Витамины (от лат. vita – жизнь) – амины жизни – низкомолекулярные органические соединения, которые, присутствуя в малых количествах, обеспечивают нормальное протекание биохимических процессов. Витамины – незаменимые факторы питания, не синтезируются в организме или синтезируются в незначительном количестве кишечной микрофлорой. Витамины не являются источником энергии.
Биологическая функция многих витаминов заключается в том, что они входят в состав коферментов и простетических групп ферментов.
Авитаминоз – комплекс патологических симптомов, развивающихся в результате отсутствия одного из витаминов.
Полиавитаминоз – комплекс патологических симптомов, развивающихся в результате полного отсутствия нескольких витаминов.
Гиповитаминоз – признаки частичной недостаточности витаминов.
Гипервитаминоз – признаки избыточного потребления витаминов.
Диcвитаминоз – несовместимость витаминов.
Классификации витаминов
1. По физиологическому действию
|
Группа |
Витамин |
|
Повышающие общую резистентность |
В1, В2, РР, А, С |
|
Антигеморрагические |
С, Р, К |
|
Антианемические |
С, фолиевая кислота, В12 |
|
Антиинфекционные |
А, С |
|
Регуляторы зрения |
А1, В2, С |
2. По функциональному принципу с учетом химической природы
|
Группа |
Название |
|
Коферментные витамины (входят в состав ферментов) |
тиамин (В1), рибофлавин (В2), пиридоксин (В5), никотиновая кислота (РР), никотинамид (В5), биотин (В7), фолиевая кислота (В9), кобаламины (В12) |
Пантотеновая кислота (В3) Липоевая кислота |
|
|
Неучаствующие в образовании коферментов |
Холин (В4), карнитин (В), пангамовая кислота |
Витамины групп А, К, Е, Д |
|
Витамин С, изотин (В8) |
3. В соответствии с Международной химической номенклатурой витамины подразделяются на:
- водорастворимые;
- жирорастворимые;
- витаминоподобные соединения.
К водорастворимым витаминам относятся витамины В1 (тиамин, аневрин), В2 (рибофлавин, лактофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В5 (РР, никотинамид), В6 (пиридоксин), В7 (Н, биотин), В9 (фолиевая кислота), В12 (цианкобаламин), С (аскорбиновая кислота), Р (рутин).
Жирорастворимые витамины (липовитамины) – витамины, растворимые в жирах. К данной группе относятся витамины А (ретинол), Д (кальциферол), Е (токоферол), К (филлохинон), F (незаменимые жирные кислоты), Q (убихинон).
Водорастворимые витамины
Витамин В1 (тиамин, аневрин)
Тиамин был впервые выделен в кристаллической форме Янсеном в Голландии и Виндауссом в Германии. Структура была установлена Р.Р. Вильямсом и его коллегами. Тиамин легко превращается в тиохром при действии мягких окислителей; голубая флуоресценция тиохрома служит основой метода определения концентрации тиамина.
1.Химическое строение
Молекула витамина В1 состоит из пиримидинового и тиазолового гетероциклов, соединенных метиленовым мостиком – СН2 –
В животных тканях и дрожжах витамин В1 находится в виде тиаминпирофосфата
2.Симптомы недостаточности витамина В1
Витамин В1 – антиневритный фактор. Авитаминоз В1 приводит к заболеванию бери-бери. Сухая и влажная формы бери-бери у человека давно известны как эндемические заболевания в областях, в которых основным продуктом питания является полированный рис. Симптомы сухой формы – быстрая потеря веса, атрофия мышц, мышечная слабость, периферические невриты, состояние невроза, страха, нарушение интеллекта, увеличение размеров сердца. Симптомы влажной формы – обширные отеки, которые могут маскировать мышечную атрофию, признаком острой сердечной недостаточность. В экономически развитых странах тиаминовая недостаточность встречается редко, она наблюдается только у хронических алкоголиков при синдроме Вернике (нарушение сердечно-дыхательных функций, связанных с геморрагиями в области третьего и четвертого желудочков мозга).
3.Биологическая роль витамина В1
Витамин В1 входит в состав ферментов декарбоксилаз пировиноградной и a-кетоглутаровой кислот (цикл Кребса).
Тиамин также входит в состав ферментов пентозофосфатного цикла распада глюкозы.
4.Содержание в пищевых продуктах
Витамином В1 богаты оболочки зерен зерновых культур, меньшее количество содержится в бобовых культурах (фасоль, горох, соя, чечевица), дрожжах, отрубях, печени, почках, мозге, сердечной мышце (табл. 8.2). Хлеб из непросеянной муки является прекрасным источником этого витамина, обычный белый хлеб – беден витамином В1, так как большая часть витамина удаляется в процессе помола. При продолжительной варке гороха и фасоли разрушается до 60 % исходного тиамина.
Норма потребления витамина В1 составляет 1,5–5,0 мг ежесуточно.
Таблица 8.2
Содержание витамина В1 в продуктах питания
|
Продукт |
Содержание витамина В1, |
|
Рис (оболочка) |
1,1 |
|
Пшеница |
0,4 |
|
Грибы |
0,3 |
|
Печень |
0,38 |
|
Мозги |
0,29 |
Витамин В2 (рибофлавин, лактофлавин,
6,7-диметил-9-Д-рибитилизоаллоксазин)
Три направления исследований привели к идентификации рибофлавина:
- выделение флюоресцирующего вещества из сыворотки молока;
- выделение из сыворотки молока необходимого для крыс фактора питания;
- выделение кофермента желтого фермента из эритроцитов.
1.Химическое строение
Витамин В2 является производным изоаллоксазина, в котором к среднему кольцу присоединен 5-атомный спирт рибитол.
2.Симптомы недостаточности витамина В2
Авитаминоз В2 (арибофлавиноз) у человека характеризуется воспалительными явлениями слизистой оболочки ротовой полости (фуксиноподобный цвет языка, образование трещин у углах рта, на губах – кейлозис); нарушением зрения (сначала отмечается быстрая утомляемость глаз, светобоязнь, резь в глазах, воспаление их слизистой, век, васкуляризация роговицы глаз), остановка роста, себорейный дерматит, особенно в области носогубных складок. Наряду с этим у больных отмечается малокровие, поражение кожи лица, ушей, груди.
Витамин В2 необходим для нормального развития плода.
У больных квашиоркором, пеллагрой, бери-бери также наблюдается недостаток рибофлавина.
Благодаря бактериальному биосинтезу рибофлавина в желудочно-кишечном тракте жвачные животные не нуждаются в поступлении рибофлавина с пищей.
3.Биологическая роль В2
Рибофлавин является компонентом двух коферментов ФМН (флавинмононуклеотида) и ФАД (флавинадениндинуклеотида); ФМН – кофермент дегидрогеназ, контролирующих окислительное дезаминирование аминокислот; ФАД – кофермент аэробных дегидрогеназ, которые катализируют аэробные окислительно-восстановительные реакции. Обычно концентрация ФМН снижается быстрее, чем ФАД, концентрация обоих коферментов снижается быстрее в печени и почках, чем в сердце и мозге. Изменение концентрации рибофлавина в эритроцитах является наиболее чувствительным показателем недостаточности. В норме концентрация рибофлавина в цельной крови составляет 20 мкг/ 100 мл.
