Обеспечение организма витаминами
Содержание
1. Обеспечение организма витаминами
2. Классификация витаминов
2.1 Жирорастворимые витамины
2.2 Водорастворимые витамины
Приложение
Литература
1. Обеспечение организма витаминами
Витамины (от лат. vita - жизнь) — вещества, которые не поставляют организму энергии, но необходимы в минимальных количествах для поддержания жизни. Они незаменимы и обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются клетками человеческого организма.
Важная роль в образовании витаминов принадлежит также микроорганизмам. Витамины поступают в организм человека с пищей, через стенку желудочно-кишечного тракта, и образуют многочисленные производные (например, эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), которые, как правило, соединяются со специфическими белками и образуют многие ферменты, принимающие участие в обмене веществ. Поэтому дефицит витаминов может возникать вследствие медикаментозного лечения с использованием антибиотиков.
Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно совершается диссимиляция витаминов, причём продукты их распада (а иногда и малоизменённые молекулы) выделяются наружу. Недостаточность снабжения организма витаминами ведёт к его ослаблению, резкий недостаток витаминов - к нарушению обмена веществ и заболеваниям - авитаминозам, которые могут окончиться гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления витаминов, но и от нарушения процессов их усвоения и использования в организме.
Витамины - важный пищевой фактор, они необходимы человеку не из-за своей энергетической ценности, а из-за способности регулировать течение химических реакций в организме. Они помогают высвободить энергию, содержащуюся в продуктах питания, потребляемых нами. Без витаминов мы могли бы умереть от голода. При отсутствии или недостатке необходимых витаминов возможности нашего тела выделять из пищи и использовать питательные вещества ослабевают. Многие люди неумышленно разрушают витамины, полученные ими из пищи. Сахар и алкоголь могут нейтрализовать витамины В1, В6 и фолиевую кислоту. Курение препятствует поглощению организмом витамина С. Избыток протеина или жидкости в пище может вызвать вымывание из организма большого количества других витаминов, а антибиотики, слабительное, аспирин, многие другие лекарства, а также стрессы разрушают их еще сильнее.
Следует считать абсолютно необоснованным бытующее у некоторых людей представление о безвредности витаминов. Бесконтрольное применение витаминов в больших дозах может привести к интоксикации организма с развитием гипервитаминоза, кроме того, вызвать аллергическую реакцию, вплоть до развития анафилактического шока. Применение поливитаминных препаратов, особенно у детей, необходимо согласовать с лечащим врачом.
Витамины имеют буквенные обозначения, химические названия или названия, характеризующие их по физиологическому действию. В 1956 принята единая классификация витаминов, которая стала общеупотребительной.
Сегодня известно 13 витаминов. Это B1, B2, B6, B12, PP, C, A, D, E, K, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, биотин. К ним надо добавить несколько соединений, получивших название витаминоподобных: липоевую кислоту, холин, инозит, биофлавоноиды (витамин Р) и ряд других.
Витамины можно разделить на три группы. В основную включают витамины группы В: B1, B2, B6, B12, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, РР, биотин. Эти витамины в качестве коферментов участвуют в углеводном, энергетическом обмене. Вторую группу формируют витамины-биоантиоксиданты, которые нейтрализуют активные формы кислорода. Это витамин С (аскорбиновая кислота), который действует в водных фазах организма: в сыворотке, в слезной жидкости, в жидкости, выстилающей легкие. Витамин Е, или токоферол, находящийся в оболочке клеток, которая тоже очень сильно подвержена повреждающему действию кислорода. В эту же группу входят каротиноиды, в частности бета-каротин. Третья группа - это прогормоны, то есть витамины, из которых образуются некоторые гормоны. В их числе витамины D, А и другие.
По своей химической природе все витамины делятся на две большие группы - жирорастворимые и водорастворимые. Водорастворимые витамины - это витамин С и витамины группы В. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и выводятся из него в течение нескольких дней, поэтому их следует принимать ежедневно. Богатый источники водорастворимых витаминов - это многие фрукты, ягоды, овощи и зелень, а также пивные дрожжи (группа витаминов В) и проростки злаковых (например, овса).
