмена, а B 2 и B 6 полезны для производства эритроцитов. Витамин B 3 помогает защитить кожу и нервные волокна. ФК имеет решающее значение для производства ДНК, поэтому беременным женщинам следует давать достаточно ФК.

Физиологическое значение водорастворимых витаминов группы В в качестве коферментов и кофакторов заключается в поддержке активности важных ферментов, а также в обеспечении нормального хода процессов, вырабатывающих энергию. Недостаток водорастворимых витаминов в основном влияет на рост или быстрый метаболизм тканей, таких как кожа, кровь, пищеварительный тракт и нервная система. Водорастворимые витамины легко разрушаются при приготовлении.

Физиологическая роль витамина B 1

Витамин B 1 является водорастворимым витамином, который называется тиамином. Это бесцветное органическое соединение, состоящее из аминопиридинового и тиазольного кольца. Витамин B 1 не вырабатывается в организме, поэтому его следует принимать во время еды. Хорошими источниками являются помидоры, перец, зеленый горошек, шпинат, салат, свинина и говядина, коровье молоко. Рекомендуемая суточная доза для взрослых составляет около 1,2 миллиграмма.

Витамин B 1 важен для поддержания функций нервной системы, участвуя в синтезе нейротрансмиттера ацетилхолина. Роль тиамина ясно показана в производстве энергии. Он необходим для метаболизма глюкозы, потому что действует как кофактор системы пируватдегидрогеназы. Витамин B 1 также действует как мощный антиоксидант и иммуностимулятор. Это важно для профилактики и лечения некоторых заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, алкоголизм, рассеянный склероз.

Дефицит тиамина может наблюдаться при снижении потребления витаминов, при приеме диуретиков, при диабете, при хроническом злоупотреблении алкоголем. Симптомы этого состояния включают анорексию (потерю аппетита), нарушения белкового и жирового обмена, парестезии (покалывание), нарушение чувствительности. Это описывает клиническую картину болезни авитаминоза.

Физиологическая роль витамина B 2

Витамин B 2 является водорастворимым витамином, известным как рибофлавин и лактофлавин. Он широко распространен в природе и поступает в организм при потреблении риса, яблок, абрикосов, бананов, миндаля, творога, желтого сыра. Суточная потребность в рибофлавине составляет около 1 мг.

Витамин В 2 выполняет различные физиологические функции в организме. Он участвует в производстве эритроцитов, в синтезе гемоглобина, в окислительно-восстановительных процессах в качестве кофактора ферментов. Рибофлавин оказывает благотворное влияние на зрительную систему, кожу, иммунную систему и выделительную систему. Дефицит витамина B 2 может возникнуть при нерациональных диетах. Дефицит сопровождается снижением усвоения железа. При снижении уровня рибофлавина наблюдаются усталость, проблемы с кожей, боль и кровотечение в глазах.

Физиологическая роль витамина B 3

Витамин B 3 является водорастворимым витамином, также известным как ниацин и витамин PP. Поскольку он растворим в воде, организм не хранит его и его необходимо принимать с пищей. Источниками витамина B 3 являются авокадо, злаки, спаржа, листовые овощи, мясо. Ниацин оказывает свое физиологическое действие, связывая его с рецепторами, которые действуют со вторыми медиаторами. Суточная потребность около 15 мг. Оптимальные уровни витамина А связаны с поддержанием здоровья кожи, сердечно-сосудистой системы, суставов и головного мозга. Обладает противоопухолевым действием, снижает уровень холестерина ЛПНП, оказывает противовоспалительное действие. Дефицит ниацина встречается редко. Легкий дефицит характеризуется усталостью, расстройством желудка, депрессией. При тяжелом дефиците развивается болезнь пеллагра. Его симптомы включают сыпь, головную боль, рвоту и диарею, дезориентацию и потерю памяти. Отсутствие лечения может привести к смерти.

Физиологическая роль витамина В 5

Витамин B 5 является водорастворимым витамином, также называемым Пантотеновой кислотой (ПК). Это основное питательное вещество, которое поставляется в организм при употреблении с брокколи, капустой, картофелем, черникой, бананами, чечевицей. Рекомендуемая суточная доза составляет около 5 мг.

ПК участвует в расщеплении питательных веществ и в использовании их энергии. Это исходный материал для синтеза кофермента А, который является кофактором многих ферментов. Витамин В 5 необходим для поддержания здоровья кожи, глаз и печени. Стимулирует иммунную систему и снижает уровень холестерина. ПК может использоваться как препарат для лечения таких заболеваний, как акне, астма, конъюнктивит, депрессия, ревматоидный артрит. Дефицит бывает очень редко, только у людей с тяжелым недоеданием. Симптомы включают общее недомогание, бессонницу, депрессию, боль в животе. При избытке витамина В 5 наблюдается понос.

Физиологическая роль витамина B 6

Витамин B 6 является водорастворимым витамином, который называется пиридоксин. Это общее название для группы из 6 витамеров. Пиридоксин содержится в фруктах и овощах. Замечательными источниками являются коричневый рис, орехи, арахис, бананы, курица и говядина. Суточная потребность составляет около 1,5 мг.