4.Содержание в пищевых продуктах
Синтез рибофлавина осуществляется всеми зелеными растениями, большинством бактерий и грибов. В организме животных синтез не происходит.
Содержится в дрожжах (0,6–2,3 мг/100 г), меле (1,04 мг/100 г), яйцах (0,69 мг/100 г), пшеничных зародышах (1,0 мг/100 г), молоке, печени.
Суточная потребность в витамине В2 детского организма – 1–2 мг, взрослого – 2–5 мг.
Витамин В3 (РР, никотинамид, ниацин, никотиновая
кислота, антипеллагрический фактор)
Никотиновая кислота и ее амид известны давно, но только в 1937 г. было показано, что данные вещества являются витаминами.
1.Химическое строение
Витамин В3 – антипеллагрический фактор (от англ. рellagra preventing предохраняющий от пеллагры: пеллагра от итал. pellе agra – сухая, жесткая кожа).
В природе витамин РР встречается в двух формах (витамерах) – в виде никотиновой кислоты и никотинамида. Собственно антипеллагрическим действием обладает только амид, а никотиновая кислота является провитамином. Другое название никотиновой кислоты – это пиридин-3-карбоновая кислота, или b-пиридинкарбоновая кислота.
Предшественником никотиновой кислоты в организме является триптофан. Синтез из триптофана никотиновой кислоты происходит у человека и животных при участии витамина В6 (из 60 мг триптофана образуется 1 мг ниацина). У зеленых растений и микроорганизмов исходными соединениями в биогенезе витамина РР является аспартат и производные триоз.
2.Симптомы недостаточности витамина В5
Недостаточность витамина РР вызывает заболевание пеллагра.
РР-авитаминоз развивается при неполноценном белковом питании (недостаток триптофана и отсутствие витамина В6).
Пеллагра – это комплекс трех заболеваний, комплекс симптомов "3 Д" – дерматит (кожные поражения), деменция (нарушение психики), диарея (нарушение пищеварения). Основным симптомом заболевая является дерматит: кожа краснеет, становится шершавой, покрывается пузырями, трещинами, на местах лопнувших пузырей остаются изъязвления. Эти изменения поражают открытые участки тела, подверженные солнечному облучению. Другие симптомы характеризуют тяжелые расстройства нервной системы (вплоть до психических заболеваний) и органов пищеварения.
3.Биологическая роль
Витамин РР – составная часть коферментов, входящих в состав ферментов, катализирующих процессы тканевого дыхания (примерно 100 анаэробных дегидрогеназ).
Амид никотиновой кислоты входит в состав НАД, НАДФ, глюкозофосфатдегидрогеназы, пируватдегидрогеназы.
4.Содержание в пищевых продуктах
Содержится в зерновых культурах, отрубях, дрожжах, печени, почках (7 мг/100 г), сыре (2,8 мг/100 г). Содержание витамина РР у рыб и беспозвоночных морских животных колеблется от 0,7 до 10 мг/100 г.
Суточная потребность взрослого человека – 15–25 мг.
Витамин В5 (пантотеновая кислота)
Данный витамин впервые был обнаружен Р.Л.Д. Уильямсом и его сотрудниками как компонент комплекса биос. Значение его в питании животных было установлено Джуксом и Вули.
1.Химическое строение
Пантотеновая кислота (от греч. рantothea – всюду присутствует) – a,g-диокси, b/,b/-диметилбутирил-b-аланин или пантаил-b-аланин:
2.Симптомы недостаточности витамина В5
Недостаток пантотеновой кислоты у человека и животных проявляется в замедлении роста, потере массы тела, появлении дерматитов, повреждении кожи, шерсти, выпадении волос; в дегенеративных изменениях миелиновой оболочки спинного мозга, задних корешков и седалищного нерва. С этим связаны дискоординация движений, появление "гусиного" шага, параличи; нарушения работы желудочно-кишечного тракта, органов размножения, надпочечников.
3.Биологическая роль
Пантотеновая кислота входит в состав кофермента А и ацилпереносящего белка (АПБ). В настоящее время известно более 70 ферментов, при функционировании которых используются производные КоА или АПБ, например кофермент ацетилирования СоА, который переносит ацетил CH3CO для цикла Кребса и для биосинтеза жирных кислот.
4.Содержание в пищевых продуктах
Пантотеновая кислота синтезируется зелеными растениями и микроорганизмами: дрожжами, многими бактериями, в том числе кишечной микрофлорой млекопитающих, грибками. Пантотеновая кислота поступает в организм человека и животных с пищей. Важные источники – мясные продукты и молоко, дрожжи, куриные яйца (особенно желток – 1,5–2,7 мг/100 г), печень животных (30 мг/100 г), икра. Фрукты и овощи относительно бедны этим витамином.
Суточная потребность – 2–10 мг.
Витамин В6 (адермин, пиридоксин, пиридоксаль,
пиридоксамин, пиридоксол)
Витамин В6 в форме пиродоксола был открыт в 1934 г. и синтезирован в 1939 г.
1.Химическое строение и свойства
Свойствами витамина В6 обладают три соединения (витамера): пиридоксол (в растениях), пиридоксаль, пиридоксамин (в животных тканях).
Они различаются радикалом в четвертом положении кольца пиридина.
Все три компонента объединяются общим названием – пиридоксин. Каждый из них обладает свойствами витаминов и способен в организме перейти в одну форму пиридоксальфосфат, который и участвует в химических реакциях, связанных с деятельностью данного витамина.
Витамин В6 синтезируется многочисленными видами микроорганизмов и зелеными растениями из продуктов гликолиза: глицеральдегид-3-фосфата, дигидроксиацетонфосфата или пирувата. Микроорганизмы кишечника жвачных животных также активно синтезируют витамин В6. Микрофлора кишечника человека синтезирует В6, но в недостаточных количествах.
2.Симптомы недостаточности витамина В6
Основными симптомами В6-авитаминоза являются: нарушение кроветворения, угнетение выработки эритроцитов; различные дерматиты, воспалительные процессы кожи, которые не поддаются лечению никотиновой кислотой, замедление и остановка роста; нарушение обмена липидов, резкое нарушение обмена белков, так как реакции переаминирования аминокислот с кетокислотами обеспечивает фонд свободных аминокислот, которые необходимы для биосинтеза белков.
В обычных условиях В6-авитаминоз у человека не наблюдается, так как витамин В6 широко распространен в пищевых продуктах.
3.Биологическая роль
Пиридоксальфосфат является коферментом в реакциях переаминирования (трансаминирования) и декарбоксилирования. Он входит в состав ферментов аминотрансфераз, которые катализируют процессы трансаминирования. Трансаминирование является одним из основных процессов белкового обмена, в результате переноса –NH2– происходит синтез аминокислот в организме.