Жирорастворимые витамины А, D, Е и К накапливаются в печени и жировой ткани и поэтому сохраняются в организме в течении более длительного времени. Жирорастворимые витамины в больших количествах содержатся в рыбьем жире, в масле, сливках, в некоторых овощах, а также в икре осетровых (витамин Е).
Содержание витаминов в рационе питания неизбежно снижается в зимние и весенние месяцы, когда полноценные источники витаминов (типа свежих фруктов и овощей) не всегда доступны. Термическая обработка почти полностью разрушает витамин С, наполовину - витамин Е и витамины группы В. Замораживание продуктов также снижает концентрацию витаминов в пище. Хранение на свету губительно для витамина Е и А (они окисляются), контакт с кислородом не приемлем для витамина В6.
Никакая диета, при всей ее важности не может восполнить витаминные потребности во время критических периодов в году, когда нужда в витаминах становится особенно ощутимой. Так, потребность в витамине А резко возрастает летом, при посещении южных курортов, если вы просто загораете на солнце. И наоборот, потребность в витамине С, витаминах группы В, D, Е, фолиевой кислоте резко растет в зимнее и, особенно, в весеннее время, в период повышенной заболеваемости простудными заболеваниями. Вне зависимости от времени года любые физические перегрузки практически всегда требуют повышенного содержания витаминов в рационе питания.
При недостаточном поступлении витаминов в организм развивается гиповитаминоз, в тяжелых случаях - авитаминоз с характерными для каждого витамина симптомами. Высокая психоэмоциональная нагрузка, ухудшение экологической обстановки, повышенный радиационный фон, нарушение культуры питания, бесконтрольное применение лекарств, преобладание искусственного вскармливания детей - вот далеко не весь перечень факторов, способствующих массовому развитию витаминной недостаточности.
Гиповитаминоз - это проблема современного питания. Доказано, что человек в течение суток должен употреблять около 600 пищевых веществ. Но еще никто из ученых не разработал рацион, который бы удовлетворил запросы человека на все случаи жизни.
Таким образом, витамины имеют огромное физиологическое значение.
2. Классификация витаминов
2.1 Жирорастворимые витамины
Витамин А (ретинол) является предшественником группы "ретиноидов", к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина β-каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а β-каротин — в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора. При недостатке витамина А развиваются ночная ("куриная") слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.
Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом. Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.
Витамин Ε включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Защищает в организме ненасыщенные жирные кислоты и витамин А от окисления (природный антиоксидант). Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.
Витамин К — общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.
2.2 Водорастворимые витамины
Витамин B>1> (тиамин) построен из двух циклических систем — пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленныи ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина Β>1> является тиаминдифосфат, выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп ("активированных альдегидов"). Оказывает благотворное действие на клеточное дыхание, процессы ассимиляции, обмен веществ, углеводный, жировой, белковый, минеральный обмен, сердечно-сосудистую систему и органы пищеварения, функцию нервной системы, в том числе на нервную трофику (питание). При недостатке витамина Β>1> развивается болезнь бери-бери, признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечно-сосудистые заболевания и мышечная атрофия.
Витамин B>2> Рибофлавин — комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Активно участвует в обмене веществ: окислительно-восстановительных процессах, клеточном дыхании, окислении углеводов, молочной кислоты, альдегидов, обмене жиров, порфиринов, синтезе белков, окислительном дезаминировании аминокислот. Необходим для обеспечения роста.
Рибофлавин оказывает регулярующее действие на функцию ЦНС, особенно ее вегетативного отдела, стимулирует эритропоэз (генерацию новых клеток крови - эритроцитов), регулирует функции печени, благоприятно влияет на сетчатку глаза и пр.