Витамин B 6 участвует в более чем 100 ферментативных реакциях, связанных с метаболизмом белка. Он также играет роль в биосинтезе нейротрансмиттеров. Его основное физиологическое значение связано с образованием эритроцитов и гемоглобина. Препараты пиридоксина используются для облегчения симптомов предменструального синдрома, болезни Паркинсона, хронического гастрита, анемии, псориаза. Дефицит витамина B 6 может вызвать повреждение нервов конечностей, раздражительность, депрессию, психоз, железодефицитную анемию. Избыток связан с серьезными нервными заболеваниями.

Физиологическая роль витамина В 7.

Витамин B 7 является водорастворимым витамином. Также называется биотином или витамином N. Продукты, богатые биотином, — это помидоры, морковь, салат, капуста, лук, клубника, малина. Небольшое количество витамина B 7 вырабатывается из микрофлоры кишечника. Рекомендуемая суточная доза составляет около 30 мкг.

Витамин В 7 играет важную роль в поддержании здоровья организма. Он играет ключевую роль в метаболизме углеводов и жиров как кофактор нескольких ферментов. Биотин улучшает здоровье волос и кожи, способствует похудению, снижает уровень холестерина и регулирует уровень сахара в крови. Дефицит витамина В 7 характеризуется появлением красной сыпи вокруг глаз, рта и половых органов, неврологических симптомов, таких как летаргия, депрессия, галлюцинации, атаксия, дерматит.

Физиологическая роль витамина B 9.

Витамин B 9 является водорастворимым витамином, также известным как фолиевая кислота (ФК), фолат и фолацин. Его структура чрезвычайно сложна. Лучшими источниками ФК являются зеленые листовые овощи. Продукты, богатые ФК: шпинат, цветная капуста, салат, лук-порей, капуста. Суточная потребность в ФК составляет около 400 мкг, и больше для беременных женщин. ФК чрезвычайно важна для нормального течения беременности. Оптимальные количества защищают от дефектов нервной трубки и аномалий позвоночника.

Витамин В 9 способствует эритропоэзу, улучшает кровообращение и функцию нервной системы. Он участвует в профилактике и лечении некоторых заболеваний, таких как анемия, себорея, атеросклероз, дисплазия шейки матки. Дефицит ФК встречается редко, но связан с заболеваниями зубных тканей. Избыток ФК опасен для нервной системы.

Физиологическая роль витамина В 12

Витамин B 12 представляет собой водорастворимый витамин, также называемый цианокобаламин. Его структура довольно сложна и отчасти напоминает структуру гемоглобина. Цианкобаламин принимается с пищей и синтезируется некоторыми микроорганизмами ЖКТ. Хорошими источниками являются печень, креветки, лосось, морские растения, сине-зеленые водоросли. Поглощение витаминов зависит от присутствия R-связывающего белка и внутреннего фактора. Рекомендуемая суточная доза составляет около 2,4 мкг. Основное физиологическое значение витамина В 12 заключается в реализации гуморальной регуляции эритропоэза. Витамин B 12- дефицитная анемия наблюдается при дефиците цианкобаламина. Избыток может сопровождаться развитием аллергической реакции.

Физиологическая роль витамина В 15

Витамин В 15 является водорастворимым витамином. Также называется пангамовой кислотой. Он содержится в продуктах животного происхождения и в некоторых растительных продуктах (абрикосовые косточки, тыква, дыня, арбуз). Суточная потребность составляет около 1-2 мг. Физиологическое значение витамина B 15 было связано с рядом процессов — он стимулирует кровообращение, снижает уровень холестерина, стимулирует синтез белка, участвует в метаболизме жиров, действует как антиоксидант, улучшает сердечный выброс. Витамин B 15 может быть вовлечен в профилактику и лечение определенных состояний, таких как астма, алкоголизм, усталость, заболевания легких. Дефицит редок. Это состояние сопровождается утомлением, усталостью и снижением работоспособности. Избыток витамина В 15 характеризуется сонливостью, головной болью, тошнотой, тахикардией.

Физиологическая роль витамина С

Витамин С является водорастворимым витамином, также называемым аскорбиновой кислотой и антисорбитовым фактором. Он не синтезируется в организме и поставляется с пищей. Наиболее богатыми аскорбиновой кислотой являются перец, брокколи, горчица, лимоны, лайм, ананас, апельсины. Требуемая суточная доза составляет около 90 мг.

Витамин С необходим для поддержания здоровья организма. Это антиоксидант, который взаимодействует с другими антиоксидантными витаминами, а именно А и Е. Аскорбиновая кислота способствует активности лейкоцитов, укрепляя иммунную систему. Дефицит витамина С развивает заболевание, называемое цингой — характеризуется обесцвечиванием кожи и кровотечением из десен. Повышение уровня мочевой кислоты в организме может наблюдаться при передозировке.

Источник

Читайте также: Норма витамин для глаз