Витамин В6 входит также в состав ферментов декарбоксилаз, которые декарбоксилируют аминокислоты с образованием биологически активных аминов:
4.Содержание в пищевых продуктах
Содержится в дрожжах, рыбе, печени, горохе, злаках, отрубях, говядине, яичном желтке, зеленой части растений.
Суточная потребность – 2–3 мг.
Витамин В12 (цианкобаламин)
Витамин В12 впервые был получен в кристаллическом состоянии в 1948 г. Структура его была расшифрована в 1953 г. Синтез этого витамина был осуществлен Р.Б. Вудвордом в результате десятилетней работы (1961–1971).
1.Химические свойства
Молекула витамина В12 включает планарную группу, которая содержит восстановленные пиррольные кольца с атомом кобальта в центре и две нуклеозидные группы. Планарная группа является хромофором, поэтому кристаллы витамина окрашены в рубиново-красный цвет.
Центральной частью молекулы витамина В12 является циклическая корриновая система, напоминающая порфирины: C63H96N14OPCo.
Кристаллический порошок темно-красного цвета, хорошо растворим в воде, спиртах, низших органических кислотах, фенолах. Температура плавления 300 оС. На свету теряет активность.
2.Симптомы при недостаточности витамина В12
Витамин В12 является антианемическим фактором. При недостатке этого витамина имеет место нарушение нормального кроветворения костного мозга.
Авитаминоз В12 проявляется в виде злокачественной (пернициозной) анемии (малокровия), или болезни Аддисона – Бирмера. У животных недостаток витамина В12 приводит в задержке роста, исхуданию, потере аппетита.
Кроме того авитаминоз В12 у человека может развиваться в результате нарушения биосинтеза "внутреннего фактора Касла" – гликопротеида, который специфически связывает В12 и переносит его через кишечную стенку. Депо витамина В12 находится в печени. Исторически известным фактом является использование сырой говяжьей печени для лечения болезней органов кроветворения. Сейчас этот витамин используют для лечения лучевой болезни, для улучшения кроветворения.
3.Биологическая роль
Механизм действия витамина В12 состоит в том, что ряд его форм являются коферментами и образуют с апоферментами семейство кобамидных ферментов, которые ускоряют реакции азотистого, углеводного, нуклеинового и липидного обмена.
Так, витамин В12 как метилкабаламин входит в состав ферментов, которые совместно с фолиевой кислотой участвуют в переносе метильных групп для биосинтеза (метионина, креатина, адреналина, нуклеиновых кислот). В этой реакции витамин В12 действует вместе с витаминоподобным веществом ВС.
4.Содержание в пищевых продуктах
Витамин В12 – единственный из витаминов, который синтезируется исключительно микроорганизмами (бактериями), актиномицетами, сине-зелеными водорослями. Последние являются основными источниками значительного накопления витамина В12 в теле моллюсков, рыб и разных видов водных животных. Человек получает витамин В12 с пищей, в которой последний находится в связанном с белками состоянии.
Витамин В12 содержится в белковых продуктах животного происхождения. Самые богатые природные источники В12 – говяжья печень и почки. Растения не содержат В12.
Суточная потребность взрослого человека – 2–5 мкг.
Витамин С (антискорбутный фактор,
аскорбиновая кислота)
В 1907 г. А. Хольст и Т. Фрелих опубликовали свою знаменитую работу, посвященную исследованию причин возникновения цинги, которая была выполнена на морских свинках. В 1919 г. Макколлум присвоил название А и В двум веществам, поступающим с пищей и необходимым для выживания. В этом же году Дрюммон предложил назвать антискорбутный (скорбут – цинга) фактор "водорастворимым витамином С".
Венгерским ученым А. Сент-Дьердьи впервые из коры надпочечников крупного рогатого скота, а позже – из апельсинового и капустного соков был выделен витамин С в кристаллической форме.
Бермингемской группой под руководством Н. Хеуорса был разработан синтетический путь получения витамина С. Результаты этой работы были опубликованы в 1933 г. В 1937 г. Н. Хеуорс и А. Сент-Дьердьи получили Нобелевскую премию за исследования в области витаминов.
1.Химическое строение и свойства
Аскорбиновая кислота – g-лактон кетогулоновой кислоты (производное альдогексозы-гулозы). Кислый характер витамина С обусловлен наличием двух енольных гидроксидов, способных к диссоциации с отщеплением ионов Н+.
Аскорбиновая кислота способна к обратному окислению (дегидрированию) с образованием дегидроаскорбиновой кислоты:
Одним из основных свойств аскорбиновой кислоты является ее способность к обратимым окислительно-восстановительным превращениям. Окисление витамина катализируется аскорбатоксидазой – особым ферментом, содержащимся в растениях и контролирующим превращение аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую. Впервые он был обнаружен в листьях капусты Сент-Дьердьи. В состав данного фермента входит медь (0,26 %). Полученный из раздавленной массы плодов тыквы-горлянки фермент имеет сине-зеленый цвет и молекулярную массу 150 000. В спектре поглощения наблюдается характерный пик при 610 нм (за счет наличия двухвалентной меди) и плечо при 412 нм. При добавлении аскорбиновой кислоты при рН 6,0 фермент приобретает желтый цвет, что объясняется превращением меди (II) в медь (I).
Структура аскорбатоксидазы была расшифрована в 1989 г. А. Мессершмидтом. Его группе удалось получить кристаллы синего цвета двух различных форм оксидазы и определить структуру аскорбатоксидазы из кабачков "Цуккини" методом рентгеноструктурного анализа. Первая форма – димер (М 140 000), вторая – тетрамер (М 280 000). Каждая субъединица содержит четыре атома меди. Три из них образуют кластер, с которым связаны восемь гистидиновых лигандов, четвертый атом меди связан с цистеиновым, метиониновым и двумя гистидиновыми лигандами.
Плоды шиповника, черная смородина не содержат аскорбатоксидазы, поэтому отличаются высоким содержанием витамина С; в огурцах, кабачках, винограде, содержащим данный фермент, этот фермент содержится в небольших количествах. Восстановление дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую катализируется дегидроаскорбатредуктазой, обнаруженной в животных и растительных тканях.
2.Симптомы недостаточности витамина С
Авитаминозом С является цинга – болезнь, известная с XIII века, когда был составлен испанский медицинский трактат, в котором апельсиновый и лимонный соки рекомендовались в качестве целебного средства для лечения больных цингой. В XIV в. массовый характер приобрели длительные морские экспедиции, в которых мореплаватели очень часто страдали цингой. Так, в 1497–1499 гг. Васко де Гама впервые обогнул мыс Доброй Надежды, но потерял при этом половину экипажа.
Одним из первых отчетов о лечении цинги является работа Хаклета "Принципы навигации" (1600), в которой он описывает события, происходившие в экспедиции Ж. Картье на остров Ньюфаундленд в 1535 г.