Витамин В>6> — групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина. Активной формой витамина В>6> является пиридоксаль-5-фосфат, важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В>6> встречается редко.
Витамин В>12> (кобаламины; лекарственная форма — цианокобаламин) - комплексное соединение, имеющее в основе цикл коррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. В организме витамин В>12> запасается в печени.
Играет важную роль в процессах гемопоэза (кроветворения), регуляции эритропоэза (созревании эритроцитов), вместе с фолиевой кислотой участвует в белковом обмене - синтезе метильных групп, образовании метионина, холина. Кроме того, вместе с фолиевой кислотой витамин B12 участвует в синтезе нуклеиновых кислот, способствует ассимиляции аминокислот и их лучшему использованию клетками. Витамин B12 способствует превращению в организме каротина в витамин А и его отложению в тканях.
Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В>12> связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.
Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой γ-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона.
Принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях, в обеспечении нормального течения белкового, углеводного и жирового обмена. Под действием витамина С органы обогащаются гликогеном, в крови повышается количество пирвиноградной кислоты, мелкодисперстных белков, окисление тирозина, регулируется содержание полипептидов и холестерина. Он благотворно влияет на ассимиляторно-диссимиляторные процессы в клетке, регенерацию аморфного склеивающего вещества эндотелия капилляров, на регулярование проницаемости капилляров и образование коллагена. Оказывает влияние на иммуно-биологические реакции организма.
Витамин С стимулирует образование антител, повышает фагоцитарную активность крови, пролиферацию ретикулоэндотелиальных элементов, предотвращает возникновение или смягчает течение анафилактического шока.
Витамин С оказывает благоприятное влияние на антитоксическую функцию печени, стимулирует внешнесекреторную функцию поджелудочной железы, образование протромбина, эритропоэз, фильтрационную способность почек и др.
Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования). Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг — величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.
Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника.
Витамин Р (биофлавоноиды, полифенолы)
Вещества с Р-витаминным действием - природные соединения, так называемые полифенолы, наряду с аскорбиновой кислотой обеспечивают нормальную проницаемость капилляров, регенерацию их аморфного склеивающего вещества.
Под влиянием соединений, обладающих Р-витаминным действием, понижается артериальное давление крови, замедляется ритм сердца, увеличивается его минутный объем, повышается диурез, желчевыведение, увеличивается содержание кальция в сыворотке крови, усиливается тканевое дыхание, уменьшается гипоксия, снижается повышенная функция щитовидной железы и др.
Биологический эффект витамина Р тесно связан с аскорбиновой кислотой. Витамин Р способствует усвоению витамина С.
Витамин РР (ниацин, никотиновая кислота)
Широко участвует в разнообразных процессах обмена веществ (окислительно-восстановительные процессы, регуляция углеводного обмена, соотношение между содержанием в организме никотиновой кислоты и использованием организмом пищевого белка, обмен холестерина, обмен железа и т.п.).
Заболевания, связанные с дефицитом ниацина, проявляются поражением кожи (пеллагра), расстройством желудка и депрессией.
Фолацин (фолиевая кислота)
Содержится в листьях растений, дрожжах, печени, почках. Участвует в процессах гемопоэза (кроветворения). Она необходима для регуляции эритропоэза (синтеза эритроцитов крови), тромбоцитопоэза (генерации тромбоцитов) и особенно лейкопоэза (образование лейкоцитов крови), оказывает стимулирующее влияние на синтез белков (катализатор синтеза аминокислот). Синтезируется в организме.
Пантотеновая кислота (витамин B3)
Важна при расщеплении жиров, углеводов и аминокислот, а также для синтеза жизненно важных жирных кислот и некоторых гормонов. Синтезируется микрофлорой кишечника.
Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В>3> встречается редко.
Приложение
Жирорастворимые витамины
Водорастворимые витамины
Литература
Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.Г. Рем. – М.: Издательство «Мир», 2001.
Машковский М.Д. Лекарственные средства / М.Д. Машковский. – Харьков: Торсинг, 1998.