Основные симптомы С-витаминной недостаточности: повышенная ломкость кровеносных капилляров (петехиальные кровоизлияния), легкость образования гематом, образование красных сосудов с точечными и линейными кровоизлияниями на нижней поверхности языка; общая слабость, апатия, состояние депрессии, утомляемость; снижение аппетита, задержка роста; повышенная восприимчивость к инфекциям, боли в суставах, незаживающие раны; гиперкератоз волосяных фолликул, сопровождающийся закручиванием волос и образованием на коже вокруг них розовых ободков; болезненность десен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов. В тяжелых случаях цинги нарастают явления гингивита (изъязвление десен, расшатывание зубов). В основе явления цинги лежат нарушения синтеза склеивающего межклеточного белка коллагена вследствие ослабления его посттрансляционной модификации, которая выражается в торможении и окислении радикалов пролина и лизина в радикалы оксипролина и оксилизина. В результате синтезируется нефибриллярный коллаген, что вызывает патологию опорных тканей и стенок сосудов.
3.Биологическая роль
Аскорбиновая кислота – окисленное производное шестиатомного спирта сорбита. Диенольная группа обусловливает способность витамина С легко подвергаться окислению. При окислении аскорбиновая кислота дает дегидроаскорбиновую кислоту – неустойчивое соединение, которое при восстановлении легко переходит в аскорбиновую кислоту. Благодаря этой способности витамин С принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах в организме, являясь активатором или ингибитором ряда ферментных систем. Аскорбиновая кислота легко восстанавливает метиленовую синь,
2,6-дихлорфенолиндофенол, железосинеродистый калий, азотнокислое серебро, что положено в основу качественных реакций и количественного определения витамина С.
Витамин С оказывает антиоксидантное действие, катализирует реакции тканевого обмена, участвует в биологическом окислении, в синтезе гормонов. Функционально связан с витаминами А, Е, В1, В2, фолиевой кислотой. Синтезируется в печени, почках.
Организмы человека, обезьян, морских свинок, птиц семейства воробьиных, ряда видов летучих мышей не синтезируют аскорбиновую кислоту. В норме в организме человека должно содержаться около 5 г витамина С. Уровень аскорбиновой кислоты в плазме крови порядка 1,4–2,0 мг% свидетельствует о насыщении всех тканей организма витамином С (1500–3000 мг), норма содержания в плазме –
0,7–1,2 мг/100 г, ниже 0,5 – состояние недостаточности. В лейкоцитах в норме содержание витамина С составляет 25 мкг на 108 клеток. Причем уровень содержания в плазме снижается при патологических состояниях, таких как инфекционные болезни, застойная сердечная недостаточность, болезни печени и почек, злокачественные новообразования, пурпура (геморрагическая сыпь), эндокринные и гастроэнтерологические расстройства.
Международной единицей для измерения содержания витамина С является антискорбутная активность 0,05 мг аскорбиновой кислоты.
Витамин С, кроме цинги, используется для лечения других патологических состояний. Его применяют в случае хирургического вмешательства, травм и язвы двенадцатиперстной кишки. Он способствует заживлению ран, его назначают при лихорадочных состояниях, при диарее, инфекционных заболеваниях, геронтологической психиатрии, при гемодиализе, хронических инфекциях мочевыводящих путей. Витамин С известен как иммуномодулятор, действующий на различные точки иммунной системы, он ингибирует гистидиндекарбоксилазу, подавляя образование иммуносупрессора гистамина; способствует активности нейтрофильных лейкоцитов, нейтрализует избыточный уровень реактивных оксидантов, продуцируемых фагоцитами при хронической инфекции. Витамин С также используют при лечении заболеваний крови и кровеносной системы.
4.Содержание в пищевых продуктах
Основными источниками витамина С являются овощи, фрукты, ягоды; содержание витамина С (в мг/100 г) в свежем шиповнике – 300–2000, черной смородине – 200–500, в капусте кочанной – 186, молодом картофеле – 30, в хрене и зеленом перце – 120, в апельсинах, лимонах, шпинате – 50, клубнике – 59. Единственными продуктами животного происхождения, которые содержат аскорбиновую кислоту, являются молоко (1–5 мг/100 г) и печень.
Витамин С легко разрушается кислородом воздуха на свету, а также в присутствии следов железа и меди, поэтому не рекомендуется готовить овощи и фрукты в медной и железной посуде. Он более устойчив в кислой среде, чем в щелочной. Содержание витамина С в овощах и плодах при хранении снижается (исключение – свежая и квашеная капуста), при измельчении продуктов (за счет увеличения ферментативной активности аскорбатоксидазы), при тепловой обработке пищи на 25–60 %. Овощи, приготовленные в микроволновой печи, сохраняют больше витамина С.
В растениях витамин С находится в связанной форме – аскорбигена, образованного в результате взаимодействия аскорбиновой кислоты с 3-оксиметилиндолом.
Суточная потребность человека в витамине С – 50–100 мг, она возрастает при инфекционных заболеваниях и стрессах.
Сторонники мегадозового режима приема витамина С (1–40 г в день), среди которых дважды лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг, полагают, что это значительно укрепляет здоровье.
Витамин Р (рутин, витамин проницаемости, цитрин,
флавон, полифенолы, биофлавоноиды)
Впервые витамин Р был выделен в 1936 г. из кожуры лимона
А. Сент-Дьердьи.
1.Химическое строение и свойства
Витамин Р (от лат. permeо – проницаемость) – это свыше десятка биофлованоидов, обладающих Р-витаминным действием. По химической природе биофлавоноиды не составляют общей группы соединений, но все они имеют дифенилпропановый углеродный "скелет". Различаются степенью гидроксилирования бензольных колец, входящих в состав фловонового ядра, и различными гликозидными группировками.
К этой группе относятся катехины, лейкоантоцианы, флаваноны, флаванолы (в том числе, рутин), антоцианы, флавоны.
Препараты витаминов группы Р – это кристаллические вещества желтой или оранжевой окраски, трудно растворимые в воде.
2.Симптомы недостаточности витамина Р
При недостатке витамина Р повышается проницаемость и ломкость стенок кровеносных сосудов, возникают кровотечения, боль в конечностях, общая слабость и быстрая утомляемость.
Витамины С и Р синергичны, функционируют в оксилительно-восстановительных процессах вместе, образуя парное звено. Каждый из них в присутствии другого обладает более высоким терапевтическим эффектом, чем каждый отдельно. Особенно эффективен при лечении цинги и различных кровотечений аскорутин – препарат, содержащий комплекс данных витаминов.
3.Биологическая роль
Витамины группы Р участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, обеспечивая нормальный ход процессов биологического окисления.
Влияние биофлавоноидов на сосудистую стенку осуществляется через эндокринные железы. Полифенолы предохраняют от окисления адреналин, который стимулирует деятельность гипофиза, а последний, в свою очередь, – секрецию кортикостероидов. Биофлавоноиды влияют на сосудистую проницаемость, воздействуя на систему гиалуроновая кислота – гиалуронидаза, ингибируя гиалуронидазу.
Р-витаминные вещества предохраняют аскорбиновую кислоту от окисления. Механизм антиокислительного действия заключается в блокировании ими каталитического действия тяжелых металлов, путем связывания их в стабильные комплексы.
4.Содержание в пищевых продуктах
Источником витамина Р для человека являются те же продукты, которые богаты витамином С. Так, рутин выделен из листьев гречихи, катехин – из чайного листа, гесперидин, цитрин – из кожуры цитрусовых, антоциан – из плодов черноплодной рябины и ягод черной смородины.
Витамин Р содержится (в мг/100 г) в черноплодной рябине – 2000, черной смородине – 1000, шиповнике – 680, апельсинах и лимонах – 500, клюкве – 240–330, картофеле – 15–35, капусте, салате, шпинате – 60–130.
Суточная потребность в витамине Р – 25–50 мг.
Фолиевая кислота (витамин Вс, В9, В10, фолацин,
птероилглутамиловая кислота)
Первые сведения о существовании фолиевой кислоты (лат. folium – лист), или витамина Вс были получены в 1940 г., когда проводили опыты на цыплятах (индекс С от англ. chicken – цыпленок). В 1945 г. была впервые установлена идентичность витамина Вс с фолиевой кислотой, выделенной из листьев шпината (1941) и полученной синтетически (1945).
1.Химическое строение и свойства
Витамин Вс мелкокристаллический порошок желтого цвета, плохо растворим в воде (25 мг/л), под влиянием света инактивируется.
2.Симптомы недостаточности фолиевой кислоты
При недостатке фолиевой кислоты развивается малокровие: резко меняется состав крови, нарушается образование эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов; задерживается рост. Чувствительны к недостатку витамина Вс молочнокислые бактерии; для них он является незаменимым ростовым фактором.
Фолиевая кислота синтезируется микрофлорой желедочно-кишечного тракта, поэтому человек редко страдает от Вс-авитаминоза. Витамин Вс используется для лечения анемии, лейкозов.
3.Биологическая роль
Фолиевая кислота является коферментом ряда ферментом, переносит одноуглеродные ферменты при биосинтезе. Участвует в метаболизме CH3– (метилов), –CH2OH (оксиметилов) и других функциональных остатков. Она входит в состав ферментов, участвующих в метилировании урацила и превращения его в тимин, в синтезе пуриновых оснований, холина, креатина, аминокислот (метионина, серина, гистидина). Перечисленные соединения играют важную роль в обмене белков и нуклеиновых кислот, в биосинтезе белков, ДНК, РНК.
4.Содержание в пищевых продуктах
Содержится (в мг/100 г) в листовых овощах, в зеленых частях растений (в шпинате – 80, салате – 40, петрушке – 115), в пивных и пекарских дрожжах – 1500, печени животных – 240.
Суточная потребность – 0,2–0,4 мг.
Биотин (витамин Н, В7)
Витаминные свойства биотина (от греч. bios – жизнь) были известны еще в 20-е гг. ХХ века. В 1936 г. был выделен Кеглем и Теннисом кристаллический препарат, названный биотином (из 250 кг яичного желтка 1,1 мг). В 1942 г. установлена структура, 1943 г. впервые осуществлен синтез этого вещества.
1.Химическое строение и свойства
Гетероциклическая часть состоит из имидазольного и тиофенового циклов. К тиофеновому кольцу присоединена мочевина, боковой цепью является остаток валериановой кислоты:
Биотин – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, ограниченно – в спирте, плохо – в серном эфире. Устойчивое соединение, биологическая активность не меняется при кипячения растворов и доступе кислорода.
2.Симптомы недостаточности биотина
Витамин Н – антидерматитный фактор. Недостаток биотина у животных характеризуется прекращением роста, падением массы тела, покраснением и шелушением кожи, выпадением шерсти и перьев, образованием красного отечного ободка вокруг глаз в виде "очков", атактической походкой, отеком лап и типичной позой животного с согнутой спиной.
Витамин Н – антисеборейный витамин. При недостатке наблюдается себорея (от лат. sebum – сало + rheo – теку) усиленное выделение жира сальными железами
3.Биологическая роль
Биотин – кофермент различных ферментов, особенно карбоксилаз и транскарбоксилаз. С участием биотина протекают реакции активирования и переноса CO2. При карбоксилировании органического соединения образуется макроэргическое соединение: CO2–биотин – фермент, из которого CO2 переносится на субстраты. Биотин участвует в синтезе жирных кислот, пуриновых оснований.
Суточная потребность человека – 10 мкг.
4.Содержание в пищевых продуктах
Биотин содержится в пивных и кормовых дрожжах, люцерновой муке, сухом молоке, зернах злаковых культур, говяжьей печени и почках, арахисе, шоколаде, яйцах, сое, горохе, томатах, моркови, овсяной крупе.
Жирорастворимые витамины
Жирорастворимые витамины (липовитамины) – это витамины, растворимые в жирах. К данной группе относятся витамины А, Д, Е, К, F, Q.
Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический,
аксерофтол)
Изучение витамина А начато в 1909 г., синтез осуществлен
в 1933 г.
1.Химическое строение и свойства
Витамин А – продукт конденсации b-ионового кольца, двух остатков изопрена и первичного спирта. По химической природе витамин А – группа циклических ненасыщенных одноатомных спиртов с большим числом сопряженных двойных связей. Данные спирты представляют собой кристаллические вещества лимонно-желтого цвета с температурой плавления от 59 до 64 оС в зависимости от вида геометрического изомера.
Известны три витамина этой группы: А1, А2 (у них все двойные связи находятся в транс-конфигурации) и неовитамин А (цис-форма витамина А1). Витамин А2 отличается от А1 присутствием дополнительной двойной связи между третьим и четвертым углеродными атомами шестичленного цикла. Витамин А2 в 2–3 раза менее активен, чем витамин А1. Формула витамина А1 – С20Н30О, формула витамина А2 – С20Н28О.
2.Симптомы недостаточности витамина А
Витамин А – витамин роста, витамин, защищающий кожу и зрение.
Симптомы А-авитаминоза: кератинизация – сухость и слущивание эпителия, ороговение эпителиальной ткани, поражение глаз и ухудшение зрения; ксерофтальмия – сухость и воспаление роговицы; кератомаляция – размягчение роговицы с последующим некрозом и изъязвлением; сумеречная или "куриная" слепота – нарушение сумеречного зрения. Повышенному ороговению подвергается и эпителий кожи, что приводит к возникновению кожных заболеваний. Особенно опасны изменения эпителия, выстилающего слизистые оболочки дыхательных путей (бронхиты, катары дыхательных путей), кишечника (колиты). При недостаточности витамина А ослабевают механизмы иммунитета, наблюдается торможение роста, падение в массе, общее истощение организма.
3.Биологическая роль
В организме витамин А существует в нескольких формах: спирт, альдегид, кислота, эфир. Формы витамина А связаны взаимными переходами:
Механизм участия витамина А в поддержании нормального подддержания эпителиальных тканей неизвестен, но роль его в обеспечении остроты зрения выяснена.
Спирт является резервом витамина А в тканях. Кислота способствует нормальному росту. Альдегид (ретиналь) в виде цис-изомера является простетической группой белка опсина, который под воздействием витамина А переходит в белок родопсин (зрительный пурпур). Родопсин – это основное светочувствительное вещество сетчатки (ретины) глаза, отсюда и второе название витамина А ретинол. Родопсин был открыт Ф. Боллом в 1876 г. Опсин имеет молярную массу 38 850, содержит два олигосахаридных фрагмента, соединенных с полипептидной цепью из 348 аминокислотных остатков, чередование которых выяснено.
Важное проявление механизма действия витамина А заключается в его участии в регуляции проницаемости мембран, а также в транспорте моносахаридов, необходимых для биосинтеза гликопротеинов. Несомненно витамин А оказывает влияние на усвоение белков пищи и их обмен в организме, а также на некоторые стороны обмена липидов, в том числе убихинона, сквалена, холестерина и частично фосфолипидов.
Предполагают участие витамина А в окислительно-восстано-вительных реакциях: поскольку в молекуле витамина А имеются двойные связи, он способен образовывать пероксиды, повышающие скорость окисления других соединений.
Активность витамина А выражают в международных (интернациональных) единицах: 1 МЕ витамина А соответствует 3 × 10-4 мг
(1 мг = 3300 МЕ), или 0,3g (g = 10-6 г).
4.Содержание в пищевых продуктах
Витамин А в активной форме содержится только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб (мг/100 г): в рыбьем жире – 15, печени трески – 4, сливочном масле – 0,5, молоке – 0,025.
По содержанию витамина А жиры подразделяются на низковитаминные (2000 МЕ в 1 г жира) и высоковитаминные. Примером высоковитаминных жиров является "Витамин А в жире". Выделяют два вида "Витамина А в жире" – с содержанием витамина А от 2000 до 10 000 МЕ и свыше 10000 МЕ в 1 г.
Высоковитаминные жиры используют для получения витаминных концентратов (содержание витамина А > 100 000 МЕ в 1 г жира). Концентраты витамина А применяются в медицине, а также для витаминизации пищевых продуктов.
В растительной пище (красно-мякотные овощи: морковь, перец, томаты и др.; зеленые части растений) содержатся только провитамины витамина А – каротиноиды (С40Н56) (a, b, g-каротиноиды). Известно 80 каротиноидов. В организме человека и животных в кишечной стенке из одной молекулы b-каротина (С40Н56) образуется две молекулы активного витамина А:
С40Н56 + 2Н2О 2С20Н30О
провитамин активный
витамин А
Больше всего b-каротина (мг/100 г) содержится в моркови – 9, красном перце – 2, помидорах – 1, сливочном масле – 0,2–0,4.
Суточная потребность человека – 1–3 мг или 3300–10000 МЕ.
Витамин Д (антирахитический фактор, кальциферол)
Изучение витамина начато в 1916 г., в 1931 г. осуществлен синтез.
1.Структура витамина группы Д
Как и витамин А, витамин Д существует в виде нескольких витамеров. Название кальциферолы объединяет группу родственных соединений, обладающих антирахитической активностью. Важнейшие из них – эргокальциферол (витамин Д2), холекальциферол (витамин Д3), дегидрокальциферол (витамин Д4).
Витамины Д3 и Д2 – полициклические высокомолекулярные непредельные одноатомные спирты.
Основное отличие структуры кальциферолов от других стероидных соединений состоит в размыкании одного кольца фенантрена, появлении в молекуле трех сопряженных двойных связей и метиленовой группы вместо метильной.
Витамин Д2 характерен для растительных объектов, его провитамином является эргостерол.
эргостерол
СН3
- СН2 – СН = СН – СН
СН
СН3 /
CH3 СН3 СН3
3
УФ
НО
СН3
|
СН3 СН2 – СН = СН – СН – СН3
| |
CH3 СН3
СН2
эргокальциферол
НО
Витамин Д3 содержится в организме животных в виде провитамина холестерола. Только печеночные жиры некоторых рыб, в том числе трески, содержат витамин Д3 в биологически активной форме.
7-Дегидрохолестерол (предшественник витамина Д3) эндогенно синтезируется в коже – под влиянием ультрафиолетовых лучей превращается в витамин Д3
2.Симптомы недостаточности витамина Д
Недостаток витамина Д приводит к возникновению рахита. При этом заболевании задерживается зарастание швов между костями черепа, которые избыточно разрастаются; увеличиваются лобные бугры. Деформируются и другие кости. Вследствие недостаточного окостенения реберных хрящей грудная клетка приобретает неправильную форму. Кости ног под влиянием тяжести тела искривляются. Мышцы становятся дряблыми, их тонус понижается, увеличивается живот. Рахит тормозит общее развитие ребенка. Задерживается прорезывание зубов, а сами зубы легко разрушаются. Кроме того, часто наблюдаются желудочно-кишечные расстройства, развивается малокровие, ребенок становится легко подверженным другим заболеваниям.
Для взрослого организма характерно появление таких симптомов, как остеопороз (хрупкость, ломкость костей) и остеомаляция (размягчение костей).
3.Биологическая роль
Витамин Д контролирует фосфорно-кальциевый обмен. Основные функции витамина Д в организме связаны с обеспечением транспорта Са и Р через биологические мембраны, поддерживают нормальный уровень Са и Р в сыворотке крови, регулируют минерализацию костей, влияют на процессы тканевого дыхания. Всасывание, перенос кальция и кальцифекация костей регулируются не непосредственно витамином Д3, а его гормонально активным метаболитом, содержащим окси-группы в 1-м и 25-м положениях. Данный метаболит, связываясь с ядерными рецепторами, обеспечивает биосинтез информационной РНК для наработки кальций связывающих белков и гормонов (кальцитонин и паратгормон), регулирующих обмен кальция.
Суточная потребность в витамине Д детей до 6 лет – от 500 до 1000 МЕ, а более старших – 100 МЕ (1 МЕ = 0,025 мкг витамина Д или активности 0,01 мл усредненного медицинского жира).
4.Содержание в пищевых продуктах
Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения (мг/100 г): в рыбьем жире – 125, печени трески – 100, говяжьей печени – 2,5, яйцах – 2,2, молоке – 0,05. Потребность организма человека и животного частично удовлетворяется за счет образования кальциферола из провитамина Д в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей.
Витамин Е (антистерильный, токоферолы)
Первые сведения о витамине Е появились в 1922 г., в 1936 г. из масла пшеничных зародышей и хлопкового масла были получены три производных бензопирана, которые оказались витамерами витамина Е – a-, b- и g-токоферолы. В 1938 г. был синтезирован a-токоферол.
1.Структура и свойства
Витамин Е – группа производных хромана; иначе называются токоферолами (от греч. tocos – потомство, fero – несу). Известны семь токоферолов, наиболее распространены a-, b- и g-токоферолы
(a-токоферол – С29Н50О2, b-токоферол – С28Н48О2, g-токоферол – С28Н48О2).
Они различаются числом и положением метильных групп в кольце хромана, имеют одинаковую боковую цепь – спирт фитол. Наибольшей активностью обладает a-токоферол – светло-желтое маслянистое вещество, легко окисляется, быстро утрачивает биологическую активность, разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, относительно устойчив к нагреванию.
2.Симптомы недостаточности витамина Е
При недостаточности витамина Е характерны следующие явления:
- нарушение эмбриогенеза (развитие плода в организме матери), резорбции (рассасывание) плода и плаценты при беременности;
- дегенерация семенников: снижение подвижности сперматозоидов и прогрессирующая дегенерация зародышевого эпителия с атрофией и уменьшением массы семенников;
- мышечная дистрофия с коагулирующим некрозом мышечных клеток, атаксией, параличами;
- макроцитарная (крупноклеточная) анемия у обезьян и человека, сопровождающаяся снижением продолжительности жизни эритроцитов и нарушением эритропоэза (разрушение эритроцитов) в костном мозгу;
- повышенная чувствительность эритроцитов к перекисному гемолизу.
Е-авитаминоз и гиповитаминоз – явление редкое, так как витамин Е откладывается во многих тканях (в основном – в жировой).
3.Биологическая роль
Конкретный механизм действия витамина Е на молекулярном уровне окончательно не расшифрован. Одной из наиболее разработанной гипотез является антиоксидантная гипотеза. Токоферолы – биологические антиоксиданты, инактивирующие свободные радикалы, препятствующие развитию нерегулируемых неферментативных цепных свободно-радикальных процессов пероксидного окисления ненасыщенных тканевых липидов молекулярным О2. Так как ненасыщенные липиды являются компонентами липопротеинов мембран клеток и субклеточных органелл, то усиление их пероксидного окисления при снижении концентрации токоферола приводит к повреждению структуры, нарушению проницаемости и функциональной активности клеточных и субклеточных мембран. Этот дефект и лежит в основе биохимических, морфологических и клинических проявлений недостаточности витамина Е.
4.Содержание в пищевых продуктах
Токоферолы распространены в растительных объектах (мг/100 г), особенно в семенах злаков и растительных маслах (в соевом – 115, хлопковом – 99, подсолнечном – 42), крупах – 2–15, салате, капусте.
Суточная потребность в витамине Е – 15–30 МЕ (1 МЕ = 1 мг витамина Е).
Витамин К (филлохинон, менахинон,
антигеморрагический фактор)
Первые факты существования витамина К стали известны
в 1929 г. Дальнейшие работы привели к открытию двух природных витаминов К1 и К2, которые оказались производными нафтохинона. Витамин К1 был получен в 1939 г. В 1942 г. А.В. Палладин синтезировал препарат викасол.
1.Структура и свойства
Витамины группы К представлены двумя рядами хинонов: филлохинонами (витаминами К1-ряда) и менахинонами (витаминами
К2-ряда). Основой молекул является 1,4-нафтохинон.
Витамин К1 – желтоватая маслянистая жидкость с температурой кипения 115…145 оС.
Витамин К2 представляет собой желтые кристаллы с температурой плавления 54 оС.
Филлохиноны (К1) обнаружены в растениях, в положении 3 имеют остаток фитола из 20 С-атомов и называются a-филлохинононами. Витамин К2 синтезируется микроорганизмами, его боковая цепь представлена остатками сквалена.
В животных тканях нафтохиноны представлены филлохинонами и менахинонами алиментарного происхождения (поступают с пищей), а также менахинонами, которые образуются в организме из филлохинона. Имеется несколько синтетических производных нафтохинона с К-витаминной активностью – витамин К3 (метилбензохинин), викасол – производное витамина К3, бисульфидное соединение метилнафтохинона, метинон, фтиокол.
Наибольшей биологической активностью обладает витамин К1
Витамин К1 устойчив к действию О2, температуре. Под влиянием щелочи и света витамин К разрушается и теряет биологическую активность.
- Симптомы недостаточности витамина К
При авитаминозе К появляются подкожные и внутримышечные кровоизлияния – геморрагии (от греч. haimorragia), снижается скорость свертывания крови. Первичная недостаточность витамина К у взрослых людей наблюдается редко. Объясняется это тем, что потребность в нем обычно обеспечивается поступлением с пищевыми продуктами, где он широко распространен, а также за счет его синтеза кишечными бактериями. Дефицит витамина К нередко наблюдается у новорожденных детей из-за низкого его содержания в молоке и отсутствия в кишечнике синтезирующей его микрофлоры.
Вторичная недостаточность витамина К возникает вследствие болезней печени, особенно обтурационной желтухи, хронических заболеваний кишечника, при лечении сульфаниламидами и антибиотиками, угнетающими кишечную микрофлору, а также под влиянием лечения препаратами, являющимися антагонистами витамина К.
- Биологическая роль
Витамин К участвует в окислительном фосфорилировании. Из митохондрий микробных и растительных клеток, а также из хлоропластов были выделены филлохинонредуктаза, менадионредуктаза, в которых витамин К выполняет коэнзимную функцию. Нафтохиноны наряду с бензохинонами присутствуют в составе фотосинтетической системы и участвуют в переносе световой энергии к хлорофиллу.
Витамина К оказывает действие на генетическом уровне, участвует в биосинтезе факторов свертывания крови (протромбина и других белков), стимулируя ДНК-зависимый синтез соответствующей мРНК
- Содержание в пищевых продуктах
Содержится в томатах, капусте, тыкве, печени животных, зеленых кормах и травяной муке, в листьях каштана, ягодах рябины.. Кишечная микрофлора является поставщиком витамина К для животных и человека.
Суточная потребность – 1,0–1,5 мг.
Витамин F
Витамин F представляет собой комплекс ненасыщенных жирных кислот. В 1928 г. Гоген и Гантер предложили считать данные кислоты витамином.
- Структура и свойства.
Витамин F (от англ. fat – жир) – набор незаменимых полиненасыщенных жирных кислот: линолевая С182, линоленовая С183, арахидоновая С204. Наиболее биологически активны арахидоновая и линолевая кислоты. Линоленовая кислота усиливает действие линолевой кислоты.
- Симптомы недостаточности
Недостаток витамина F приводит к склерозу сосудов, снижению устойчивости к инфекционным заболеваниям, нарушению обмена холина, холестерола, фосфора.
- Биологическая роль
Механизм действия витамина F не известен. Однако установлено, что биологическая активность ненасыщенных жирных кислот связана с наличием двойных связей между 6-м и 7-м, 9-м и 10-м углеродными атомами. Обладают высокой биологической активностью. Арахидоновая кислота является предшественником простагландинов. Из нее синтезированы около 20 различных простогландинов. Ряд простагландинов влияет на деятельность гладких мышц, сосудов матки и других органов и тканей; их используют для лечения гипертонической болезни, облегчения родов, прерывания беременности.
Витамин F усиливает выведение из организма холестерина, что препятствует развитию атеросклероза.
- Содержание в пищевых продуктах.
Содержатся в растительных маслах: кукурузном, льняном, подсолнечном.
Суточная потребность – 1 г ненасыщенных жирных кислот или 20–25 мл растительного масла.
Витамин Q (убихинон)
По строению и функциям близок к витаминам Е и К, поэтому формально зачислен в состав витаминов. В 1955 г. был впервые выделен из жира животных.
- Структура и свойства
Витамин Q – это компонент дыхательной цепи. Он найден в микроорганизмах, растениях, организмах человека и животных.
Убихинон – производное бензохинона, имеющее полиизопреноидную боковую цепь. Число изопреноидных ферментов боковой цепи колеблется от 6 до 10. Соединяясь с белком, убихинон образует убихинон-протеин, который является важной составной частью ансамблей оксидоредуктаз, при посредстве которых осуществляется перенос атомов водорода и электронов.
Убихиноны принимают активное участие в окислительно-восстановительных процессах в животном организме, осуществляя передачу атомов водорода. В растениях данную функцию выполняет аналог убихинона пластохинон.
- Симптомы недостаточности
Симптомами Q-авитаминоза являются пониженнная активность, повышенная утомляемость, слабость. Убихинон (n = 10) обладает положительным терапевтическим эффектом, применяется в терапии сердечно-сосудистых заболеваний.
- Биологическая роль
Витамин Q является компонентом дыхательной цепи.
- Содержание в тканях
Источниками витамина Q являются растительные и животные ткани, для которых характерны интенсивные окислительно-восстановительные процессы. Высокая концентрация убихинона характерна для сердечной мышцы, печени, а также для бурой жировой ткани животных, которые впадают в зимнюю спячку.
Витаминоподобные вещества
Витаминоподобные вещества – химические соединения, обладающие свойствами витаминов и частично синтезирующиеся в организме. Они являются пластическим материалом для построения тканей и соединений, обладающих терапевтическим действием.
К витаминоподобным веществам относятся:
1) пангамовая кислота (витамин В15);
2) оротовая кислота (витамин В13);
3) парааминобензойная кислота (витамин Н1);
4) S-метилметионин (витамин U);
5) инозит (витамин В8);
6) холин (витамин В4);
7) карнитин (витамин Bt);
8) липоевая кислота (витамин N).
Витамин В13 (оротовая кислота)
Оротовая кислота – это единственное циклическое соединение, которое входит в состав пиримидиновых нуклеотидов в результате введения извне, т. е. это соединения, участвующие в синтезе нуклеиновых кислот.
Биологическая роль витамина В13 заключается в стимуляции анаболических процессов. В медицине применяется как оротат калия применяется при вскармливании недоношенных детей, стимуляции продукции эритроцитов при анемии.
Содержится в молоке, печени, дрожжах.
Витамин В15 (пангамовая кислота)
В 1950 г. Т. Томияма обнаружил в экстракте печени быка соединение, которое назвал витамином В15. Оказалось, что этот витамин широко распространен в природе и всегда представлен в семенах растений. Является эфиром глюконовой кислоты и диметилглицина.
Пангамовая кислота – гигроскопичный, кристаллический белый порошок, хорошо растворимый в воде, но не растворимый в эфире, хлороформе и бензоле.
Пангамовая кислота оказывает положительное влияние на переносимость кислородного голодания и может быть охарактеризована как антианоксический витамин. Кроме того, она является липотропным фактором, улучшает липидный обмен. Способствует синтезу креатинфосфата. Оказывает детоксирующее действие при остром и хроническом отравлении антибиотиками тетрациклинового ряда, наркотиками.
Суточная потребность – 2 мг.
Витамин Н1 (парааминобензойная кислота, ПАБК)
Кислота NH2C6H4COOH входит в состав фолиевой кислоты, активирует синтез пиримидинов и пуринов, является фактором роста.
Производные ПАБК обладают местным анестезирующим действием.
Витамин N (липоевая кислота)
Структурная формула
Витамин N является коферментом для реакции окислительного декарбоксилирования кетокислот при переносе ацильных групп.
Липоевая кислота содержится в растениях.
S-метилметионин (витамин U)
В 1942 г. Г. Чинней, проводя опыты с цыплятами, у которых вызвали язву вскармливанием алколоида цинкофена, установил, что заживление язвы при добавлении в корм зелени, сырого молока и сырой печени объясняется присутствием фактора. Который он назвал витамином U (от лат. ulcus – язва). В 1954 г. Р. Макрори получил природный витамин U из сока капусты в виде кристаллического бромида и идентифицировал его с синтетическим бромидом. В 1969 г. В.Н. Букин синтезировал хлоридметилметионин сульфония, который применяется как противоязвенное средство. Механизм лечебного действия объясняется тем, что он является макроэргическим соединением и активным донором метильных групп, которые необходимы для регенерации слизистых оболочек органов пищеварения.
Витамин U содержится в спарже, капустах, томатах, сельдерее, зеленом чае, особенно полезен в виде соков сырых овощей. Кристаллический препарат из спаржи и томатов в 1000 раз активнее, чем капустный сок.
Витамин U принимает участие в становлении поврежденных оболочек желудочно-кишечного тракта, используется для лечения язвенных заболеваний.
Инозит (витамин В8)
Инозит может находиться в семи оптически неактивных и двух оптических активных формах. Только одна из оптически активных форм – миоинозит – обладает биологической активностью. Инозит является антикетогенным веществом.
Исследования на клеточных структурах показывают, что инозит необходим для роста фибробластов. Биологическое действие инозита мало изучено. Он используется для синтеза фосфолипидов (инозитфосфатидов).
Инозит – шестиатомный спирт ряда циклогексана.
При недостатке инозита тормозится рост, возникают расстройства желудочно-кишечного тракта, происходит ослабление зрения.
Инозит широко распространен среди растений и животных. Большие количества его обнаружены в сердечной мышце позвоночных, скелетных мышцах акулы. Инозитгексафосфат находится в семенах растений. Семена растений, бобы и орехи содержат инозитфосфоглицериды, связанные гликозидными связями с олигосахаридами.
Холин (витамин В4)
Холин – гидроксид триметил-b-оксиэтиламмония
Его можно отнести к витаминам группы В. Холин является липотропным фактором.
В организме холин необходим для жирового обмена и передачи нервного возбуждения. Он предохраняет печень от ожирения. При недостатке холина нарушается окисление в печени длинноцепочечных жирных кислот до СО2. При недостатке холина синтез фосфатидилхолина в печени протекает медленно. Холин может синтезироваться в организме из серина и метионина при достаточном содержании фолиевой кислоты и витамина В12. Холин необходим для синтеза фосфолипидов.
При недостатке в рационе холина некоторые другие аминокислоты, особенно треонин, также проявляют липотропные действтия.
При недостатке этого вещества происходит задержка роста, нарушается координация движений, усиливается отложение жира.
В молекуле холина содержатся "лабильные" метильные группы, которые используются для тканевых синтезов. Холин, реагируя с СН3СООН, образует ацетилхолин – медиатор нервной системы.
Холин широко распространен как компонент фосфатидилхолина. Железистые ткани, а также нервная ткань, яичный желток, некоторые растительные масла (например, соевое) являются богатыми источниками данного вещества.
Суточная потребность организма человека – 0,5 мг.
В мясе рыбы концентрация холина составляет до 0,5 мкг/100 г. У безупречно свежих костистых морских рыб содержится холина (мг%): в светлых мышцах – 2,5–7,3; в бурых мышцах – 3,5–22,0; в печени – 11–53; в тканях желудка – 22,0–70,5; в пилорических придатках – 39–97. У рыб содержание холина в тканях возрастает с увеличением продолжительности хранения.
